Pataki ti awọn ami pataki ti ẹkọ ẹkọ ẹkọ ti ẹkọ iwulo bi awọn itọkasi ti ilera eniyan ti ni oye fun igba pipẹ nipasẹ awọn alamọdaju iṣoogun, ṣugbọn ajakaye-arun COVID-19 lọwọlọwọ ti tun gbe akiyesi gbogbo eniyan si pataki rẹ.
Laanu, ọpọlọpọ awọn eniyan ti o rii ara wọn ti n ṣe abojuto ibojuwo ami pataki lemọlemọ le ti wa tẹlẹ ni eto ile-iwosan nibiti wọn ti ṣe itọju fun aisan nla. Dipo lilo awọn ami pataki bi itọkasi imunadoko ti itọju arun ati imularada alaisan, awoṣe iwaju ti ilera yoo gba iṣẹ lilọsiwaju ati ibojuwo ami pataki latọna jijin bi ohun elo lati ṣe idanimọ awọn afihan ti o pọju ti ibẹrẹ arun, gbigba awọn alamọdaju lati laja ni idagbasoke arun ti o lagbara.The earliest anfani ṣaaju ki o to.
O ti wa ni ero pe isọdọkan ti o pọ si ti awọn sensosi-ite-iwosan yoo jẹ ki idagbasoke isọnu, awọn ami pataki ti o le wọ awọn abulẹ ilera ti o le sọ di mimọ nigbagbogbo ati rọpo, gẹgẹbi awọn lẹnsi olubasọrọ.
Lakoko ti ọpọlọpọ ilera ati awọn wearables amọdaju pẹlu awọn agbara wiwọn awọn ami pataki, iduroṣinṣin ti awọn kika wọn le ṣe ibeere fun awọn idi pupọ, pẹlu didara awọn sensọ ti a lo (julọ kii ṣe ipele ile-iwosan), nibiti wọn ti fi sii, ati nibiti awọn sensọ awọn didara ti.Ti ara olubasọrọ nigba ti wọ.
Lakoko ti awọn ẹrọ wọnyi jẹ deedee fun ifẹ ti awọn alamọdaju ti kii ṣe ilera fun akiyesi ara ẹni lasan nipa lilo ohun elo ti o rọrun ati itunu, wọn ko dara fun awọn alamọdaju iṣoogun ti oṣiṣẹ lati ṣe ayẹwo ilera ti ara ẹni daradara ati ṣe awọn iwadii alaye.
Ni apa keji, awọn ẹrọ ti a lo lọwọlọwọ lati pese awọn akiyesi ami pataki ti ile-iwosan lori awọn aaye arin gigun le jẹ pupọ ati korọrun, ati ni awọn iwọn oriṣiriṣi ti gbigbe. ekunrere atẹgun (SpO2), oṣuwọn ọkan (HR), electrocardiogram (ECG), ati oṣuwọn mimi (RR) - ki o si gbero lati pese Irisi sensọ ti o dara julọ ti ile-iwosan - Awọn kika fun ipele kọọkan.
Awọn ipele ijẹẹmu atẹgun ẹjẹ ni awọn eniyan ti o ni ilera nigbagbogbo wa ni ayika 95-100%.Sibẹsibẹ, ipele SpO2 ti 93% tabi isalẹ le fihan pe ẹni kọọkan n ni iriri ipọnju atẹgun-gẹgẹbi aami aisan ti o wọpọ ni awọn alaisan ti o ni COVID-19-ti o jẹ ki o jẹ ẹya. ami pataki pataki fun ibojuwo deede nipasẹ awọn akosemose iṣoogun.Photoplethysmography (PPG) jẹ ilana wiwọn opiti ti o nlo ọpọlọpọ LED emitters lati tan imọlẹ awọn ohun elo ẹjẹ labẹ awọ ara ati olugba photodiode lati ṣawari ifihan imọlẹ ti o ṣe afihan lati ṣe iṣiro SpO2.Nigbati o ti di ẹya ti o wọpọ ti ọpọlọpọ awọn wearables ọwọ-ọwọ, ifihan ina PPG jẹ ifaragba si kikọlu lati awọn ohun elo iṣipopada ati awọn iyipada igba diẹ ninu imole ibaramu, eyiti o le ja si awọn iwe kika eke, afipamo pe awọn ẹrọ wọnyi ko pese awọn iwọn wiwọn ile-iwosan .Ni eto ile-iwosan kan. , SpO2 jẹ wiwọn nipa lilo oximeter pulse pulse ti o wọ (Nọmba 2), nigbagbogbo nigbagbogbo so mọ ika ika alaisan.
Iwọn ọkan ti o ni ilera (HR) ni gbogbogbo ni a ka pe o wa ni iwọn 60-100 lu fun iṣẹju kan, sibẹsibẹ, aarin akoko laarin awọn ọkan ọkan kọọkan kii ṣe igbagbogbo. oṣuwọn ọkan jẹ iwọn ti o ni iwọn lori ọpọlọpọ awọn akoko iṣọn-ẹjẹ ọkan.Ni awọn eniyan ti o ni ilera, oṣuwọn ọkan ati oṣuwọn pulse jẹ fere kanna, nitori pe pẹlu ihamọ kọọkan ti iṣan ọkan, ẹjẹ ti fa soke ni gbogbo ara. Sibẹsibẹ, diẹ ninu awọn ipo ọkan pataki le fa. okan ati pulse awọn ošuwọn lati yato.
Fun apẹẹrẹ, ninu awọn arrhythmias gẹgẹbi fibrillation atrial (Afib), kii ṣe gbogbo ihamọ iṣan ninu ọkan ti o fa ẹjẹ ni gbogbo ara - dipo, ẹjẹ n ṣajọpọ ni awọn iyẹwu ti okan funrararẹ, eyiti o le jẹ idẹruba aye .Atrial fibrillation le nira. lati ṣawari nitori pe o ma nwaye ni igba diẹ ati fun awọn aaye arin kukuru kukuru nikan.
Gẹgẹbi Ajo Agbaye ti Ilera, Afib fa ọkan ninu awọn ikọlu mẹrin ni awọn eniyan ti o ju ọdun 40 lọ, otitọ kan ti o ṣe afihan pataki ti ni anfani lati rii ati tọju arun na.Niwọn igba ti awọn sensọ PPG ṣe awọn iwọn opiti labẹ arosinu kanna bi HR ati Oṣuwọn pulse, wọn ko le gbarale lati ṣe awari AF. Eyi nilo awọn gbigbasilẹ lemọlemọfún ti iṣẹ ṣiṣe itanna ọkan --iṣapẹẹrẹ ayaworan ti awọn ifihan agbara itanna ọkan ti a pe ni electrocardiogram (ECG) - ni awọn aaye arin pipẹ.
Awọn olutọpa Holter jẹ awọn ohun elo to ṣee gbe ti ile-iwosan ti o wọpọ julọ ti a lo fun idi eyi. Lakoko ti wọn lo awọn amọna diẹ sii ju awọn diigi ECG aimi ti a lo ninu awọn eto ile-iwosan, wọn le jẹ nla ati korọrun lati wọ, paapaa lakoko sisun.
12-20 mimi fun iṣẹju kan ni oṣuwọn atẹgun ti a ti ṣe yẹ (RR) fun awọn eniyan ti o ni ilera julọ. Iwọn RR ti o wa loke 30 mimi fun iṣẹju kan le jẹ afihan ti ibanujẹ atẹgun nitori iba tabi awọn idi miiran. Lakoko ti diẹ ninu awọn iṣeduro ẹrọ ti o wọ lo nlo accelerometer tabi PPG imọ-ẹrọ lati sọ RR, awọn wiwọn RR ti ile-iwosan ni a ṣe pẹlu lilo alaye ti o wa ninu ifihan agbara ECG tabi lilo sensọ bioimpedance (BioZ) ti o lo awọn sensọ meji lati ṣe afihan Imudanu itanna ti awọ ara. Ọkan tabi diẹ ẹ sii awọn amọna ti a so si ara alaisan.
Lakoko ti iṣẹ-ṣiṣe ECG ti FDA-tisọ kuro ni diẹ ninu ilera ti o ga julọ ati awọn wearables amọdaju, imọ-jinlẹ bioimpedance jẹ ẹya ti kii ṣe deede nitori pe o nilo ifisi ti sensọ BioZ ọtọtọ IC.Ni afikun si RR, sensọ BioZ ṣe atilẹyin Bioelectrical Impedance Analysis (BIA) ati Bioelectrical Impedance Spectroscopy (BIS), mejeeji ti awọn ti wa ni lo lati wiwọn awọn tiwqn ipele ti ara isan, sanra ati water.The BioZ sensọ tun ṣe atilẹyin impedance electrocardiography (ICG) ati ki o ti lo lati wiwọn galvanic ara Esi ( GSR), eyiti o le jẹ itọkasi iwulo ti wahala.
Nọmba 1 ṣe afihan aworan atọka iṣẹ-ṣiṣe ti awọn ami pataki ti ile-iwosan AFE IC ti o ṣepọ iṣẹ ṣiṣe ti awọn sensosi lọtọ mẹta (PPG, ECG, ati BioZ) sinu package kan.
Ṣe nọmba 1 MAX86178 ultra-low-power, 3-in-1 awọn ami pataki ti ile-iwosan AFE (Orisun: Awọn ẹrọ Analog)
Awọn oniwe-meji-ikanni PPG opitika data akomora eto atilẹyin soke to 6 LED ati 4 photodiode igbewọle, pẹlu awọn LED siseto nipasẹ meji ga-lọwọlọwọ, 8-bit LED awakọ.The gba ona ni o ni meji kekere-ariwo, ga-o ga readout awọn ikanni, kọọkan pẹlu ominira 20-bit ADCs ati ibaramu ina ifagile circuitry, pese lori 90dB ti ibaramu ijusile ni 120Hz.The SNR ti awọn PPG ikanni jẹ ga bi 113dB, atilẹyin SpO2 wiwọn ti nikan 16µA.
Ikanni ECG jẹ ẹwọn ifihan agbara pipe ti o pese gbogbo awọn ẹya pataki ti o nilo lati gba data ECG ti o ga julọ, gẹgẹbi ere ti o rọ, sisẹ to ṣe pataki, ariwo kekere, idiwọ titẹ sii giga, ati awọn aṣayan aiṣedeede asiwaju pupọ.Awọn ẹya afikun bii imularada ni iyara. , AC ati DC asiwaju erin, olekenka-kekere asiwaju asiwaju ati ki o ọtun ẹsẹ wakọ jeki logan isẹ ni demanding awọn ohun elo bi ọwọ-wọ ẹrọ pẹlu gbẹ electrodes.The afọwọṣe ifihan agbara pq iwakọ ohun 18-bit sigma-delta ADC pẹlu kan jakejado ibiti o ti olumulo-yiyan o wu ayẹwo awọn ošuwọn.
BioZ gba awọn ikanni ẹya-ara EMI filtering ati sanlalu calibration.BioZ gba awọn ikanni tun ẹya ga input impedance, kekere ariwo, eto ere, kekere-kọja ati ki o ga-kọja àlẹmọ aṣayan, ati ki o ga-o ga ADCs.There ni o wa ni ọpọlọpọ awọn ipo fun ti o npese input stimuli: iwọntunwọnsi square igbi orisun / ifọwọ lọwọlọwọ, sine igbi lọwọlọwọ, ati ese igbi ati square igbi foliteji stimulating.A orisirisi ti stimulator amplitudes ati nigbakugba wa o si wa.O tun ṣe atilẹyin BIA, BIS, ICG ati GSR ohun elo.
Awọn data akoko FIFO ngbanilaaye gbogbo awọn ikanni sensọ mẹta lati muuṣiṣẹpọ.Housed ni 7 x 7 49-bump wafer-level package (WLP), AFE IC ṣe iwọn 2.6mm x 2.8mm nikan, ti o jẹ apẹrẹ fun apẹrẹ bi ipele ile-iwosan. alemo igbaya wearable (olusin 2).
Ṣe nọmba 2 Patch Chest pẹlu awọn amọna tutu meji, atilẹyin BIA ati RR / ICG lemọlemọfún, ECG, SpO2 AFE (Orisun: Awọn ẹrọ Analog)
Nọmba 3 ṣe apejuwe bi AFE yii ṣe le ṣe apẹrẹ bi aṣọ-ọwọ lati pese BIA ati ECG eletan pẹlu HR ti nlọ lọwọ, SpO2, ati EDA/GSR.
Nọmba 3: Ẹrọ ti a wọ pẹlu ọwọ pẹlu awọn amọna gbigbẹ mẹrin, atilẹyin BIA ati ECG, pẹlu HR ti nlọ lọwọ, SpO2, ati GSR AFE (Orisun: Awọn Ẹrọ Analog)
SpO2, HR, ECG ati RR jẹ awọn wiwọn ami pataki pataki ti awọn alamọdaju ilera ti a lo fun awọn idi iwadii aisan.
Pupọ ninu awọn diigi awọn ami pataki ti o wa lọwọlọwọ gbejade awọn iwọn ti ko le ṣee lo nipasẹ awọn alamọdaju ilera nitori awọn sensosi ti wọn lo kii ṣe ite ile-iwosan, lakoko ti awọn miiran ko ni agbara lati ṣe iwọn RR ni deede nitori wọn ko pẹlu awọn sensọ BioZ.
Ninu ojutu apẹrẹ yii, a ṣe afihan IC kan ti o ṣepọ awọn sensọ ipele ile-iwosan mẹta - PPG, ECG, ati BioZ sinu package kan ati ṣafihan bi o ṣe le ṣe apẹrẹ sinu àyà ati awọn wearables ọwọ, lati wiwọn SpO2, HR, ECG, ati RR , lakoko ti o tun pese awọn iṣẹ ti o niiṣe pẹlu ilera miiran ti o wulo, pẹlu BIA, BIS, GSR, ati ICG.Ni afikun si lilo ni awọn ohun elo ile-iwosan ti ile-iwosan, IC jẹ apẹrẹ fun iṣọpọ sinu aṣọ ọlọgbọn lati pese iru alaye ti o ga- awọn elere idaraya nilo.
Andrew Burt jẹ Oluṣakoso Iṣowo Alase, Ile-iṣẹ Iṣowo ati Ilera Ilera, Awọn Ẹrọ Analog
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹjọ-05-2022