Компания Analog Devices, Inc. упростила конструкцию устройств удаленного мониторинга пациента (RPM), выпустив трехсистемный аналоговый интерфейс (AFE) MAX86178, который измеряет четыре основных показателя жизнедеятельности одним устройством. Однокристальный AFE объединяет три системы измерения (оптический, ЭКГ и биоимпеданс) для получения четырех основных показателей жизнедеятельности: электрокардиограммы (ЭКГ или ЭКГ), частоты сердечных сокращений (ЭКГ или оптическая фотоплетизмография, или PPG), сатурации крови кислородом ( SpO2) и частота дыхания (с помощью BioZ).
За счет интеграции трех подсистем клинического уровня в одну IC и позволяя синхронизировать оптическую синхронизацию PPG и ЭКГ, MAX86178 AFE заменяет дискретные реализации. AFE объединяет оптическую подсистему PPG для измерения частоты сердечных сокращений и SpO.2, подсистема ЭКГ в одном отведении, а также подсистема биопотенциала и биоимпеданса (BioZ) для измерения частоты дыхания.
Кроме того, он заключен в небольшой корпус размером 2.6 × 2.6 мм для небольших устройств мониторинга состояния. По словам Эндрю Бейкера, управляющего директора бизнес-подразделения «Промышленность и здравоохранение», это небольшое решение позволяет разрабатывать устройства для ношения на теле, которые могут заменить системы мониторинга уровня медицинского учреждения, чтобы люди не заходили в больницу, одновременно снижая расходы на больницу. Сентенция Интегрирован, теперь часть Analog Devices.
AFE также позволяет экономить электроэнергию, предоставляя каждой подсистеме настраиваемые параметры для оптимизации срока службы батареи для конкретных случаев использования. Это позволяет разработчикам использовать батареи меньшего размера или продлить срок их службы для улучшения зарядки.
Устройство имеет очень сложный набор регистров и предлагает высокий уровень конфигурируемости. «Вы можете настроить его для увеличения срока службы батареи или более высокой производительности, и есть много возможностей настройки с точки зрения конфигурации электродов, а также других показателей производительности, - сказал Бейкер.
Позволяя настраивать подсистемы индивидуально, он предлагает большую гибкость для дизайнеров.
Конфигурируемость важна, потому что обычно существуют тонкие различия в вариантах использования от клиента к клиенту, в том числе в форм-факторе, который они используют - на запястье, на груди или на пальце, сказал Бейкер.
Как устройство 3-в-1, которое является полностью синхронным по всем каналам, оно упрощает конструкторские задачи по проектированию этих систем с несколькими жизненно важными признаками, и, в конечном итоге, цель состоит в том, чтобы ускорить вывод продукта на рынок, добавил он.
MAX86178 3 AFE основан на AFE MAX86176 2-в-1 предыдущего поколения (включен в систему Health датчик Platform 3.0), добавив канал Bio-Z, а также улучшив оптические каналы PPG и ECG.
Блок-схема MAX86178 (Источник: Analog Devices, Inc.)
«В прошлом устройства для наблюдения за пациентами были сконцентрированы на нескольких различных простых измерениях, переходя от контекстного подсчета шагов к частоте сердечных сокращений, а теперь мы получаем более продвинутые функции распознавания в этих устройствах, поскольку они становятся все более сложными», - сказал Бейкер. «Речь идет о более целостном подходе к заботе о здоровье пациентов».
Use cases
За счет интеграции трех подсистем в микросхему MAX86178 он открывает новые возможности для удаленного мониторинга и управления хроническими заболеваниями, поскольку отрасль здравоохранения стремится предоставлять более качественную профилактическую и профилактическую помощь при одновременном сокращении расходов на здравоохранение.
По словам Бейкера, существует большая проблема с точки зрения общих затрат на оказание медицинской помощи, и большая часть этих затрат приходится на лечение хронических заболеваний. По его словам, для борьбы с этими затратами и их смягчения, а также для потенциального сокращения этих затрат, происходит переход от централизованного здравоохранения к децентрализованному подходу.
«Новый подход продвигается пандемией, чтобы попытаться децентрализовать [здравоохранение] и распределить эту помощь ближе к пациенту, что дает ряд вещей, включая удобство пациента, чтобы им не приходилось ехать в эти учреждения. ," он сказал.
«Это также дает возможность клиницистам заглянуть в будущее, так что, например, если кто-то генетически предрасположен к сердечным заболеваниям или диабету, вы можете наблюдать за этими людьми и, надеюсь, обнаруживать начало такого рода состояний, чтобы с ними можно было справиться или были введены лекарства, чтобы снизить риск того, что эти состояния станут хроническими », - добавил он. «Это также дает врачам возможность проводить мониторинг в течение более длительного периода времени».
Это вызвало потребность в новых носимых устройствах для выявления и лечения хронических заболеваний. Эти устройства помогают врачам определить начало критических состояний, чтобы снизить риск госпитализации, которая может быть дорогостоящей. Один из приведенных примеров - это носимая на теле повязка для здоровья, которая собирает данные о жизненно важных функциях, которые загружаются в облако для просмотра врачами.
Типичная блок-схема системы исправлений удаленного мониторинга с MAX86178. Щелкните, чтобы увеличить изображение. (Источник: Analog Devices, Inc.)
Продукты ADI относятся к сфере дистанционного мониторинга пациентов и, в частности, прогнозирующего и профилактического мониторинга, выявляя такие состояния, как аритмии, такие как фибрилляция предсердий (AFib), апноэ во сне и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).
По словам Бейкера, ключевым ингредиентом этих вариантов использования является измерение показателей жизнедеятельности организма. По его словам, ключевые необходимые атрибуты включают небольшой размер, время автономной работы, подходящее для конкретного случая использования, и точность клинического уровня.
MAX86178 измеряет четыре основных показателя жизнедеятельности: ЭКГ или ЭКГ, частоту сердечных сокращений (ЭКГ или оптическая фотоплетизмография, или PPG), насыщение крови кислородом (SpO2) и частоту дыхания (с использованием BioZ). Щелкните, чтобы увеличить изображение. (Источник: Analog Devices, Inc.)
MAX86178 клинического уровня объединяет три полные системы измерения - оптическую, ЭКГ и биоимпеданс - и может одновременно измерять четыре основных показателя жизнедеятельности.
«Речь идет о едином чипе, где вы можете синхронизировать все три подсистемы измерения [оптические, ЭКГ и биоимпеданс] с ЭКГ клинического уровня, и вы можете использовать эту ЭКГ для измерения частоты сердечных сокращений, но, что более важно, для сердечной функции для таких вещей, как нерегулярные сердцебиение или аритмия », - сказал он.
Кроме того, подсистема PPG предлагает SpO клинического уровня.2 оксиметрия. «SpO2 все чаще применяется в носимых устройствах, поскольку technology улучшено. Пульсоксиметрия — это измерение насыщения крови кислородом, и для этого необходимо очень высокое соотношение сигнал/шум, которое это конкретное устройство обеспечивает на уровне 113 дБ», — сказал он.
Канал биоимпеданса поддерживает ряд вариантов использования, включая импедансную кардиографию, анализ биоимпеданса и спектроскопию., кожно-гальваническая реакция и электродермальная активность.
«Мы верим в децентрализованное здравоохранение», - сказал Бейкер. «Будущее носимых медицинских услуг начинает ускоряться, особенно с пандемией, поэтому нам нужны более интегрированные решения. Результатом, которого мы добиваемся, является улучшение прогнозирования и профилактики, а также улучшение лечения хронических заболеваний ».
MAX86178 в корпусе WLP размером 2.6 × 2.8 мм уже доступен вместе с оценочным комплектом MAX86178EVKIT#. Analog Devices также предлагает повышающе-понижающий преобразователь MAX20343. регулятор и микросхема управления питанием MAX20360 в качестве решения по электропитанию, оптимизированного для MAX86178.
об Analog DevicesInc.Maxim IntegratedMaxim Integrated Products