【導讀】人口正在老化,越來越多的人需要健康支持,這給醫療保健整體支出帶來巨大影響
、有鑒於此,政府部門和健康保險企業愈 來愈強調預防﹑健康意識和生活方式
、一般而言,這不隻是關於實行更多或更好的營養攝入計劃,而是更關注監測某些重要身體參數
、正因如此,從事智能和健康手表業務的公司近年來營收明顯增長。

簡介

人口正在老化,越來越多的人需要健康支持,這給醫療保健整體支出帶來巨大影響、有鑒於此,政府部門和健康保險企業愈 來愈強調預防﹑健康意識和生活方式、一般而言,這不隻是關於實行更多或更好的營養攝入計劃,而是更關注監測某些重要身體參數、正因如此,從事智能和健康手表業務的公司近年來營收明顯增長。

買(mai)一(yi)塊(kuai)健(jian)康(kang)手(shou)表(biao)並(bing)監(jian)測(ce)身(shen)體(ti)參(can)數(shu)

，並(bing)不(bu)意(yi)味(wei)著(zhe)您(nin)生(sheng)活(huo)得(de)更(geng)健(jian)康(kang)。健(jian)康(kang)生(sheng)活(huo)的(de)秘(mi)訣(jue)在(zai)於(yu)通(tong)過(guo)長(chang)期(qi)監(jian)測(ce)某(mou)些(xie)身(shen)體(ti)參(can)數(shu)來(lai)更(geng)熟(shu)悉(xi)這(zhe)些(xie)數(shu)值(zhi)並(bing)加(jia)以(yi)利(li)用(yong)，進(jin)而(er)調(tiao)整(zheng)自(zi)己(ji)每(mei)天(tian)的(de)生(sheng)活(huo)以(yi)變(bian)得(de)更(geng)為(wei)健(jian)康(kang)。這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)可(ke)幫(bang)助(zhu)您(nin)了(le)解(jie)身(shen)體(ti)如(ru)何(he)工(gong)作(zuo)，以(yi)及(ji)如(ru)何(he)降(jiang)低(di)長(chang)期(qi)健(jian)康(kang)成(cheng)本(ben)。

本文圍繞ADI公司最新可穿戴VSM平台而撰寫，該平台如圖1所示。ADI公司不是最終產品製造商。此平台旨在提供一個參考，幫助電子設計人員和係統架構師加快開發過程，為專業和醫療市場設計出更新
、更智能、更精確的可穿戴設備。

測量什麼、如何測量及在哪裏測量

tongguokechuandaishebeikecelianggeleizhongyaoshenticanshu。genjuzongtimubiao，celiangmouxiecanshubiceliangqitacanshuhuigengzhongyao。kechuandaishebeizaishentishangdeweizhizaihendachengdushangjuedinglenaxiecanshukeyiceliang，naxiebunengceliang。zuimingxiandeweizhishishouwan。womenyixiguanyuzaishouwanshangdaigewujian
，suoyishichangshangyouhenduozhinengshoubiaohewandaishebeizhileidechanpin。chuzaishouwanshangjinxingceliangyiwai，toubuyeshipeidaikechuandaishebeidehaodifang。liru，geshigeyangdetoudaishierjiheersaizhonghanyouqianrushichuanganqi
，yonglaiceliangxinlv
、氧飽和度、溫(wen)度(du)等(deng)參(can)數(shu)。身(shen)體(ti)上(shang)適(shi)合(he)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)的(de)第(di)三(san)個(ge)好(hao)位(wei)置(zhi)是(shi)胸(xiong)部(bu)。第(di)一(yi)代(dai)心(xin)率(lv)監(jian)護(hu)儀(yi)就(jiu)是(shi)設(she)計(ji)在(zai)胸(xiong)帶(dai)上(shang)，這(zhe)種(zhong)生(sheng)物(wu)電(dian)位(wei)測(ce)量(liang)原(yuan)理(li)至(zhi)今(jin)仍(reng)是(shi)非(fei)常(chang)精(jing)確(que)的(de)技(ji)術(shu)。現(xian)在(zai)
，我(wo)們(men)傾(qing)向(xiang)於(yu)使(shi)用(yong)胸(xiong)貼(tie)
，因(yin)為(wei)胸(xiong)帶(dai)穿(chuan)戴(dai)起(qi)來(lai)不(bu)是(shi)很(hen)舒(shu)服(fu)。已(yi)有(you)多(duo)家(jia)製(zhi)造(zao)商(shang)設(she)計(ji)智(zhi)能(neng)胸(xiong)貼(tie)以(yi)監(jian)控(kong)重(zhong)要(yao)身(shen)體(ti)參(can)數(shu)。

圖1. ADI公司最新第二代可穿戴VSM平台根據身體位置

ADI公司最新第二代可穿戴VSMpingtaigenjushentiweizhi，womenbujinyaoxuanzenaxiecanshukeyiceliang
，haiyaoxuanzeshiyonghezhongjishu。duiyuxinlvceliang，shengwudianweiceliangshizuigulaodejishuzhiyi。qixinhaohenqiang
，liyonglianggehuogengduodianjibiankecongshentizhongqingsonghuoqu。zhenduicifangfa，jiangdianlujichengzaixiongdaihuoerjizhongzaihaobuguo。raner
，zaiwanbudengdanyidianchuceliangshengwudianweixinhaojihubukeneng。bixuzaichanshengdianxinhaodexinzangzhouweiceliang。zhenduidandianceliang，guangjishugengheshi。jiangguangxiansheruzuzhizhong
，buzhuobingceliangdongmaizhongxueliuduiguangxiandefanshexinhao。congjieshoudaodeguangxinhaokehuozhizhuboxintiaoxinxi。gaijishukansixiangdangzhijieledang，danshishishangcunzaiduoxiangtiaozhanheyingxiangyinsuhuishishejibiandekunnan，biruyundonghehuanjingguangxian。

ADI公gong司si第di二er代dai可ke穿chuan戴dai設she備bei參can考kao平ping台tai集ji成cheng了le上shang述shu大da部bu分fen技ji術shu。該gai設she備bei設she計ji戴dai在zai手shou腕wan上shang，但dan您nin也ye可ke以yi去qu除chu軟ruan帶dai，將jiang設she備bei貼tie在zai身shen體ti上shang
，用yong作zuo智zhi能neng貼tie片pian。該gai設she備bei包bao含han支zhi持chi生sheng物wu電dian位wei測ce量liang、光學心率測量、生物阻抗測量、運動跟蹤、溫度測量的技術
，它們全都集成在一個微型電池供電設備中。

總體目標

ADI公gong司si為wei什shen麼me設she計ji一yi個ge類lei似si第di二er代dai手shou表biao的de係xi統tong？此ci類lei係xi統tong的de目mu標biao是shi能neng夠gou輕qing鬆song測ce量liang身shen體ti的de多duo個ge重zhong要yao參can數shu。該gai設she備bei可ke同tong時shi測ce量liang多duo個ge參can數shu並bing將jiang結jie果guo存cun儲chu在zaiSD卡上，或通過BLE無線連接發送到智能設備。由於測量是同時進行，因此它也有助於發現多個測量之間的相關性。生物醫療工程師、算法提供商和企業家不斷尋找新技術
、應用和使用場景以期及早檢測疾病
，避免其發展到晚期
，盡量降低疾病對身體的不利影響或損害。

單一測量不能說明任何問題

ADI公司的最新可穿戴係統是一款獨一無二的設備，其中整合了嵌入式傳感器、處理能力和無線通信。

圖2. 傳感器板第二代手表平台該光學係統圍繞光學模擬前端ADPD107而構建。

傳感器板第二代手表平台該光學係統圍繞光學模擬前端ADPD107而構建。它利用綠光LED測量PPG和心率，並集成紅外LED以檢測設備是否貼附到人體上。兩個AD8233模擬前端支持生物電位ECG測量。一個前端連接到設備中嵌入的電極。一個電極位於設備背麵，接觸身體的一肢
；第二個電極位於設備正麵
，可被另一肢（手）接觸以形成閉合回路。第二個模擬前端可以用來配合外部電極測量ECG。用戶可以像智能貼片一樣穿戴該設備，並將外部 電極直接連到胸部。設備背麵的電極有雙重功能。除ECG測量外，其還可用於皮膚電活動(EDA)測量。EDA或皮膚電反應(GSR)與(yu)皮(pi)膚(fu)電(dian)導(dao)率(lv)有(you)關(guan)，而(er)內(nei)部(bu)或(huo)外(wai)部(bu)刺(ci)激(ji)引(yin)起(qi)的(de)情(qing)緒(xu)變(bian)化(hua)會(hui)改(gai)變(bian)皮(pi)膚(fu)電(dian)導(dao)率(lv)。第(di)二(er)代(dai)手(shou)表(biao)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)這(zhe)種(zhong)微(wei)小(xiao)的(de)電(dian)導(dao)率(lv)變(bian)化(hua)。電(dian)路(lu)基(ji)於(yu)此(ci)測(ce)量(liang)原(yuan)理(li)而(er)構(gou)建(jian)
，包(bao)括(kuo)發(fa)射(she)和(he)接(jie)收(shou)信(xin)號(hao)鏈(lian)
，完(wan)全(quan)采(cai)用(yong)分(fen)立(li)器(qi)件(jian)。

其精度非常高，而功耗極小。最後同樣重要的是，它還集成了用於測量皮膚溫度的溫度傳感器和一個3軸超低功耗MEMS傳感器(ADXL362)。MEMS傳感器能跟蹤運動，所以可用於繪製運動曲線，同時還能補償其他測量中運動引起的偽像。運動無論何時都是一個重要參數，包括心率、SPO2和呼吸速率在內的多個重要參數十分依賴於活動，所以必須測量身體運動。當您慢跑時
，140 bpm的心率沒問題，但如果您是坐在沙發上休息而測得140 bpm的心率，那麼您可能需要擔心了。通過合並不同傳感器信號
，還可以支持新型應用。

設備中集成了超低功耗ADuCM3029以收集傳感器數據並運行算法。圖2展示了傳感器板上集成的器件。

壓力和連續血壓

心率需要ECG或PPG測ce量liang，因yin此ci不bu用yong合he並bing傳chuan感gan器qi輸shu出chu，除chu非fei希xi望wang補bu償chang運yun動dong造zao成cheng的de偽wei像xiang。需xu要yao多duo種zhong測ce量liang的de使shi用yong情qing形xing包bao括kuo壓ya力li管guan理li和he連lian續xu血xue壓ya監jian測ce。情qing緒xu狀zhuang態tai可ke通tong過guo監jian控kong皮pi膚fu電dian導dao率lv變bian化hua來lai測ce量liang。這zhe隻zhi是shi一yi個ge參can數shu，但dan如ru果guo將jiang它ta與yu其qi他ta參can數shu合he並bing監jian測ce
，比bi如ru心xin率lv和he心xin率lv變bian異yi(HRV)

，那(na)麼(me)測(ce)量(liang)值(zhi)將(jiang)提(ti)高(gao)很(hen)多(duo)。還(hai)可(ke)以(yi)包(bao)括(kuo)皮(pi)膚(fu)溫(wen)度(du)，作(zuo)為(wei)額(e)外(wai)的(de)壓(ya)力(li)測(ce)量(liang)輸(shu)入(ru)。另(ling)一(yi)個(ge)有(you)意(yi)義(yi)的(de)使(shi)用(yong)情(qing)形(xing)是(shi)血(xue)壓(ya)監(jian)控(kong)。這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)，大(da)部(bu)分(fen)係(xi)統(tong)是(shi)基(ji)於(yu)袖(xiu)帶(dai)的(de)，很(hen)難(nan)集(ji)成(cheng)到(dao)可(ke)穿(chuan)戴(dai)式(shi)連(lian)續(xu)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)中(zhong)。但(dan)是(shi)
，某(mou)些(xie)技(ji)術(shu)無(wu)需(xu)袖(xiu)帶(dai)便(bian)可(ke)測(ce)量(liang)血(xue)壓(ya)。有(you)一(yi)種(zhong)技(ji)術(shu)利(li)用(yong)脈(mai)搏(bo)波(bo)傳(chuan)輸(shu)時(shi)間(jian)(PTT)，即測量R波上心髒收縮時刻到脈搏到達手指時刻的動脈PTT信號。此傳輸時間與血壓直接相關。圖3顯示了ECG和PPG的組合測量。該手表可用於執行此測量
，因為它同時支持ECG和PPG測量。

圖3. ECG測量與PPG結合

原型到產品

dierdaishoubiaozaiyigexiaoxingkechuandaishebeizhongqianrulexuduogaoxingnengchuanganqihetexing。chudianzishejiwai
，haikaolvlexuduojixieshejifangmian。zheshidegaipingtaiduijujiaoyubanzhuanyehezhuanyeshichangjiyiliaoshichangdeshejigongsiheshebeizhizaoshangjijuxiyinli。duogecanshukeyitongshiceliang，dansuanfaxuyaozhuliyingyongbingzhichishiyongchangjing。cishebeijiangnengrangkaifashangheshebeizhizaoshangkuaisuqidongkaifaliucheng，wuxuyanzhengsuanfahuozaiceshiqiangoujianyuanxing。dierdaishoubiaogonghuoshuliangyouxian
，ADI公(gong)司(si)非(fei)常(chang)有(you)興(xing)趣(qu)與(yu)設(she)計(ji)公(gong)司(si)和(he)算(suan)法(fa)提(ti)供(gong)商(shang)合(he)作(zuo)，開(kai)發(fa)可(ke)出(chu)售(shou)給(gei)專(zhuan)業(ye)看(kan)護(hu)和(he)醫(yi)療(liao)保(bao)險(xian)公(gong)司(si)的(de)先(xian)進(jin)係(xi)統(tong)。某(mou)些(xie)特(te)性(xing)已(yi)經(jing)滿(man)足(zu)醫(yi)療(liao)要(yao)求(qiu)，其(qi)他(ta)特(te)性(xing)尚(shang)待(dai)改(gai)進(jin)
，但(dan)ADI公司無疑已走在正確的道路上。

作者簡介

Jan-Hein Broeders是ADI公司負責歐洲
、中東和非洲業務的醫療健康業務開發經理。他與醫療健康行業密切合作，將他們現在和將來的需求轉化為各種解決方案
，這些方案基於ADI公司市場領先的線性和轉換器技術和數字信號處理與電源產品。

Jan-Hein 20年前開始投身半導體行業，擔任Burr-Brown模擬現場應用工程師，負責Benelux和Scandinavia。在德州儀器收購Burr-Brown五年後，他加入ADI公司，擔任飛利浦全球現場應用工程師(FAE)。自2008年起
，他開始從事目前的醫療健康業務開發工作。他擁有荷蘭斯海爾托亨博斯大學的電氣工程學士學位。

詳見
3.從可穿戴設備過渡到醫療設備.pdf

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻
、圖片
、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

如何測量LDO噪聲

E-RSSI技術助力更精確的短距離測距應用

氮化镓 (GaN) 帶來電源管理變革的 3 大原因

2023武漢國際汽車製造技術暨智能裝備博覽會

2023第十二屆北京國際汽車製造業博覽會