Girîngiya nîşanên jiyanî yên fîzyolojîkî wekî nîşaneyên tenduristiya mirovan ji mêj ve ji hêla pisporên bijîjkî ve hatî fam kirin, lê pandemiya heyî ya COVID-19 di heman demê de hişmendiya gelemperî ya girîngiya wê jî bilind kiriye.
Mixabin, piraniya mirovên ku xwe di bin çavdêriya domdar a nîşaneyên jiyanî de dibînin, dibe ku berê xwe bidin cîhek klînîkî ya ku ji bo nexweşiya akût tê derman kirin. Li şûna ku nîşanên jiyanî wekî nîşana bandorkirina dermankirina nexweşiyê û başbûna nexweş bikar bînin, modela pêşerojê ya lênihêrîna tenduristî dê çavdêriya nîşana girîng a domdar û dûr wekî amûrek bikar bîne da ku nîşaneyên potansiyel ên destpêkirina nexweşiyê nas bike, bihêle ku bijîjk destwerdanê di pêşkeftina nexweşiya giran de bikin.Berê derfeta herî zû.
Tê pêşbînîkirin ku entegrasyona zêde ya senzorên pola klînîkî dê di dawiyê de rê bide pêşkeftina paçên tenduristiyê yên nîşaneyên girîng ên yekcar, cil û berg ên ku dikarin bi rêkûpêk werin avêtin û guheztin, wek lensên têkiliyê.
Digel ku gelek kincên tendurustî û fitnessê kapasîteyên pîvandina nîşaneyên girîng hene, yekitiya xwendinên wan dikare ji ber çend sedeman were pirsîn, di nav de kalîteya senzorên ku têne bikar anîn (piranî ne pola klînîkî ne), li ku derê têne saz kirin, û li ku derê senzor. qalîteya.Têkiliya fizîkî dema lixwekirinê.
Digel ku ev amûr ji bo xwestekên pisporên ne-tenduristî ji bo çavdêriya xwe-çavdêrî ya bi karanîna amûrek pêlavê ya rehet û rehet têr in, ew ji bo pisporên bijîjkî yên perwerdekirî ne guncan in ku bi rêkûpêk tenduristiya kesane binirxînin û tespîtên agahdar bikin.
Ji hêla din ve, cîhazên ku niha têne bikar anîn ji bo peydakirina çavdêriyên nîşana girîng ên asta klînîkî di navberên dem dirêj de dikarin mezin û nerehet bin, û xwedan dereceyên cihêreng ên veguheztinê bin. Di vê çareseriya sêwiranê de, em girîngiya klînîkî ya çar pîvandinên nîşana girîng - xwîn dinirxînin. Têrbûna oksîjenê (SpO2), rêjeya dil (HR), elektrokardiogram (ECG), û rêjeya nefesê (RR) - û ji bo her polê xwendinên klînîkî yên çêtirîn sensor peyda bikin.
Asta têrbûna oksîjena xwînê di mirovên saxlem de bi gelemperî li dora 95-100% e. Lêbelê, astek SpO2 ji% 93 an kêmtir dibe ku nîşan bide ku kesek tengasiya nefesê dikişîne - wek nîşanek hevpar di nexweşên bi COVID-19 de - ku ew dike ji bo şopandina birêkûpêk ji hêla pisporên bijîjkî ve nîşanek girîng a girîng ji bo şopandina birêkûpêk ji hêla pisporên bijîjkî ve. Fotoplethismography (PPG) teknîkek pîvandinê ya optîkî ye ku gelek emiterên LED-ê bikar tîne da ku damarên xwînê li binê rûyê çerm ronî bike û wergirek fotodîodê ji bo tespîtkirina sînyala ronahiyê ya ronîkirî ji bo hesabkirina SpO2 bikar tîne. Dema ku ew bûye taybetmendiyek hevpar a gelek kincên pêlavê yên ku ji destan têne hilanîn, nîşana ronahiya PPG-ê ji destwerdana hunerên tevgerê û guhertinên demkî yên di ronahiya hawîrdorê de, ku dikare bibe sedema xwendinên derewîn e, tê vê wateyê ku ev amûr pîvandinên pola klînîkî peyda nakin. Di mîhengek klînîkî de , SpO2 bi karanîna nebza oksîmetreya tilikê tê pîvandin (Wêne 2), ku bi gelemperî bi tiliya nexweşek rawestayî ve girêdayî ye. Her çend guhertoyên portable ên bi battêrî hene, ew tenê ji bo çêkirina pîvandinên navbirî minasib in.
Rêjeya dil a tendurist (HR) bi gelemperî di nav rêza 60-100 lêdanên di hûrdemê de tête hesibandin, lêbelê, navbera dema di navbera lêdanên dilê kesane de ne sabit e. Bi gelemperî wekî guherbariya rêjeya dil (HRV) tê binav kirin, ev tê vê wateyê ku rêjeya dil rêjeyek navînî ye ku li ser çend çerxên lêdana dil tê pîvandin. Di mirovên saxlem de, rêjeya dil û pulsê hema hema yek in, ji ber ku bi her kêşana masûlkeyên dil re, xwîn li seranserê laş tê pompe kirin. Lêbelê, hin nexweşiyên dil ên giran dikarin bibin sedema rêjeyên dil û pulsê ji hev cûda dibin.
Mînakî, di aritmiyên wekî fîbrîlasyona atrial (Afib) de, ne her girêbesta masûlkeyên dil xwînê li seranserê laş pompe dike - li şûna wê, xwîn di odeyên dil bixwe de kom dibe, ku dikare jiyanê xeternak be. ji bo tespîtkirinê ji ber ku ew carinan bi navber û tenê ji bo navberên kurt pêk tê.
Li gorî Rêxistina Tenduristiyê ya Cîhanê, Afib di mirovên ji 40 salî mezintir de dibe sedema yek ji çaran felqan, ev rastiyek girîngiya tespîtkirin û dermankirina nexweşiyê nîşan dide. Ji ber ku senzorên PPG di bin heman texmînê de pîvandinên optîkî dikin ku HR û rêjeya pulsê, ji bo tesbîtkirina AF nikare xwe bispêre wan. Ji bo vê yekê pêdivî bi tomarkirina berdewam a çalakiya elektrîkî ya dil -- nîşanek grafîkî ya sînyalên elektrîkî yên dil bi navê elektrokardiogram (ECG) -- di navberên demdirêj de.
Monitoravdêrên Holterê amûrên barkêş ên pola klînîkî yên herî gelemperî ne ku ji bo vê armancê têne bikar anîn. Dema ku ew ji çavdêrên ECG-ya statîk ên ku di mîhengên klînîkî de têne bikar anîn kêmtir elektrod bikar tînin, ew dikarin giran û nerehet bin, nemaze di dema xewê de.
12-20 nefes di xulekê de rêjeya bêhnê ya bendewar (RR) ye ji bo piraniya kesên saxlem. Rêjeyek RR ji 30 nefes di hûrdemê de zêdetir dibe ku ji ber tayê an sedemên din nîşanek tengasiya nefesê be. Dema ku hin çareseriyên cîhazên cil û bergan bi lez û bez an PPG bikar tînin. Teknolojiya ku têgihîştina RR-ê, pîvandinên RR-ya pola klînîkî bi agahdariya ku di sînyala ECG de hene an bi karanîna senzorek biyompedance (BioZ) ve têne kirin ku du senzoran bikar tîne da ku Impedansa elektrîkî ya çerm destnîşan bike. Yek an çend elektrodên ku bi laşê nexweş ve girêdayî ne.
Dema ku fonksiyona ECG-ya paqijkirî ya FDA-yê di hin kincên tendurustî û fitnessê yên paşîn de peyda dibe, hîskirina biyompedance taybetmendiyek e ku bi gelemperî nayê peyda kirin ji ber ku ew pêdivî bi tevlêbûna IC-ya senzorek BioZ ya cihêreng hewce dike. Ji bilî RR, sensora BioZ piştgirîya Bioelektrîkê dike. Analîza Impedance (BIA) û Spectroscopy Impedance Bioelectrical (BIS), ku her du jî ji bo pîvandina astên pêkhatî yên masûlkeya laş, rûn û avê têne bikar anîn. Sensorê BioZ di heman demê de elektrokardiyografya impedansê (ICG) piştgirî dike û ji bo pîvandina bersiva çermê galvanîk tê bikar anîn. GSR), ku dikare bibe nîşanek kêrhatî ya stresê.
Wêneyê 1 diagramek bloka fonksiyonel a nîşanek girîng a klînîkî ya AFE IC nîşan dide ku fonksiyona sê senzorên cihêreng (PPG, ECG, û BioZ) di pakêtek yekane de yek dike.
Figure 1 MAX86178 Nîşanên girîng ên klînîkî-pola klînîkî 3-di-1 AFE (Çavkanî: Alavên Analog)
Pergala wê ya bidestxistina daneya optîkî ya PPG-ya du-kanal heya 6 LED û 4 têketina fotodiodê piştgirî dike, digel LED-yên ku bi du ajokarên LED-ê yên 8-bit-herîha bilind ve têne bernamekirin. Rêya wergirtinê du kanalên xwendinê yên bi dengek kêm û bi rezîliya bilind heye. her yek ji wan ADC-yên serbixwe yên 20-bit û çerxa betalkirina ronahiya hawîrdorê vedihewîne, ji 90dB re redkirina hawîrdorê li 120Hz peyda dike.
Kanala ECG zincîreyek nîşanek bêkêmasî ye ku hemî taybetmendiyên sereke yên ku ji bo berhevkirina daneya ECG-ya kalîteya bilind hewce dike peyda dike, wek qezenca maqûl, parzûna krîtîk, deng kêm, îhtîmala têketina bilind, û vebijarkên piralî yên pêşbaziyê. Taybetmendiyên din ên wekî vegerandina bilez , Tespîtkirina rêberiya AC û DC, vedîtina rêberiya pir kêm-hêza û ajotina lingê rastê di sepanên daxwazkirî yên wekî cîhazên ku bi destmalê de bi elektrodên zuwa têne hilanîn de xebitandina bi hêz dihêle. rêjeyên nimûneyên hilberîna hilbijartî yên bikarhêner.
Kanalên wergirtinê yên BioZ fîlterkirina EMI û kalibrasyonek berfireh vedihewînin. Kanalên wergirtina BioZ di heman demê de impedansa têketinê ya bilind, dengê kêm, qezenca bernamekirî, vebijarkên parzûna kêm-derbas û derbasbûnê, û ADC-yên bi rezîliya bilind hene. Çavkaniya pêla çargoşe ya hevseng/herika lavavê, herikîna pêla sinusê, û teşwîqkirina voltaja pêla sinusê û pêla çargoşe. Cûrbecûr amplîtûd û frekansên teşwîqê hene. Her weha ew sepanên BIA, BIS, ICG û GSR piştgirî dike.
Daneyên dema FIFO dihêle ku her sê kanalên senzorê werin hevdem kirin. Di pakêtek asta waferê ya 7 x 7 49-bump (WLP) de cih digire, IC-ya AFE tenê 2,6 mm x 2,8 mm dipîve, û ew ji bo sêwiranê wekî pola klînîkî îdeal dike. pişka sîngê ya lixwekirî (Wêne 2).
Figure 2 Pîşeya sîngê bi du elektrodên şil, piştgirî dide BIA û RR/ICG, ECG, SpO2 AFE berdewam (Çavkanî: Amûrên Analog)
Xiflteya 3 diyar dike ka ev AFE çawa dikare wekî pêlavek lixwekirî ya destikê were sêwirandin da ku li ser daxwazê BIA û ECG bi HR, SpO2, û EDA/GSR domdar peyda bike.
Figure 3: Amûra ku bi çar elektrodên zuwa ve girêdayî ye, ku BIA û ECG piştgirî dike, bi HR, SpO2, û GSR AFE domdar (Çavkanî: Amûrên Analog)
SpO2, HR, ECG û RR pîvandinên nîşaneyên girîng ên girîng in ku ji hêla pisporên lênihêrîna tenduristiyê ve ji bo mebestên teşhîskirinê têne bikar anîn. Monitoravdêriya domdar a nîşanên jiyanî bi karanîna cil û bergan dê pêkhateyek bingehîn a modelên lênihêrîna tenduristî yên pêşerojê be, pêşbîniya destpêkirina nexweşiyê berî ku nîşanan xuya bibin.
Gelek ji şopînerên nîşanên girîng ên heyî yên heyî pîvandinan çêdikin ku ji hêla pisporên lênihêrîna tenduristiyê ve nikaribin bikar bînin ji ber ku senzorên ku ew bikar tînin ne pola klînîkî ne, hinên din jî ne xwediyê şiyana pîvandina RR rast in ji ber ku ew senzorên BioZ nagirin.
Di vê çareseriya sêwiranê de, em IC-yek destnîşan dikin ku sê senzorên pola klînîkî - PPG, ECG, û BioZ di pakêtek yekane de vedihewîne û destnîşan dike ka meriv çawa dikare di nav pêlên pêsîn û destikê de were sêwirandin, ji bo pîvandina SpO2, HR, ECG, û RR. , di heman demê de fonksiyonên din ên bikêr ên têkildar ên tenduristiyê jî peyda dike, di nav de BIA, BIS, GSR, û ICG. Ji bilî ku di kincên klînîkî de tê bikar anîn, IC ji bo entegrasyona nav cilên zîrek îdeal e da ku celeb agahdariya ku bilind- werzişvanên performansê hewce ne.
Andrew Burt Rêvebirê Karsaziyê, Yekîneya Karsaziya Pîşesazî û Tenduristî, Amûrên Analog e
Dema şandinê: Tebax-05-2022