Адамдын ден соолугунун индикатору катары физиологиялык маанилүү белгилердин маанилүүлүгүн медицина адистери эчак эле түшүнүп келишкен, бирок учурдагы COVID-19 пандемиясы да анын маанилүүлүгү жөнүндө коомчулуктун маалымдуулугун арттырды.
Тилекке каршы, жашоо белгилеринин үзгүлтүксүз мониторингинен өтүп жаткан адамдардын көбү катуу оорудан дарыланып жаткан клиникалык шартта болушу мүмкүн. Ооруну дарылоонун жана пациенттин айыгып кетүүсүнүн натыйжалуулугунун көрсөткүчү катары маанилүү белгилерди колдонуунун ордуна, келечектеги модели саламаттыкты сактоо клиниктерге оор оорунун өнүгүшүнө кийлигишүүгө мүмкүндүк берүүчү оорунун башталышынын потенциалдуу индикаторлорун аныктоочу курал катары үзгүлтүксүз жана алыскы жашоо белгилеринин мониторингин колдонот.Мурунку эң алгачкы мүмкүнчүлүк.
Клиникалык деңгээлдеги сенсорлордун барган сайын көбөйүп бара жаткан интеграциясы акырында контакт линзалар сыяктуу үзгүлтүксүз ташылып жана алмаштырыла турган бир жолу колдонулуучу, тагынып жүрүүчү жашоо белгилеринин ден соолук тактарын иштеп чыгууга мүмкүндүк берет деп болжолдонууда.
Көптөгөн ден-соолукка жана фитнеске кийүүчү жабдыктарда маанилүү белгилерди өлчөө мүмкүнчүлүктөрү камтылганы менен, алардын көрсөткүчтөрүнүн бүтүндүгү бир нече себептерден улам, анын ичинде колдонулган сенсорлордун сапаты (көпчүлүгү клиникалык деңгээлде эмес), алар орнотулган жери жана сенсорлор кайда орнотулганы боюнча шек жаратышы мүмкүн. сапаты.Кийип жатканда физикалык байланыш.
Бул аппараттар ден-соолукка тиешеси жок адистердин ыңгайлуу жана ынгайлуу тагынуучу аппаратты колдонуу менен кокусунан өз алдынча байкоо жүргүзүү каалоосуна адекваттуу болсо да, алар жеке ден соолукту туура баалоо жана негизделген диагноз коюу үчүн даярдалган медициналык адистер үчүн ылайыктуу эмес.
Башка жагынан алып караганда, учурда узак убакыт аралыгы боюнча клиникалык деңгээлдеги жашоо белгилерине байкоо жүргүзүү үчүн колдонулуп жаткан аппараттар көлөмдүү жана ыңгайсыз болушу мүмкүн жана ар кандай деңгээлдеги көчүрүүгө ээ. кычкылтек менен каныккандыгы (SpO2), жүрөктүн кагышы (HR), электрокардиограмма (ЭКГ) жана дем алуу ылдамдыгы (RR) - жана клиникалык мыкты сенсордун түрүн - ар бир класс үчүн окууну карап көрүңүз.
Дени сак адамдарда кандын кычкылтек менен каныгуу деңгээли адатта 95-100%ды түзөт. Бирок, SpO2 деңгээли 93% же андан төмөн болсо, адамдын дем алуу оорлошуп жатканын көрсөтүп турат, мисалы, COVID-19 менен ооруган бейтаптардагы жалпы симптом, аны медициналык адистер тарабынан үзгүлтүксүз мониторинг жүргүзүү үчүн маанилүү маанилүү белги. Фотоплетизмография (PPG) теринин бетинин астындагы кан тамырларды жарыктандыруу үчүн бир нече LED эмиттерди жана SpO2. Ал эми ал болуп калганда чагылган жарык сигналын аныктоо үчүн фотодиод кабылдагычты колдонгон оптикалык өлчөө ыкмасы. көптөгөн билекке тагылган тагынуучу шаймандардын жалпы өзгөчөлүгү, PPG жарык сигналы кыймыл артефакттарынын кийлигишүүсүнө жана айлана-чөйрөнүн жарыктандыруусунун убактылуу өзгөрүүлөрүнө дуушар болот, бул жалган көрсөткүчтөргө алып келиши мүмкүн, бул аппараттар клиникалык деңгээлдеги өлчөөлөрдү камсыз кылбайт .Клиникалык шарттарда , SpO2 манжага тагылган импульс оксиметри (2-сүрөт) менен ченелет, адатта стационардык пациенттин манжасына тынымсыз тиркелет. Батарея менен иштеген портативдик версиялары бар, алар үзгүлтүксүз өлчөө үчүн гана ылайыктуу.
Дени сак жүрөктүн кагышы (HR) жалпысынан мүнөтүнө 60-100 согуу диапазонунда деп эсептелет, бирок, жүрөктүн жеке кагуусу ортосундагы убакыт аралыгы туруктуу эмес. Адатта жүрөктүн кагышынын өзгөрмөлүүлүгү (HRV) деп аталат, бул жүрөктүн кагуусу бир нече жүрөк согуу циклдеринде өлчөнгөн орточо көрсөткүч. Дени сак адамдарда жүрөктүн согушу жана тамырдын кагуусу дээрлик бирдей, анткени жүрөк булчуңдары ар бир жыйрылышы менен кан бүт денеге айдалат. Бирок, жүрөктүн кээ бир олуттуу оорулары пайда болушу мүмкүн. жүрөк жана тамыр кагышы айырмаланат.
Мисалы, дүлөйчөлөрдүн фибрилляциясы (Afib) сыяктуу аритмияда жүрөктүн ар бир булчуң жыйрылышы канды бүт денеге айдай бербейт – анын ордуна кан жүрөктүн өзүндө чогулуп, өмүргө коркунуч туудурушу мүмкүн. аныктоо үчүн, анткени ал кээде үзгүлтүк менен жана кыска кыска аралыктарга гана пайда болот.
Дүйнөлүк Саламаттыкты сактоо Уюмунун маалыматы боюнча, Afib 40 жаштан ашкан адамдардын ар бир төртүнчү инсультуна себеп болот, бул ооруну аныктоо жана дарылоонун маанилүүлүгүн көрсөтүп турат. PPG сенсорлору оптикалык өлчөөлөрдү HR жана пульстун ылдамдыгы, аларга AF аныктоо үчүн ишенүүгө болбойт. Бул үчүн жүрөктүн электрдик активдүүлүгүнүн үзгүлтүксүз жазуулары талап кылынат -- электрокардиограмма (ЭКГ) деп аталган жүрөктүн электрдик сигналдарынын графикалык көрүнүшү -- узак убакыт аралыгы.
Холтер мониторлору бул максат үчүн колдонулган эң кеңири таралган клиникалык класстагы көчмө аппараттар. Алар клиникалык шарттарда колдонулган статикалык ЭКГ мониторлоруна караганда азыраак электроддорду колдонушса да, алар көлөмдүү жана кийүү ыңгайсыз болушу мүмкүн, айрыкча уктап жатканда.
Мүнөтүнө 12-20 дем алуу – көпчүлүк дени сак адамдар үчүн күтүлгөн дем алуу ылдамдыгы (RR). Мүнөтүнө 30 дем алуудан жогору болгон RR ылдамдыгы ысытма же башка себептерден улам дем алуу кыйынчылыгынын көрсөткүчү болушу мүмкүн. Кээ бир тагынуучу аппараттын чечимдери акселерометр же PPG колдонушат. RR, клиникалык деңгээлдеги RR өлчөөлөрү ЭКГ сигналында камтылган маалыматты колдонуу менен же теринин электрдик импедансын мүнөздөш үчүн эки сенсорду колдонгон биоимпеданс (BioZ) сенсорун колдонуу менен жүргүзүлөт. Бир же бир нече электроддор пациенттин денесине бекитилет.
FDA тарабынан тазаланган ЭКГ функционалдуулугу кээ бир ден-соолукка жана фитнеске ылайыктуу кийилүүчү шаймандарда жеткиликтүү болсо да, биоимпедансты сезүү адатта жеткиликтүү эмес функция, анткени ал өзүнчө BioZ сенсор IC камтылышын талап кылат. RRден тышкары, BioZ сенсору Bioelectrical колдойт. Импеданс анализи (BIA) жана биоэлектрдик импеданс спектроскопиясы (BIS), экөө тең дене булчуңдарынын, майдын жана суунун курамын өлчөө үчүн колдонулат. BioZ сенсору ошондой эле импеданс электрокардиографиясын (ICG) колдойт жана теринин гальваникалык реакциясын өлчөө үчүн колдонулат ( GSR) стресстин пайдалуу көрсөткүчү болушу мүмкүн.
1-сүрөттө үч өзүнчө сенсордун (PPG, ЭКГ жана BioZ) функционалдуулугун бир пакетке бириктирген AFE IC клиникалык деңгээлдеги жашоо белгилеринин функционалдык блок диаграммасы көрсөтүлгөн.
1-сүрөт MAX86178 ультра аз кубаттуулуктагы, 3-бирде-бирде клиникалык деңгээлдеги маанилүү белгилер AFE (Булак: Аналогдук түзмөктөр)
Анын эки каналдуу PPG оптикалык маалыматтарды алуу системасы 6 LEDди жана 4 фотодиод киргизүүнү колдойт, LEDs эки жогорку ток, 8 биттик LED драйверлери аркылуу программалануучу. Кабыл алуу жолунда эки аз ызы-чуу, жогорку чечилиштеги окуу каналдары бар, ар бири көз карандысыз 20 биттик ADC жана чөйрө жарыгын жокко чыгаруу схемасын камтыган, 120 Гцте 90дБден ашык айлана-чөйрөнү четке кагууну камсыз кылат. PPG каналынын SNRи 113дБге чейин жогору, SpO2 өлчөөнү 16µA гана колдойт.
ЭКГ каналы ийкемдүү пайда, критикалык чыпкалоо, аз ызы-чуу, жогорку киргизүү импедансы жана бир нече коргошун ийкемдүү опциялар сыяктуу жогорку сапаттагы ЭКГ маалыматтарын чогултуу үчүн зарыл болгон бардык негизги функцияларды камсыз кылган толук сигнал чынжырчасы. , AC жана DC коргошун аныктоо, ультра аз кубаттуулуктагы коргошун аныктоо жана оң буттун диски кургак электроддор менен билекке тагылган түзмөктөр сыяктуу талап кылынган колдонмолордо бекем иштөөгө мүмкүндүк берет. Аналогдук сигнал чынжырчасы 18 биттик сигма-дельта ADCди кеңири диапазону менен башкарат. колдонуучу тандаган чыгаруу үлгүсүнүн ылдамдыгы.
BioZ кабыл алуу каналдарында EMI чыпкалоо жана кеңири калибрлөө бар. BioZ кабыл алуу каналдарында ошондой эле жогорку киргизүү импедансы, аз ызы-чуу, программалануучу пайда, аз өткөрүүчү жана жогорку өткөрүүчү чыпкалоо опциялары жана жогорку резолюциядагы ADCs. Киргизүүчү стимулдарды түзүүнүн бир нече режимдери бар: тең салмактуу чарчы толкун булагы/чөгүп ток, синус толкун ток, жана синус толкун жана чарчы толкун чыңалуу stimulation.A түрдүү стимулдаштыруу амплитудалары жана жыштыктары available.It ошондой эле BIA, BIS, ICG жана GSR колдонмолорун колдойт.
FIFO убакыт маалыматтары бардык үч сенсор каналын синхрондоштурууга мүмкүндүк берет. 7 x 7 49 бүдүрчө пластинка деңгээлиндеги пакетте (WLP) жайгашкан AFE IC 2,6 мм x 2,8 мм гана өлчөп, аны клиникалык деңгээлдеги дизайн үчүн идеалдуу кылат. кийилүүчү көкүрөк жамаачы (2-сүрөт).
Сүрөт 2 BIA жана үзгүлтүксүз RR/ICG, ЭКГ, SpO2 AFE колдоочу эки нымдуу электроддор менен көкүрөк жамаачы (Булак: Аналогдук түзмөктөр)
3-сүрөт бул AFEди кантип BIA жана ЭКГны үзгүлтүксүз HR, SpO2 жана EDA/GSR менен камсыз кылуу үчүн билекке тагынуучу аспап катары жасалышы мүмкүн экенин көрсөтөт.
3-сүрөт: BIA жана ЭКГны колдогон, тынымсыз HR, SpO2 жана GSR AFE бар төрт кургак электроддору бар билекке тагылган аппарат (Булак: Аналогдук түзмөктөр)
SpO2, HR, ЭКГ жана RR медициналык адистер тарабынан диагностикалык максаттарда колдонулган маанилүү маанилүү белги өлчөөлөрү болуп саналат. Тасма шаймандарды колдонуу менен жашоо белгилерин үзгүлтүксүз көзөмөлдөө, келечектеги саламаттыкты сактоо моделдеринин негизги компоненти болуп, симптомдор пайда боло электе оорунун башталышын болжолдойт.
Учурда колдо болгон маанилүү көрсөткүчтөрдүн мониторлорунун көбү саламаттыкты сактоо адистери колдоно албаган өлчөөлөрдү чыгарышат, анткени алар колдонгон сенсорлор клиникалык деңгээлде эмес, ал эми башкалары жөн гана RRди так өлчөө мүмкүнчүлүгүнө ээ эмес, анткени алар BioZ сенсорлорун камтыбайт.
Бул дизайн чечиминде биз үч клиникалык деңгээлдеги сенсорлорду - PPG, ЭКГ жана BioZти бир пакетке бириктирген IC көрсөтөбүз жана аны SpO2, HR, ЭКГ жана RR өлчөө үчүн көкүрөккө жана билекке тагынуучу жабдыктарга кантип долбоорлоону көрсөтөбүз. BIA, BIS, GSR жана ICG сыяктуу ден-соолукка байланыштуу башка пайдалуу функцияларды камсыз кылуу менен бирге. Клиникалык деңгээлдеги тагынуучу жабдыктарда колдонулгандан тышкары, IC жогорку сапаттагы маалыматтын түрүн камсыз кылуу үчүн акылдуу кийимдерге интеграциялоо үчүн идеалдуу. аткаруу спортчулар керек.
Эндрю Берт - Аткаруучу бизнес-менеджер, өнөр жай жана саламаттыкты сактоо бизнес бирдиги, аналогдук түзмөктөр
Посттун убактысы: 05-август-2022