穿戴设备爆发带动医疗传感器升级

根据ICD的数据,穿戴设备去年出货量在1亿台左右,其中80%是腕带产品。对于穿戴厂商来说,利用医疗数据创造的附加价值,将是可穿戴产业未来发展的主要出路。要获得精确的医疗健康数据,各种专用传感器不可或缺。

今年4月份,全球排名第二的可穿戴厂商华米就推出了搭载ECG心电监测芯片的新一代手环,意图基于心电做生物特征识别和辅助诊断。而全球排名第一的Fitbit则透露将在未来的产品中通过血氧监测传感器来提供睡眠呼吸暂停监测和诊断的功能。

以往针对消费类市场的可穿戴产品仅能提供心率、脉搏等少数几种健康参数,其数据精度也无法达到医用级别。在以往,消费者需要通过每年一次的体检来获取自身的各种体征监测数据,然后提供给医疗机构判断。医疗可穿戴设备的出现使得对生命体征的检测变成了24小时不间断,使得医生可以更好的把握病患的身体状况或者提前预防疾病的发生。当然,要做到这一点,对于可穿戴设备提出了更高的要求。

esmc12131220 Maxim医疗健康和工业产品部高级业务经理 Sudhir Mulpuru

“我们发现,远程的监控从医疗级角度需求是越来越多的。在连续监控中,有些消费者心态发生了变化,以前是被动的检测,现在变成了主动的检测。” Maxim医疗健康和工业产品部高级业务经理Sudhir Mulpuru表示。

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根据Berg Insight的数据,用户对于远程监护的需求日益增加,随着医疗监测从被动监测转变为主动监测,从简单的身体体征监测到慢性疾病监测,这种转变带动可穿戴设备向高精度、小尺寸、低功耗发展。如何让消费者获得更方便、更小尺寸、待机功耗更低、精度更高的可穿戴设备呢?Maxim Integrated工业和医疗产品执行总监Andrew Baker对此表示:“凭借无可比拟的低功耗以及超小尺寸、高精度特性,可靠的传感器方案组合帮助我们的客户占据市场优势。”

适应远程监护趋势,Maxim力推三款医疗健康传感器

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对于传感器供应商来说,必须积极适应这一变化。2017年11月22日,Maxim发布了数款小尺寸、低功耗的医疗健康类传感器,包括MAX86140及MAX86141光学脉搏血氧仪/心率传感器和MAX30001心电图(ECG)及生物电阻抗(BioZ)测量模拟前端(AFE)。据Sudhir Mulpuru介绍,Maxim目前针对临床医疗和健身两个领域,一共有四个关键技术平台。不管是针对血压、血氧、呼吸质量的监测,还是对于身体含水量的监控,Maxim都可以覆盖到。这些产品主要就是为了适应医疗穿戴类设备满足临床医疗级别的监控需求,提供更低成本的实时监测。“以后有了我们的产品,检测身体状况会和检测天气一样简单。” Sudhir Mulpuru表示。

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其中Max30001主要应用于健身、健康和医疗应用,测量胸部和手腕ECG和BioZ,检测心率、呼吸和心律不齐。和竞品相比,Max30001的功耗和尺寸都有大量的提升,同时可以满足IEC60601-2-47标准,这个标准是临床ECG的标准要求,满足这个标准的穿戴产品才可以实现以前消费级产品做不了的功能。

“符合临床级诊断标准,尺寸小到足以集成到所有类型的智能、日常穿戴产品中,这种融合让人印象深刻。”SKIIN公司硬件和制造总监Adrian Straka表示:“超小尺寸、低功耗MAX30001使SKIIN的生物感测内衣能够每周7天、每天24小时连续监测和跟踪健康指标。”

比如测试心率失常,在以往做心电图必须要去医院,还需要住院监控。现在通过Max30001这个产品,可以做到胸部束带来进行持续的心电图监控。此外由于加入了低功耗的智能电源管理技术,它的功耗仅为120毫安,相当于竞品的一半功耗。此外Max30001由于集成了许多功能,其尺寸几乎减小了一半。

Sudhir Mulpuru表示,未来ECG和生物电阻抗传感器还可以实现很多其它的应用,比如植入衣物中,就可以监控用户健身和病患的身体参数,这对于预防医学起到很大的作用。“我们有个客户做心率检测带,在冷天气测不到心率,我们会增加一些高敏感度的功能。” Sudhir Mulpuru表示,这样Maxim的产品线就成为了一个平台,提供电源管理、加速器、MCU到一个开发板,而不是仅仅卖一个传感器。

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MAX86140和MAX86141这两个产品都是基于光学的传感器,可用于测量手腕、手指和耳朵的PPG信号,从而检测心率、心率异常和脉搏血氧。

“上周有客户跟我们说,美信的这个产品领先其他对手一代。”Sudhir Mulpuru表示,这两个光学传感器可以同时读取两个图片,客户可以用一半的功耗来设计产品,而尺寸仅为当前方案的1/3。同时,由于采用了全新的光探测架构,使得用户可以非常高精度的检测身体含水量和脉搏血氧。

值得一提的是以往类似的光学传感器需要与皮肤贴合得非常紧密,才可以获得准确的监控信息。而在用户跑步健身的过程中,运动可能会使得传感器与皮肤脱离,无法获得准确的监控信息。此外如果在树林等暗处跑步,周边的环境光也会影响到监测结果。Maxim解决了这个问题,即使紧密接触也可以获得准确监控信息的方式。另外通过算法,可以把周边光的环境影响去掉,是的探测结果更加准确。

从医疗级到消费级,Maixm助力初创企业低成本创新

Sudhir Mulpuru表示,Maxim目前的重心在为可穿戴设备提供各类传感器,在未来随着远程、便携式医疗向实时监控发展,Maxim也希望迎合传统医疗器械提供相关的解决方案。实际上,目前传统医疗器械产业有向消费类产品靠拢的趋势。比如以前做防颤,需要去医院花几千元做检测和治疗。但是现在就有初创企业希望做几百元的低成本的实时监测防颤产品。

esmc12131225 Maxim大中华区及南亚太区销售副总裁李艇

Maxim大中华区及南亚太区销售副总裁李艇介绍了这几款新品的销售情况。他表示,MAX86140和MAX86141可通过Maxim网站及特许经销商购买;MAX86140的价格为3.05美元,MAX86141的价格为3.55美元(1000片起,FOB USA);两款器件均采用20引脚WLP (2.048mm x 1.848mm)封装,工作在-40°C至+85°C温度范围;MAX86140EVSYS#评估板用于评估MAX86140和MAX86141,价格为100美元

MAX30001可通过Maxim网站及特许经销商购买,价格为5.83美元(1000片起,FOB USA);采用28引脚TQFN封装和30焊球WLP (2.7mm x 2.9mm)封装,工作在0°C至70°C温度范围;MAX30001EVKIT#评估板的价格为100美元。李艇表示,目前Maxim针对许多初创中小企业提供很多设计启动包,客户可以根据自己的需求来挑选采购。“我们也跟一些第三方的销售平台合作,但重点不是看销售了多少产品,而是看他们能给我们带来多少新的客户群。我们希望从中发现新的小米、大疆。”李艇表示。

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