原创 苹果手表能测血糖了？！从乔布斯开始，研发12年，传感器获重大突破！

昨日（2月23日），彭博社首席记者Mark Gurman在其Twitter账号上发布了一则消息：Apple Watch 的无刺血糖监测项目取得了突破性进展！

长期以来，一直有消息传言苹果公司在开发用于无创血糖检测的传感器，将被用于Apple Watch，以实现广泛的血糖监测需求。

这项技术进展如何？苹果手表测量血糖使用的是什么传感器技术？我们什么时候能用上无创测量血糖的智能手表？

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研发12年，耗资数亿美元！“登月”级项目难度！苹果无创式血糖传感器获突破性进展！

昨日(2月23日），彭博社记者、著名苹果“名记”Mark Gurman在Twitter上发文，称苹果Apple Watch 的无刺血糖监测项目取得了突破性进展！

Mark Gurman长期以来准确报道苹果公司的产品计划，被认为是所有 Apple 相关事务的首选记者之一。此消息一出，著名生物传感器及医疗仪器厂商雅培（Abbott）公司股价都受到影响。

据Mark Gurman的文章透露，苹果的这项秘密计划代号为“E5”，项目目标是开发一种测量人体内的葡萄糖含量的传感系统，而无需刺破皮肤取血。

据知情人士透露，在最近取得的这个重大里程碑之后，苹果公司现在相信它最终可以将葡萄糖监测推向市场。

从1975年开始，研究人员就一直在研究监测血糖水平的方法，而无创式血糖监测是终极目标，被认为是医学研究的圣杯之一，其难度堪比“登月”，至今还无法实现。

此前，许多初创公司——以及一些世界上最大的公司——都曾尝试开发一种非侵入式的检测传感器，但都以失败告终。譬如2014年，谷歌宣布计划制造可以通过泪滴测量血糖的智能隐形眼镜。但谷歌最终在 2018 年搁置了这个复杂的项目。

据悉，为了这个项目，苹果已经研发了12年，耗费了巨额美金，以及大量的工程师——甚至首席执行官库克、首席运营官Jeff Williams，以及苹果硬件负责人Eugene Kim都参与了该项目。

为什么苹果要研发这个传感器？乔布斯的“遗愿”

该项目开始于2010年，当时苹果公司创始人乔布斯，因癌症问题身体健康每况愈下，于同年发布的iPhone 4手机，也成为最后一部由乔布斯发布的iPhone。

受健康问题的影响，乔布斯开始更多地关注与身体健康方面有关的科技技术，并萌生了做医疗保健科技产品的想法。

据媒体报道，当时Jobs 曾在苹果内部提出过「智能腕表」的想法，「它需要非常小巧、方便、美观，同时也需要具有强大的功能」。

此外，乔布斯在2009年接受媒体采访时，表示“使健康技术成为苹果公司的一项重大举措”：

2009年夏天，美国一家大型医疗保健公司的前首席执行官曾与我讲述那年早些时候他与乔布斯以及他一些团队成员的一次会面。在那次会议上，乔布斯强调说，他对医疗保健系统感到非常沮丧，为了治疗健康问题而必须处理的“繁文缛节”也令他感到非常复杂。乔布斯随后表示，在未来，苹果公司的任务之一可能是帮助人们透视医疗保健体系，使健康技术成为未来苹果公司的一项重大举措。这位前医疗保健公司的首席执行官评估道：“在未来，苹果公司可能在解决医疗保健的一些关键问题方面发挥举足轻重的作用。”

2010年，乔布斯指示 iPhone 制造商收购了一家名为 RareLight 的初创公司，该公司吹捧了一种早期的无创血糖监测方法。

随后，Apple 聘请 RareLight 的创始人 Bob Messerschmidt 开始自己的血糖监测仪研发工作，该监测仪最初的代号为 E68。

因此，对于无创式血糖监测传感器系统的研发，对于苹果公司来说，某种意义上是继承乔布斯的“遗愿”。

并且，Apple 的高级管理人员认为，鉴于该公司在硬件和软件集成方面的专业知识以及雄厚的财力，这一问题是他们能够解决的独特问题。据知情人士透露，CEO库克、首席运营官CEO库克和 Apple Watch 硬件负责人Eugene Kim都参与了该项目。

也即是说，苹果公司认为自己有能力有信心解决这个巨大的挑战。

原型跟IPhone一样？揭秘苹果无创血糖检测传感器使用的技术

苹果采取的技术，被称为「硅光子学的芯片技术」以及「吸收光谱监测程序」。

苹果开发了一种基于硅光子的生物传感器芯片——收集光线照射到皮肤后反射的光学吸收光谱，并与特征光谱进行比对，来确定人体内的葡萄糖浓度。

在过去十年中，Apple 已在数百人身上测试了这种葡萄糖监测传感器技术。

在人体试验中，苹果已经将该系统用于不知道自己是否患有糖尿病的人，以及患有前驱糖尿病和 2 型糖尿病的人。该技术已与从静脉抽取的血液和从皮肤上刺取的样本（称为毛细血管血）的标准测试进行了比较，并被认为技术是可行的。

然而，该技术目前处于可行的“概念验证”阶段，还需要改进大小以适配可穿戴设备Apple Watch的应用要求。

据Mark Gurman披露，苹果的工程师们正在努力开发一种与iPhone大小差不多的原型设备，可以绑在人的二头肌上。

而最终的目标，显然是将该传感系统内置于Apple Watch中，成为全球许多糖尿病患者或者有相关健康需求的人的必备穿戴设备。

据悉，这款原型设备所用的芯片由台积电流片，用于血糖监测的传感器和芯片则由苹果和Rockley Photonics合作开发。

2021年，Rockley公开披露了与苹果的合作，并在监管文件中明确表示苹果是其最大客户。上个月（2023年1月），Rockley申请破产，苹果终止了合作关系。

Rockley Photonics平台利用硅光子生物传感技术实现了基于拉曼光谱的“片上光谱仪”，旨在通过对多模式生物标志物（例如葡萄糖、乳酸、水合作用、血压和核心体温）进行连续、非侵入式监测，从而彻底改变消费者的健康状况。Rockley 称之为“腕上诊所” 技术。

上图展示的Rockley Photonics硅光子生物传感模块中的第一部分为近红外硅光子芯片，尺寸为8mm x 3mm，第二部分为可见光硅光子芯片，第三部分电学接口，第四部分为ASIC和驱动芯片。其中，近红外硅光子芯片不仅能通过微环产生频率梳光源，还能在硅光子芯片上实现片上光谱仪，用于分析经过皮肤反射的拉曼光谱信息，从而获得人体内血糖的浓度。

与Rockley终止合作后，相信苹果继续在使用全自研技术推送该传感技术的落地，才有我们今天见到的突破性消息。

保密程度极高？Apple 中最隐蔽的计划之一

在距离苹果总部约12英里的一个毫不起眼的办公室里，有一个生物医学工程初创团队，名为Avolonte Health LLC，在外人看来，它与苹果无关。

然而，这是一个幌子，他们是苹果超级秘密计划「智能手表」的一部分，称为苹果探索性设计小组（XDG），有数百名工程师正在从事该项目，这是一项之前未曾报道过的，类似于Alphabet Inc.（谷歌公司）的X实验室（也称「登月工厂」）。

这是以神秘着称的 Apple 中最隐蔽的计划之一，甚至与苹果的自动驾驶汽车项目或虚拟现实AR/VR项目相比，参与的人数甚至更少。

前文提到的无创式血糖监测技术初创公司RareLight 的创始人 Bob Messerschmidt即曾在Avolonte Health工作。

2011 年，Messerschmidt 被 Apple 资深人士 Michael Hillman 取代，他一直领导团队直到 2015 年。该项目被转移到 XDG，该部门由长期担任科学家和工程主管的 Bill Athas 领导。就在那时，关于苹果公司在无创血糖监测方面的工作的第一个谣言开始浮出水面。

尽管苹果在血糖方面取得了重大技术进步，但也遭遇了不少挫折：

XDG的领导者、长期担任科学家和工程主管的Bill Athas在2022年底意外去世。作为主要负责人，Bill Athas的意外去世，对相关项目的进度影响可想而知。

目前，这项研发工作由苹果的几位高层领导负责，包括Dave Simon和Jeff Koller，向苹果芯片主管Johny Srouji汇报工作。

Apple Watch的进化：越来越多的传感器，逐渐实现乔布斯的医疗健康监测设想

从上文我们看到，苹果手表和无创血糖监测技术的研发，最初来自于苹果公司创始人乔布斯对于医疗健康技术的关注，而Apple Watch的一次次进化，将乔布斯的设想逐渐变成现实，就像当初的iPhone一样。

2014年9月——乔布斯逝世三年后，库克发布了初代Apple Watch。据媒体披露，事实上在乔布斯逝世后不到一年，苹果前首席设计师Jony Ive就开始着手构想这款苹果手表。

这款手表集成了一个心率传感器，可以在生活或运动中提供准确的心率监测。

2018年，Apple Watch配备了电子心率传感器，是手表拥有能够从手腕获取心电图ECG的能力。

2021年，苹果发布了第七代Apple Watch，伴随而来的升级，除了更大的显示屏，还有专门为残障人士设计的一系列功能。

在疫情期间，苹果推了能够全天监测血氧饱和度功能。

除了拥有的健康跟踪、监测心率不规则等常规项，苹果去年秋季发布会亮相的全新Apple Watch S8，还带来了更多健康、安全和连接方面的新功能。

可预见的未来，Apple Watch将拥有血糖、血压监测等能力，而这些能力的实现依赖于相关传感器的开发。

Apple Watch通过一代代的“进化”，配置了越来越多的传感器，正是基于这些传感器，Apple Watch逐渐实现乔布斯当初的医疗健康保健监测设想，使健康技术成为苹果公司的一项重大举措。

结语

长久以来，无创血糖监测是一个巨大的挑战，而今天苹果公司带来了一丝成功的曙光。

无创血糖监测传感技术的研发，起源于乔布斯逝世前，此后苹果公司的管理者们，一直努力将这一薪火传递下去，才点燃了今天的亮光。

虽然这一项目在未来仍有多年的工作要做，但乔布斯口中的“One More Thing”，似乎将在未来的某个时刻再次出现，为全球数百万糖尿病患者带来福音，一如当初的iPhone彻底改变了世界，我们开始进入移动互联网时代。

未来，凭借各种先进的传感器技术，Apple Watch会带领我们进入移动健康医疗监测时代吗？

为人类带来更美好的生活，始终是科技进步最大的意义。

本文部分资料来自：

https://www.bloomberg.com/news/articles/2023-02-22/apple-watch-blood-glucose-monitor-could-revolutionize-diabetes-care-aapl

https://mp.weixin.qq.com/s/5ajZptVA2GGci5fkgkjMvA

https://mp.weixin.qq.com/s/nt3ltGyPnspRKBfeZ8o6ag

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