মানব স্বাস্থ্যের সূচক হিসাবে শারীরবৃত্তীয় গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণগুলির গুরুত্ব দীর্ঘদিন ধরে চিকিৎসা পেশাদাররা বুঝতে পেরেছেন, তবে বর্তমান COVID-19 মহামারীটি এর গুরুত্ব সম্পর্কে জনসচেতনতাও বাড়িয়েছে।
দুর্ভাগ্যবশত, বেশিরভাগ লোক যারা নিজেদেরকে ক্রমাগত গুরুত্বপূর্ণ চিহ্ন পর্যবেক্ষণের মধ্য দিয়ে দেখতে পায় তারা ইতিমধ্যেই একটি ক্লিনিকাল সেটিংয়ে থাকতে পারে যেখানে তাদের তীব্র অসুস্থতার জন্য চিকিত্সা করা হচ্ছে৷ রোগের চিকিত্সা এবং রোগীর পুনরুদ্ধারের কার্যকারিতার সূচক হিসাবে গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণগুলি ব্যবহার করার পরিবর্তে, ভবিষ্যতের মডেল স্বাস্থ্যসেবা রোগের সূত্রপাতের সম্ভাব্য সূচকগুলি সনাক্ত করার জন্য একটি হাতিয়ার হিসাবে অবিচ্ছিন্ন এবং দূরবর্তী অত্যাবশ্যক চিহ্ন পর্যবেক্ষণ নিযুক্ত করবে, যা চিকিত্সকদের গুরুতর রোগের বিকাশে হস্তক্ষেপ করার অনুমতি দেবে।আগে প্রথম সুযোগ।
এটি কল্পনা করা হয় যে ক্লিনিকাল-গ্রেড সেন্সরগুলির ক্রমবর্ধমান একীকরণ অবশেষে নিষ্পত্তিযোগ্য, পরিধানযোগ্য অত্যাবশ্যক স্বাস্থ্য প্যাচগুলির বিকাশকে সক্ষম করবে যা নিয়মিতভাবে নিষ্পত্তি করা যায় এবং প্রতিস্থাপন করা যায়, যেমন কন্টাক্ট লেন্স।
যদিও অনেক স্বাস্থ্য এবং ফিটনেস পরিধানযোগ্য জিনিসগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণ পরিমাপের ক্ষমতা অন্তর্ভুক্ত থাকে, সেন্সরগুলির গুণমান (অধিকাংশই ক্লিনিকাল গ্রেড নয়), যেখানে সেন্সরগুলি ইনস্টল করা হয়েছে এবং কোথায় সেন্সরগুলি সহ বেশ কয়েকটি কারণে তাদের পড়ার অখণ্ডতা প্রশ্নবিদ্ধ হতে পারে। পরিধানের সময় শারীরিক যোগাযোগের গুণমান।
যদিও এই ডিভাইসগুলি একটি সুবিধাজনক এবং আরামদায়ক পরিধানযোগ্য ডিভাইস ব্যবহার করে নৈমিত্তিক স্ব-পর্যবেক্ষণের জন্য নন-স্বাস্থ্য পেশাদারদের আকাঙ্ক্ষার জন্য পর্যাপ্ত, তবে এগুলি প্রশিক্ষিত চিকিৎসা পেশাদারদের জন্য সঠিকভাবে পৃথক স্বাস্থ্যের মূল্যায়ন এবং অবহিত রোগ নির্ণয়ের জন্য উপযুক্ত নয়।
অন্যদিকে, বর্তমানে দীর্ঘ সময়ের ব্যবধানে ক্লিনিকাল-গ্রেডের অত্যাবশ্যক চিহ্ন পর্যবেক্ষণ প্রদানের জন্য ব্যবহৃত ডিভাইসগুলি ভারী এবং অস্বস্তিকর হতে পারে এবং বহনযোগ্যতার বিভিন্ন মাত্রা থাকতে পারে৷ এই নকশা সমাধানে, আমরা চারটি গুরুত্বপূর্ণ চিহ্ন পরিমাপের ক্লিনিকাল তাত্পর্য পর্যালোচনা করি—রক্ত অক্সিজেন স্যাচুরেশন (SpO2), হার্ট রেট (HR), ইলেক্ট্রোকার্ডিওগ্রাম (ECG), এবং শ্বসন হার (RR)-এবং ক্লিনিকাল সেরা সেন্সর টাইপ - প্রতিটি গ্রেডের জন্য রিডিং প্রদান করার কথা বিবেচনা করুন।
সুস্থ ব্যক্তিদের রক্তের অক্সিজেন স্যাচুরেশনের মাত্রা সাধারণত প্রায় 95-100% হয়। তবে, 93% বা তার নিচের একটি SpO2 মাত্রা ইঙ্গিত দিতে পারে যে একজন ব্যক্তি শ্বাসকষ্টের সম্মুখীন হচ্ছেন-যেমন কোভিড-১৯ রোগীদের মধ্যে একটি সাধারণ উপসর্গ—এটি একটি সাধারণ লক্ষণ। চিকিৎসা পেশাদারদের দ্বারা নিয়মিত পর্যবেক্ষণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ অত্যাবশ্যক চিহ্ন। ফটোপ্লেথিসমোগ্রাফি (PPG) হল একটি অপটিক্যাল পরিমাপ কৌশল যা ত্বকের পৃষ্ঠের নীচে রক্তনালীগুলিকে আলোকিত করতে একাধিক LED ইমিটার ব্যবহার করে এবং SpO2 গণনা করার জন্য প্রতিফলিত আলোর সংকেত সনাক্ত করতে একটি ফটোডিওড রিসিভার ব্যবহার করে। অনেক কব্জিতে পরিধেয় পরিধানযোগ্য জিনিসগুলির একটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য, পিপিজি লাইট সিগন্যাল মোশন আর্টিফ্যাক্ট থেকে হস্তক্ষেপ এবং পরিবেষ্টিত আলোতে ক্ষণস্থায়ী পরিবর্তনের জন্য সংবেদনশীল, যা মিথ্যা রিডিং হতে পারে, যার অর্থ এই ডিভাইসগুলি ক্লিনিকাল-গ্রেড পরিমাপ প্রদান করে না। একটি ক্লিনিকাল সেটিংসে , SpO2 পরিমাপ করা হয় একটি আঙুলে ধৃত পালস অক্সিমিটার (চিত্র 2) ব্যবহার করে, যা সাধারণত একটি স্থির রোগীর আঙুলের সাথে অবিচ্ছিন্নভাবে সংযুক্ত থাকে। যদিও ব্যাটারি চালিত পোর্টেবল সংস্করণগুলি বিদ্যমান, তারা কেবল বিরতিমূলক পরিমাপ করার জন্য উপযুক্ত।
একটি সুস্থ হার্ট রেট (HR) সাধারণত প্রতি মিনিটে 60-100 বীটের মধ্যে বলে মনে করা হয়, তবে, পৃথক হৃদস্পন্দনের মধ্যে সময়ের ব্যবধান ধ্রুবক নয়। সাধারণত হার্ট রেট পরিবর্তনশীলতা (HRV) হিসাবে উল্লেখ করা হয়, এর মানে হল হৃদস্পন্দন বিভিন্ন হার্টবিট চক্রের উপর একটি গড় পরিমাপ করা হয়৷ সুস্থ ব্যক্তিদের মধ্যে, হৃদস্পন্দন এবং নাড়ির হার প্রায় একই, কারণ হৃৎপিণ্ডের পেশীর প্রতিটি সংকোচনের সাথে সাথে সারা শরীরে রক্ত সঞ্চালিত হয়৷ যাইহোক, কিছু গুরুতর হৃদরোগের কারণ হতে পারে হার্ট এবং নাড়ির হার ভিন্ন।
উদাহরণস্বরূপ, অ্যাট্রিয়াল ফাইব্রিলেশন (আফিব) এর মতো অ্যারিথমিয়াতে, হৃৎপিণ্ডের প্রতিটি পেশী সংকোচন সারা শরীরে রক্ত পাম্প করে না - পরিবর্তে, হৃৎপিণ্ডের চেম্বারে রক্ত জমা হয়, যা প্রাণঘাতী হতে পারে। অ্যাট্রিয়াল ফাইব্রিলেশন কঠিন হতে পারে সনাক্ত করতে কারণ এটি মাঝে মাঝে ঘটে এবং শুধুমাত্র সংক্ষিপ্ত সংক্ষিপ্ত বিরতির জন্য।
বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার মতে, Afib 40 বছরের বেশি বয়সী লোকেদের মধ্যে চারটির মধ্যে একটি স্ট্রোকের কারণ হয়, এটি একটি সত্য যা রোগ সনাক্ত এবং চিকিত্সা করতে সক্ষম হওয়ার গুরুত্ব প্রদর্শন করে৷ যেহেতু পিপিজি সেন্সরগুলি এইচআর এবং একই ধারণার অধীনে অপটিক্যাল পরিমাপ করে। পালস রেট, এএফ সনাক্ত করার জন্য তাদের উপর নির্ভর করা যায় না। এর জন্য হার্টের বৈদ্যুতিক কার্যকলাপের ক্রমাগত রেকর্ডিং প্রয়োজন -- দীর্ঘ সময়ের ব্যবধানে হৃদযন্ত্রের বৈদ্যুতিক সংকেতগুলির একটি গ্রাফিক্যাল উপস্থাপনা যা ইলেক্ট্রোকার্ডিওগ্রাম (ECG) নামে পরিচিত।
হোল্টার মনিটর হল এই উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ ক্লিনিকাল গ্রেড পোর্টেবল ডিভাইস। যদিও তারা ক্লিনিকাল সেটিংসে ব্যবহৃত স্ট্যাটিক ইসিজি মনিটরের তুলনায় কম ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে, বিশেষ করে ঘুমানোর সময় এগুলো পরিধানে ভারী এবং অস্বস্তিকর হতে পারে।
প্রতি মিনিটে 12-20 শ্বাস প্রত্যাশিত শ্বাসযন্ত্রের হার (RR) বেশিরভাগ সুস্থ ব্যক্তির জন্য। প্রতি মিনিটে 30 শ্বাসের উপরে একটি RR হার জ্বর বা অন্যান্য কারণে শ্বাসকষ্টের একটি সূচক হতে পারে। যদিও কিছু পরিধানযোগ্য ডিভাইস সমাধান অ্যাক্সিলোমিটার বা PPG ব্যবহার করে। RR অনুমান করার প্রযুক্তি, ক্লিনিকাল-গ্রেড RR পরিমাপ ECG সিগন্যালে থাকা তথ্য ব্যবহার করে বা বায়োইম্পেডেন্স (BioZ) সেন্সর ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয় যা ত্বকের বৈদ্যুতিক প্রতিবন্ধকতা চিহ্নিত করতে দুটি সেন্সর ব্যবহার করে। রোগীর শরীরের সাথে এক বা একাধিক ইলেক্ট্রোড সংযুক্ত থাকে।
যদিও এফডিএ-ক্লিয়ারড ইসিজি কার্যকারিতা কিছু উচ্চ-স্বাস্থ্য এবং ফিটনেস পরিধানযোগ্য জিনিসগুলিতে উপলব্ধ, বায়োইম্পেডেন্স সেন্সিং এমন একটি বৈশিষ্ট্য যা সাধারণত উপলব্ধ নয় কারণ এটির জন্য একটি পৃথক বায়োজেড সেন্সর আইসি অন্তর্ভুক্ত করা প্রয়োজন৷ আরআর ছাড়াও, বায়োজেড সেন্সর বায়োইলেকট্রিকালকে সমর্থন করে৷ ইম্পিডেন্স অ্যানালাইসিস (বিআইএ) এবং বায়োইলেক্ট্রিক্যাল ইম্পিডেন্স স্পেকট্রোস্কোপি (বিআইএস), উভয়ই শরীরের পেশী, চর্বি এবং জলের গঠনগত মাত্রা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। বায়োজেড সেন্সর ইম্পিডেন্স ইলেক্ট্রোকার্ডিওগ্রাফি (আইসিজি) সমর্থন করে এবং গ্যালভানিক ত্বকের প্রতিক্রিয়া পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। GSR), যা মানসিক চাপের একটি দরকারী সূচক হতে পারে।
চিত্র 1 একটি ক্লিনিকাল-গ্রেড অত্যাবশ্যক লক্ষণ AFE IC এর একটি কার্যকরী ব্লক ডায়াগ্রাম দেখায় যা একটি একক প্যাকেজে তিনটি পৃথক সেন্সর (PPG, ECG, এবং BioZ) এর কার্যকারিতা একত্রিত করে।
চিত্র 1 MAX86178 আল্ট্রা-লো-পাওয়ার, 3-ইন-1 ক্লিনিকাল-গ্রেড গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণ AFE (সূত্র: অ্যানালগ ডিভাইস)
এর ডুয়াল-চ্যানেল পিপিজি অপটিক্যাল ডেটা অধিগ্রহণ সিস্টেমটি 6টি এলইডি এবং 4টি ফটোডিওড ইনপুট সমর্থন করে, দুটি উচ্চ-কারেন্ট, 8-বিট এলইডি ড্রাইভারের মাধ্যমে প্রোগ্রামযোগ্য এলইডি সহ। প্রতিটি স্বাধীন 20-বিট ADCs এবং পরিবেষ্টিত আলো বাতিলকরণ সার্কিটরি সহ, 120Hz এ 90dB এর বেশি পরিবেষ্টিত প্রত্যাখ্যান প্রদান করে। PPG চ্যানেলের SNR 113dB পর্যন্ত উচ্চ, শুধুমাত্র 16µA-এর SpO2 পরিমাপ সমর্থন করে।
ECG চ্যানেল হল একটি সম্পূর্ণ সিগন্যাল চেইন যা উচ্চ-মানের ECG ডেটা সংগ্রহের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত মূল বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদান করে, যেমন নমনীয় লাভ, সমালোচনামূলক ফিল্টারিং, কম শব্দ, উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এবং একাধিক সীসা পক্ষপাতের বিকল্পগুলি। অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্য যেমন দ্রুত পুনরুদ্ধার , AC এবং DC সীসা সনাক্তকরণ, অতি-লো পাওয়ার সীসা সনাক্তকরণ এবং ডান পায়ের ড্রাইভ শুষ্ক ইলেক্ট্রোড সহ কব্জি-জীর্ণ ডিভাইসগুলির মতো চাহিদাযুক্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে শক্তিশালী অপারেশন সক্ষম করে। এনালগ সংকেত চেইন একটি 18-বিট সিগমা-ডেল্টা ADC বিস্তৃত পরিসরের সাথে চালায়। ব্যবহারকারী-নির্বাচনযোগ্য আউটপুট নমুনা হার।
BioZ রিসিভ চ্যানেলের বৈশিষ্ট্য EMI ফিল্টারিং এবং ব্যাপক ক্রমাঙ্কন। বায়োজেড রিসিভ চ্যানেলগুলিতে উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতা, কম শব্দ, প্রোগ্রামেবল লাভ, লো-পাস এবং হাই-পাস ফিল্টার অপশন এবং উচ্চ-রেজোলিউশন ADCs বৈশিষ্ট্য রয়েছে। ইনপুট উদ্দীপনা তৈরির জন্য বেশ কয়েকটি মোড রয়েছে: সুষম স্কয়ার ওয়েভ সোর্স/সিঙ্ক কারেন্ট, সাইন ওয়েভ কারেন্ট, এবং সাইন ওয়েভ এবং স্কয়ার ওয়েভ ভোল্টেজ স্টিমুলেশন। বিভিন্ন ধরনের উদ্দীপনা প্রশস্ততা এবং ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়া যায়। এটি BIA, BIS, ICG এবং GSR অ্যাপ্লিকেশনকেও সমর্থন করে।
FIFO টাইমিং ডেটা তিনটি সেন্সর চ্যানেলকে সিঙ্ক্রোনাইজ করার অনুমতি দেয়৷ একটি 7 x 7 49-বাম্প ওয়েফার-লেভেল প্যাকেজ (WLP) এ হাউস করা, AFE IC শুধুমাত্র 2.6mm x 2.8mm পরিমাপ করে, এটিকে ক্লিনিকাল-গ্রেড হিসাবে ডিজাইনের জন্য আদর্শ করে তোলে পরিধানযোগ্য বুকে প্যাচ (চিত্র 2)।
চিত্র 2 দুটি ভেজা ইলেক্ট্রোড সহ বুকের প্যাচ, বিআইএ সমর্থন করে এবং ক্রমাগত RR/ICG, ECG, SpO2 AFE (সূত্র: অ্যানালগ ডিভাইস)
চিত্র 3 ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে এই AFE কে একটি কব্জিতে পরিধানযোগ্য হিসাবে ডিজাইন করা যেতে পারে যাতে অন-ডিমান্ড BIA এবং ECG ক্রমাগত HR, SpO2, এবং EDA/GSR প্রদান করা যায়।
চিত্র 3: চারটি শুষ্ক ইলেক্ট্রোড সহ কব্জি পরা ডিভাইস, বিআইএ এবং ইসিজি সমর্থন করে, অবিচ্ছিন্ন HR, SpO2 এবং GSR AFE সহ (সূত্র: অ্যানালগ ডিভাইস)
SpO2, HR, ECG এবং RR হল স্বাস্থ্যসেবা পেশাদারদের দ্বারা ডায়গনিস্টিক উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত গুরুত্বপূর্ণ অত্যাবশ্যক সাইন পরিমাপ৷ পরিধানযোগ্য ব্যবহার করে ক্রমাগত গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণগুলি পর্যবেক্ষণ করা ভবিষ্যতের স্বাস্থ্যসেবা মডেলগুলির একটি মূল উপাদান হবে, লক্ষণগুলি উপস্থিত হওয়ার আগে রোগের সূত্রপাতের পূর্বাভাস দেয়৷
বর্তমানে উপলব্ধ অনেক অত্যাবশ্যক লক্ষণ মনিটর পরিমাপ তৈরি করে যা স্বাস্থ্যসেবা পেশাদারদের দ্বারা ব্যবহার করা যায় না কারণ তারা যে সেন্সরগুলি ব্যবহার করে তা ক্লিনিকাল গ্রেড নয়, অন্যদের কেবল RR পরিমাপ করার ক্ষমতা নেই কারণ তারা BioZ সেন্সর অন্তর্ভুক্ত করে না।
এই ডিজাইন সলিউশনে, আমরা একটি IC প্রদর্শন করি যা তিনটি ক্লিনিকাল-গ্রেড সেন্সর - PPG, ECG, এবং BioZ-কে একটি একক প্যাকেজে সংহত করে এবং দেখায় কিভাবে এটিকে বুকে এবং কব্জিতে পরিধানযোগ্য পরিধানে ডিজাইন করা যেতে পারে, SpO2, HR, ECG, এবং RR পরিমাপ করতে। , পাশাপাশি BIA, BIS, GSR, এবং ICG সহ অন্যান্য দরকারী স্বাস্থ্য-সম্পর্কিত ফাংশন প্রদান করে। ক্লিনিকাল-গ্রেড পরিধানযোগ্য সামগ্রীতে ব্যবহার করা ছাড়াও, IC স্মার্ট পোশাকের সাথে একীকরণের জন্য আদর্শ যা তথ্যের ধরণ প্রদান করে যা উচ্চ- কর্মক্ষমতা ক্রীড়াবিদ প্রয়োজন.
অ্যান্ড্রু বার্ট হলেন এক্সিকিউটিভ বিজনেস ম্যানেজার, ইন্ডাস্ট্রিয়াল এবং হেলথ কেয়ার বিজনেস ইউনিট, এনালগ ডিভাইস
পোস্টের সময়: আগস্ট-০৫-২০২২