Единый контроль здоровья на запястье: Будущее личного здоровья
 В последние несколько лет прослеживается все возрастающий интерес к портативным системам контроля здоровья. Наручные мониторы здоровья становятся все более изощрёнными некоторые из них используют оптические датчики и это позволяет контролировать сердечный ритм без использования грудного ремня. Показанные далее наручные часы иллюстрируют данную концепцию. Texas Instruments представила одно чиповый оксиметр позволяющий получить наручным часам получить гораздо больше информации о здоровье человека, чем просто ЧСС. Использование оптического датчика в наручных часах обеспечивает возможность постоянно контролировать здоровье человека на недостижимом ранее уровне. Здесь будут рассмотрены такие чипы как AFE4400 и AFE4490 которые поддерживают наиболее новаторские подходы к непрерывному захвату артериального пульса от запястья или других частей тела. Мы ткже рассмотрим как эти нововведения приведут к изменениям того как люди заботятся о своем здоровье на протяжении своей жизни.
Компания VitalSines выпустила прототип наручных часов с монитором здоровья под названием Biowatch на чипе AFE4490 с 10 осевым датчиком, 4 Гб флэш-памяти и Bluetooth. В скором времени люди будут использовать Biowatch чтобы контролировать свое здоровье 24/7, передавать полученные данные на сервер через интернет, хранить, анализировать, визуализировать их. Уровень контроля личного здоровья уже через десять лет будет таким, что даже представить сейчас не возможно.
AFE4400 и AFE4490 используют оптический датчик, основанный на использовании красного и инфракрасного светодиодов совместно с фотодиодом для получения сигнала артериального пульса. Такая система позволяет определить уровень насыщения крови кислородом и частоту сердечных сокращений. AFE4400 и AFE4490 объединяет ряд отдельных компонентов необходимых для выполнения пульсометрии наиболее оптимальным способом. Оптимизация системы обеспечивает точный контроль над характеристиками сигналов, минимизацию потребляемой мощности, а также
позволяет снизить стоимость и уменьшить размеры чипа. Это дает возможность непрерывно контролировать показания кровяного давления и ЧСС.
Ниже приведены краткие инновационные характеристики AFE4400 и AFE4490 которые позволяют получать высококачественный сигнал артериального пульса с запястья и с других частей тела.
• Дифференциальный усилитель трансимпедансный - Большинство оксиметров используют один усилитель трансимпедансный для преобразования тока на выходе фотодиода. Поскольку оксиметр использует оба красный и инфракрасный светодиоды, необходимо, чтобы контролировать выход фотодиода с каждого светодиода переменным образом. Это позволяет удалить высокочастотный шум из сигнала пульса. Использование дифференциального Трансимпеданого усилителя обеспечивает получение сигнала пульса с большим содержанием информации, и делает его более полезным для сложного анализа.
• Получение сигнала пульса запястья и других поверхностей тела гораздо более сложная задача, чем получение его с кончика пальца. Это происходит из-за того что, необходимо освещать эти области хорошо. AFE4400 и AFE4490 позволяет использовать светодиодные токи достигающих 200 мА.
• Контроль продолжительности свечения LED – Необходимо чтобы свести к минимуму потребление тока и предотвратить нагревание кожи. Важно, чтобы светодиоды были включены течение очень коротких периодов времени. AFE4400 и AFE4490 позволяет поджигать светодиод на время близкое к 50 микросекунд.
• Удаление смещения постоянного тока – сигнал пульса имеет достаточно небольшой уровень по сравнению с общим уровнем сигнала, как показано на рисунке ниже. Импульсный сигнал имеет амплитуду лишь 2% от диапазона напряжения. Этот небольшой сигнал должен быть изолирован и усиливается для того, чтобы быть полезным. AFE4400 и AFE4490 позволяет избежать фильтрации верхних частот (что ухудшает сигнал) для достижения этой цели. Он делает это путем введения достаточно просто тока в импульсный сигнал для удаления смещения постоянного тока, а также использует очень высокое разрешение аналого-цифрового преобразователя (22 бит), чтобы захватить импульсный сигнал с исключительным качеством.
• Удаление окружающего света - В обоих чипах AFE4400 и AFE4490 использованы системы удаление эффектов окружающего света. Это позволяет использовать оксиметр с высокой мобильностью в областях со светлыми и темными участками без ухудшения качества сигнала пульса.
|
