Enpòtans siy vital fizyolojik yo kòm endikatè sante moun yo te konprann depi lontan pa pwofesyonèl medikal, men pandemi COVID-19 aktyèl la te ogmante tou konsyantizasyon piblik sou enpòtans li.
Malerezman, pifò moun ki twouve yo sibi siy vital kontinyèl yo ka deja nan yon kad klinik kote y ap trete yo pou yon maladi grav. Olye yo sèvi ak siy vital yo kòm yon endikatè nan efikasite nan tretman maladi ak rekiperasyon pasyan an, modèl la nan lavni nan swen sante pral anplwaye siveyans siy vital kontinyèl ak aleka kòm yon zouti pou idantifye endikatè potansyèl maladi aparisyon, sa ki pèmèt klinisyen yo entèvni nan devlopman nan maladi grav.Opòtinite a pi bonè anvan.
Yo prevwa ke entegrasyon ogmante nan detèktè klinik-klas pral evantyèlman pèmèt devlopman nan jetab, pòtab plak sante siy vital ki ka regilyèman jete ak ranplase, tankou lantiy kontak.
Pandan ke anpil wearables sante ak kondisyon fizik gen ladan kapasite mezi siy vital yo, entegrite lekti yo ka kesyone pou yon kantite rezon, ki gen ladan bon jan kalite a nan detèktè yo itilize (pifò yo pa klas klinik), kote yo enstale, ak kote detèktè yo. bon jan kalite a nan.Kontak fizik pandan y ap mete.
Pandan ke aparèy sa yo adekwa pou dezi pwofesyonèl ki pa sante yo pou obsèvasyon pwòp tèt ou aksidantèl lè l sèvi avèk yon aparèy portable pratik ak konfòtab, yo pa apwopriye pou pwofesyonèl medikal ki resevwa fòmasyon yo byen evalye sante endividyèl ak fè dyagnostik enfòme.
Nan lòt men an, aparèy yo itilize kounye a pou bay obsèvasyon siy vital nan klas klinik sou entèval tan ki pi long yo ka ankonbran ak alèz, epi yo gen diferan degre nan portabilite.Nan solisyon konsepsyon sa a, nou revize siyifikasyon nan klinik nan kat mezi siy vital yo—san. saturation oksijèn (SpO2), batman kè (HR), elektwokadyogram (ECG), ak to respirasyon (RR)—epi konsidere bay pi bon kalite detèktè klinik - Lekti pou chak klas.
Nivo saturation oksijèn nan san nan moun ki an sante yo anjeneral alantou 95-100%.Sepandan, yon nivo SpO2 93% oswa pi ba ka endike ke yon moun ap fè eksperyans detrès respiratwa-tankou yon sentòm komen nan pasyan ki gen COVID-19-fè li yon siy vital enpòtan pou siveyans regilye pa pwofesyonèl medikal. Photoplethysmography (PPG) se yon teknik mezi optik ki itilize plizyè emeteur ki ap dirije pou eklere veso sangen anba sifas po a ak yon reseptè fotodyòd pou detekte siyal limyè reflete a pou kalkile SpO2. yon karakteristik komen nan anpil wearables ponyèt-chire, siyal la limyè PPG se sansib a entèferans nan zafè mouvman ak chanjman pasajè nan ekleraj anbyen, ki ka mennen nan lekti fo, sa vle di aparèy sa yo pa bay mezi klinik-klas .Nan yon anviwònman klinik. , SpO2 mezire lè l sèvi avèk yon dwèt-chire oksimèt batman (Figi 2), anjeneral kontinyèlman tache ak dwèt yon pasyan estasyonè. Pandan ke batri Powered vèsyon pòtab egziste, yo sèlman apwopriye pou fè mezi tanzantan.
Yon batman kè an sante (HR) jeneralman konsidere kòm nan seri a nan 60-100 bat pou chak minit, sepandan, entèval tan ki genyen ant batman kè endividyèl yo pa konstan. Souvan refere yo kòm varyasyon batman kè (HRV), sa vle di ke batman kè se yon mwayèn ki mezire sou plizyè sik batman kè. Nan moun ki an sante, batman kè a ak batman kè yo prèske menm jan, paske ak chak kontraksyon nan misk kè a, san ponpe nan tout kò a.Sepandan, kèk maladi kè grav ka lakòz batman kè ak batman yo diferan.
Pou egzanp, nan aritmi tankou fibrilasyon atriyal (Afib), se pa tout kontraksyon nan misk nan kè a ponpe san nan tout kò a - olye de sa, san akimile nan chanm yo nan kè a tèt li, ki ka menase lavi .Fibrilasyon atrial ka difisil detekte paske pafwa li rive tanzantan epi sèlman pou entèval kout kout.
Dapre Òganizasyon Mondyal Lasante, Afib lakòz youn nan kat konjesyon serebral nan moun ki gen plis pase 40 an, yon reyalite ki demontre enpòtans pou yo kapab detekte ak trete maladi a.Depi detèktè PPG fè mezi optik anba menm sipozisyon ak HR batman kè a, yo pa ka konte sou yo pou detekte AF.Sa mande pou anrejistreman kontinyèl aktivite elektrik kè a -- yon reprezantasyon grafik siyal elektrik kè a yo rele yon elektwokadyogram (ECG) -- sou entèval tan long.
Monitè Holter yo se aparèy pòtab klas klinik ki pi komen yo itilize pou objektif sa a. Pandan ke yo itilize mwens elektwòd pase monitè ECG estatik yo itilize nan anviwònman klinik yo, yo ka ankonbran ak alèz pou mete, espesyalman pandan y ap dòmi.
12-20 souf pou chak minit se to respiratwa espere (RR) pou pifò moun ki an sante. Yon to RR ki pi wo a 30 souf pou chak minit ka yon endikatè detrès respiratwa akòz lafyèv oswa lòt kòz. Pandan ke kèk solisyon aparèy portable itilize akseleromèt oswa PPG Teknoloji pou dedwi RR, mezi RR nan klas klinik yo fèt lè l sèvi avèk enfòmasyon ki nan siyal ECG a oswa lè l sèvi avèk yon Capteur bioimpedans (BioZ) ki itilize de detèktè pou karakterize Enpedans elektrik po a. Youn oswa plis elektwòd tache ak kò pasyan an.
Pandan ke FDA-cleared ECG fonksyonalite ki disponib nan kèk wo-fen sante ak kondisyon fizik mete, deteksyon bioimpedans se yon karakteristik ki pa tipikman disponib paske li mande pou enklizyon de yon BioZ Capteur IC separe. Anplis RR, Capteur BioZ a sipòte Bioelectrical. Enpedans analiz (BIA) ak Bioelectrical Impedance Spectroscopy (BIS), tou de nan yo ki itilize pou mezire nivo konpozisyon nan misk kò a, grès ak dlo. Capteur BioZ a tou sipòte enpedans elektwokardyografi (ICG) epi yo itilize pou mezire repons galvanik po a. GSR), ki kapab yon endikatè itil nan estrès.
Figi 1 montre yon dyagram blòk fonksyonèl nan yon siy vital AFE IC nan klas klinik ki entegre fonksyonalite twa detèktè separe (PPG, ECG, ak BioZ) nan yon pake sèl.
Figi 1 MAX86178 ultra-ba-pouvwa, 3-an-1 siy vital klas klinik AFE (Sous: Aparèy Analog)
Sistèm akizisyon done optik PPG doub-chanèl li yo sipòte jiska 6 LED ak 4 entrain fotodyòd, ak LED yo pwogramasyon atravè de segondè-aktyèl, 8-bit LED chofè. Chemen resevwa a gen de ki ba-bri, gwo rezolisyon chanèl lekti, chak ki gen ladan ADC endepandan 20-bit ak sikwi anilasyon limyè anbyen, ki bay plis pase 90dB nan rejè anbyen nan 120Hz. SNR la nan kanal PPG la se yon wo 113dB, sipòte mezi SpO2 nan sèlman 16µA.
Chanèl ECG a se yon chèn siyal konplè ki bay tout karakteristik kle ki nesesè pou kolekte bon jan kalite done ECG, tankou benefis fleksib, filtraj kritik, bri ki ba, gwo enpedans antre, ak plizyè opsyon patipri plon. Karakteristik adisyonèl tankou rekiperasyon rapid. , AC ak DC deteksyon plon, ultra-ba pouvwa deteksyon plon ak kondwi janm dwat pèmèt operasyon solid nan aplikasyon pou mande tankou aparèy ponyèt-chire ak elektwòd sèk. nan to echantiyon pwodiksyon itilizatè-seleksyone.
BioZ resevwa chanèl prezante EMI filtraj ak kalibrasyon vaste.BioZ resevwa chanèl yo tou gen gwo enpedans opinyon, bri ki ba, benefis pwogramasyon, opsyon filtre ki ba-pase ak pas-wo, ak ADC-wo rezolisyon. Gen plizyè mòd pou jenere stimuli opinyon: balanse vag kare sous / koule aktyèl, vag sinis aktyèl, ak vag sinis ak eksitasyon vòltaj vag kare.Yon varyete eksitasyon anplitid ak frekans ki disponib.Li sipòte tou aplikasyon BIA, BIS, ICG ak GSR.
Done distribisyon FIFO pèmèt tout twa chanèl detèktè yo dwe senkronize.Loje nan yon pake nivo wafer 7 x 7 49-bump (WLP), AFE IC mezire sèlman 2.6mm x 2.8mm, fè li ideyal pou konsepsyon kòm yon klas klinik. patch pwatrin portable (Figi 2).
Figi 2 Plak pwatrin ak de elektwòd mouye, sipòte BIA ak kontinyèl RR/ICG, ECG, SpO2 AFE (Sous: Aparèy Analog)
Figi 3 montre kouman AFE sa a ka fèt kòm yon ponyèt mete pou bay BIA ak ECG sou demann ak HR kontinyèl, SpO2, ak EDA/GSR.
Figi 3: Aparèy ponyèt mete ak kat elektwòd sèk, sipòte BIA ak ECG, ak HR kontinyèl, SpO2, ak GSR AFE (Sous: Aparèy Analog)
SpO2, HR, ECG ak RR se mezi enpòtan siy vital ke pwofesyonèl swen sante yo itilize pou rezon dyagnostik. Siveyans siy vital kontinyèl lè l sèvi avèk wearables pral yon eleman kle nan modèl swen sante nan lavni, predi aparisyon maladi anvan sentòm yo parèt.
Anpil nan monitè siy vital ki disponib kounye a pwodui mezi ki pa ka itilize pa pwofesyonèl swen sante yo paske detèktè yo itilize yo pa klas klinik, pandan ke lòt tou senpleman pa gen kapasite pou mezire RR avèk presizyon paske yo pa gen ladan detèktè BioZ.
Nan solisyon konsepsyon sa a, nou demontre yon IC ki entegre twa detèktè klas klinik - PPG, ECG, ak BioZ nan yon sèl pake epi montre kijan li ka fèt nan pwatrin ak ponyèt portable, pou mezire SpO2, HR, ECG, ak RR. , pandan y ap tou bay lòt fonksyon itil ki gen rapò ak sante, ki gen ladan BIA, BIS, GSR, ak ICG.Anplis ke yo te itilize nan wearables klinik-klas, IC a se ideyal pou entegrasyon nan rad entelijan bay kalite enfòmasyon ki wo- pèfòmans atlèt bezwen.
Andrew Burt se Manadjè Biznis Egzekitif, Inite Biznis Endistriyèl ak Swen Sante, Aparèy Analog
Lè poste: 05-aout 2022