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基于高精度生命体征信号监测技术,可穿戴医疗设备撑起院外监护市场

振动传感器 2020-07-10 77 0

尽管曾中途遇冷走向低潮,但随着高龄化社会的来临以及人们对健康管理的意识抬头,可穿戴市场近年来重新迎来良好增长态势。麦姆斯咨询预计,到2021年全球可穿戴医疗设备市场规模将达到121.4亿美元。其中,家庭医疗监护的增长是助推该市场扩展的巨大动力。作为全球知名的半导体制造商和解决方案提供商,ADI一直以来在积极布局医疗领域,可穿戴市场正是其发力的重点之一。

可穿戴增长迅速下,院外监护市场悄然兴起

据ADI透露,院内外智能可穿戴体征信号监测(VSM)是公司所有地区增长最快的医疗细分市场之一。来自调研机构IDC的数据也从侧面提供了有力的数据支撑,2019年全球可穿戴设备出货量达到3.365亿台,相比2018年增长高达89%。值得一提的是,中国目前已成为全球最大的智能可穿戴市场。

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中国成为全球最大的智能可穿戴市场的背后,社会老龄化是重要推手之一。近年来,老龄化人群和慢病人群家居健康管理的需求发展变得越来越强烈,向院外扩展开辟了院外监护这样的新兴市场,这使得具有或接近临床精准度的可穿戴设备成为刚需。一方面,可穿戴设备使医生能够远程监控病人,允许病人更早地回到家中休养康复,减少昂贵的医疗费用;另一方面,通过可穿戴设备实现远程监控病人生命体征参数,能够以较少的专业人员监控更多的人群。

如何组建节能、小尺寸、经济的可穿戴VSM系统?

在ADI公司看来,未来医学将朝向智能化、数字化方向发展,这一切源头都需要从病人身体内发掘数据,将模拟世界的体征指标一切转变为机器可以理解的数字化信号。因此针对包括家庭可穿戴市场及远程监护、临床健康监测等在内的领域,ADI拥有从体温、阻抗、光学等传感器,到模拟信号转数字信号的高集成模拟前端或分立信号链产品,以及之后的数字信号处理和无线通信收发相关,提供完整的解决方案。

然而在可穿戴设备中,通常需要测量多个参数,如心率、活动、皮肤阻抗、氧饱和度和体温。如果每次测量都要使用单独的芯片或传感器,这样会增大整个电路的尺寸、所需功率,同时也会增加系统总成本。那么该如何创建一个节能、小尺寸、经济高效的可穿戴VSM系统呢?

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近日,ADI推出了新型生物医疗模拟前端解决方案ADPD4000。它将阻抗、光信号、电容和温度传感器集成到一个芯片组中,实现了小尺寸、低功耗和高性价比。ADPD4000的主要优势之一在于可提供十二个时隙,每个时隙中可以进行相关测量而无需重新配置,这大大简化了多参数VSM的构架。它支持ECG、PPG、皮肤电反应、电容和温度测量,主要用于便携式和低功耗应用,包括运动、健身、远程病人监护等领域。ADPD4000和ADPD4001已实现量产,目前已上市,而下一代ADPD4100 / ADPD4101产品将继续改进信噪比规格,并将进一步降低整个系统的功耗。尽管所有这些功能都包含在单个芯片中,由于有许多参数需要配置,因此设计工程师依然可以实现更多系统设计的差异化。

当前,ADI支持完整的模拟前端涵盖模拟输入级到数字接口的所有内容,包括自校准和温度补偿。此外,ADI还尽可能包括传感器元件,目前提供针对生物电位测量、生物阻抗检测、光学PPG测量(用于心率、心率变异性和SpO2监测)、运动跟踪和精确体温检测的单芯片解决方案。所有子系统都集成了ADC,能够轻松测量某个参数并在最终应用或系统中包含测量读数,不需要构建采用分立元件的复杂电路。

健康意识转变下,医疗可穿戴大有可为

事实上,院外监护市场的兴起也是现代医患中心转移的体现。过去的医疗以医生为中心,多数人在身体不舒服或有更明显的健康问题时才会就医。而现在可穿戴设备让消费者以自我为中心,作为消费者可以通过可穿戴设备监测身体健康状况,监测重要的生命体征参数,并且能够在更早的阶段检测到变化或异常,在某些疾病发展并对身体造成永久性损害之前就开始治疗。

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在这样的意识形态转变下,当前的可穿戴设备在诸多常见疾病预防方面发挥着关键作用。如高血压,很多高血压并没有引起明显症状的情况,长此以往会引发中风、心力衰竭、房颤或其他危险疾病。监测关键生命体征参数的可穿戴设备常常可预防可能导致永久性损害的健康事件,甚至挽救生命。此外,像糖尿病则可通过穿戴式传感技术从血糖监测(BGM)方法转向连续血糖监测(CGM)系统,实现全天连续测量血糖水平。

随着现代医学越来越依赖人体数据的采集和分析,无论在预防措施方面还是疾病的确诊患者方面,因此医疗可穿戴设备其市场前景也被广泛看好。

结语

科技正在成为我们的生活甚至身体的一部分。可穿戴医疗设备正帮助我们调节一些身体状况,实现身体的最佳运作。此外,对国内市场而言,医疗资源的分配非常不平衡,需要远程医疗这样的方式将集中在一线城市的医疗资源输送到偏远地区,而中国庞大的人口基数以及老龄化的社会现状,对医疗保健资源是有着迫切需求的,基于可穿戴的生命体征信号监测为满足国内医疗特殊的市场的创新带来一个非常好的机会。然而,无论是创新预防、诊疗的模式落地的前提都是建立在精准检测的基础之上,结合自身的优势以及医疗行业发展趋势,ADI提供了完整的、准诊断级精度的解决方案让可穿戴医疗设备全天候为消费者服务,扩展了院外医疗监测服务质量和类型。随着人们的健康意识觉醒、提高,不断革新衍进的可穿戴技术有望改善我们的生活,造福人类健康。


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