CT-Scans von Health-Wearables

• Anhand von industriellen CT-Scans wurden die inneren Strukturen bekannter Health-Wearables wie Oura Ring, Dexcom G7, Omnipod und Jabra-Hörgeräte analysiert
• Jedes Gerät kombiniert medizinische Präzision und Consumer-Design, um auch bei direktem Körperkontakt Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten
• Der Oura Ring integriert gebogene flexible PCBs, kabellose Ladespulen und maßgeschneiderte Lithium-Polymer-Batterien in ein 2,55 mm dünnes Titanband
• Der Dexcom G7 besitzt eine Einweg-Patch-Struktur mit unter die Haut eingeführten Elektroden, gebogener Antenne und versiegelter Energiezelle und unterstützt 10 Tage kontinuierliche Glukosemessung
• Omnipod und Jabra-Hörgeräte verwischen mit einem präzisen mechanischen Medikamentenabgabesystem bzw. ultrakompakten Audioplatinen die Grenze zwischen Medizintechnik und Consumer-Elektronik

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Überblick über Gesundheits-Wearables

• Health-Wearables sind seit der Apple Watch von 2015 alltägliche Geräte zur Erfassung biometrischer Daten und ein Beispiel dafür, wie medizinische Sensorik in den Consumer-Bereich vorgedrungen ist
• Über Hautkontakt messen sie in Echtzeit verschiedene physiologische Signale wie Herzfrequenz, Körpertemperatur, Blutzucker und Hörvermögen
• Alle Geräte müssen gleichzeitig Sicherheit für den menschlichen Körper, Genauigkeit und Langlebigkeit erfüllen

Smart Ring — Oura (2025)

• Im Titangehäuse sind Sensoren, Batterie, Antenne und Steuerelektronik vollständig versiegelt
  • Im Inneren liegen Infrarot-Photodioden und grüne LEDs eng an der Haut an und erfassen Veränderungen bei Puls, Temperatur und Blutfluss
  • Eine flexible PCB verläuft entlang der Ringform und minimiert Wärmeverteilung sowie mechanische Belastung
• Die kabellose Ladespule ist entlang des Außenrands gewickelt, wobei mehrlagige Kupfer-Traces die Induktionseffizienz maximieren
• Eine maßgeschneiderte Lithium-Polymer-Zelle füllt den Innenraum aus und sorgt für ausgewogene Gewichts- und Wärmeverteilung
• Feuchtigkeitsdichtes Vergussmaterial isoliert PCB und Batterie, sodass das Gerät auch beim Duschen oder Sport dauerhaft getragen werden kann

Kontinuierlicher Glukosemonitor — Dexcom G7 (2025)

• Ein Einweg-Patch-Sensor für 10 Tage Tragedauer, bei dem ein Mikroelektroden-Filament unter der Haut die Glukosekonzentration misst
• Eine gebogene Kupferantenne verläuft im Gehäuseinneren und unterstützt energiearme Bluetooth-Kommunikation
• Die zentrale Batteriezelle ist versiegelt, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, und versorgt Sensor sowie Funkschaltung gleichzeitig
• Auf der flexiblen PCB sind ultrakleine SMD-Bauteile dicht angeordnet; sie übernehmen Signalverstärkung, Datenumwandlung und Energiesteuerung

On-Body-Infusionsgerät — Omnipod (2022)

• Ein auf der Haut befestigtes Medikamentenabgabegerät mit integriertem Miniaturpumpensystem und elektronischer Steuerung
  • Ein federgetriebener Nadelaktuator führt die Nadel automatisch ein und zieht sie wieder zurück, wobei die Sterilität erhalten bleibt
  • Spindel und Kolben drücken das Medikamentenreservoir in feinen Schritten aus und halten so eine konstante Abgaberate
• Getriebezug und Ratschenmechanismus verhindern Rückfluss, während drei Knopfzellenbatterien die Steuerschaltung versorgen
• Die Elektronik ermöglicht mit energiearmer Taktsteuerung über mehrere Stunden eine stabile Medikamentenabgabe

Hörgerät — Jabra Enhance Select 50 (2024)

• Dual-Mikrofon-Array und DSP (digitaler Signalprozessor) unterdrücken in Echtzeit Rauschen und verstärken Sprache
• Eine zweilagige PCB-Struktur trennt Audioschaltung und Stromversorgung, um Interferenzen zu minimieren
• Die kabellose Ladespule sitzt an der Unterseite und lädt über elektromagnetische Kopplung mit dem Case
• Receiver (Lautsprecher) und Akustikkammer werden durch feuchtigkeitsdichte Versiegelung geschützt und sind auf die akustischen Eigenschaften des Ohrs abgestimmt

Fazit

• Die vier Geräte verbinden Präzisionsengineering auf Medizintechnik-Niveau mit der Designqualität von Consumer-Produkten
• Elektronische Komponenten, Sensoren und Stromversorgungssysteme sind so ausgelegt, dass sie innerhalb der für den menschlichen Körper zulässigen Toleranzen arbeiten
• Wearables werden sich künftig zunehmend zu stärker mit dem Körper verschmolzenen Formen entwickeln und so natürlich werden, dass Nutzer ihre Existenz kaum noch wahrnehmen

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Es ist schade, dass die Qualität der Inhalte von Lumafield immer weiter nachlässt.
  Früher gab es, wie zu Zeiten von „Scan of the Month“, deutlich mehr technische Tiefe, doch seit dem Wechsel zum Blog wirken die Erklärungen wie von einer AI geschriebene Sätze, die nicht zu den Scan-Ergebnissen passen.
  Zum Beispiel wird innere Struktur als äußerlich beschrieben, oder es werden Wärmedissipation und Spiralantennen erwähnt, die gar nicht existieren – es gibt viele Stellen, die nicht mit den tatsächlichen Scans übereinstimmen.
  • Es hieß, die Nadel des CGM „durchdringe nur die oberste Hautschicht“, aber bei einer tatsächlichen Länge von etwa 1 cm ist das schwer zu glauben.
  • Schon die Formulierungen selbst wirken wie AI-generierter Text.
    Vor allem Ausdrücke wie „verteilt Wärme“ lesen sich wie bedeutungslose technische Sätze aus einem Chatbot für Hausaufgaben.
• Die gesamte Scan-Bibliothek von Lumafield ist trotzdem weiterhin großartig.
  Sie vermittelt die Freude daran, den Aufbau von Dingen zu erforschen, ähnlich wie damals, als ich als Kind mit dem Buch The Way Things Work gespielt habe.
  Passendes Video: The Way Things Work
• Es ist erstaunlich, dass man mit AI ein paar Absätze völlig abwegiger Erklärungstexte erzeugt hat.
  Wenn ein Mensch sie stattdessen direkt geschrieben hätte, wäre im selben Zeitaufwand vermutlich ein deutlich besseres Ergebnis entstanden.
• Das Zerlegevideo von mikeselectricstuff auf YouTube zur tragbaren Omnipod-Pumpe ist sehr interessant.
  Videolink
  Insulin ist ein extrem wirksames Medikament, deshalb sind bei solchen Geräten Präzision und Zuverlässigkeit unverzichtbar.
  • Zerlegevideos erfahrener Ingenieure auf YouTube sind wie eine Goldgrube, wenn man die technischen Prinzipien realer Produkte verstehen will.
    Ich kann sie Studierenden mit Schwerpunkt Hardware nur empfehlen.
  • Ich habe gehört, dass ein Kollege eines Freundes einen Vorfall hatte, bei dem durch eine Fehlfunktion der Pumpe der gesamte gespeicherte Insulinvorrat injiziert wurde.
    Um solche Unfälle zu verhindern, braucht es meiner Meinung nach unbedingt unabhängige Überwachungsschaltungen.
  • Es überrascht mich, dass der Omnipod ein Einweggerät ist.
    Man benutzt ihn nur ein paar Tage und wirft ihn dann weg, obwohl darin ein hochpräziser Mechanismus steckt.
    Langlebige Pumpen bestehen aus Metall und hochwertigen Kunststoffen und sind deutlich teurer.
• Ich habe gehört, dass das Lumafield-Team diese Kommentare liest, und dafür bin ich dankbar.
  Ich frage mich aber, warum man in Voyager zwar den Omnipod sehen kann, Dexcom aber nicht öffentlich ist.
  Ich würde meiner Freundin, die Diabetes hat, gern beide Geräte zusammen zeigen.
  Omnipod-Projektlink
• Die Verschwendung bei Dexcom ist bedauerlich.
  Nach einer 15-tägigen Einweg-Knopfzellenbatterie muss die ganze Einheit entsorgt werden.
  • Selbst wenn man die Batterie zum Recyceln herausnehmen will, ist die Demontage sehr schwierig und umständlich.
• Die Bildqualität ist hervorragend, aber die Erklärungstexte enthalten technische Fehler.
  Zum Beispiel ergibt der Satz „Die Nähe von Mikrofon und Prozessor verringert die Latenz“ keinen Sinn, wenn man die Geschwindigkeit elektrischer Signale berücksichtigt.
  • Die Beschreibung ist voller bedeutungsloser, scheinbar AI-generierter Konkretheit.
    Technisch ist das nicht unbedingt falsch, aber es gibt viele Sätze, bei denen unklar ist, warum sie überhaupt hervorgehoben werden.
• Die Reihe „Scan of the Month“ von Lumafield ist immer interessant.
  Der für mich eindrucksvollste Scan war persönlich die Fehleranalyse eines 18650-Lithium-Ionen-Akkus im Video auf Adam Savages Tested-Kanal.
  Videolink
  Außerdem ist auch das Firmenlogo cool.
• Ich dachte, „Scan of the Month“ sei eingestellt worden, daher freue ich mich, dass die Reihe weiterläuft.
  Der letzte Scan, den ich gesehen habe, war der einer Mokkakanne.
• Ich mag solche Scans wirklich sehr.
  Ich würde mir auch zu Hause gern die Ausrüstung anschaffen, um den Aufbau von Geräten zu erforschen, aber wenn ich die Formulierung „Talk to sales“ sehe, merke ich, dass das preislich für Privatpersonen kaum machbar ist.
  Trotzdem ein großartiger Artikel und beeindruckende Ausrüstung.
  • Allerdings gibt es Probleme mit der Strahlensicherheit, weshalb Privatpersonen so etwas nicht leicht handhaben können.
    Röntgengeräte erfordern Schulung, und es ist gefährlich, einfach irgendein Gerät zu kaufen und zu benutzen.