随着光学技术的进步，心率测量、光电容积脉搏波图 （PPG） 和心电图 （ECG）等生命体征监测功能在智能可穿戴设备中开始普及，个人用户或健康专业人士得以更便捷地获取个体生命体征的数据，及时、准确监测身体健康状态或评估疾病发作可能。

作为一站式光学传感解决方案的领导厂商，艾迈斯半导体与欧司朗持续以更高效的光源、低噪声模拟光学前端、定制化软件和算法等，实现更高精确度的生命体征监测方案，并凭借在移动设备光学传感技术方面的专业知识，为 OEM 提供电子、机械及光学设计指南，帮助客户快速实现成功的应用。

持续进化的健康监测之“光”

光学解决方案已被广泛应用于可穿戴设备中进行健康监测。其原理是通过光源（当前以LED为主）发光照射皮肤、组织直至血管，由于各部位对光的吸收不同，接收并测量反射光的变化，即可结合相应的算法来评估人体健康状况。

光被血液中的血红蛋白吸收，根据吸收率，传感器可以算出脉搏数和氧饱和度。绿光主要用于测量脉搏，因为它最容易被红细胞吸收。红外光用于易于测量脉搏的地方，比如耳垂，同时也能与红光一起测量氧饱和度。

得益于LED技术的快速发展，如两年前欧司朗通过用于生物监测的BIOFY?产品系列，突破性地实现了40%的绿光效率提升，再加上组件小型化和热稳定性方面的进展，可穿戴设备已可以实现较高精度的生命体征监测，在日常生活中帮助用户持续采集数据，并在异常时发出警报。

基于艾迈斯半导体与欧司朗引领行业的高光效、高封装尺寸比的光学器件（部分举例如下），工程师们可以拥有最大的设计灵活性，轻松实现如BIOFY?系列般具有光学挑战性的生命体征监测应用。

Multi CHIPLED?，

SFH 7016：多光谱（绿/红/红外）发射器。

FIREFLY?，

CT DBLP31.12：高发光强度、低功耗LED发射器

CHIPLED?，

SFH 2703：小尺寸、高灵敏度光电二极管

技术精进，永无止境。为提高日常生命体征监测设备的可靠性和测量精度，艾迈斯半导体与欧司朗正探索将VCSEL（垂直腔面发射激光器）用作更高级的光源，因为VCSEL不仅能提高能源效率，而且由于辐射性能更佳，波长分布更窄，测量精确度将会更高。

高效、精确”感知“生命质量

除了种类繁多的创新型高效LED，长期深耕于传感与光学技术领域的艾迈斯半导体与欧司朗还提供更小巧、更集成、可感测多个参数并提供更精确测量的传感解决方案，可监测常见的心率、脉搏，以及正在兴起的血氧饱和度（SpO2）等多个生命体征。

2020年来，COVID-19全球大流行让血氧监测需求变得更为迫切。血氧饱和度是指人体血液中的含氧量，正常为95%以上。血氧饱和度降低初期只是出现犯困、精力不足、记忆力下降等症状，持续低血氧状态则会导致机体供氧不足，损害人体健康。低血氧也是一些COVID-19高危患者出现呼吸困难之前的早期症状——持续监测血氧并及时发出警示，可以帮助用户或医务人员快速响应，为生命健康提供保障。

艾迈斯半导体与欧司朗针对性开发了极具竞争力的血氧饱和度监测方案，如欧司朗集成血氧监测的多生命体征传感器BIOFY?系列SFH 7072，以及艾迈斯半导体超薄血氧测量专用传感器AS7038RB。

SFH 7072采用较大的芯片和白色外壳，内部发射器的每颗芯片所产生的亮度几乎是之前版本的四倍；包含两个绿光发射器和一个带红外过滤器的光电二极管，还配备一个红光发射器、一个红外发射器以及一个宽带光电二极管。这三个新增元件之间的距离更大，因此可反射更多的光到检测器上。通过提升红外光和红光测量的信号质量，可简化血氧饱和度的计算。

欧司朗

BIOFY?系列

SFH 7072：高灵敏度心率、脉搏和血氧监测传感器

?

艾迈斯半导体

AS7038RB：超薄血氧饱和度测量专用传感器

?

* AS7038RB将光电二极管、滤光片和信号处理功能集成于超薄封装中，厚度仅0.65mm；

* 出色的光学性能支持医疗级患者监测贴片和血氧测量器应用，助力医疗团队实现远程监测；

* 传感器内置用于同时进行ECG测量的电路；

* 可用于协助进行COVID-19（SARS-CoV-2）早期症状诊断。

在生命体征监测应用上，艾迈斯半导体与欧司朗广泛的创新技术现已可支持：

• 医学参数的无创伤性测量：脉搏率、心电图（ECG）、血氧；
• 由ECG和脉搏率得到的其它生命体征参数：血压、动脉弹性和迷走神经张力；
• 作为预防医学计划一部分的健康状况持续监测；
• 基于光学模块和支持算法的小型、高度集成、低成本的医疗级解决方案的开发。

面向未来的光学“创想曲”

面向未来，艾迈斯半导体与欧司朗正在携手更多医疗健康生态圈合作伙伴，共同致力于无创血糖测量、对抗心房颤动等解决方案的开发。而在普通人眼里近乎”异想天开“的脑电波监测应用，离日常生活也有望越来越近了。

无创血糖测量

研究人员在无创血糖测量领域也进行了深入的研究。

目前糖尿病患者必须通过穿刺或植入物以测量血糖，这种不够便捷、增加感染风险且可能因机体应激反应导致数据波动等痛点，使得市场对无创血糖监测的呼声绵延不绝。随着红外光谱、光热检测技术等的进步，有望尽快实现持续且无痛的血糖测量。

可以想见，一个持续监测血糖值是否过高或过低的手环，将极大地简化全球4 亿多糖尿病患者的生活。

对抗心房颤动

未来，改进的光学解决方案可以在心房颤动（心室纤维性颤动——能导致心跳停止的心脏短路）威胁生命时对心律失常患者发出警告。

例如，加利福尼亚的一家初创公司目前正在开发一种腕带产品，通过使用BIOFY?传感器对脉搏进行永久监测。其目的是及早发现心律失常，从而预防房颤甚至心脏病发作。

脑电波监测

使用思想来控制设备是光学传感器的未来应用。

艾迈斯半导体与欧司朗光学传感器市场工程师Christoph G?ltner博士对其可行性十分感兴趣：“我自己也测试过，很惊讶它竟然如此有效。只要集中注意力，我就能在屏幕上将球从右向左移动。”到目前为止，连接到头部的电极已被用于测量脑电波 （EEG）。光学测量方法更为精确，且不容易受到干扰。

“这不是噱头，”G?ltner解释道，“数百名科学家和工程师已着手开发测量脑电波的传感器。其主要应用领域将是人机交互，但在遥远的未来，人们能够以这种方式刺激瘫痪患者的神经。”

尽管距离这样的应用出现还需要很多年，但已有证据表明光学技术确实有效。这就是为什么G?ltner可以坚定地说：“从全球范围看，光学迈向医学领域的成功之路才刚刚开始。”

艾迈斯半导体与欧司朗提供广泛的技术支持新一代生命体征传感器解决方案的开发；高效光学模块也可以轻松集成到旨在用于消费型或医疗型设备的系统中，让医疗机构、医疗急救站点或是家中都能更便捷、精确地进行生命体征监测，时时守护生命健康！