Analog Devices, Inc. ha simplificado el diseño de dispositivos de monitorización remota de pacientes (RPM) con el lanzamiento de la interfaz analógica de signos vitales (AFE) de triple sistema MAX86178 que mide cuatro signos vitales con un solo dispositivo. El AFE de un solo chip integra tres sistemas de medición (óptico, ECG y bioimpedancia) para obtener cuatro signos vitales comunes: electrocardiograma (ECG o EKG), frecuencia cardíaca (ECG o fotopletismografía óptica, o PPG), saturación de oxígeno en sangre ( SpO2) y frecuencia respiratoria (utilizando BioZ).
Integrando tres subsistemas de grado clínico en uno IC y habilitando la sincronización óptica sincronizada de PPG y ECG, el MAX86178 AFE reemplaza las implementaciones discretas. El AFE integra un subsistema óptico de PPG para medir la frecuencia cardíaca y la SpO2, un subsistema de ECG de derivación única, así como un subsistema de biopotencial y bioimpedancia (BioZ) para medir la frecuencia respiratoria.
Además, está alojado en un pequeño paquete de 2.6 × 2.6 mm para dispositivos de monitoreo de salud más pequeños. La pequeña solución permite el diseño de dispositivos para llevar en el cuerpo, que pueden reemplazar los sistemas de monitoreo de grado de las instalaciones médicas para mantener a las personas fuera del hospital y reducir los costos hospitalarios, dijo Andrew Baker, director gerente de la Unidad de Negocios Industrial y de Salud en Máxima Integrado, ahora parte de Analog Devices.
El AFE también permite el ahorro de energía al proporcionar a cada subsistema opciones configurables para optimizar la vida útil de la batería para casos de uso específicos. Esto permite a los diseñadores utilizar baterías más pequeñas o extender la vida útil de la batería para mejorar la carga.
El dispositivo cuenta con un conjunto de registros muy complejo y ofrece un alto nivel de configurabilidad. “Puede configurarlo para una mayor duración de la batería o para un mayor rendimiento y hay mucha capacidad de configuración en términos de la forma en que se configuran los electrodos, así como otras métricas de rendimiento, dijo Baker.
Al permitir que los subsistemas se configuren individualmente, ofrece una gran flexibilidad para los diseñadores.
La configurabilidad es importante porque generalmente hay diferencias sutiles en los casos de uso de un cliente a otro, incluido el factor de forma que están usando: basado en la muñeca versus basado en el pecho versus basado en los dedos, dijo Baker.
Como dispositivo 3 en 1 que es completamente sincrónico en términos de todos los canales, simplifica las tareas de diseño de estos sistemas de signos vitales múltiples y, en última instancia, el objetivo es acelerar el tiempo de comercialización, agregó.
El MAX86178 3 AFE se basa en el AFE MAX86176 2 en 1 de la generación anterior (incorporado en el Health sensor Platform 3.0) agregando el canal Bio-Z y mejorando los canales ópticos PPG y ECG.
Diagrama de bloques MAX86178 (Fuente: Analog Devices, Inc.)
“Los dispositivos de monitoreo de pacientes del pasado se han centrado en unos pocos sensores simples diferentes, pasando del conteo contextual de pasos a la frecuencia cardíaca y ahora estamos obteniendo una detección más avanzada en estos dispositivos a medida que se vuelven más sofisticados”, dijo Baker. "Se trata de tener un enfoque más holístico de la atención médica del paciente".
Use cases
Al integrar los tres subsistemas en el chip MAX86178, abre nuevos casos de uso para el monitoreo remoto y el manejo de enfermedades crónicas, ya que la industria de la atención médica se esfuerza por brindar una mejor atención predictiva y preventiva, mientras se enfrenta a los crecientes costos de la atención médica.
Existe un gran problema en términos de costos generales en la prestación de atención médica y un gran porcentaje de ese costo está en el tratamiento de enfermedades crónicas, dijo Baker. Para combatir y mitigar, así como potencialmente reducir esos costos, hay un cambio de la atención médica centralizada a un enfoque descentralizado, dijo.
“El nuevo enfoque está siendo impulsado por la pandemia para tratar de descentralizar [la atención médica] y distribuir esa atención más cerca del paciente y eso trae una serie de cosas, incluida la comodidad del paciente, para que no tenga que viajar a estas instalaciones ," él dijo.
“También les brinda a los médicos la oportunidad de mirar hacia el futuro, de modo que, por ejemplo, si alguien está predispuesto genéticamente a una enfermedad cardíaca o diabetes, puede monitorear a esas personas y, con suerte, detectar la aparición de este tipo de afecciones para poder controlarlas o controlarlas. medicados para mitigar el riesgo de que esas condiciones se vuelvan crónicas ”, agregó. "También les da a los médicos la oportunidad de monitorear durante un período de tiempo más largo".
Esto ha impulsado la necesidad de nuevos dispositivos portátiles para detectar y gestionar enfermedades crónicas. Estos dispositivos ayudan a los médicos a identificar la aparición de condiciones críticas para mitigar el riesgo de hospitalización, que puede ser costoso. Un ejemplo citado es un parche para el cuidado de la salud que se lleva en el cuerpo y que recopila datos de signos vitales que se cargan en la nube para que los médicos los revisen.
Diagrama de bloques típico del sistema de parche de monitoreo remoto con el MAX86178. Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: Analog Devices, Inc.)
Los productos de ADI caen bajo el paraguas de la monitorización remota de pacientes y específicamente la monitorización predictiva y preventiva, detectando afecciones como arritmias como fibrilación auricular (AFib), apnea del sueño y enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).
El ingrediente clave para estos casos de uso es la medición de los signos vitales del cuerpo, dijo Baker. Los atributos clave necesarios incluyen tamaño pequeño, duración de la batería para adaptarse al caso de uso y precisión de grado clínico, dijo.
El MAX86178 mide cuatro signos vitales: ECG o EKG, frecuencia cardíaca (ECG o fotopletismografía óptica, o PPG), saturación de oxígeno en sangre (SpO2) y frecuencia respiratoria (con BioZ). Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: Analog Devices, Inc.)
El MAX86178 de grado clínico integra tres sistemas de medición completos (óptico, ECG y bioimpedancia) y puede medir cuatro signos vitales simultáneamente.
“Se trata de tener un solo chip donde se pueden sincronizar los tres subsistemas de medición [óptico, ECG y bioimpedancia] con ECG de grado clínico y se puede usar ese ECG para la frecuencia cardíaca, pero más importante aún para la función cardíaca para cosas como irregularidades latidos del corazón o arritmias ”, dijo.
Además, el subsistema PPG ofrece SpO de grado clínico2 oximetría. "SpO2 se está implementando cada vez más en dispositivos portátiles a medida que la tecnología está mejorado. La oximetría de pulso es la saturación de oxígeno en la sangre y para lograrlo se necesita una relación señal-ruido muy alta, que este dispositivo en particular ofrece con 113 dB”, dijo.
El canal de bioimpedancia admite una serie de casos de uso que incluyen cardiografía de impedancia, análisis de bioimpedancia y espectroscopia., respuesta galvánica de la piel y actividad electrodérmica.
“Creemos en esta atención médica descentralizada”, dijo Baker. “El futuro de la atención médica portátil está comenzando a acelerarse, especialmente con la pandemia, por lo que debemos tener soluciones más integradas. El resultado que buscamos es una mejora predictiva y preventiva, así como una mejor gestión de las enfermedades crónicas ".
El MAX86178, en un paquete WLP de 2.6 × 2.8 mm, ya está disponible, junto con el kit de evaluación MAX86178EVKIT#. Analog Devices también ofrece el modelo reductor-boost MAX20343 organismo regulador y el IC de administración de energía MAX20360 como soluciones de energía optimizadas para el MAX86178.
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