Kit desain mengukur tekanan darah dengan sensor optik

Perangkat seperti monitor tekanan darah, elektrokardiograf, dan sensor oksigen kini telah menjadi bagian dari pasar konsumen, dan dengan pengarusutamaan aplikasi ini minat dalam pemantauan pasien tumbuh. Maxim Integrated semakin memudahkan untuk terjun ke pasar ini dengan desain referensi untuk monitor tekanan darah tanpa manset.

Industri elektro-medis dibagi menjadi tiga bidang dasar:rumah, rumah sakit, dan diagnostik untuk pemrosesan gambar. Perangkat yang dapat dikenakan memungkinkan pengukuran berbagai parameter vital. Tergantung pada tujuan umum, beberapa nilai lebih penting daripada yang lain. Posisi perangkat pada tubuh secara signifikan memengaruhi apa yang dapat atau tidak dapat diukur.

Gambar 1:MAXREFDES220#, solusi siap pakai

Tekanan darah adalah kekuatan darah yang mendorong dinding arteri. Ketika jantung berdetak, ia berkontraksi dan membuat darah mengalir melalui arteri di seluruh tubuh. Gaya ini menciptakan tekanan pada arteri dan dikenal sebagai tekanan sistolik. Rata-rata tekanan darah sistolik sama dengan atau kurang dari 120 mm merkuri. Nilai tekanan arteri yang lebih rendah dikenal sebagai tekanan diastolik dengan nilai yang wajar sama dengan atau kurang dari 80 mm merkuri.

Hingga saat ini, pemantauan tekanan arteri yang akurat hanya dapat dicapai dengan perangkat medis mekanis dan besar dalam bentuk manset yang terbungkus rapat. Solusi Maxim Integrated yang baru menawarkan kemungkinan pelacakan tekanan darah dengan lebih mudah.

Desainer dapat mengembangkan solusi diagnostik tekanan darah dengan desain referensi MAXREFDES220# yang terdiri dari modul sensor optik terintegrasi lengkap, hub sensor mikrokontroler, dan algoritme deteksi. Pengukuran dilakukan dengan cara meletakkan jari pada perangkat selama 30-45 detik untuk mengukur tekanan darah di mana saja dan kapan saja (saat istirahat).

Desain referensi mencakup sensor optik sensitivitas tinggi MAX30101 atau MAX30102, serta hub IC sensor MAX32664D dengan algoritme terintegrasi. Modul optik terintegrasi dan algoritme dalam sensor hub IC, bersama dengan panduan untuk desain sistem optik, memungkinkan pelanggan mengintegrasikan solusi tekanan darah berbasis jari dengan mudah ke perangkat mereka (gambar 1).

MAXREFDES220# memenuhi batas peraturan Kelas II memberikan akurasi berikut:

• Kesalahan sistolik:Media =1.7mmHg, Deviasi Std =7.4mmHg
• Kesalahan diastolik:Media =0.1mmHg, Deviasi Std =7.6mmHg
• Sebagai referensi, batas regulasi Kelas II adalah Mean Error 5 mmHg dan Std Deviation 8mmHg.

MAX30101 adalah oksimetri nadi terintegrasi dan modul pemantauan detak jantung dengan elemen optik dan elektronik dengan noise rendah untuk memfasilitasi proses desain perangkat seluler dan perangkat yang dapat dikenakan. Komunikasi berlangsung melalui antarmuka standar yang kompatibel dengan I2C (gambar 2).

Gambar 2:diagram sistem MAX30101

Oksimetri nadi memanfaatkan kemampuan darah untuk menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda tergantung pada konsentrasi oksigen yang lebih besar atau lebih kecil. Hemoglobin dewasa biasanya memiliki panjang gelombang mendekati 805 nm; panjang gelombang bervariasi dengan tingkat oksigenasi. Menghitung persentase sel darah merah teroksigenasi, dua panjang gelombang lain digunakan:biasanya 660 dan 940 nm. Solusi mikroelektronika dengan arus bias rendah, impedansi tinggi, dan kinerja 16-bit yang cepat diperlukan untuk memproses keluaran fotodioda yang mendeteksi panjang gelombang ini. Prosedur oversampling, penyaringan, dan pemrosesan sinyal kemudian membersihkan sinyal tingkat rendah dari artefak gerak untuk memungkinkan pengukuran frekuensi pulsa.

MAX32664D adalah varian dari keluarga sensor dan hub MAX32664, yang dirancang khusus untuk pengukuran tekanan darah, detak jantung, dan SpO2 berbasis jari. Dikombinasikan dengan MAX30101 pulse oximetry dan modul monitor detak jantung dan didukung oleh algoritma BPT Maxim, ini menyediakan data mentah ke perangkat host melalui I2C-nya. Ketersediaan algoritme dalam mikro hub sensor mandiri sangat menyederhanakan desain produk, karena ia membebaskan mikrokontroler sistem utama dari keharusan berbagi sumber daya dan tenaga kuda dengan algoritme, yang selalu mengakibatkan kesulitan yang signifikan bagi insinyur perangkat lunak.

Dunia perawatan kesehatan berkembang, berkat teknologi. Orientasi pasien yang lebih baik, pengurangan biaya yang cerdas, dan kemungkinan untuk mengikuti orang bahkan di luar fasilitas rumah sakit. Memiliki umpan balik yang sering tentang kesehatan seseorang dapat mendorong orang untuk bekerja lebih keras untuk mempertahankan kebiasaan sehat.