為消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品提供臨床級(jí)生命體征檢測(cè),從美信全新健康傳感器平臺(tái)HSP3.0看可穿戴發(fā)展趨勢(shì)
2020年突然爆發(fā)的新冠疫情給全人類帶來(lái)的影響可以稱之為是一場(chǎng)災(zāi)難,對(duì)于整體的醫(yī)療系統(tǒng)也帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。面對(duì)如此大規(guī)模的傳播性疾病,我們不僅僅需要的是醫(yī)院、檢疫機(jī)構(gòu)等加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)測(cè)和檢查能力,對(duì)于個(gè)人的可穿戴醫(yī)療設(shè)備的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)能力也有了一些新的期望。例如蘋果最新發(fā)布的Watch6中已經(jīng)新添加了血氧檢測(cè)的功能,行業(yè)領(lǐng)先的醫(yī)療電子元器件廠商Maxim也發(fā)布了其最新的健康傳感器平臺(tái)HSP3.0,不僅僅可以滿足個(gè)人可穿戴的檢測(cè)需求,還可以提供乃至醫(yī)療臨床級(jí)別的生命體征檢測(cè)。
近日Maxim專門召開了HSP3.0的線上新品發(fā)布會(huì),Maxim工業(yè)與醫(yī)療健康事業(yè)部醫(yī)療健康產(chǎn)品線總經(jīng)理Andrew Baker先生在線上與記者進(jìn)行了深入的交流和分享。
圖:Andrew Baker,Maxim Integrated工業(yè)與醫(yī)療健康事業(yè)部醫(yī)療健康產(chǎn)品線總經(jīng)理
個(gè)性化互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療:突破時(shí)間、距離和精準(zhǔn)度限制
近年來(lái)醫(yī)療健康的市場(chǎng)正在急速增長(zhǎng),目前全球醫(yī)療健康費(fèi)用為9萬(wàn)億美元,市場(chǎng)規(guī)模龐大。根據(jù)Omdia Healthcare Equipment Database的預(yù)測(cè),可穿戴設(shè)備/健康設(shè)備的2019那年總量為6.4億,從2019年到2023年全球整體出貨量的年復(fù)合增長(zhǎng)率在22%,預(yù)計(jì)2023年的設(shè)備總出貨量會(huì)突破10億。個(gè)性化互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療的發(fā)展不僅僅是數(shù)量的增加,應(yīng)用場(chǎng)景也將發(fā)生諸多變化。首先要突破地域的限制實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療,其中包括遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、監(jiān)護(hù)和分析等。據(jù)Andrew先生分享,在一個(gè)病毒傳播模型中就需要遠(yuǎn)程病人監(jiān)護(hù)的應(yīng)用。需要對(duì)病人進(jìn)行預(yù)測(cè)性的篩查,檢測(cè)體征指標(biāo)可能包括體溫和血氧等;發(fā)病之后的病人處于較高風(fēng)險(xiǎn)時(shí),通過(guò)遠(yuǎn)程檢測(cè)機(jī)可以確保在家就獲得檢查,同時(shí)也減少了自己外出暴露給醫(yī)護(hù)人造成感染的風(fēng)險(xiǎn)。同樣的,出院后也可以繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)護(hù)和病情發(fā)展?fàn)顩r健康。對(duì)于新冠這種傳播性極強(qiáng)的疾病的防控和治療過(guò)程中,突破地域的限制實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的診斷是個(gè)性化互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
另一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)在于慢性病的管理方面,需要突破時(shí)間的限制實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的不間斷的對(duì)病人進(jìn)行監(jiān)測(cè),讓病患在被動(dòng)的情況下就可以獲得可靠的監(jiān)測(cè)。據(jù)Andrew先生介紹:例如在糖尿病的檢測(cè)上,傳統(tǒng)的方式都是通過(guò)采樣方式來(lái)對(duì)患者進(jìn)行單一時(shí)間點(diǎn)的抽查。因此無(wú)法對(duì)血糖趨勢(shì)做出一個(gè)趨勢(shì)性的監(jiān)控,從而得出趨勢(shì)性的分析結(jié)果。但對(duì)于慢性病的監(jiān)護(hù)而言,這種連續(xù)監(jiān)測(cè)是非常重要的。新的方式是通過(guò)連續(xù)血糖檢測(cè)儀CGM來(lái)檢測(cè)血糖,患者可以更有效的來(lái)管理自己的健康狀況,通過(guò)趨勢(shì)數(shù)據(jù)分析來(lái)和自己的生活習(xí)慣進(jìn)行結(jié)合,從而調(diào)整自己的生活起居,達(dá)到更好的慢性病養(yǎng)護(hù)效果。
除了慢性病的監(jiān)測(cè)外,也存在很多無(wú)癥狀的突發(fā)疾病,因此對(duì)于大部分健康人而言,預(yù)防性監(jiān)護(hù)也非常重要,對(duì)于自身健康關(guān)注度高的用戶需要對(duì)身體主要指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)的不間斷的監(jiān)測(cè)。Andrew先生稱,針對(duì)與這些無(wú)癥狀的人群,唯一的檢測(cè)方式就是廣泛篩查。例如在房顫的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,一些消費(fèi)類產(chǎn)品和處方器材都可以做到房顫的早期發(fā)現(xiàn),而且臨床可以認(rèn)可這些檢測(cè)結(jié)果。
HSP3.0:為消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品帶來(lái)臨床級(jí)生命體征檢測(cè)
美信的健康傳感器平臺(tái)(HSP: Health Sensor Platform)從2016年就已經(jīng)推出了第一代產(chǎn)品,到今年推出的第三代產(chǎn)品HSP3.0已經(jīng)成為了一個(gè)非常接近成品級(jí)腕帶式可穿戴設(shè)備的參考設(shè)計(jì),包含完整的軟件、硬件和外型,集成了所有的必要硬件模塊,客戶在這個(gè)基礎(chǔ)上可以大幅降低自己的產(chǎn)品開發(fā)周期。
HSP3.0的升級(jí)的第一個(gè)方面在于可以監(jiān)測(cè)更多的數(shù)據(jù),提供臨床級(jí)的數(shù)據(jù)。包含的主要檢測(cè)內(nèi)容包括:1-溫度趨勢(shì),用以對(duì)新冠肺炎患者或發(fā)燒患者進(jìn)行溫度檢測(cè);2-SPO2血氧飽和度檢測(cè),比如可以檢測(cè)肺部功能、睡眠問(wèn)題等;3-呼吸率,可以檢測(cè)呼吸趨勢(shì);4-測(cè)量心率,可以檢測(cè)心率水平是否正常;5-ECG,可以用來(lái)做房顫的早期檢測(cè),或者是心臟健康的檢測(cè)。
據(jù)Andrew先生分享,HSP3.0提供了臨床等級(jí)的血氧飽和度檢測(cè)。血氧監(jiān)測(cè)需要更好的光學(xué)性能,需要系統(tǒng)級(jí)的豐富經(jīng)驗(yàn),才可以給出合適的光學(xué)器件布局。美信在人體生物學(xué)和光學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)上有豐富的經(jīng)驗(yàn),因此可以在HSP3.0上實(shí)現(xiàn)高性能的光學(xué)設(shè)計(jì)的集成。再結(jié)合上美信的先進(jìn)算法,HSP3.0的監(jiān)測(cè)能力已經(jīng)可以達(dá)到國(guó)家藥品監(jiān)督管理局的要求。這使得新的應(yīng)用案例成為可能,比如肺部功能性的檢測(cè)。SPO2血氧檢測(cè)在預(yù)防性監(jiān)護(hù)和慢性病的管理上均可以發(fā)揮作用。例如對(duì)于新冠患者的呼吸或識(shí)別,或者是慢性組塞性肺病COPD的長(zhǎng)期檢測(cè)。此外,ECG檢測(cè)功能也可以達(dá)到動(dòng)態(tài)心電圖IEC60601-2-47的標(biāo)準(zhǔn)。
業(yè)界最領(lǐng)先、功耗最小的光學(xué)和ECG多功能模擬前端
HSP3.0是一個(gè)完整的參考設(shè)計(jì)方案,包含了電源管理、控制單元和傳感器模塊。在傳感器模塊中承擔(dān)最為重要的角色的一個(gè)器件就是MAX86176,這是業(yè)界最領(lǐng)先、功耗最小的光學(xué)和ECG多功能模擬前端,這個(gè)器件也是HSP3.0可以獲得如此多提升的主要推手。
MAX86176支持PPG和ECG雙通道在獨(dú)立采樣率下實(shí)習(xí)同步采樣。PPG的部分支持6個(gè)LED和4個(gè)PD的驅(qū)動(dòng)和讀取。在光學(xué)方面集成了先進(jìn)的環(huán)境光抑制技術(shù),達(dá)到業(yè)界信號(hào)質(zhì)量最高110dB SNR,因此可以實(shí)現(xiàn)最高性能的血氧濃度檢測(cè)。得益于MAX86176的創(chuàng)新技術(shù),HSP3.0在系統(tǒng)功耗上也有所下降,可以實(shí)現(xiàn)更好的能效比。
HSP3.0更好地迎合了個(gè)性化醫(yī)療檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì),尤其是在當(dāng)前新冠疫情的局勢(shì)下,客戶通過(guò)HSP3.0可以更快地完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā),快速上市其產(chǎn)品來(lái)幫助用戶更好地實(shí)現(xiàn)身體健康狀況的監(jiān)測(cè)。據(jù)悉,HSP3.0的價(jià)格與HSP2.0保持一致,在明年或可看到有相關(guān)終端產(chǎn)品面世。