Analog Devices, Inc. telah menyederhanakan desain perangkat pemantauan pasien jarak jauh (RPM) dengan meluncurkan MAX86178 tiga sistem tanda vital analog front end (AFE) yang mengukur empat tanda vital dengan satu perangkat. AFE chip tunggal mengintegrasikan tiga sistem pengukuran (optik, EKG, dan bio-impedansi) untuk mendapatkan empat tanda vital umum: elektrokardiogram (EKG atau EKG), detak jantung (EKG atau photoplethysmography optik, atau PPG), saturasi oksigen darah ( SpO2), dan laju respirasi (menggunakan BioZ).
Dengan mengintegrasikan tiga subsistem tingkat klinis menjadi satu IC dan mengaktifkan waktu PPG dan EKG optik yang disinkronkan, MAX86178 AFE menggantikan implementasi diskrit. AFE mengintegrasikan sub-sistem PPG optik untuk mengukur detak jantung dan SpO2, sub-sistem EKG single-lead, serta sub-sistem biopotensial dan bioimpedansi (BioZ) untuk mengukur laju respirasi.
Selain itu, ia ditempatkan dalam paket kecil 2.6 × 2.6 mm untuk perangkat pemantauan kesehatan yang lebih kecil. Solusi kecil ini memungkinkan desain perangkat yang dikenakan di tubuh, yang dapat menggantikan sistem pemantauan tingkat fasilitas medis untuk menjauhkan orang dari rumah sakit sekaligus menurunkan biaya rumah sakit, kata Andrew Baker, direktur pelaksana Unit Bisnis Industri dan Perawatan Kesehatan di pepatah Terintegrasi, sekarang bagian dari Perangkat Analog.
AFE juga memungkinkan penghematan daya dengan menyediakan setiap sub-sistem dengan opsi yang dapat dikonfigurasi untuk mengoptimalkan masa pakai baterai untuk kasus penggunaan tertentu. Hal ini memungkinkan desainer untuk menggunakan baterai yang lebih kecil atau memperpanjang masa pakai baterai untuk pengisian yang lebih baik.
Perangkat ini memiliki serangkaian register yang sangat kompleks dan menawarkan tingkat konfigurasi yang tinggi. “Anda dapat mengonfigurasinya untuk masa pakai baterai yang lebih lama atau untuk kinerja yang lebih tinggi dan ada banyak konfigurasi dalam hal cara elektroda dikonfigurasi serta metrik kinerja lainnya, kata Baker.
Dengan mengaktifkan sub-sistem untuk dikonfigurasi secara individual, ia menawarkan banyak fleksibilitas bagi para desainer.
Konfigurasi penting karena biasanya ada perbedaan halus dalam kasus penggunaan dari pelanggan ke pelanggan, termasuk faktor bentuk yang mereka gunakan – berbasis pergelangan tangan versus berbasis dada versus berbasis jari, kata Baker.
Sebagai perangkat 3-in-1 yang sepenuhnya sinkron dalam semua saluran, ini menyederhanakan tugas desain merancang sistem tanda multi-vital ini, dan pada akhirnya tujuannya adalah untuk mempercepat waktu ke pasar, tambahnya.
MAX86178 3 AFE dibangun di atas generasi sebelumnya MAX86176 2-in-1 AFE (digabungkan ke dalam Health Sensor Platform 3.0) dengan menambahkan saluran Bio-Z serta melakukan perbaikan pada saluran PPG dan EKG optik.
Diagram blok MAX86178 (Sumber: Analog Devices, Inc.)
“Perangkat pemantauan pasien di masa lalu berpusat di sekitar beberapa penginderaan sederhana yang berbeda, bergerak dari penghitungan langkah kontekstual ke detak jantung dan sekarang kami mendapatkan penginderaan yang lebih maju di perangkat ini karena menjadi lebih canggih,” kata Baker. "Ini tentang memiliki pendekatan yang lebih holistik untuk perawatan kesehatan pasien."
Gunakan kasus
Dengan mengintegrasikan tiga sub-sistem dalam chip MAX86178, ini membuka kasus penggunaan baru untuk pemantauan jarak jauh dan manajemen penyakit kronis, karena industri perawatan kesehatan berusaha untuk memberikan perawatan prediktif dan pencegahan yang lebih baik, sambil menghadapi kenaikan biaya perawatan kesehatan.
Ada masalah besar dalam hal biaya keseluruhan dalam memberikan perawatan kesehatan dan persentase besar dari biaya itu untuk mengobati penyakit kronis, kata Baker. Untuk memerangi dan mengurangi serta berpotensi mengurangi biaya tersebut, ada perpindahan dari perawatan kesehatan terpusat ke pendekatan desentralisasi, katanya.
“Pendekatan baru didorong oleh pandemi untuk mencoba mendesentralisasi [perawatan kesehatan] dan mendistribusikan perawatan itu lebih dekat ke pasien dan itu membawa beberapa hal termasuk kenyamanan pasien, sehingga mereka tidak perlu bepergian ke fasilitas ini. ," dia berkata.
“Ini juga memberikan kesempatan kepada dokter untuk melihat ke depan, jadi misalnya jika seseorang memiliki kecenderungan genetik untuk penyakit jantung atau diabetes, Anda dapat memantau orang-orang itu dan mudah-mudahan mendeteksi timbulnya kondisi semacam ini sehingga mereka dapat dikelola atau obat untuk mengurangi risiko kondisi tersebut menjadi kronis, ”tambahnya. “Ini juga memberi dokter kesempatan untuk memantau dalam jangka waktu yang lebih lama.”
Hal ini mendorong kebutuhan akan perangkat wearable baru untuk mendeteksi dan mengelola kondisi kronis. Perangkat ini membantu dokter mengidentifikasi timbulnya kondisi kritis untuk mengurangi risiko rawat inap, yang bisa mahal. Salah satu contoh yang dikutip adalah patch perawatan kesehatan yang dikenakan di tubuh yang mengumpulkan data tanda vital yang diunggah ke cloud untuk ditinjau oleh dokter.
Diagram blok sistem patch pemantauan jarak jauh yang khas dengan MAX86178. Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Analog Devices, Inc.)
Produk ADI berada di bawah payung pemantauan pasien jarak jauh dan khususnya pemantauan prediktif dan preventif, mendeteksi kondisi seperti aritmia seperti atrial fibrilasi (AFib), sleep apnea, dan penyakit paru obstruktif kronik (PPOK).
Bahan utama untuk kasus penggunaan ini adalah pengukuran tanda-tanda vital tubuh, kata Baker. Atribut utama yang dibutuhkan termasuk ukuran kecil, masa pakai baterai agar sesuai dengan kasus penggunaan, dan akurasi tingkat klinis, katanya.
MAX86178 mengukur empat tanda vital: EKG atau EKG, detak jantung (EKG atau optical photoplethysmography, atau PPG), saturasi darah-oksigen (SpO2), dan laju pernapasan (menggunakan BioZ). Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Analog Devices, Inc.)
MAX86178 tingkat klinis mengintegrasikan tiga sistem pengukuran lengkap – optik, EKG, dan bioimpedansi – dan dapat mengukur empat tanda vital secara bersamaan.
“Ini tentang memiliki satu chip di mana Anda dapat menyinkronkan ketiga sub-sistem pengukuran [optik, EKG dan bioimpedansi] dengan EKG tingkat klinis dan Anda dapat menggunakan EKG itu untuk detak jantung, tetapi yang lebih penting untuk fungsi jantung untuk hal-hal seperti tidak teratur. detak jantung atau aritmia,” katanya.
Selain itu, sub-sistem PPG menawarkan SpO . tingkat klinis2 oksimetri. “SpO2 semakin banyak diterapkan pada perangkat yang dapat dikenakan sebagai teknologi ditingkatkan. Oksimetri denyut adalah saturasi oksigen darah di dalam darah, dan untuk mencapainya Anda memerlukan rasio signal-to-noise yang sangat tinggi, yang ditawarkan perangkat khusus ini pada 113 dB,” katanya.
Saluran bioimpedansi mendukung sejumlah kasus penggunaan termasuk kardiografi impedansi, analisis bioimpedansi, dan spektroskopi, respon kulit galvanik, dan aktivitas elektrodermal.
“Kami percaya pada perawatan kesehatan yang terdesentralisasi ini,” kata Baker. “Masa depan perawatan kesehatan yang dapat dipakai mulai meningkat terutama dengan adanya pandemi, jadi kita perlu memiliki solusi yang lebih terintegrasi. Hasil yang kami cari adalah peningkatan prediktif dan pencegahan serta peningkatan manajemen penyakit kronis.”
MAX86178, dalam paket WLP 2.6 × 2.8 mm, kini tersedia, bersama dengan kit evaluasi MAX86178EVKIT#. Perangkat Analog juga menawarkan buck-boost MAX20343 pengatur dan IC manajemen daya MAX20360 sebagai solusi daya yang dioptimalkan untuk MAX86178.
tentang Analog DevicesInc.Maxim IntegratedMaxim Integrated Products