پتنت جدید اپل به کلیدی‌ترین قابلیت احتمالی نسل بعدی اپل واچ اشاره دارد

چند سالی است که شایعاتی در مورد ویژگی مهم اپل واچ برای نظارت بر گلوکز خون منتشر می‌شود که به کاربران اجازه می‌دهد سطح قند خون خود را ازطریق این دستگاه پوشیدنی بررسی کنند. طبق گزارشی، این ویژگی می‌تواند در نسل بعدی ساعت‌ هوشمند اپل ظاهر شود و به‌طور بالقوه، اپل واچ سری ۷ به ویژگی کنترل غیر تهاجمی قند خون دست پیدا کند. با استناد به‌ گزارش‌های موجود و پرونده‌های ثبت اختراع متعدد، این ویژگی قبل از تجاری‌سازی برای قابلیت اطمینان و ثبات در حال آزمون‌وخطا است.

در مستندات هیچ یک از این چهار اختراع، واژه گلوکز و کلمه‌ی قند خون ذکر نشده است. بااین‌حال همه‌ی آن‌ها سیستم‌هایی با استفاده از طیف‌سنجی جذبی پیشنهاد می‌کنند که درحقیقت همان چیزی است که تمامی سیستم‌های پیشنهادی غیر تهاجمی برای نظارت بر گلوکز از آن بهره می‌گیرند.

اختراع ثبت‌شده اپل در اداره‌ی ثبت اختراعات و علائم تجاری ایالات متحده با عنوان «طیف‌سنجی و تصویربرداری تراهرتز در محیط‌های پویا با پیشرفت عملکرد و با استفاده از حسگرهای محیطی» اصلی‌ترین برنامه‌ی ثبت اختراع است و موارد دیگر، به‌نوعی تکمیل‌کننده‌ی آن محسوب می‌شوند. اعتبار هر چهار اختراع به‌طور عمده به یک تیم اختصاص دارد و همگی به استفاده از موج الکترومغناطیسی به‌عنوان بخشی از سیستم متکی هستند.

به‌طور کلی، پیشنهادهای قبلی با استفاده از نور برای شناسایی گاز، سلامتی، کیفیت مواد مایع یا جامد پیاده‌سازی‌های مختلفی شاهد بوده‌اند؛ اما غول دنیای فناوری استدلال می‌کند که در سیستم‌های کنونی محدودیت‌هایی از جمله دقت پایین و مصرف بیش‌از‌حد انرژی در دستگاه‌های کوچک، مانند ساعت وجود دارد. به‌عنوان مثال، ادغام یک حسگر سنجش گاز در یک دستگاه الکترونیکی نیاز به باز شدن یک دیافراگم دارد تا هوا روی حسگر گاز جریان یابد و گاز را تشخیص بدهد.

دیافراگم ممکن است مقاومت دستگاه دربرابر آب را کاهش بدهد. همچنین ممکن است اندازه دیافراگم به دلیل جابه‌جایی بین شکل‌وشمایل و قابلیت تشخیص گاز محدود شود. چالش دیگر این است که فضای لازم را برای افزودن حسگرهای مختلف در ساعت هوشمند وجود ندارد. از طرف دیگر، تلفیق چند حسگر روی دستگاه الکترونیکی مصرفی برای تشخیص گاز، مایعات و مواد جامد، اندازه و هزینه دستگاه الکترونیکی را افزایش می‌دهد.

اپل می‌گوید بسیاری از حسگرهای امروزی برای حفظ خواص حسگر از جریان مصرفی بیهوده‌‌ای استفاده می‌کنند. برای مثال، برخی از آن‌ها به عناصر گرمایشی مجهز شده‌اند که برای حفظ دمای خاص حسگر در تمامی زمان‌ها استفاده می‌شود. اغلب پیشنهاد‌ها قبلی استفاده از سیستم‌های اپتیکال را هدف قرار می‌دادند که براساس آن، سیستم می‌تواند نوری را با ویژگی‌های شناخته‌شده ازطریق یک نمونه مانند پوست کاربر عبور بدهد. در سیستم مذکور، وقتی نور مجددا شناسایی شد، با عبور از داخل و با جذب برخی از طول موج‌ها به‌وسیله‌ی بدن کاربر تغییر می‌کند. به نظر می‌رسد پیشنهاد جدید اپل به همین روش عمل می‌کند؛ با این‌ تفاوت که از تابش الکترومغناطیسی تراهرتز بهره می‌گیرد. در واقع استدلال می‌شود که اپل واچ یک دستگاه طیف‌سنجی رادیویی است که در دامنه‌ی بسیار کوتاهی کار می‌کند.

در این پتنت آمده است که فرستنده‌ی دستگاه الکترونیکی یک موج الکترومغناطیسی (EM) را در باند فرکانسی تراهرتز (THz) به محیطی پویا ساطع می‌کند و از قرار معلوم، گیرنده‌ی دستگاه الکترونیکی موج EM منعکس‌شده را از محیط دریافت می‌کند. در راستای فرایند یادشده، پاسخ طیفی موج EM منعکس‌شده تعیین می‌شود که شامل طیف جذبی خواهد بود. همچنین نشان‌دهنده‌ی میانگین انتقال در محیط است و در نهایت، با طیف جذب شناخته‌شده در محیطِ انتقالِ هدف مقایسه می‌شود.

کوپرتینویی‌ها به‌جای بیان «اپل واچ»، بارها به «دستگاه الکترونیک» اشاره می‌کنند و دامنه‌ی استفاده از این تکنولوژی و مکانیزم را گسترش می‌دهند. طیف‌سنجی جذبی نحوه‌ی نظارت غیر تهاجمی گلوکز را شامل می‌شود؛ اما اپل پیشنهاد می‌کند که این قابلیت می‌تواند در نظارت بر سلامت، مانند تشخیص سرطان پوست و سایر اختلالات پوستی مفید واقع شود. اگر پیشنهاد اپل جواب بدهد، بدیهی است که نظارت بر گلوکز می‌تواند به‌عنوان یک روش غیر تهاجمی انجام شود؛ اما همچنین به این معنی است که ساعت اپل می‌تواند به‌طور مداوم سطح گلوکز خون را بدون خون‌گیری کنترل کند و تغییرات قابل‌ توجه را به صاحب آن اطلاع بدهد.

پیش‌بینی می‌شود که این ویژگی مانند دستگاه‌های مستقل بیمارستانی دقیق نباشد؛ اما می‌تواند اطلاعات مداومی را برای کاربر تجزیه‌ و تحلیل کند و مانند قابلیت نظارت بر ضربان قلب بسیار مفید واقع شود. تولید RF تراهرتز و سنجش دقیق هنوز یک فناوری نسبتاً جدید است و هنوز مشخص نیست که اپل با گذار از فرایند توسعه‌ی آزمایشگاهی، چگونه اجزا را برای استفاده در اپل واچ کوچک‌سازی می‌کند.

تصویربرداری و سنجش تراهرتز به دلیل درگیر کردن انرژی کم‌تر، تابش را یونیزه نمی‌کند. انتظار می‌رود هرگونه ضربه به بافت فقط به‌عنوان اثرات حرارتی، مشابه انتشار فرکانس رادیویی موجود در گوشی‌های همراه و موارد دیگر باشد. فناوری مورد بحث کاربردهای گسترده‌تری در تصاویر پزشکی دارد و از لحاظ تئوری می‌تواند در انتقال داده‌ها و تصویربرداری امنیتی استفاده شود. اپل تاکنون اختراعات متعددی در رابطه با نظارت بر قند خون بدون فرایند خون‌گیری به ثبت رسانده است.‌ در بین آن‌ها، می‌توان به اختراعی در سال ۲۰۱۹ اشاره کرد که بوی بدن را برای تغییرات سطح گلوکز تجزیه‌وتحلیل می‌کند و اختراع دیگری استفاده از سیستم اپتیکال برای طیف‌سنجی جذبی، برای بررسی مواد موجود در خون را شرح می‌دهد.

براساس گزارش‌های منتشرشده در سال ۲۰۱۷، تیم کوک، مدیرعامل اپل، در آزمایش‌های کنترل غیر قابل نفوذ گلوکز شرکت کرده است. او همچنین اعتراف کرد که برای چند هفته از یک دستگاه سنجش قند خون مستمر استفاده کرده است. این ویژگی برای بیماران دیابتی نوع یک که باید سطح قند خون خود را ازطریق یک دستگاه نظارت مستمر خون (CGM) یا انگشتان در طول روز کنترل کنند، تغییردهنده‌ی زندگی خواهد بود؛ اما ممکن است سال‌ها طول بکشد تا به درجه دقت مورد نیاز افراد دیابتی قبل از مصرف دوز انسولین برسید.

یک گام محتمل برای اپل تلاش برای کاهش سرعت افزایش تعداد دیابتی‌های نوع دو است. اپل واچ می‌تواند سطح گلوکز خون کاربر را کنترل کند و در صورتی که بالاتر از حد معمول است و احتمال ابتلا به دیابت دارد، به کاربر هشدار بدهد. این ایده برای آگاهی از ابتلا به دیابت نوع دو، اقدام مهمی برای کنترل و جلوگیری از پیشرفت این بیماری محسوب می‌شود و می‌تواند نقش مهمی برای افراد مبتلا داشته باشد.

شرکت‌های دیگر نیز در تلاش‌اند تا مشکل را به روش خود حل کنند؛ اما به نظر می‌رسد موانع نظارتی مشابهی برای عبور از چالش‌ها دارند. درست مانند عملکرد ECG اپل واچ، هر عملکرد پیشنهادی گلوکز خون باید قبل از استفاده در هر کشور، ازطریق سازمان غذا و داروی ایالات متحده و همتایان بین‌المللی تأیید شده باشد.

اپل هر هفته اختراعات بی‌شماری ثبت می‌کند. ثبت اختراع نشان‌دهنده‌ی موضوعات دلخواه واحد تحقیق‌و‌توسعه شرکت‌ها محسوب می‌شود؛ اما تضمین‌کننده‌ی ارائه‌ی آن در محصول یا خدمات آینده نیست. طبیعتا این امر درباره‌ی بسیاری از پتنت‌های مرتبط با اپل واچ نیز صدق می‌کند.