قامت شركة Analog Devices، Inc. بتبسيط تصميم أجهزة مراقبة المريض عن بُعد (RPM) من خلال إطلاق الواجهة الأمامية التناظرية للعلامات الحيوية ثلاثية الأنظمة MAX86178 (AFE) التي تقيس أربع علامات حيوية بجهاز واحد. تدمج AFE أحادية الشريحة ثلاثة أنظمة قياس (بصرية ، ECG ، ومقاومة بيولوجية) للحصول على أربع علامات حيوية شائعة: مخطط كهربية القلب (ECG أو EKG) ، معدل ضربات القلب (ECG أو تخطيط ضوئي ضوئي ضوئي ، أو PPG) ، تشبع الدم بالأكسجين ( SpO2) ومعدل التنفس (باستخدام BioZ).
من خلال دمج ثلاثة أنظمة فرعية من الدرجة السريرية في نظام واحد IC وتمكين توقيت PPG و ECG البصري المتزامن ، يستبدل MAX86178 AFE التطبيقات المنفصلة. يدمج AFE نظامًا فرعيًا بصريًا PPG لقياس معدل ضربات القلب و SpO2، وهو نظام فرعي لتخطيط القلب أحادي الرصاص ، بالإضافة إلى نظام فرعي للقدرة الحيوية والمقاومة الحيوية (BioZ) لقياس معدل التنفس.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم وضعه في عبوة صغيرة مقاس 2.6 × 2.6 مم لأجهزة مراقبة الصحة الأصغر. يتيح الحل الصغير تصميم الأجهزة التي يرتديها الجسم ، والتي يمكن أن تحل محل أنظمة مراقبة درجة المرافق الطبية لإبقاء الأشخاص خارج المستشفى مع خفض تكاليف المستشفى ، كما قال أندرو بيكر ، المدير الإداري لوحدة الأعمال الصناعية والرعاية الصحية في حكمة مدمج ، وهو الآن جزء من الأجهزة التناظرية.
يتيح AFE أيضًا توفير الطاقة من خلال تزويد كل نظام فرعي بخيارات قابلة للتكوين لتحسين عمر البطارية لحالات استخدام محددة. يتيح ذلك للمصممين إما استخدام بطاريات أصغر أو إطالة عمر البطارية لتحسين الشحن.
يتميز الجهاز بمجموعة معقدة للغاية من السجلات ويوفر مستوى عالٍ من التهيئة. قال بيكر: "يمكنك تهيئته لعمر أطول للبطارية أو لأداء أعلى وهناك الكثير من قابلية التكوين من حيث الطريقة التي يتم بها تكوين الأقطاب الكهربائية بالإضافة إلى مقاييس الأداء الأخرى.
من خلال تمكين الأنظمة الفرعية ليتم تكوينها بشكل فردي ، فإنها توفر قدرًا كبيرًا من المرونة للمصممين.
قال بيكر إن قابلية التهيئة مهمة نظرًا لوجود اختلافات طفيفة في حالات الاستخدام من العميل إلى العميل ، بما في ذلك عامل الشكل الذي يستخدمونه - على المعصم مقابل الصدر مقابل الإصبع.
وأضاف أنه كجهاز 3 في 1 متزامن تمامًا من حيث جميع القنوات ، فإنه يبسط مهام التصميم لتصميم أنظمة الإشارات المتعددة الحيوية ، والهدف في النهاية هو تسريع وقت التسويق.
يعتمد MAX86178 3 AFE على الجيل السابق MAX86176 2 في 1 AFE (مدمج في Health مدخل بطاقة الذاكرة : نعم النظام الأساسي 3.0) عن طريق إضافة قناة Bio-Z بالإضافة إلى إجراء تحسينات على قنوات PPG و ECG الضوئية.
مخطط كتلة MAX86178 (المصدر: Analog Devices، Inc.)
قال بيكر: "كانت أجهزة مراقبة المرضى في الماضي تتمحور حول عدد قليل من أجهزة الاستشعار البسيطة المختلفة ، والانتقال من عد الخطوات السياقية إلى معدل ضربات القلب ، ونحن الآن نحصل على استشعار أكثر تقدمًا في هذه الأجهزة عندما تصبح أكثر تعقيدًا". "يتعلق الأمر باتباع نهج أكثر شمولاً في الرعاية الصحية للمرضى."
استخدم حالات
من خلال دمج الأنظمة الفرعية الثلاثة في شريحة MAX86178 ، فإنها تفتح حالات استخدام جديدة للمراقبة عن بُعد وإدارة الأمراض المزمنة ، حيث تسعى صناعة الرعاية الصحية جاهدة لتقديم رعاية تنبؤية ووقائية أفضل ، مع التعامل مع ارتفاع تكاليف الرعاية الصحية.
قال بيكر إن هناك مشكلة كبيرة من حيث التكاليف الإجمالية لتقديم الرعاية الصحية ونسبة كبيرة من هذه التكلفة في علاج الأمراض المزمنة. وقال إنه من أجل مكافحة هذه التكاليف وتخفيفها وكذلك تقليلها المحتمل ، هناك تحرك بعيدًا عن الرعاية الصحية المركزية إلى نهج لامركزي.
"يتم دفع النهج الجديد للأمام بسبب الوباء لمحاولة تحقيق اللامركزية [الرعاية الصحية] وتوزيع هذه الرعاية بالقرب من المريض وهذا يجلب عددًا من الأشياء بما في ذلك راحة المريض ، لذلك لا يتعين عليهم السفر إلى هذه المرافق ،" هو قال.
"كما أنه يعطي فرصة للأطباء لإلقاء نظرة على المستقبل ، لذلك على سبيل المثال ، إذا كان شخص ما ميالًا وراثيًا للإصابة بأمراض القلب أو السكري ، فيمكنك مراقبة هؤلاء الأفراد ونأمل في اكتشاف بداية هذه الأنواع من الحالات حتى يمكن إدارتها أو عالجوا للحد من مخاطر أن تصبح تلك الحالات مزمنة ". "كما أنه يمنح الأطباء فرصة للمراقبة على مدى فترة زمنية أطول."
وقد أدى ذلك إلى الحاجة إلى أجهزة جديدة قابلة للارتداء لاكتشاف وإدارة الحالات المزمنة. تساعد هذه الأجهزة الأطباء في تحديد بداية الحالات الحرجة للتخفيف من مخاطر الاستشفاء ، والتي يمكن أن تكون مكلفة. أحد الأمثلة التي تم الاستشهاد بها هو رقعة الرعاية الصحية التي يرتديها الجسم والتي تجمع بيانات العلامات الحيوية التي يتم تحميلها على السحابة ليقوم الأطباء بمراجعتها.
مخطط كتلة نظام التصحيح النموذجي للمراقبة عن بعد مع MAX86178. انقر للحصول على صورة أكبر. (المصدر: Analog Devices، Inc.)
تندرج منتجات ADI تحت مظلة مراقبة المريض عن بُعد والمراقبة التنبؤية والوقائية على وجه التحديد ، واكتشاف الحالات مثل عدم انتظام ضربات القلب مثل الرجفان الأذيني (AFib) ، وتوقف التنفس أثناء النوم ، ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD).
قال بيكر إن العنصر الرئيسي لحالات الاستخدام هذه هو قياس العلامات الحيوية للجسم. وقال إن السمات الرئيسية المطلوبة تشمل الحجم الصغير وعمر البطارية لتناسب حالة الاستخدام ودقة الدرجة السريرية.
يقيس MAX86178 أربع علامات حيوية: ECG أو EKG ، ومعدل ضربات القلب (ECG أو تصوير ضوئي ضوئي ضوئي ، أو PPG) ، وتشبع الدم بالأكسجين (SpO2) ، ومعدل التنفس (باستخدام BioZ). انقر للحصول على صورة أكبر. (المصدر: Analog Devices، Inc.)
يدمج الطراز MAX86178 السريري ثلاثة أنظمة قياس كاملة - البصري ، وتخطيط القلب ، والمقاومة الحيوية - ويمكنه قياس أربع علامات حيوية في وقت واحد.
"يتعلق الأمر بالحصول على شريحة واحدة حيث يمكنك مزامنة جميع أنظمة القياس الفرعية الثلاثة [البصرية ، ومخطط كهربية القلب ، والمعاوقة الحيوية] مع تخطيط القلب من الدرجة السريرية ، ويمكنك استخدام مخطط كهربية القلب هذا لمعدل ضربات القلب ، ولكن الأهم من ذلك لوظيفة القلب لأشياء مثل عدم انتظام "دقات القلب أو عدم انتظام ضربات القلب ،" قال.
بالإضافة إلى ذلك ، يوفر النظام الفرعي PPG SpO من الدرجة السريرية2 قياس التأكسج. ”SpO2 أصبح منتشرًا بشكل متزايد في الأجهزة القابلة للارتداء مثل التكنلوجيا تم تحسين. إن قياس التأكسج النبضي هو تشبع الأكسجين في الدم داخل الدم، ومن أجل تحقيق ذلك تحتاج إلى نسبة إشارة إلى ضوضاء عالية جدًا، والتي يوفرها هذا الجهاز بالذات عند 113 ديسيبل.
تدعم قناة bioimpedance عددًا من الاستخدامات بما في ذلك تخطيط القلب بالمقاومة وتحليل المعاوقة الحيوية والتحليل الطيفي, استجابة الجلد الجلفانية ، والنشاط الكهربائي.
قال بيكر: "نحن نؤمن بهذه الرعاية الصحية اللامركزية". "بدأ مستقبل الرعاية الصحية القابلة للارتداء يتسارع خاصة مع انتشار الوباء ، لذلك نحن بحاجة إلى حلول أكثر تكاملاً. النتيجة التي نبحث عنها هي تحسين تنبؤي ووقائي بالإضافة إلى تحسين إدارة الأمراض المزمنة ".
يتوفر الآن جهاز MAX86178، في حزمة WLP مقاس 2.6 × 2.8 مم، بالإضافة إلى مجموعة التقييم MAX86178EVKIT#. توفر الأجهزة التناظرية أيضًا تعزيزًا للأموال MAX20343 منظم ووحدة إدارة الطاقة MAX20360 IC كحلول طاقة محسنة لـ MAX86178.
حول الأجهزة التناظريةInc.Maxim IntegratedMaxim Integrated Products