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[导读]2020年突然爆发的新冠疫情给全人类带来的影响可以称之为是一场灾难,对于整体的医疗系统也带来了前所未有的挑战。面对如此大规模的传播性疾病,我们不仅仅需要的是医院、检疫机构等加强设备监测和检查能力,对于个人的可穿戴医疗设备的检测和监测能力也有了一些新的期望。

2020年突然爆发的新冠疫情给全人类带来的影响可以称之为是一场灾难,对于整体的医疗系统也带来了前所未有的挑战。面对如此大规模的传播性疾病,我们不仅仅需要的是医院、检疫机构等加强设备监测和检查能力,对于个人的可穿戴医疗设备的检测和监测能力也有了一些新的期望。例如苹果最新发布的Watch6中已经新添加了血氧检测的功能,行业领先的医疗电子元器件厂商Maxim也发布了其最新的健康传感器平台HSP3.0,不仅仅可以满足个人可穿戴的检测需求,还可以提供乃至医疗临床级别的生命体征检测。

近日Maxim专门召开了HSP3.0的线上新品发布会,Maxim工业与医疗健康事业部医疗健康产品线总经理Andrew Baker先生在线上与记者进行了深入的交流和分享。

图:Andrew Baker,Maxim Integrated工业与医疗健康事业部医疗健康产品线总经理

个性化互联网医疗:突破时间、距离和精准度限制

近年来医疗健康的市场正在急速增长,目前全球医疗健康费用为9万亿美元,市场规模庞大。根据Omdia Healthcare Equipment Database的预测,可穿戴设备/健康设备的2019那年总量为6.4亿,从2019年到2023年全球整体出货量的年复合增长率在22%,预计2023年的设备总出货量会突破10亿。个性化互联网医疗的发展不仅仅是数量的增加,应用场景也将发生诸多变化。首先要突破地域的限制实现远程医疗,其中包括远程监测、监护和分析等。据Andrew先生分享,在一个病毒传播模型中就需要远程病人监护的应用。需要对病人进行预测性的筛查,检测体征指标可能包括体温和血氧等;发病之后的病人处于较高风险时,通过远程检测机可以确保在家就获得检查,同时也减少了自己外出暴露给医护人造成感染的风险。同样的,出院后也可以继续进行监护和病情发展状况健康。对于新冠这种传播性极强的疾病的防控和治疗过程中,突破地域的限制实现准确的诊断是个性化互联网医疗的一个发展趋势。


另一个重要的发展趋势在于慢性病的管理方面,需要突破时间的限制实现长期的不间断的对病人进行监测,让病患在被动的情况下就可以获得可靠的监测。据Andrew先生介绍:例如在糖尿病的检测上,传统的方式都是通过采样方式来对患者进行单一时间点的抽查。因此无法对血糖趋势做出一个趋势性的监控,从而得出趋势性的分析结果。但对于慢性病的监护而言,这种连续监测是非常重要的。新的方式是通过连续血糖检测仪CGM来检测血糖,患者可以更有效的来管理自己的健康状况,通过趋势数据分析来和自己的生活习惯进行结合,从而调整自己的生活起居,达到更好的慢性病养护效果。


除了慢性病的监测外,也存在很多无症状的突发疾病,因此对于大部分健康人而言,预防性监护也非常重要,对于自身健康关注度高的用户需要对身体主要指标进行持续的不间断的监测。Andrew先生称,针对与这些无症状的人群,唯一的检测方式就是广泛筛查。例如在房颤的监测过程中,一些消费类产品和处方器材都可以做到房颤的早期发现,而且临床可以认可这些检测结果。

HSP3.0:为消费级产品带来临床级生命体征检测

美信的健康传感器平台(HSP: Health Sensor Platform)从2016年就已经推出了第一代产品,到今年推出的第三代产品HSP3.0已经成为了一个非常接近成品级腕带式可穿戴设备的参考设计,包含完整的软件、硬件和外型,集成了所有的必要硬件模块,客户在这个基础上可以大幅降低自己的产品开发周期。

HSP3.0的升级的第一个方面在于可以监测更多的数据,提供临床级的数据。包含的主要检测内容包括:1-温度趋势,用以对新冠肺炎患者或发烧患者进行温度检测;2-SPO2血氧饱和度检测,比如可以检测肺部功能、睡眠问题等;3-呼吸率,可以检测呼吸趋势;4-测量心率,可以检测心率水平是否正常;5-ECG,可以用来做房颤的早期检测,或者是心脏健康的检测。

据Andrew先生分享,HSP3.0提供了临床等级的血氧饱和度检测。血氧监测需要更好的光学性能,需要系统级的丰富经验,才可以给出合适的光学器件布局。美信在人体生物学和光学机械设计上有丰富的经验,因此可以在HSP3.0上实现高性能的光学设计的集成。再结合上美信的先进算法,HSP3.0的监测能力已经可以达到国家药品监督管理局的要求。这使得新的应用案例成为可能,比如肺部功能性的检测。SPO2血氧检测在预防性监护和慢性病的管理上均可以发挥作用。例如对于新冠患者的呼吸或识别,或者是慢性组塞性肺病COPD的长期检测。此外,ECG检测功能也可以达到动态心电图IEC60601-2-47的标准。

业界最领先、功耗最小的光学和ECG多功能模拟前端

HSP3.0是一个完整的参考设计方案,包含了电源管理、控制单元和传感器模块。在传感器模块中承担最为重要的角色的一个器件就是MAX86176,这是业界最领先、功耗最小的光学和ECG多功能模拟前端,这个器件也是HSP3.0可以获得如此多提升的主要推手。

MAX86176支持PPG和ECG双通道在独立采样率下实习同步采样。PPG的部分支持6个LED和4个PD的驱动和读取。在光学方面集成了先进的环境光抑制技术,达到业界信号质量最高110dB SNR,因此可以实现最高性能的血氧浓度检测。得益于MAX86176的创新技术,HSP3.0在系统功耗上也有所下降,可以实现更好的能效比。

HSP3.0更好地迎合了个性化医疗检测的发展趋势,尤其是在当前新冠疫情的局势下,客户通过HSP3.0可以更快地完成产品设计开发,快速上市其产品来帮助用户更好地实现身体健康状况的监测。据悉,HSP3.0的价格与HSP2.0保持一致,在明年或可看到有相关终端产品面世。

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