మానవ ఆరోగ్యానికి సూచికలుగా ఫిజియోలాజికల్ కీలక సంకేతాల యొక్క ప్రాముఖ్యతను వైద్య నిపుణులు చాలా కాలంగా అర్థం చేసుకున్నారు, అయితే ప్రస్తుత COVID-19 మహమ్మారి దాని ప్రాముఖ్యతపై ప్రజలకు అవగాహనను కూడా పెంచింది.
దురదృష్టవశాత్తూ, తమను తాము నిరంతర కీలక సంకేత పర్యవేక్షణకు గురిచేస్తున్నట్లు గుర్తించే చాలా మంది వ్యక్తులు ఇప్పటికే తీవ్రమైన అనారోగ్యానికి చికిత్స పొందుతున్న క్లినికల్ సెట్టింగ్‌లో ఉండవచ్చు. వ్యాధి చికిత్స మరియు రోగి కోలుకోవడం యొక్క ప్రభావానికి సూచికగా ముఖ్యమైన సంకేతాలను ఉపయోగించే బదులు, భవిష్యత్తు నమూనా ఆరోగ్య సంరక్షణ నిరంతర మరియు రిమోట్ కీలక సంకేత పర్యవేక్షణను వ్యాధి ప్రారంభం యొక్క సంభావ్య సూచికలను గుర్తించడానికి ఒక సాధనంగా ఉపయోగిస్తుంది, ఇది తీవ్రమైన వ్యాధి అభివృద్ధిలో వైద్యులను జోక్యం చేసుకోవడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.ముందు తొలి అవకాశం.
క్లినికల్-గ్రేడ్ సెన్సార్ల యొక్క పెరుగుతున్న ఏకీకరణ చివరికి కాంటాక్ట్ లెన్స్‌ల వంటి క్రమానుగతంగా పారవేయబడే మరియు భర్తీ చేయగలిగిన పునర్వినియోగపరచదగిన, ధరించగలిగిన కీలక సంకేతాల ఆరోగ్య ప్యాచ్‌ల అభివృద్ధిని ప్రారంభిస్తుందని ఊహించబడింది.
అనేక ఆరోగ్యం మరియు ఫిట్‌నెస్ ధరించగలిగిన వాటిలో ముఖ్యమైన సంకేతాల కొలత సామర్థ్యాలు ఉన్నాయి, ఉపయోగించిన సెన్సార్ల నాణ్యత (చాలావరకు క్లినికల్ గ్రేడ్ కాదు), అవి ఎక్కడ ఇన్‌స్టాల్ చేయబడ్డాయి మరియు సెన్సార్లు ఎక్కడ ఉన్నాయి వంటి అనేక కారణాల వల్ల వాటి రీడింగ్‌ల సమగ్రతను ప్రశ్నించవచ్చు. యొక్క నాణ్యత. ధరించేటప్పుడు శారీరక సంబంధం.
సౌకర్యవంతమైన మరియు సౌకర్యవంతమైన ధరించగలిగే పరికరాన్ని ఉపయోగించి సాధారణ స్వీయ-పరిశీలన కోసం నాన్-హెల్త్ నిపుణుల కోరికకు ఈ పరికరాలు సరిపోతాయి, వ్యక్తిగత ఆరోగ్యాన్ని సరిగ్గా అంచనా వేయడానికి మరియు సమాచార నిర్ధారణలను చేయడానికి శిక్షణ పొందిన వైద్య నిపుణులకు ఇవి సరిపోవు.
మరోవైపు, దీర్ఘకాల వ్యవధిలో క్లినికల్-గ్రేడ్ కీలక సంకేత పరిశీలనలను అందించడానికి ప్రస్తుతం ఉపయోగించే పరికరాలు స్థూలంగా మరియు అసౌకర్యంగా ఉంటాయి మరియు వివిధ స్థాయిల పోర్టబిలిటీని కలిగి ఉంటాయి. ఈ డిజైన్ సొల్యూషన్‌లో, మేము నాలుగు ముఖ్యమైన సంకేతాల కొలతలు-రక్తం యొక్క క్లినికల్ ప్రాముఖ్యతను సమీక్షిస్తాము. ఆక్సిజన్ సంతృప్తత (SpO2), హృదయ స్పందన రేటు (HR), ఎలక్ట్రో కార్డియోగ్రామ్ (ECG), మరియు శ్వాసక్రియ రేటు (RR)-మరియు ప్రతి గ్రేడ్‌కు క్లినికల్ బెస్ట్ సెన్సార్ టైప్ - రీడింగ్‌లను అందించడాన్ని పరిగణించండి.
ఆరోగ్యవంతమైన వ్యక్తులలో రక్త ఆక్సిజన్ సంతృప్త స్థాయిలు సాధారణంగా 95-100% ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, 93% లేదా అంతకంటే తక్కువ ఉన్న SpO2 స్థాయి ఒక వ్యక్తి శ్వాసకోశ బాధను అనుభవిస్తున్నట్లు సూచించవచ్చు-COVID-19 ఉన్న రోగులలో ఒక సాధారణ లక్షణం వంటిది. వైద్య నిపుణులచే క్రమమైన పర్యవేక్షణకు ముఖ్యమైన ముఖ్యమైన సంకేతం. ఫోటోప్లెథిస్మోగ్రఫీ (PPG) అనేది ఒక ఆప్టికల్ కొలత సాంకేతికత, ఇది చర్మం యొక్క ఉపరితలం క్రింద రక్తనాళాలను ప్రకాశవంతం చేయడానికి బహుళ LED ఉద్గారాలను ఉపయోగిస్తుంది మరియు SpO2ని లెక్కించడానికి ప్రతిబింబించే కాంతి సంకేతాన్ని గుర్తించడానికి ఫోటోడియోడ్ రిసీవర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. అనేక మణికట్టు ధరించే ధరించగలిగిన వాటి యొక్క సాధారణ లక్షణం, PPG లైట్ సిగ్నల్ చలన కళాఖండాలు మరియు పరిసర లైటింగ్‌లో తాత్కాలిక మార్పుల నుండి జోక్యానికి గురవుతుంది, ఇది తప్పుడు రీడింగ్‌లకు దారి తీస్తుంది, అంటే ఈ పరికరాలు క్లినికల్-గ్రేడ్ కొలతలను అందించవు .క్లినికల్ సెట్టింగ్‌లో , SpO2 అనేది వేలితో ధరించే పల్స్ ఆక్సిమీటర్ (Figure 2) ఉపయోగించి కొలుస్తారు, సాధారణంగా స్థిరంగా ఉన్న రోగి వేలికి నిరంతరం జోడించబడి ఉంటుంది. బ్యాటరీతో నడిచే పోర్టబుల్ వెర్షన్‌లు ఉన్నప్పటికీ, అవి అడపాదడపా కొలతలు చేయడానికి మాత్రమే అనుకూలంగా ఉంటాయి.
ఆరోగ్యకరమైన హృదయ స్పందన రేటు (HR) సాధారణంగా నిమిషానికి 60-100 బీట్స్‌గా పరిగణించబడుతుంది, అయితే, వ్యక్తిగత హృదయ స్పందనల మధ్య సమయ విరామం స్థిరంగా ఉండదు. సాధారణంగా హృదయ స్పందన వేరియబిలిటీ (HRV)గా సూచిస్తారు, దీని అర్థం హృదయ స్పందన రేటు అనేది అనేక హృదయ స్పందన చక్రాలలో సగటున కొలుస్తారు. ఆరోగ్యవంతమైన వ్యక్తులలో, హృదయ స్పందన రేటు మరియు పల్స్ రేటు దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే గుండె కండరాల యొక్క ప్రతి సంకోచంతో, రక్తం శరీరం అంతటా పంప్ చేయబడుతుంది. అయితే, కొన్ని తీవ్రమైన గుండె పరిస్థితులు కారణం కావచ్చు. గుండె మరియు పల్స్ రేట్లు భిన్నంగా ఉంటాయి.
ఉదాహరణకు, కర్ణిక దడ (Afib) వంటి అరిథ్మియాలలో, గుండెలోని ప్రతి కండర సంకోచం శరీరమంతటా రక్తాన్ని పంప్ చేయదు - బదులుగా, రక్తం గుండెలోని గదుల్లోనే పేరుకుపోతుంది, ఇది ప్రాణాంతకమవుతుంది .కర్ణిక దడ కష్టంగా ఉంటుంది. ఇది కొన్నిసార్లు అడపాదడపా మరియు చిన్న క్లుప్త వ్యవధిలో మాత్రమే జరుగుతుంది కాబట్టి గుర్తించడానికి.
ప్రపంచ ఆరోగ్య సంస్థ ప్రకారం, Afib 40 ఏళ్లు పైబడిన వ్యక్తులలో నాలుగు స్ట్రోక్‌లలో ఒకదానికి కారణమవుతుంది, ఇది వ్యాధిని గుర్తించి చికిత్స చేయగల ప్రాముఖ్యతను ప్రదర్శిస్తుంది. PPG సెన్సార్లు HR వలె అదే ఊహ కింద ఆప్టికల్ కొలతలు చేస్తాయి కాబట్టి పల్స్ రేటు, AFని గుర్తించడానికి వాటిపై ఆధారపడలేము. దీనికి గుండె యొక్క విద్యుత్ కార్యకలాపాల యొక్క నిరంతర రికార్డింగ్‌లు అవసరం -- ఎలక్ట్రో కార్డియోగ్రామ్ (ECG) అని పిలువబడే గుండె యొక్క ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌ల గ్రాఫికల్ ప్రాతినిధ్యం -- దీర్ఘకాల వ్యవధిలో.
హోల్టర్ మానిటర్లు ఈ ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ క్లినికల్ గ్రేడ్ పోర్టబుల్ పరికరాలు. అవి క్లినికల్ సెట్టింగ్‌లలో ఉపయోగించే స్టాటిక్ ECG మానిటర్‌ల కంటే తక్కువ ఎలక్ట్రోడ్‌లను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, అవి స్థూలంగా మరియు ధరించడానికి అసౌకర్యంగా ఉంటాయి, ముఖ్యంగా నిద్రిస్తున్నప్పుడు.
చాలా మంది ఆరోగ్యవంతమైన వ్యక్తులకు నిమిషానికి 12-20 శ్వాసలు ఊహించిన శ్వాసకోశ రేటు (RR). నిమిషానికి 30 శ్వాసల కంటే RR రేటు జ్వరం లేదా ఇతర కారణాల వల్ల శ్వాసకోశ బాధకు సూచిక కావచ్చు. కొన్ని ధరించగలిగే పరికర పరిష్కారాలు యాక్సిలెరోమీటర్ లేదా PPGని ఉపయోగిస్తాయి. RRని ఊహించే సాంకేతికత, ECG సిగ్నల్‌లో ఉన్న సమాచారాన్ని ఉపయోగించి లేదా చర్మం యొక్క ఎలక్ట్రికల్ ఇంపెడెన్స్‌ను వర్గీకరించడానికి రెండు సెన్సార్‌లను ఉపయోగించే బయోఇంపెడెన్స్ (BioZ) సెన్సార్‌ని ఉపయోగించి క్లినికల్-గ్రేడ్ RR కొలతలు నిర్వహించబడతాయి. రోగి యొక్క శరీరానికి జోడించబడిన ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రోడ్‌లు.
FDA-క్లియర్ చేయబడిన ECG ఫంక్షనాలిటీ కొన్ని హై-ఎండ్ హెల్త్ మరియు ఫిట్‌నెస్ వేరబుల్స్‌లో అందుబాటులో ఉన్నప్పటికీ, బయోఇంపెడెన్స్ సెన్సింగ్ అనేది సాధారణంగా అందుబాటులో లేని ఫీచర్ ఎందుకంటే దీనికి ప్రత్యేక BioZ సెన్సార్ ICని చేర్చడం అవసరం.RRతో పాటు, BioZ సెన్సార్ బయోఎలెక్ట్రికల్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది. ఇంపెడెన్స్ అనాలిసిస్ (BIA) మరియు బయోఎలెక్ట్రికల్ ఇంపెడెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (BIS), ఈ రెండూ శరీర కండరాలు, కొవ్వు మరియు నీటి కూర్పు స్థాయిలను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. BioZ సెన్సార్ కూడా ఇంపెడెన్స్ ఎలక్ట్రో కార్డియోగ్రఫీ (ICG)కి మద్దతు ఇస్తుంది మరియు గాల్వానిక్ చర్మ ప్రతిస్పందనను కొలవడానికి ఉపయోగించబడుతుంది ( GSR), ఇది ఒత్తిడికి ఉపయోగకరమైన సూచికగా ఉంటుంది.
మూడు వేర్వేరు సెన్సార్ల (PPG, ECG మరియు BioZ) కార్యాచరణను ఒకే ప్యాకేజీగా అనుసంధానించే క్లినికల్-గ్రేడ్ కీలక సంకేతాల AFE IC యొక్క ఫంక్షనల్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రాన్ని మూర్తి 1 చూపిస్తుంది.
మూర్తి 1 MAX86178 అల్ట్రా-తక్కువ శక్తి, 3-in-1 క్లినికల్-గ్రేడ్ కీలక సంకేతాలు AFE (మూలం: అనలాగ్ పరికరాలు)
దీని ద్వంద్వ-ఛానల్ PPG ఆప్టికల్ డేటా అక్విజిషన్ సిస్టమ్ 6 LEDలు మరియు 4 ఫోటోడియోడ్ ఇన్‌పుట్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది, LEDలు రెండు అధిక-కరెంట్, 8-బిట్ LED డ్రైవర్‌ల ద్వారా ప్రోగ్రామబుల్ చేయగలవు. రిసీవ్ పాత్‌లో రెండు తక్కువ-నాయిస్, హై-రిజల్యూషన్ రీడౌట్ ఛానెల్‌లు ఉన్నాయి, స్వతంత్ర 20-బిట్ ADCలు మరియు యాంబియంట్ లైట్ క్యాన్సిలేషన్ సర్క్యూట్‌తో సహా ప్రతి ఒక్కటి 120Hz వద్ద 90dB కంటే ఎక్కువ పరిసర తిరస్కరణను అందిస్తుంది. PPG ఛానెల్ యొక్క SNR 113dB కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, SpO2 కొలతకు 16µA మాత్రమే మద్దతు ఇస్తుంది.
ECG ఛానెల్ అనేది పూర్తి సిగ్నల్ చైన్, ఇది అధిక-నాణ్యత ECG డేటాను సేకరించడానికి అవసరమైన అన్ని ముఖ్య లక్షణాలను అందిస్తుంది, అంటే సౌకర్యవంతమైన లాభం, క్లిష్టమైన ఫిల్టరింగ్, తక్కువ శబ్దం, అధిక ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్ మరియు బహుళ లీడ్ బయాస్ ఎంపికలు. వేగవంతమైన రికవరీ వంటి అదనపు లక్షణాలు , AC మరియు DC లీడ్ డిటెక్షన్, అల్ట్రా-తక్కువ పవర్ లీడ్ డిటెక్షన్ మరియు రైట్ లెగ్ డ్రైవ్ డ్రై ఎలక్ట్రోడ్‌లతో మణికట్టు-ధరించిన పరికరాల వంటి డిమాండ్ ఉన్న అప్లికేషన్‌లలో పటిష్టమైన ఆపరేషన్‌ను ఎనేబుల్ చేస్తాయి. అనలాగ్ సిగ్నల్ చైన్ విస్తృత శ్రేణితో 18-బిట్ సిగ్మా-డెల్టా ADCని నడుపుతుంది. వినియోగదారు-ఎంచుకోదగిన అవుట్‌పుట్ నమూనా రేట్లు.
BioZ స్వీకరించే ఛానెల్‌లు EMI ఫిల్టరింగ్ మరియు విస్తృతమైన అమరికను కలిగి ఉంటాయి.BioZ రిసీవ్ ఛానెల్‌లు కూడా అధిక ఇన్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్, తక్కువ నాయిస్, ప్రోగ్రామబుల్ గెయిన్, తక్కువ-పాస్ మరియు అధిక-పాస్ ఫిల్టర్ ఎంపికలు మరియు అధిక-రిజల్యూషన్ ADCలను కలిగి ఉంటాయి. ఇన్‌పుట్ ఉద్దీపనలను రూపొందించడానికి అనేక మోడ్‌లు ఉన్నాయి: సమతుల్య స్క్వేర్ వేవ్ సోర్స్/సింక్ కరెంట్, సైన్ వేవ్ కరెంట్, మరియు సైన్ వేవ్ మరియు స్క్వేర్ వేవ్ వోల్టేజ్ స్టిమ్యులేషన్. వివిధ రకాల స్టిమ్యులేషన్ యాంప్లిట్యూడ్‌లు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీలు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఇది BIA, BIS, ICG మరియు GSR అప్లికేషన్‌లకు కూడా మద్దతు ఇస్తుంది.
FIFO టైమింగ్ డేటా మూడు సెన్సార్ ఛానెల్‌లను సమకాలీకరించడానికి అనుమతిస్తుంది. 7 x 7 49-బంప్ పొర-స్థాయి ప్యాకేజీ (WLP), AFE IC కేవలం 2.6mm x 2.8mm కొలుస్తుంది, ఇది క్లినికల్-గ్రేడ్‌గా రూపకల్పనకు అనువైనదిగా చేస్తుంది. ధరించగలిగే ఛాతీ ప్యాచ్ (మూర్తి 2).
మూర్తి 2 రెండు తడి ఎలక్ట్రోడ్‌లతో కూడిన ఛాతీ ప్యాచ్, BIA మరియు నిరంతర RR/ICG, ECG, SpO2 AFE (మూలం: అనలాగ్ పరికరాలు)
నిరంతర HR, SpO2 మరియు EDA/GSRతో ఆన్-డిమాండ్ BIA మరియు ECGని అందించడానికి ఈ AFEని మణికట్టు ధరించగలిగేలా ఎలా రూపొందించవచ్చో మూర్తి 3 వివరిస్తుంది.
మూర్తి 3: నిరంతర HR, SpO2 మరియు GSR AFE (మూలం: అనలాగ్ పరికరాలు)తో నాలుగు పొడి ఎలక్ట్రోడ్‌లతో మణికట్టు ధరించే పరికరం, BIA మరియు ECGలకు మద్దతు ఇస్తుంది
SpO2, HR, ECG మరియు RR అనేది రోగనిర్ధారణ ప్రయోజనాల కోసం ఆరోగ్య సంరక్షణ నిపుణులు ఉపయోగించే ముఖ్యమైన ముఖ్యమైన సంకేత కొలతలు. ధరించగలిగిన వస్తువులను ఉపయోగించి నిరంతర కీలక సంకేతాల పర్యవేక్షణ భవిష్యత్తులో ఆరోగ్య సంరక్షణ నమూనాలలో కీలకమైన అంశంగా ఉంటుంది, లక్షణాలు కనిపించకముందే వ్యాధి ఆగమనాన్ని అంచనా వేస్తుంది.
ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న చాలా ముఖ్యమైన సంకేతాల మానిటర్లు ఆరోగ్య సంరక్షణ నిపుణులచే ఉపయోగించలేని కొలతలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఎందుకంటే వారు ఉపయోగించే సెన్సార్లు క్లినికల్ గ్రేడ్ కావు, అయితే మరికొన్ని కేవలం RRని ఖచ్చితంగా కొలిచే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండవు ఎందుకంటే అవి BioZ సెన్సార్‌లను కలిగి ఉండవు.
ఈ డిజైన్ సొల్యూషన్‌లో, మేము PPG, ECG మరియు BioZ అనే మూడు క్లినికల్-గ్రేడ్ సెన్సార్‌లను ఒకే ప్యాకేజీగా అనుసంధానించే ICని ప్రదర్శిస్తాము మరియు SpO2, HR, ECG మరియు RRని కొలవడానికి ఛాతీ మరియు మణికట్టు ధరించగలిగేలా దీన్ని ఎలా రూపొందించవచ్చో చూపుతాము. , BIA, BIS, GSR మరియు ICGతో సహా ఇతర ఉపయోగకరమైన ఆరోగ్య-సంబంధిత విధులను కూడా అందజేస్తూనే. క్లినికల్-గ్రేడ్ ధరించగలిగిన వస్తువులలో ఉపయోగించడంతో పాటు, IC అధిక-స్థాయి సమాచారాన్ని అందించడానికి స్మార్ట్ దుస్తులలో ఏకీకరణకు అనువైనది. ప్రదర్శన క్రీడాకారులకు అవసరం.
ఆండ్రూ బర్ట్ ఎగ్జిక్యూటివ్ బిజినెస్ మేనేజర్, ఇండస్ట్రియల్ అండ్ హెల్త్‌కేర్ బిజినెస్ యూనిట్, అనలాగ్ డివైజెస్
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్ట్-05-2022