جسماني اهم نشانين جي اهميت انساني صحت جي اشارن جي طور تي طبي ماهرن کي گهڻي وقت کان سمجھيو ويو آهي، پر موجوده COVID-19 جي وبائي مرض پڻ عوام ۾ ان جي اهميت جي شعور کي وڌايو آهي.
بدقسمتي سان، اڪثر ماڻهو جيڪي پاڻ کي مسلسل اهم نشانين جي نگراني ۾ گذاريندا آهن، شايد اڳ ۾ ئي هڪ ڪلينڪ سيٽنگ ۾ هوندا آهن جتي انهن کي سخت بيماري لاء علاج ڪيو ويندو آهي. ان جي بدران اهم نشانين کي استعمال ڪرڻ جي هڪ اشاري جي طور تي بيماري جي علاج ۽ مريض جي بحالي جي اثرائتي نموني، مستقبل جو ماڊل. صحت جي سار سنڀار مسلسل ۽ ريموٽ اهم نشانين جي نگراني کي استعمال ڪندي هڪ اوزار جي طور تي بيماري جي شروعات جي امڪاني اشارن کي سڃاڻڻ لاءِ، طبيب کي اجازت ڏئي ٿي ته هو سخت بيماري جي ترقي ۾ مداخلت ڪن.سڀ کان پھريان موقعو.
اهو تصور ڪيو ويو آهي ته ڪلينڪل-گريڊ سينسرز جي وڌندڙ انضمام آخرڪار ڊسپوزيبل، wearable اهم نشانين جي صحت جي پيچ جي ترقي کي قابل بڻائي سگهندي جيڪي باقاعده طور تي ڊسپوز ۽ تبديل ڪري سگھجن ٿيون، جهڙوڪ ڪنٽڪٽ لينس.
جڏهن ته ڪيتريون ئي صحت ۽ فٽنيس wearables ۾ اهم نشانيون ماپي صلاحيتون شامل آهن، انهن جي پڙهڻ جي سالميت ڪيترن ئي سببن جي ڪري سوال ڪري سگهي ٿي، بشمول استعمال ڪيل سينسر جي معيار (گهڻا ڪلينڪ گريڊ نه آهن)، اهي ڪٿي نصب ٿيل آهن، ۽ ڪٿي سينسر لباس جي معيار.
جڏهن ته اهي ڊوائيس غير صحت جي ماهرن جي خواهش لاءِ ڪافي آهن آرام سان خود مشاهدي لاءِ هڪ آسان ۽ آرامده لباس واري ڊوائيس استعمال ڪندي ، اهي مناسب نه آهن تربيت يافته طبي ماهرن لاءِ انفرادي صحت جو صحيح جائزو وٺڻ ۽ باخبر تشخيص ڪرڻ لاءِ.
ٻئي طرف، ڊيوائسز هن وقت ڪلينڪل-گريڊ جي اهم نشانين جا مشاهدا مهيا ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن جيڪي گهڻي وقت جي وقفن تي تمام وڏا ۽ اڻپورا هوندا آهن، ۽ انهن ۾ پورائيبلٽي جا مختلف درجا هوندا آهن. هن ڊيزائن جي حل ۾، اسان چار اهم نشانين جي ماپن جي ڪلينڪ اهميت جو جائزو وٺون ٿا- رت. آڪسيجن سنترپشن (SpO2)، دل جي شرح (HR)، electrocardiogram (ECG)، ۽ تنفس جي شرح (RR) - ۽ ڪلينڪ فراهم ڪرڻ تي غور ڪريو بهترين سينسر جو قسم - هر گريڊ لاءِ پڙهائي.
صحتمند ماڻهن ۾ رت جي آڪسيجن جي سنترپت جي سطح عام طور تي 95-100٪ جي لڳ ڀڳ هوندي آهي. جڏهن ته، هڪ SpO2 جي سطح 93٪ يا ان کان گهٽ ٿي سگهي ٿي ته هڪ فرد تنفس جي تڪليف جو تجربو ڪري رهيو آهي- جيئن ته COVID-19 سان مريضن ۾ هڪ عام علامت آهي. طبي ماهرن طرفان باقاعدي نگراني لاءِ اهم اهم نشاني. Photoplethysmography (PPG) هڪ بصري ماپي ٽيڪنڪ آهي جيڪا چمڙي جي مٿاڇري جي هيٺان رت جي رڳن کي روشن ڪرڻ لاءِ هڪ کان وڌيڪ LED ايميٽر استعمال ڪندي آهي ۽ SpO2 کي ڳڻڻ لاءِ ظاهر ٿيندڙ روشني سگنل کي معلوم ڪرڻ لاءِ فوٽو ڊيوڊ رسيور استعمال ڪندي آهي. گھڻن کلائي پائڻ واري لباس جي ھڪڙي عام خصوصيت، پي پي جي لائٽ سگنل موشن آرٽيفڪٽس جي مداخلت ۽ محيطي روشني ۾ عارضي تبديلين لاءِ حساس آھي، جيڪي غلط پڙھڻ جو سبب بڻجي سگھن ٿيون، مطلب ته ھي ڊوائيس ڪلينڪل-گريڊ ماپون مهيا نه ڪندا آھن. ھڪ ڪلينڪل سيٽنگ ۾ , SpO2 کي آڱر سان لڳل نبض آڪسيميٽر (شڪل 2) استعمال ڪندي ماپيو ويندو آهي، عام طور تي مسلسل مريض جي آڱر سان ڳنڍيل هوندو آهي. جڏهن ته بيٽري سان هلندڙ پورٽيبل ورزن موجود آهن، اهي صرف وقفي ماپ ڪرڻ لاءِ موزون آهن.
هڪ صحتمند دل جي شرح (HR) کي عام طور تي 60-100 بيٽس في منٽ جي حد ۾ سمجهيو ويندو آهي، جڏهن ته، انفرادي دل جي ڌڙڪن جي وچ ۾ وقت جو وقفو مستقل ناهي. عام طور تي دل جي شرح متغير (HRV) جي طور تي حوالو ڏنو ويو آهي، ان جو مطلب آهي دل جي رفتار هڪ سراسري طور تي دل جي ڌڙڪن جي ڪيترن ئي دورن تي ماپي ويندي آهي. صحتمند ماڻهن ۾، دل جي رفتار ۽ نبض جي رفتار لڳ ڀڳ ساڳي هوندي آهي، ڇاڪاڻ ته دل جي عضون جي هر ٽڪرائي سان، رت سڄي جسم ۾ پمپ ڪيو ويندو آهي. تنهن هوندي به، ڪجهه سنگين دل جون حالتون ٿي سگهن ٿيون. دل ۽ نبض جي شرح ۾ فرق.
مثال طور، arrhythmias جهڙوڪ atrial fibrillation (Afib) ۾، دل جي هر عضوي جو ٽڪراءُ سڄي جسم ۾ رت پمپ نٿو ڪري - ان جي بدران، رت پاڻ دل جي چيمبرن ۾ جمع ٿئي ٿو، جيڪو زندگي لاءِ خطرو ٿي سگهي ٿو .Atrial fibrillation ڏکيو ٿي سگهي ٿو. معلوم ڪرڻ لاءِ ڇاڪاڻ ته اهو ڪڏهن ڪڏهن وقفي وقفي سان ٿئي ٿو ۽ صرف مختصر مختصر وقفن لاءِ.
ورلڊ هيلٿ آرگنائيزيشن جي مطابق، Afib 40 سالن کان مٿي ماڻهن ۾ چار مان هڪ فالج جو سبب بڻائيندو آهي، هڪ حقيقت اها آهي ته بيماري کي ڳولڻ ۽ علاج ڪرڻ جي قابل هجڻ جي اهميت کي ظاهر ڪري ٿو. نبض جي شرح، AF معلوم ڪرڻ لاءِ انهن تي ڀروسو نه ٿو ڪري سگهجي. ان لاءِ دل جي برقي سرگرمي جي مسلسل رڪارڊنگ جي ضرورت آهي - دل جي برقي سگنلن جي هڪ گرافاتي نمائندگي جنهن کي اليڪٽرروڪارڊيوگرام (ECG) سڏيو ويندو آهي - ڊگهي وقت جي وقفن تي.
هولٽر مانيٽر سڀ کان وڌيڪ عام ڪلينڪ گريڊ پورٽبل ڊيوائسز آهن جيڪي هن مقصد لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن. جڏهن ته اهي ڪلينڪل سيٽنگن ۾ استعمال ٿيندڙ جامد ECG مانيٽر جي ڀيٽ ۾ گهٽ اليڪٽرروڊ استعمال ڪندا آهن، اهي پائڻ لاءِ وڏا ۽ غير آرامده ٿي سگهن ٿا، خاص ڪري سمهڻ وقت.
12-20 سانس في منٽ تمام صحتمند ماڻهن لاءِ متوقع تنفس جي شرح (RR) آهي. 30 سانس في منٽ کان مٿي RR جي شرح بخار يا ٻين سببن جي ڪري سانس جي تڪليف جو اشارو ٿي سگهي ٿي. ٽيڪنالاجي RR جو اندازو لڳائڻ لاءِ، ڪلينڪل-گريڊ RR ماپون ڪيون وينديون آهن معلومات کي استعمال ڪندي ECG سگنل ۾ موجود معلومات کي استعمال ڪندي يا هڪ bioimpedance (BioZ) سينسر استعمال ڪندي جيڪي ٻه سينسرز استعمال ڪن ٿا انهن جي چمڙي جي برقي رڪاوٽ کي ظاهر ڪرڻ لاءِ. هڪ يا وڌيڪ اليڪٽروڊ مريض جي جسم سان جڙيل آهن.
جڏهن ته FDA-ڪليئر ٿيل ECG ڪارڪردگي ڪجهه اعليٰ صحت ۽ فٽنيس wearables ۾ موجود آهي، bioimpedance sensing هڪ خصوصيت آهي جيڪا عام طور تي دستياب ناهي ڇو ته ان کي هڪ الڳ BioZ سينسر IC شامل ڪرڻ جي ضرورت آهي. RR کان علاوه، BioZ سينسر بايو اليڪٽريڪل کي سپورٽ ڪري ٿو. Impedance Analysis (BIA) ۽ Bioelectrical Impedance Spectroscopy (BIS)، جيڪي ٻئي جسم جي عضون، ٿلهي ۽ پاڻي جي ٺهڪندڙ سطحن کي ماپڻ لاءِ استعمال ٿين ٿا. BioZ سينسر پڻ impedance electrocardiography (ICG) کي سپورٽ ڪري ٿو ۽ ڪھاڻين جي چمڙي جي ردعمل کي ماپڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آھي. GSR)، جيڪو دٻاء جو هڪ مفيد اشارو ٿي سگهي ٿو.
شڪل 1 ڏيکاري ٿو هڪ فنڪشنل بلاڪ ڊراگرام ڪلينڪ-گريڊ اهم نشانين AFE IC جو جيڪو ٽن الڳ الڳ سينسر (PPG، ECG، ۽ BioZ) جي ڪارڪردگي کي هڪ واحد پيڪيج ۾ ضم ڪري ٿو.
شڪل 1 MAX86178 الٽرا-لو-پاور، 3-ان-1 ڪلينڪ-گريڊ اهم نشانيون AFE (ذريعو: اينالاگ ڊوائيسز)
ان جو ڊبل چينل PPG آپٽيڪل ڊيٽا حاصل ڪرڻ وارو نظام 6 LEDs ۽ 4 فوٽوڊيوڊ انپٽس تائين سپورٽ ڪري ٿو، LEDs سان پروگرام ڪري سگھجي ٿو ٻن تيز ڪرنٽ، 8-bit LED ڊرائيورن ذريعي. وصولي واري رستي ۾ ٻه گھٽ شور، اعليٰ ريزوليوشن ريڊ آئوٽ چينل آھن، هر هڪ آزاد 20-bit ADCs ۽ ايمبيئنٽ لائيٽ ڪينسليشن سرڪٽي سميت، 120Hz تي 90dB کان وڌيڪ ايمبيئنٽ رد ڪرڻ مهيا ڪري ٿو. PPG چينل جو SNR 113dB جيترو آهي، صرف 16µA جي SpO2 ماپ کي سپورٽ ڪري ٿو.
ECG چينل هڪ مڪمل سگنل زنجير آهي جيڪو اعليٰ معيار جي ECG ڊيٽا گڏ ڪرڻ لاءِ گهربل سڀ خصوصيتون مهيا ڪري ٿو، جهڙوڪ لچڪدار فائدو، نازڪ فلٽرنگ، گهٽ شور، اعليٰ ان پٽ رڪاوٽ، ۽ گهڻن ليڊ تعصب جا آپشن. اضافي خاصيتون جهڙوڪ تيز بحالي. ، AC ۽ DC ليڊ جي سڃاڻپ، الٽرا لو پاور ليڊ جي سڃاڻپ ۽ ساڄي ٽنگ ڊرائيو مطالبن جي ايپليڪيشنن ۾ مضبوط آپريشن کي فعال ڪن ٿا جهڙوڪ کلائي وارا ڊيوائسز خشڪ اليڪٽروڊس سان. اينالاگ سگنل زنجير هڪ 18-بٽ سگما ڊيلٽا ADC کي وڏي رينج سان هلائي ٿو. صارف جي چونڊيل ٻاھرين نموني جي شرح.
BioZ ريسيو چينلز ۾ EMI فلٽرنگ ۽ وسيع ڪيليبريشن جي خصوصيت آهي. بايو زيڊ وصول ڪندڙ چينلز ۾ اعليٰ انپٽ امپيڊنس، گهٽ شور، پروگراميبل گينن، لو-پاس ۽ هاءِ-پاس فلٽر جا اختيار، ۽ اعليٰ ريزوليوشن ADCs پڻ شامل آهن. ان پٽ حوصلا پيدا ڪرڻ جا ڪيترائي طريقا آهن: متوازن چورس موج ماخذ/سنڪ ڪرنٽ، سائين ويو ڪرنٽ، ۽ سائين ويو ۽ اسڪوائر وولٽ وولٽيج اسٽيموليشن. مختلف قسم جا محرڪ طول و عرض ۽ تعدد موجود آهن. اهو پڻ BIA، BIS، ICG ۽ GSR ايپليڪيشنن کي سپورٽ ڪري ٿو.
FIFO ٽائمنگ ڊيٽا سڀني ٽن سينسر چينلز کي هم وقت سازي ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي. 7 x 7 49-bump wafer-level package (WLP) ۾ گھرايو ويو، AFE IC صرف 2.6mm x 2.8mm ماپ ڪري ٿو، ان کي ڪلينڪل-گريڊ جي ڊيزائن لاءِ مثالي بڻائي ٿو. wearable سينه پيچ (شڪل 2).
شڪل 2 چيسٽ پيچ ٻن ويٽ اليڪٽروڊس سان، سپورٽ ڪندي BIA ۽ لڳاتار RR/ICG، ECG، SpO2 AFE (ذريعو: اينالاگ ڊيوائسز)
شڪل 3 بيان ڪري ٿو ته ڪيئن هن AFE کي کلائي پائڻ جي لائق بڻائي سگهجي ٿو ته جيئن مسلسل HR، SpO2، ۽ EDA/GSR سان آن ڊيمانڊ BIA ۽ ECG مهيا ڪري سگهي.
شڪل 3: چار سڪل اليڪٽروڊس سان کلائي پائڻ واري ڊيوائس، BIA ۽ ECG کي سپورٽ ڪندي، مسلسل HR، SpO2، ۽ GSR AFE سان (ذريعو: اينالاگ ڊيوائسز)
SpO2، HR، ECG ۽ RR صحت جي سارسنڀال جي ماهرن پاران تشخيصي مقصدن لاءِ استعمال ٿيندڙ اھم اھم نشانيون ماپون آھن. لباس جي استعمال سان مسلسل اھم نشانين جي نگراني مستقبل جي صحت جي سار سنڀار جي ماڊلز جو ھڪ اھم حصو ھوندي، علامتن جي ظاهر ٿيڻ کان اڳ بيماري جي شروعات جي اڳڪٿي ڪندي.
هن وقت موجود ڪيتريون ئي اهم نشانيون مانيٽر اهي ماپون پيدا ڪن ٿيون جيڪي صحت جي سارسنڀال جي ماهرن طرفان استعمال نه ٿيون ڪري سگهجن ڇاڪاڻ ته اهي سينسر جيڪي استعمال ڪندا آهن اهي ڪلينڪل گريڊ نه هوندا آهن، جڏهن ته ٻيا صرف RR کي درست انداز ۾ ماپڻ جي صلاحيت نٿا رکن ڇو ته انهن ۾ BioZ سينسر شامل نه آهن.
هن ڊيزائن جي حل ۾، اسان هڪ IC جو مظاهرو ڪريون ٿا جيڪو ٽن ڪلينڪ-گريڊ سينسرز - PPG، ECG، ۽ BioZ کي هڪ واحد پيڪيج ۾ ضم ڪري ٿو ۽ ڏيکاري ٿو ته ڪيئن ان کي سينه ۽ کلائي جي لباس ۾ ڊزائين ڪري سگهجي ٿو، SpO2، HR، ECG، ۽ RR کي ماپڻ لاءِ. جڏهن ته صحت سان لاڳاپيل ٻيا ڪارآمد ڪم پڻ مهيا ڪري ٿي، جن ۾ BIA، BIS، GSR، ۽ ICG شامل آهن. ان کان علاوه ڪلينڪل-گريڊ wearables ۾ استعمال ٿيڻ کان علاوه، IC سمارٽ ڪپڙن ۾ انضمام لاءِ مثالي آهي ته جيئن معلومات جو قسم مهيا ڪري سگھي جيڪا اعليٰ ڪارڪردگي رانديگرن جي ضرورت آهي.
اينڊريو برٽ ايگزيڪيوٽو بزنس مئنيجر، صنعتي ۽ هيلٿ ڪيئر بزنس يونٽ، اينالاگ ڊوائيسز
پوسٽ جو وقت: آگسٽ-05-2022