Analog Devices, Inc. a simplifié la conception des dispositifs de surveillance à distance des patients (RPM) avec le lancement du frontal analogique (AFE) à trois systèmes de signes vitaux MAX86178 qui mesure quatre signes vitaux avec un seul appareil. L'AFE monopuce intègre trois systèmes de mesure (optique, ECG et bio-impédance) pour obtenir quatre signes vitaux communs : électrocardiogramme (ECG ou ECG), fréquence cardiaque (ECG ou photopléthysmographie optique, ou PPG), saturation en oxygène du sang ( SpO2) et la fréquence respiratoire (à l'aide de BioZ).
En intégrant trois sous-systèmes de qualité clinique en un seul IC et permettant la synchronisation optique PPG et ECG, le MAX86178 AFE remplace les implémentations discrètes. L'AFE intègre un sous-système optique PPG pour mesurer la fréquence cardiaque et la SpO2, un sous-système ECG à dérivation unique, ainsi qu'un sous-système de biopotentiel et de bioimpédance (BioZ) pour mesurer la fréquence respiratoire.
De plus, il est logé dans un petit boîtier de 2.6 × 2.6 mm pour les petits appareils de surveillance de la santé. La petite solution permet la conception d'appareils portés sur le corps, qui peuvent remplacer les systèmes de surveillance de qualité des établissements médicaux pour empêcher les personnes d'aller à l'hôpital tout en réduisant les coûts hospitaliers, a déclaré Andrew Baker, directeur général de l'unité industrielle et de soins de santé chez maximum Intégré, maintenant partie d'Analog Devices.
L'AFE permet également des économies d'énergie en fournissant à chaque sous-système des options configurables pour optimiser la durée de vie de la batterie pour des cas d'utilisation spécifiques. Cela permet aux concepteurs d'utiliser des batteries plus petites ou de prolonger la durée de vie de la batterie pour une meilleure charge.
L'appareil dispose d'un ensemble de registres très complexe et offre un haut niveau de configurabilité. « Vous pouvez le configurer pour une durée de vie de la batterie plus longue ou pour des performances plus élevées et il y a beaucoup de possibilités de configuration en termes de configuration des électrodes ainsi que d'autres mesures de performance, a déclaré Baker.
En permettant aux sous-systèmes d'être configurés individuellement, il offre une grande flexibilité aux concepteurs.
La configurabilité est importante car il existe généralement des différences subtiles dans les cas d'utilisation d'un client à l'autre, y compris le facteur de forme qu'ils utilisent - basé sur le poignet par rapport à la poitrine par rapport au doigt, a déclaré Baker.
En tant qu'appareil 3-en-1 entièrement synchrone en termes de tous les canaux, il simplifie les tâches de conception de ces systèmes de signalisation multi-vitaux et, en fin de compte, l'objectif est d'accélérer le délai de mise sur le marché, a-t-il ajouté.
Le MAX86178 3 AFE s'appuie sur la génération précédente MAX86176 2-en-1 AFE (incorporé dans le Health capteur Platform 3.0) en ajoutant le canal Bio-Z et en apportant des améliorations aux canaux optiques PPG et ECG.
Schéma fonctionnel du MAX86178 (Source : Analog Devices, Inc.)
"Les dispositifs de surveillance des patients du passé étaient centrés sur quelques détections simples différentes, passant du comptage contextuel des pas à la fréquence cardiaque et maintenant nous obtenons une détection plus avancée dans ces dispositifs à mesure qu'ils deviennent plus sophistiqués", a déclaré Baker. « Il s'agit d'avoir une approche plus holistique des soins de santé des patients.
Les cas d'utilisation
En intégrant les trois sous-systèmes dans la puce MAX86178, il ouvre de nouveaux cas d'utilisation pour la surveillance à distance et la gestion des maladies chroniques, alors que l'industrie de la santé s'efforce de fournir de meilleurs soins prédictifs et préventifs, tout en faisant face à l'augmentation des coûts des soins de santé.
Il y a un gros problème en termes de coûts globaux dans la prestation des soins de santé et un grand pourcentage de ce coût est lié au traitement des maladies chroniques, a déclaré Baker. Afin de combattre et d'atténuer ainsi que de réduire potentiellement ces coûts, il y a un passage des soins de santé centralisés à une approche décentralisée, a-t-il déclaré.
«La nouvelle approche est poussée par la pandémie pour essayer de décentraliser [les soins de santé] et de distribuer ces soins plus près du patient et cela apporte un certain nombre de choses, y compris la commodité des patients, afin qu'ils n'aient pas à se rendre dans ces établissements. ," il a dit.
« Cela donne également l'occasion aux cliniciens d'avoir un aperçu, par exemple, si quelqu'un est génétiquement prédisposé aux maladies cardiaques ou au diabète, vous pouvez surveiller ces personnes et, espérons-le, détecter l'apparition de ce type de conditions afin qu'elles puissent être gérées ou médicamenteux pour atténuer le risque que ces conditions deviennent chroniques », a-t-il ajouté. « Cela donne également aux cliniciens la possibilité de surveiller sur une plus longue période de temps. »
Cela a entraîné le besoin de nouveaux appareils portables pour détecter et gérer les maladies chroniques. Ces dispositifs aident les cliniciens à identifier l'apparition de conditions critiques pour atténuer le risque d'hospitalisation, qui peut être coûteux. Un exemple cité est un patch de soins de santé porté sur le corps qui collecte des données de signes vitaux qui sont téléchargées sur le cloud pour que les cliniciens les examinent.
Schéma fonctionnel du système de patch de surveillance à distance typique avec le MAX86178. Cliquer pour agrandir l'image. (Source : Appareils analogiques, Inc.)
Les produits d'ADI relèvent de la surveillance à distance des patients et spécifiquement de la surveillance prédictive et préventive, détectant des conditions telles que les arythmies telles que la fibrillation auriculaire (AFib), l'apnée du sommeil et la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC).
L'ingrédient clé pour ces cas d'utilisation est la mesure des signes vitaux du corps, a déclaré Baker. Les attributs clés nécessaires incluent la petite taille, la durée de vie de la batterie pour s'adapter au cas d'utilisation et la précision de qualité clinique, a-t-il déclaré.
Le MAX86178 mesure quatre signes vitaux : ECG ou ECG, la fréquence cardiaque (ECG ou photopléthysmographie optique, ou PPG), la saturation en oxygène du sang (SpO2) et la fréquence respiratoire (à l'aide de BioZ). Cliquer pour agrandir l'image. (Source : Appareils analogiques, Inc.)
Le MAX86178 de qualité clinique intègre trois systèmes de mesure complets - optique, ECG et bioimpédance - et peut mesurer quatre signes vitaux simultanément.
« Il s'agit d'avoir une seule puce où vous pouvez synchroniser les trois sous-systèmes de mesure [optique, ECG et bioimpédance] avec un ECG de qualité clinique et vous pouvez utiliser cet ECG pour la fréquence cardiaque, mais plus important encore pour la fonction cardiaque pour des choses comme irrégulières battements cardiaques ou arythmies », a-t-il déclaré.
De plus, le sous-système PPG offre une SpO de qualité clinique2 oxymétrie. « SpO2 est de plus en plus déployé dans les wearables à mesure que le sans souci est amélioré. L'oxymétrie de pouls est la saturation en oxygène du sang dans le sang, et pour y parvenir, vous avez besoin d'un rapport signal/bruit très élevé, que cet appareil particulier offre à 113 dB », a-t-il déclaré.
Le canal de bioimpédance prend en charge un certain nombre de cas d'utilisation, notamment la cardiographie d'impédance, l'analyse de bioimpédance et la spectroscopie, réponse galvanique de la peau et activité électrodermique.
«Nous croyons en ces soins de santé décentralisés», a déclaré Baker. « L'avenir des soins de santé portables commence à s'accélérer, en particulier avec la pandémie, nous avons donc besoin de solutions plus intégrées. Le résultat que nous recherchons est une amélioration de la prévision et de la prévention ainsi qu'une meilleure gestion des maladies chroniques.
Le MAX86178, dans un boîtier WLP 2.6 × 2.8 mm, est disponible dès maintenant, avec le kit d'évaluation MAX86178EVKIT#. Analog Devices propose également le Buck-Boost MAX20343 régulateur et le circuit intégré de gestion de l'alimentation MAX20360 en tant que solutions d'alimentation optimisées pour le MAX86178.
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