3-in-1 AFE วัดสัญญาณชีพสี่สัญญาณในอุปกรณ์ตรวจสอบผู้ป่วยระยะไกล

อัปเดต: 30 กันยายน 2021

Analog Devices, Inc. ได้ทำให้การออกแบบอุปกรณ์ตรวจสอบผู้ป่วยระยะไกล (RPM) ง่ายขึ้นด้วยการเปิดตัว MAX86178 สัญญาณชีพแบบสามระบบส่วนหน้าแบบอะนาล็อก (AFE) ที่วัดสัญญาณชีพสี่สัญญาณด้วยอุปกรณ์เดียว AFE แบบชิปเดียวรวมระบบการวัดสามระบบ (ออปติคัล ECG และอิมพีแดนซ์ชีวภาพ) เพื่อให้ได้สัญญาณชีพที่พบบ่อยสี่สัญญาณ: คลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG หรือ EKG), อัตราการเต้นของหัวใจ (ECG หรือ photoplethysmography หรือ PPG), ความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือด ( SpO2) และอัตราการหายใจ (โดยใช้ BioZ)

ด้วยการรวมระบบย่อยระดับคลินิกสามระบบเข้าเป็นหนึ่งเดียว IC และเปิดใช้งานการซิงโครไนซ์ PPG แบบออปติคัลและ ECG ไทม์มิ่ง MAX86178 AFE จะแทนที่การใช้งานแบบแยกส่วน AFE รวมระบบย่อย PPG แบบออปติคัลเพื่อวัดอัตราการเต้นของหัวใจและ SpO2, ระบบย่อย ECG แบบ single-lead เช่นเดียวกับระบบย่อย biopotential และ bioimpedance (BioZ) เพื่อวัดอัตราการหายใจ

นอกจากนี้ยังบรรจุในแพ็คเกจขนาดเล็ก 2.6 × 2.6 มม. สำหรับอุปกรณ์ตรวจสอบสุขภาพขนาดเล็ก โซลูชันขนาดเล็กช่วยให้สามารถออกแบบอุปกรณ์ที่สวมใส่กับร่างกาย ซึ่งสามารถแทนที่ระบบตรวจสอบระดับสถานพยาบาลเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้คนออกจากโรงพยาบาลในขณะที่ลดต้นทุนในโรงพยาบาล แอนดรูว์ เบเกอร์ กรรมการผู้จัดการหน่วยธุรกิจอุตสาหกรรมและการดูแลสุขภาพของ บริษัท สูงสุด บูรณาการซึ่งตอนนี้เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์อนาล็อก

AFE ยังช่วยประหยัดพลังงานด้วยการจัดหาตัวเลือกที่กำหนดค่าได้ในแต่ละระบบย่อยเพื่อยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่สำหรับกรณีการใช้งานเฉพาะ ซึ่งช่วยให้นักออกแบบสามารถใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็กลงหรือยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่เพื่อการชาร์จที่ดียิ่งขึ้น

อุปกรณ์นี้มีชุดการลงทะเบียนที่ซับซ้อนมากและให้ความสามารถในการกำหนดค่าในระดับสูง “คุณสามารถกำหนดค่าให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นหรือเพื่อประสิทธิภาพที่สูงขึ้น และมีการกำหนดค่าได้มากมายในแง่ของการกำหนดค่าอิเล็กโทรด เช่นเดียวกับการวัดประสิทธิภาพอื่นๆ Baker กล่าว

โดยการเปิดใช้งานระบบย่อยเพื่อกำหนดค่าทีละรายการจะมีความยืดหยุ่นอย่างมากสำหรับนักออกแบบ

ความสามารถในการกำหนดค่ามีความสำคัญ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะมีความแตกต่างกันเล็กน้อยในกรณีการใช้งานจากลูกค้าถึงลูกค้า รวมถึงปัจจัยรูปแบบที่พวกเขาใช้ – แบบอิงข้อมือกับแบบหน้าอกกับแบบอิงนิ้ว

ในฐานะอุปกรณ์ 3-in-1 ที่ซิงโครนัสอย่างสมบูรณ์ในแง่ของช่องทางทั้งหมด มันช่วยลดความยุ่งยากในการออกแบบระบบ multi-vital sign เหล่านี้ และเป้าหมายในท้ายที่สุดคือการเร่งเวลาออกสู่ตลาด เขากล่าวเสริม

MAX86178 3 AFE สร้างขึ้นจาก MAX86176 2-in-1 AFE รุ่นก่อนหน้า (รวมอยู่ใน Health เซ็นเซอร์ แพลตฟอร์ม 3.0) โดยเพิ่มช่องสัญญาณ Bio-Z รวมทั้งทำการปรับปรุงช่อง PPG และ ECG แบบออปติคัล

แผนภาพบล็อก MAX86178 (ที่มา: Analog Devices, Inc.)

"อุปกรณ์ตรวจสอบผู้ป่วยในอดีตมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่การตรวจจับแบบง่ายๆ สองสามแบบ โดยเปลี่ยนจากการนับขั้นตอนตามบริบทเป็นอัตราการเต้นของหัวใจ และตอนนี้เราได้รับการตรวจจับขั้นสูงขึ้นในอุปกรณ์เหล่านี้เมื่อมีความซับซ้อนมากขึ้น" Baker กล่าว “มันเกี่ยวกับการมีแนวทางแบบองค์รวมมากขึ้นในการดูแลสุขภาพผู้ป่วย”

ใช้กรณี

ด้วยการรวมระบบย่อยสามระบบในชิป MAX86178 จะเป็นการเปิดกรณีการใช้งานใหม่สำหรับการตรวจสอบระยะไกลและการจัดการโรคเรื้อรัง เนื่องจากอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพมุ่งมั่นที่จะให้การดูแลเชิงคาดการณ์และการป้องกันที่ดีขึ้น ในขณะที่ต้องรับมือกับค่าใช้จ่ายด้านการดูแลสุขภาพที่สูงขึ้น

เบเกอร์กล่าวว่ามีปัญหาใหญ่ในแง่ของค่าใช้จ่ายโดยรวมในการดูแลสุขภาพและค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่นั้นอยู่ในการรักษาโรคเรื้อรัง เพื่อที่จะต่อสู้และบรรเทาผลกระทบรวมทั้งลดค่าใช้จ่ายเหล่านั้น จึงมีการย้ายออกจากการดูแลสุขภาพแบบรวมศูนย์ไปสู่แนวทางการกระจายอำนาจ เขากล่าว

“แนวทางใหม่กำลังถูกผลักดันโดยการระบาดใหญ่เพื่อพยายามกระจาย [การดูแลสุขภาพ] และกระจายการดูแลนั้นให้ใกล้ชิดกับผู้ป่วยมากขึ้น และนำมาซึ่งหลายสิ่งรวมถึงความสะดวกสบายของผู้ป่วย ดังนั้นพวกเขาจึงไม่ต้องเดินทางไปที่สถานพยาบาลเหล่านี้ ," เขาพูดว่า.

“มันยังให้โอกาสแพทย์ในการมองไปข้างหน้า ตัวอย่างเช่น ถ้ามีคนมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคหัวใจหรือเบาหวาน คุณสามารถตรวจสอบบุคคลเหล่านั้นและหวังว่าจะตรวจพบการเริ่มมีอาการเหล่านี้เพื่อให้สามารถจัดการหรือ ยาเพื่อลดความเสี่ยงที่อาการเหล่านั้นจะกลายเป็นเรื้อรัง” เขากล่าวเสริม "นอกจากนี้ยังเปิดโอกาสให้แพทย์ติดตามได้ในระยะเวลานาน"

สิ่งนี้ได้ขับเคลื่อนความต้องการอุปกรณ์สวมใส่แบบใหม่ในการตรวจจับและจัดการสภาวะเรื้อรัง อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้แพทย์ระบุการเริ่มต้นของภาวะวิกฤตเพื่อลดความเสี่ยงของการรักษาในโรงพยาบาล ซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายสูง ตัวอย่างหนึ่งที่อ้างถึงคือโปรแกรมแก้ไขการดูแลสุขภาพที่สวมใส่ร่างกายซึ่งรวบรวมข้อมูลสัญญาณชีพที่อัปโหลดไปยังระบบคลาวด์เพื่อให้แพทย์ตรวจสอบ

ไดอะแกรมบล็อกระบบแพทช์การตรวจสอบระยะไกลโดยทั่วไปกับ MAX86178 คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่ (ที่มา: Analog Devices, Inc.)

ผลิตภัณฑ์ของ ADI อยู่ภายใต้การดูแลของคนไข้จากระยะไกล และการติดตามคาดการณ์และป้องกันโดยเฉพาะ การตรวจจับสภาวะต่างๆ เช่น ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ เช่น ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ (AFib) ภาวะหยุดหายใจขณะหลับ และโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (COPD)

ส่วนประกอบสำคัญสำหรับกรณีการใช้งานเหล่านี้คือการวัดสัญญาณชีพของร่างกาย เบเกอร์กล่าว คุณลักษณะหลักที่จำเป็น ได้แก่ ขนาดที่เล็ก อายุการใช้งานแบตเตอรี่เพื่อให้เหมาะสมกับกรณีการใช้งาน และความแม่นยำระดับคลินิก เขากล่าว

MAX86178 วัดสัญญาณชีพสี่สัญญาณ: ECG หรือ EKG, อัตราการเต้นของหัวใจ (ECG หรือ photoplethysmography หรือ PPG), ความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือด (SpO2) และอัตราการหายใจ (โดยใช้ BioZ) คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่ (ที่มา: Analog Devices, Inc.)

MAX86178 ระดับคลินิกรวมระบบการวัดที่สมบูรณ์สามระบบ ได้แก่ ออปติคัล ECG และไบโออิมพีแดนซ์ และสามารถวัดสัญญาณชีพได้สี่สัญญาณพร้อมกัน

“มันเป็นเรื่องของการมีชิปตัวเดียวที่คุณสามารถซิงโครไนซ์ระบบย่อยการวัดทั้งสาม [ออปติคัล ECG และไบโออิมพีแดนซ์] กับ ECG ระดับคลินิกและคุณสามารถใช้ ECG นั้นสำหรับอัตราการเต้นของหัวใจ แต่ที่สำคัญกว่านั้นสำหรับการทำงานของหัวใจสำหรับสิ่งต่าง ๆ เช่นผิดปกติ หัวใจเต้นหรือเต้นผิดจังหวะ” เขากล่าว

นอกจากนี้ ระบบย่อย PPG ยังให้ SpO . ระดับคลินิก2 ออกซิเจน “SpO2 กำลังมีการใช้งานมากขึ้นในอุปกรณ์สวมใส่เช่น เทคโนโลยี ได้รับการปรับปรุง การวัดออกซิเจนในเลือดของชีพจรคือความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือด และเพื่อที่จะบรรลุเป้าหมายนั้น คุณจะต้องมีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่สูงมาก ซึ่งอุปกรณ์นี้นำเสนอที่ 113 เดซิเบล” เขากล่าว

ช่องทางไบโออิมพีแดนซ์รองรับกรณีการใช้งานจำนวนมากรวมถึงการตรวจหัวใจด้วยอิมพีแดนซ์ การวิเคราะห์อิมพีแดนซ์ทางชีวภาพ และสเปกโทรสโกปี, ปฏิกิริยาของผิวกัลวานิก และกิจกรรมอิเล็กโทรด

“เราเชื่อในการดูแลสุขภาพแบบกระจายอำนาจนี้” เบเกอร์กล่าว “อนาคตของการดูแลสุขภาพแบบสวมใส่ได้เริ่มเร็วขึ้นโดยเฉพาะกับการระบาดใหญ่ ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องมีโซลูชั่นแบบบูรณาการมากขึ้น ผลลัพธ์ที่เรากำลังมองหาคือการปรับปรุงการพยากรณ์และการป้องกัน ตลอดจนการจัดการโรคเรื้อรังที่ดีขึ้น”

MAX86178 ในแพ็คเกจ WLP ขนาด 2.6 × 2.8 มม. มีวางจำหน่ายแล้ววันนี้ พร้อมด้วยชุดประเมินผล MAX86178EVKIT# อุปกรณ์อะนาล็อกยังเสนอ MAX20343 buck-boost อีกด้วย เครื่องควบคุม และ IC การจัดการพลังงาน MAX20360 ซึ่งเป็นโซลูชันด้านพลังงานที่ปรับให้เหมาะกับ MAX86178

เกี่ยวกับ Analog DevicesInc.Maxim IntegratedMaxim Integrated Products