Максим Интегрировал Наборы для непрерывного зондирования для профилактического здравоохранения
От Apple Watch до смартфонов Samsung проверяет, что мир здравоохранительных технологий находится на подъеме. Вслед за этим бумом Maxim Integrated предлагает компоненты, которые ориентированы на профилактические решения для здравоохранения. Вот посмотрите на их новейшие предложения и то, как они нацелены на то, чтобы отдельные компоненты служили большей цели.
После объявления трех профилактических продуктов здравоохранения в ноябре 2017 года оптические импульсные оксиметры MAX86140 и MAX86141 и датчики сердечного ритма и MAX30001 ECG BioZ AFE, Maxim Integrated представили эти решения непрерывного мониторинга на CES в 2018 году в Лас-Вегасе, штат Невада.
В ноябрьском пресс-релизе Максим сказал, что технология мониторинга здоровья смещается «от подхода реактивного мониторинга к активному», и это именно то, что они надеются решить своими новыми сенсорными решениями.
По словам Эндрю Бейкера, исполнительного директора Maxim по управлению бизнесом для промышленности и здравоохранения, вместо того, чтобы лечить симптомы, когда они возникают, Максим стремится «найти решения, которые обеспечивают здоровый мир» с самого начала.
«Очевидно, что существуют уже существующие устройства, которые контролируют хронические заболевания, но то, что мы делаем, - это использовать эти устройства, миниатюризировать их и сделать их доступными для непрерывного мониторинга», - сказал он AAC.
При этом Максим надеется, что их продукты помогут инженерам создавать носимые предметы, которые могут скрыть проблемы со здоровьем в почке, прежде чем они станут проблематичными в будущем. Это знаменует собой миссию по решению более крупных проблем здравоохранения в дополнение к реагированию на отраслевые тенденции за счет того, что компоненты (и, следовательно, устройства) уменьшают, уменьшают мощность и становятся более доступными.
Диаграмма MAX30001. Полученные изображения предоставлены Maxim Integrated
Знакомство с MAX30001
MAX30001, по словам Максима, использует примерно половину мощности, которую требуют конкурентные решения - примерно в два раза меньше. В первую очередь для измерения ЭКГ и BioZ на сундуке и запястье, он постоянно контролирует сердечный ритм, вариабельность сердечного ритма и пульсоксиметрию.
Бейкер говорит, что MAX30001 является первым в своем роде в отрасли. Поскольку большинство ЭКГ используются для мониторинга прикроватных туманов, «мы использовали эту технологию и поставили наш секретный соус».
Этот «секретный соус», который соответствует клиническим стандартам ЭКГ, включает в себя маломощные решения Maxim.
Кроме того, MAX30001 использует алгоритм, разработанный Максимом. Бейкер сказал, что этот алгоритм основан на аналогичных в отрасли, но их реализация в рамках аппаратного обеспечения не должна запускаться на микроконтроллере. Это позволяет MAX30001 работать на пониженной мощности без пробуждения MCU.
Диаграмма MAX86140 / MAX86141. Изображение предоставлено Maxim Integrated
Введите MAX86140 и MAX86141
Предназначенные для измерения сигналов PPG на запястье, пальце и ухе, MAX86140 и MAX86141 требуют меньшую мощность меньшего размера, в частности 2, 048 мм на 1, 488 мм с шариковым шагом 0, 4 мм в пакете на уровне пластины. «Но дело не только в малой мощности, - сказал Бейкер. «Это также точность и достоверность данных, которые вы приобретаете».
Эти датчики непрерывно отслеживают сигналы сигналов PPG, компилируя больший объем данных, чем, скажем, приложение для проверки сотовой связи, которое, по словам Бейкера, порождает более высокую точность. По существу, чем больше данных собирает датчик, тем больше тенденций, которые могут быть идентифицированы в широте показаний.
«Обнаружение основано на ИИ или машинное обучение», - сказал Бейкер. «Набор данных действительно диктует точность алгоритма».
Кроме того, эти оптические датчики оснащены встроенным алгоритмом «пикетирования забора». По словам Бейкера, одна из основных проблем с носимыми датчиками, такими как MAX86140 и MAX86141, заключается в том, что они могут быть восприимчивы к отторжению окружающей среды из-за прерывистого солнечного света или искусственного света. «Итак, худший сценарий заключается в том, что вы бегаете по лесу и идете рядом с ограждением пикета, и вы получаете эффект строба», - говорит Бейкер. Этот ввод смешивает процесс интерпретации данных.
Эта проблема решена с помощью алгоритма забора пикета. Сигналы от внешнего света извлекаются таким образом, чтобы датчик мог идти в ногу с частотой сердечных сокращений пользователя или бегущей каденцией.
Безопасность медицинского оборудования
Поскольку все эти персональные данные отслеживаются и регистрируются, одной из основных проблем, связанных с этими датчиками, является безопасность. «Поговорите с кем-нибудь об этом, и это одна из первых вещей, которые они задают: безопасность и целостность данных», - сказал Бейкер.
Максим решает эту проблему с помощью своих защищенных аутентификаторов ChipDNA, которые, по словам Бейкера, соответствуют стандартам шифрования для транзакций. Максим продает своих аутентификаторов фразой «Ты не можешь украсть ключ, которого там нет».
Три варианта использования защищенных аутентификаторов ChipDNA. Изображение предоставлено Maxim Integrated
Согласно странице продукта Максима для этих аутентификаторов ChipDNA, «Ключ, полученный из физически независящей функции (PUF), обеспечивает беспрецедентный уровень защиты от инвазивных атак, поскольку ключ не существует в памяти или в другом статическом состоянии».
Каждый ключ является «точной аналоговой характеристикой ИС». Бейкер говорит, что это делает каждый ключ уникальным для датчика.
Датчики мониторинга здоровья Maxim могут быть реализованы в нескольких различных переносных и мобильных устройствах. Изображение предоставлено Maxim Integrated
Применение решений для защиты здоровья от Maxim
Бейкер сказал, что Максим не обязательно работает с медицинскими исследователями на своих датчиках, за исключением выборочной основы. Вместо этого они ищут специально для других компаний, которые будут сотрудничать и создавать пригодные для использования конечные продукты, например, шикарное нижнее белье SKIIN.
«Конвергенция диагностики клинического уровня в форм-факторах, достаточно малых для интеграции во всевозможные умные, повседневные одежды, впечатляет», - сказал Адриан Страка, директор по оборудованию и производству в SKIIN. «Ультрамалый MAX30001 позволяет бельгийскому нижнему белью SKIIN контролировать и отслеживать показатели здоровья 24 часа в сутки, семь дней в неделю в режиме малой мощности».
Бейкер отметил, что Максим часто ищет небольших компаний для работы с «потому что крупные компании, как правило, медленнее».
Максим MAXREFDES100, иначе известный как hSensor. Изображение предоставлено Maxim Integrated
В то время как Максим не является производителем конечных продуктов, Бейкер сказал, что компания должна построить несколько примеров конечных продуктов или то, что они называют «мега-демонстрационными» системами. «Для демонстрации мы должны создавать конечные продукты для наших клиентов». Это помогает им показать клиентам, как их
Одним из таких конечных продуктов является датчик MAXREFDES100 от Maxim, иначе известный как hSensor. Согласно спецификации продукта, hSensor «исключает дополнительное время, которое обычно требуется для разработки прототипа, поэтому вы можете быстро оценить и проверить правильное решение для вашего приложения датчика здоровья».
Бейкер сказал, что этот продукт является представителем пригодного для носки инженера. Левая сторона hSensor состоит из оптического оборудования для биоизмерения, а середина включает в себя микроконтроллер шифрования, а также микросхемы управления питанием. Правая сторона измерения hSensor ECG и BioZ.
Бейкер отметил, что hSensor может в одном случае использоваться для измерения импеданса грудной полости с правой стороны и точного измерения дыхания.
Максим сотрудничал с Suunto для создания платформы с открытым исходным кодом Movesense. Изображение предоставлено Movesense
Будущее работоспособности
Наряду с hSensor Максим работает с Suunto для разработки Movesense, платформы разработки с открытым исходным кодом для определения программного обеспечения. Бейкер назвал это «готовой платформой», которую (дизайнеры) могут создать свое приложение поверх ». Одно приложение Movesense - это устройство для запястий, которое поддерживает MAX86140.
«Что уникально в этой конкретной демонстрации, так это то, что вы можете передавать необработанные данные», - сказал Бейкер. «Вы не можете получить данные PPG из других данных, поэтому вы можете построить свой алгоритм для анализа данных в его исходной форме».
Влияние доступного зондирования
Максим строит прототипы, демонстрации и платформы, такие как hSensor и Movesense, чтобы «показать, что возможно», и в конечном итоге работать над достижением своей цели более здорового общества - не обязательно «запускать марафон», говорит Бейкер, но больше заботится о своем здоровье и профилактическая.
В то время как их датчики уже появляются в потребительских товарах, таких как Samsung 8, Максим надеется, что их непрерывные решения для отслеживания могут сделать еще больший прогресс в мире профилактической помощи. Бейкер сказал, что решения Максима могут стать «огромным и мощным инструментом» в развивающихся странах, где здравоохранение не так легко доступно.
«Потребительские устройства посягают на медицинские устройства, что подталкивает цену вниз», - сказал Бейкер. «В конечном итоге мы пытаемся заменить эти 10 000 единиц оборудования на 100 штук. Возможно, это не совсем то же самое, но оно служит для определения проблем, прежде чем они станут проблемой».