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INNOVATIONS
下一代穿戴式裝置實現更全面的遠端監測
Susan Hong，EE Times Taiwan
隨著越來越多的消費者使用穿戴 式裝置來追蹤個人生命徵象，對於 醫療保健的意識，正逐漸從醫療院 所轉向家戶「醫櫥」和個人配件。 另一方面，新冠肺炎(COVID-19)疫 情延燒，持續帶動健身手環、智慧 手錶和心率檢測儀等具備健康監 測與追蹤功能的需求增加，帶動穿 戴式裝置的開發持續增加更多健 康監測甚至診斷功能，以提供更全 面的遠端醫療監測照護。
典型的遠端監測貼片系統方塊圖。
(來源:Maxim Integrated;現已併入Analog Devices)
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根據市場研究公司Yole Développement在2020年發表的 報告，2019年全球醫療保健穿戴式 裝置約有2.47億件，預計這一數字 將在2025年成長至7.50億件的市 場規模。這一成長主要來自醫療類 穿戴市場和消費類穿戴市場，而其 潛在的需求就在於多項關鍵生命 徵象的監測。
療健康事業部醫療健康產品線總經 理Andrew Baker介紹，MAX86178 三 系 統 生 命 徵 象 A F E ，「 一 片 即 可 測 量四項生命徵象訊號，簡化穿戴遠 端病人監測(RPM)裝置的設計。 該 AFE單晶片整合三種測量系統(光 學、ECG和生物阻抗)，可擷取心電 圖(ECG或EKG)、心率(如光學PPG)、 血氧飽和度(SpO2)和呼吸率(採用 BioZ)等四種生命徵象。」
題。Maxim Integrated電池電源配 置事業部執行總監Karthi Gopalan 強調，「這意味著在不犧牲感測器 訊號精確度的情況下，必須確保最 低功耗、最小尺寸外形以及配戴的 舒 適 度。」
除了提供更多監測功能，醫療 裝置設計者還著眼於開發尺寸更 小、功耗更低以及便於在家中或辦 公室持續穿戴的無線裝置，以取代 大型的健康監測系統，同時降低每 年與健康相關的支出。為此，ADI (原Maxim Integrated業務)在單 晶片中整合光學、心電及生物阻 抗(BioZ)三種臨床級子系統，推出 MAX86178三系統類比前端(AFE)， 以取代以往的分離式設計，並可實 現四種關鍵生命徵象的測量。
「穿戴醫療裝置的未來正在加 速 到 來 ， 」 B a k e r 強 調 ，「 穿 戴 醫 療 監測裝置的尺寸將會變得更小、功 能更先進。MAX86178三合一系統 以單晶片實現四種生命徵象資料擷 取，讓 心 電 圖、心 率、血 氧 飽 和 度、 呼吸率的採集更精簡。」
MAX77659整合開關模式的 升/降壓充電器和三個可程式升/ 降壓穩壓器，由於共用同一電感而 最大程度地縮減解決方案的整體 尺寸;此外，這些穩壓器通過高於 91%的重載效率和低至5VA的靜態 電 流，大 幅 延 長 電 池 壽 命。
Maxim Integrated工業與醫
此外，隨著以電池供電的可 攜式診斷儀器湧現，對於電源管 理和生物感測器協同運作的創新 也成為系統設計者必須考慮的課
Gopalan指出，MAX77659 SIMO PMIC只需充電10分鐘即可 提供超過4小時的續航時間，元件 採用單電感為多個電源軌供電，使 材料清單(BOM)減少60%，整體方 案尺寸減小50%。
MAX86178並支援光學PPG和 ECG同步定時，可測量衍生健康指 標。該元件在2.6×2.8mm2的封裝 中整合多種功能，以支援更小尺寸 的生命徵象測量裝置。
針對下一代消費和醫療穿 戴裝置的供電需求，該公司推出 MAX77659單電感多輸出(SIMO)電 源管理IC (PMIC)，不僅可為穿戴 式、耳戴式和物聯網(IoT)裝置充 電，並且比現有的其他PMIC更快 且 尺 寸 更 小。
2021年10月 | www.eettaiwan.com