苹果开发新的太赫兹辐射传感器技术 用于无创血糖监测

一系列新的专利申请支持了最近的说法，即苹果将为未来的Apple Watch引入使用太赫兹电磁辐射监测血糖的能力，而无需抽血。报道称推出的 'Apple Watch Series 7'将具备监测血糖的能力，以确定血糖水平--通常不需要从患者身上亲自抽血。

这是非常多医疗公司一直在追求的技术，也是苹果之前研究了几年的技术。不过现在，一系列四项相关的新专利申请被曝光，它们共同展示了苹果在Apple Watch中对这种系统的最新提议。

这四项中没有一项提到葡萄糖这个词，也没有提到 '血糖'这个词。不过，它们都提出了使用吸收光谱的系统，这也是所有非侵入式系统提案中用于监测血糖的方法。

'使用环境传感器增强性能的动态环境中的太赫兹光谱和成像'是主要的新专利申请，其他三项是它的相关变体。所有四项专利都归功于同一个发明团队，并且都涉及使用电磁波作为系统的一部分。

之前的提案中，有各种利用光来检测 '气体、健康/液体或固体材料的质量 '的实现方式，但苹果在此认为，这有一定的局限性。除了对精度的担忧，还有手表等小型设备的耗电问题。

'例如，在电子设备上集成一个气体传感器，需要一个光圈或开口，让空气流到气体传感器上，这样才能检测到气体，'苹果说。'光圈可能会降低设备的水电阻率。另外，由于外形尺寸和气体检测能力之间的权衡，光圈的尺寸可能会受到限制。'

另外苹果需要检测更多的气体，但它也没有在Apple Watch中的空间来增加许多不同的传感器。'在消费电子设备上集成多个传感器来检测气体、液体和固体材料，会增加消费电子设备的尺寸和成本。'它说。

最后，苹果表示，如今的许多传感器 '为了维持传感器的特性，空闲时间的电流消耗很大'。例如，有些传感器有 '加热元件，用于始终保持传感器的一定温度'。

以前的建议是将具有已知特性的光通过样品（如用户的皮肤）的光学系统。当光线再次被检测到时，它将被所通过的东西改变，有些波长会被人体吸收。

苹果的新提案似乎以同样的方式工作，只不过它使用的是太赫兹电磁辐射。从本质上讲，Apple Watch将是一个无线电光谱设备，它的工作范围很短。'电子设备的发射器向动态环境中发射太赫兹(THz)频段的电磁(EM)波，电子装置的接收器从环境中接收反射的EM波。反射EM波的光谱响应被确定，该光谱响应包括指示环境中传输介质的吸收光谱，将吸收光谱与目标传输介质的已知吸收光谱进行比较。'

就像苹果公司反复提到 '电子设备'而不是说明Apple Watch一样，它也扩大了其专利提案的范围。虽然吸收光谱是无创葡萄糖监测的方式，但苹果表示，这项提案也是要做整体健康监测，比如检测皮肤癌和其他皮肤病。'

如果苹果的提议可行，显然意味着葡萄糖监测可以作为一种无创程序来完成。但这也意味着，Apple Watch可以持续监测水平，并在发生重大变化时通知佩戴者。

这将不会像医院的监测等那样准确，但它将提供与心率监测同样有用的连续信息。

然而，太赫兹射频生成和精确传感仍然是一项比较新的技术。目前还不清楚苹果公司在为其开发小型化组件方面的进展情况，如果它除了研究这个概念之外，甚至根本没有开始实际的物理工作。太赫兹成像和传感不是电离辐射，由于涉及的能量很低。对组织的任何影响预计只是热效应--类似于手机等现有的射频发射。该技术在医疗图像方面有更广泛的应用，理论上可用于数据传输和安全成像。