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基于高精度生命體征信號監測技術,可穿戴醫療設備撐起院外監護市場

振動傳感器 2020-07-10 319 0

盡管曾中途遇冷走向低潮,但隨著高齡化社會的來臨以及人們對健康管理的意識抬頭,可穿戴市場近年來重新迎來良好增長態勢。麥姆斯咨詢預計,到2021年全球可穿戴醫療設備市場規模將達到121.4億美元。其中,家庭醫療監護的增長是助推該市場擴展的巨大動力。作為全球知名的半導體制造商和解決方案提供商,ADI一直以來在積極布局醫療領域,可穿戴市場正是其發力的重點之一。

可穿戴增長迅速下,院外監護市場悄然興起

據ADI透露,院內外智能可穿戴體征信號監測(VSM)是公司所有地區增長最快的醫療細分市場之一。來自調研機構IDC的數據也從側面提供了有力的數據支撐,2019年全球可穿戴設備出貨量達到3.365億臺,相比2018年增長高達89%。值得一提的是,中國目前已成為全球最大的智能可穿戴市場。

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中國成為全球最大的智能可穿戴市場的背后,社會老齡化是重要推手之一。近年來,老齡化人群和慢病人群家居健康管理的需求發展變得越來越強烈,向院外擴展開辟了院外監護這樣的新興市場,這使得具有或接近臨床精準度的可穿戴設備成為剛需。一方面,可穿戴設備使醫生能夠遠程監控病人,允許病人更早地回到家中休養康復,減少昂貴的醫療費用;另一方面,通過可穿戴設備實現遠程監控病人生命體征參數,能夠以較少的專業人員監控更多的人群。

如何組建節能、小尺寸、經濟的可穿戴VSM系統?

在ADI公司看來,未來醫學將朝向智能化、數字化方向發展,這一切源頭都需要從病人身體內發掘數據,將模擬世界的體征指標一切轉變為機器可以理解的數字化信號。因此針對包括家庭可穿戴市場及遠程監護、臨床健康監測等在內的領域,ADI擁有從體溫、阻抗、光學等傳感器,到模擬信號轉數字信號的高集成模擬前端或分立信號鏈產品,以及之后的數字信號處理和無線通信收發相關,提供完整的解決方案。

然而在可穿戴設備中,通常需要測量多個參數,如心率、活動、皮膚阻抗、氧飽和度和體溫。如果每次測量都要使用單獨的芯片或傳感器,這樣會增大整個電路的尺寸、所需功率,同時也會增加系統總成本。那么該如何創建一個節能、小尺寸、經濟高效的可穿戴VSM系統呢?

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近日,ADI推出了新型生物醫療模擬前端解決方案ADPD4000。它將阻抗、光信號、電容和溫度傳感器集成到一個芯片組中,實現了小尺寸、低功耗和高性價比。ADPD4000的主要優勢之一在于可提供十二個時隙,每個時隙中可以進行相關測量而無需重新配置,這大大簡化了多參數VSM的構架。它支持ECG、PPG、皮膚電反應、電容和溫度測量,主要用于便攜式和低功耗應用,包括運動、健身、遠程病人監護等領域。ADPD4000和ADPD4001已實現量產,目前已上市,而下一代ADPD4100 / ADPD4101產品將繼續改進信噪比規格,并將進一步降低整個系統的功耗。盡管所有這些功能都包含在單個芯片中,由于有許多參數需要配置,因此設計工程師依然可以實現更多系統設計的差異化。

當前,ADI支持完整的模擬前端涵蓋模擬輸入級到數字接口的所有內容,包括自校準和溫度補償。此外,ADI還盡可能包括傳感器元件,目前提供針對生物電位測量、生物阻抗檢測、光學PPG測量(用于心率、心率變異性和SpO2監測)、運動跟蹤和精確體溫檢測的單芯片解決方案。所有子系統都集成了ADC,能夠輕松測量某個參數并在最終應用或系統中包含測量讀數,不需要構建采用分立元件的復雜電路。

健康意識轉變下,醫療可穿戴大有可為

事實上,院外監護市場的興起也是現代醫患中心轉移的體現。過去的醫療以醫生為中心,多數人在身體不舒服或有更明顯的健康問題時才會就醫。而現在可穿戴設備讓消費者以自我為中心,作為消費者可以通過可穿戴設備監測身體健康狀況,監測重要的生命體征參數,并且能夠在更早的階段檢測到變化或異常,在某些疾病發展并對身體造成永久性損害之前就開始治療。

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在這樣的意識形態轉變下,當前的可穿戴設備在諸多常見疾病預防方面發揮著關鍵作用。如高血壓,很多高血壓并沒有引起明顯癥狀的情況,長此以往會引發中風、心力衰竭、房顫或其他危險疾病。監測關鍵生命體征參數的可穿戴設備常常可預防可能導致永久性損害的健康事件,甚至挽救生命。此外,像糖尿病則可通過穿戴式傳感技術從血糖監測(BGM)方法轉向連續血糖監測(CGM)系統,實現全天連續測量血糖水平。

隨著現代醫學越來越依賴人體數據的采集和分析,無論在預防措施方面還是疾病的確診患者方面,因此醫療可穿戴設備其市場前景也被廣泛看好。

結語

科技正在成為我們的生活甚至身體的一部分。可穿戴醫療設備正幫助我們調節一些身體狀況,實現身體的最佳運作。此外,對國內市場而言,醫療資源的分配非常不平衡,需要遠程醫療這樣的方式將集中在一線城市的醫療資源輸送到偏遠地區,而中國龐大的人口基數以及老齡化的社會現狀,對醫療保健資源是有著迫切需求的,基于可穿戴的生命體征信號監測為滿足國內醫療特殊的市場的創新帶來一個非常好的機會。然而,無論是創新預防、診療的模式落地的前提都是建立在精準檢測的基礎之上,結合自身的優勢以及醫療行業發展趨勢,ADI提供了完整的、準診斷級精度的解決方案讓可穿戴醫療設備全天候為消費者服務,擴展了院外醫療監測服務質量和類型。隨著人們的健康意識覺醒、提高,不斷革新衍進的可穿戴技術有望改善我們的生活,造福人類健康。


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