血氧饱和度:改善睡眠
另一个应用领域是监测血氧饱和度。这需要两种光源——红光和红外线。两者被红细胞吸收的方式不同,血氧饱和度可以通过此差异来确定——多年来,医院每天都在应用这一原则。
“对于患有睡眠呼吸暂停综合症这一常见病的人士来说,这可能是生与死的区别,”Göltner说,“患有这种疾病的患者在睡眠中会停止呼吸,这会损害人体重要功能,导致大脑缺氧。在这方面,也已经有经过初步认证的医疗产品能在夜间监测血氧饱和度,并在血液中的氧含量降低时提醒睡着的人。”
血糖:无痛测量
研究人员在无创血糖测量领域也进行了深入的研究。虽然目前糖尿病患者必须通过穿刺或植入物以测量血糖,但红外光谱和光热检测技术的结合有望在未来实现持续且无痛的血糖测量。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。
心胜于物
使用思想来控制设备是光学传感器的未来应用。Göltner 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,”Göltner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Göltner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。”