基于手腕的可穿戴設(shè)備用于準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)心電

擔(dān)心潛在的心臟病，病人準(zhǔn)備去看醫(yī)生。但是，患者并沒有前往醫(yī)療機(jī)構(gòu)等待叫她的名字，而是登錄她的家用電腦并登錄視頻會(huì)議應(yīng)用程序。與此同時(shí)，她的醫(yī)生回顧了她的病史以及她的可穿戴設(shè)備在過去幾周收集的生命體征，并準(zhǔn)備為她提供一些指導(dǎo)。

未來，像這樣的虛擬就診可能會(huì)成為常態(tài)，可穿戴設(shè)備將發(fā)揮重要作用。斯克里普斯研究所最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，可穿戴心電圖設(shè)備可以幫助檢測(cè)未確診的心房顫動(dòng)。 隨機(jī)分組的 2，659 名參與者參與了這項(xiàng)研究，其中 1，738 人使用防水心電圖監(jiān)測(cè)皮膚貼片 iRhythm Zio 完成了一段時(shí)間的主動(dòng)監(jiān)測(cè)。根據(jù)這項(xiàng)研究，與四個(gè)月后開始監(jiān)測(cè)的人相比，那些立即開始監(jiān)測(cè)過程的人更有可能得到房顫診斷。在 9 月發(fā)布的 Apple Watch Series 4 中，Apple 指出該設(shè)備將在其數(shù)字表冠中內(nèi)置電極，用戶可以觸摸該電極 30 秒以生成心電圖讀數(shù)。該應(yīng)用程序已被 FDA 批準(zhǔn)，盡管該機(jī)構(gòu)指出 ECG 數(shù)據(jù)僅供參考。這一發(fā)展表明手腕是獲取心電圖讀數(shù)的有效區(qū)域。不斷收集健康數(shù)據(jù)，同時(shí)，作為疾病管理和預(yù)防保健的一種手段，它正在獲得關(guān)注。例如，同樣在 9 月，F(xiàn)itbit 宣布了 Fitbit Care，這是一個(gè)面向健康計(jì)劃、雇主和健康系統(tǒng)的互聯(lián)健康平臺(tái)。使用公司可穿戴設(shè)備收集的數(shù)據(jù)，F(xiàn)itbit Care 將為參與者提供適當(dāng)?shù)慕】抵笇?dǎo)和虛擬護(hù)理。

我們中的許多人現(xiàn)在習(xí)慣于通過健身手環(huán)和智能手表跟蹤我們的步數(shù)、燃燒的卡路里和心率。然而，與此同時(shí)，我們也傾向于想知道這些設(shè)備的準(zhǔn)確性如何。設(shè)備精度因多種因素而異，從設(shè)備放置在身體上的位置（例如胸部、手腕或手指）到皮膚光學(xué)特性的差異。可穿戴胸帶已被證明是精確心電圖 （ECG） 監(jiān)測(cè)的有效手段。然而，胸帶并不是我們?cè)S多人每天佩戴時(shí)都會(huì)感到舒適的東西?；谑滞蟮耐庑纬叽鐚?duì)于連續(xù)監(jiān)測(cè)來說更加方便和舒適——但從這種格式中獲取準(zhǔn)確的心電圖數(shù)據(jù)一直具有挑戰(zhàn)性。

要從基于手腕的可穿戴設(shè)備生成更準(zhǔn)確的心率數(shù)據(jù)，需要做什么？心電圖可以深入了解心肌內(nèi)產(chǎn)生的電活動(dòng)。當(dāng)檢測(cè)和放大這些不同的生物電勢(shì)信號(hào)時(shí)，心率是可以收集的信息之一。干濕電極附著在皮膚上以接收心電圖信號(hào)；電極中使用的尺寸和材料會(huì)影響檢測(cè)到的信號(hào)質(zhì)量和水平。為了獲得可靠的信號(hào)，電極必須與身體有良好的連接。干電極為佩戴者提供了更方便的格式；然而，通過這種方法，ECG 通道的模擬電路應(yīng)該具有非常高的輸入阻抗，以最大限度地減少來自干電極的衰減和小信號(hào)。

ECG 信號(hào)質(zhì)量也受到佩戴者活動(dòng)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)偽影的影響。模擬前端的高共模抑制比 （CMRR） 可以最大限度地減少這些運(yùn)動(dòng)偽影的影響。與其他可穿戴設(shè)備一樣，將功耗降至最低以延長電池壽命并保持設(shè)備涼爽也很重要。此外，我們不能忽視將收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作信息的算法的質(zhì)量。

通過個(gè)性化醫(yī)療實(shí)現(xiàn)更健康的世界

在進(jìn)軍可穿戴醫(yī)療保健技術(shù)的最新嘗試中，Maxim 推出了一種解決方案，可以克服腕部設(shè)備的準(zhǔn)確性挑戰(zhàn)。健康傳感器平臺(tái) 2.0 （HSP 2.0），也稱為 MAXREFDES101#，是用于連續(xù)測(cè)量心率、ECG 和體溫的可穿戴應(yīng)用的下一代模塊化快速原型設(shè)計(jì)、評(píng)估和開發(fā)解決方案。該平臺(tái)采用手表外殼形式，讓您能夠靈活地快速創(chuàng)建獨(dú)特、高精度的應(yīng)用程序，最多可節(jié)省六個(gè)月的開發(fā)時(shí)間。通過將連續(xù)收集的光電容積描記術(shù)（PPG，一種測(cè)量心臟循環(huán)期間組織中血液體積變化的過程）、心電圖和體溫?cái)?shù)據(jù)相結(jié)合，該平臺(tái)可以使設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建應(yīng)用程序，揭示各種有意義的健康和福祉見解。由于平臺(tái)是開放的，您還可以使用它來評(píng)估自己的算法。由于它是模塊化的，該平臺(tái)將在 Maxim 將新傳感器推向市場(chǎng)時(shí)迅速適應(yīng)它們。

HSP 2.0 提供開箱即用的基本功能，并允許立即開始測(cè)量。手表背面的觸點(diǎn)和頂部的金屬觸點(diǎn)測(cè)量 ECG 讀數(shù)的小電壓。數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在平臺(tái)上用于患者評(píng)估或流式傳輸?shù)?PC 以進(jìn)行高級(jí)數(shù)據(jù)提取。設(shè)備用戶擁有收集的數(shù)據(jù)，他們可以利用測(cè)量數(shù)據(jù)的 .csv 文件進(jìn)行算法開發(fā)或基于云的數(shù)據(jù)分析。由于用戶擁有數(shù)據(jù)，這可能會(huì)為開發(fā)新的、基于云的“大數(shù)據(jù)”和人工智能 （AI） 算法提供機(jī)會(huì)，這些算法可以執(zhí)行分析，或許可以聚合匿名數(shù)據(jù)點(diǎn)以發(fā)現(xiàn)健康趨勢(shì)。該平臺(tái)支持 Arm? Mbed?，包括：

MAX32630 DARWIN 超低功耗 Arm? Cortex?-M4 微控制器，帶有浮點(diǎn)單元 （FPU），適用于可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 應(yīng)用

MAX32664超低功耗生物識(shí)別傳感器集線器，具有嵌入式心率算法

MAX20303可穿戴電源管理解決方案，具有電源優(yōu)化穩(wěn)壓器和內(nèi)置電池管理功能

MAX30205人體溫度傳感器，精度為±0.1攝氏度

MAX30001超低功耗、單通道集成生物電勢(shì)和生物阻抗模擬前端 （AFE） 解決方案，適用于可穿戴應(yīng)用，提供臨床級(jí) ECG 讀數(shù)

MAX86141用于可穿戴設(shè)備的超低功耗光學(xué)脈搏血氧儀和心率傳感器

HSP 2.0 補(bǔ)充了 Maxim 的MAX-HEALTH-BAND評(píng)估和開發(fā)平臺(tái)，該平臺(tái)將來自傳感器的原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)捷敵鲂穆省⑿穆首儺愋?、步?shù)、活動(dòng)分類和健康和健身應(yīng)用的卡路里消耗。該公司的MAX-ECG-MONITOR，這是一種可穿戴心電圖和心臟監(jiān)護(hù)儀評(píng)估和開發(fā)平臺(tái)，提供用于臨床應(yīng)用的濕電極貼片和用于健身應(yīng)用的胸帶。

審核編輯：郭婷