Kit de conception mesure la tension artérielle avec capteur optique

Les appareils tels que les tensiomètres, les électrocardiographes et les capteurs d'oxygène font désormais partie du marché grand public, et avec l'intégration de ces applications, l'intérêt pour la surveillance des patients augmente. Maxim Integrated facilite encore plus l'accès à ce marché avec une conception de référence pour un tensiomètre sans brassard.

L'industrie électro-médicale est divisée en trois domaines de base :la maison, l'hôpital et le diagnostic pour le traitement d'images. Un appareil portable permet de mesurer un large éventail de paramètres vitaux. Selon l'objectif général, certaines valeurs sont plus importantes que d'autres. La position de l'appareil sur le corps affecte considérablement ce qui peut ou ne peut pas être mesuré.

Figure 1 :MAXREFDES220#, une solution prête à l'emploi

La pression artérielle est la force du sang qui pousse contre les parois des artères. Lorsque le cœur bat, il se contracte et fait circuler le sang dans les artères du reste du corps. Cette force crée une pression sur les artères et est connue sous le nom de pression systolique. La pression artérielle systolique moyenne est égale ou inférieure à 120 mm de mercure. La valeur inférieure de la pression artérielle est connue sous le nom de pression diastolique avec une valeur raisonnable égale ou inférieure à 80 mm de mercure.

Jusqu'à présent, une surveillance précise de la pression artérielle ne pouvait être obtenue qu'avec des dispositifs médicaux mécaniques et volumineux sous la forme d'un brassard étroitement enveloppé. La nouvelle solution Maxim Integrated offre la possibilité de suivre plus facilement la pression artérielle.

Les concepteurs peuvent développer des solutions de diagnostic de la pression artérielle avec la conception de référence MAXREFDES220# composée d'un module de capteur optique intégré complet, d'un concentrateur de capteurs à microcontrôleur et d'un algorithme de détection. La mesure se fait en plaçant le doigt sur un appareil pendant 30 à 45 secondes pour mesurer la pression artérielle n'importe où et à tout moment (au repos).

La conception de référence comprend le capteur optique haute sensibilité MAX30101 ou MAX30102, ainsi que le concentrateur IC de capteur MAX32664D avec algorithmes intégrés. Les modules optiques intégrés et les algorithmes dans le capteur du concentrateur IC, ainsi qu'un guide de conception du système optique, permettent aux clients d'intégrer facilement la solution de pression artérielle à base de doigt dans leurs appareils (figure 1).

Le MAXREFDES220# répond aux limites réglementaires de la classe II et offre les précisions suivantes :

• Erreur systolique :média = 1,7 mmHg, écart standard =7,4 mmHg
• Erreur diastolique :média =0,1 mmHg, écart standard =7,6 mmHg
• Pour référence, les limites réglementaires de classe II sont une erreur moyenne ≤ 5 mmHg et un écart type ≤ 8 mmHg.

MAX30101 est un module d'oxymétrie de pouls intégré et un module de surveillance de la fréquence cardiaque avec des éléments optiques et électroniques à faible bruit pour faciliter le processus de conception des appareils mobiles et portables. La communication s'effectue via une interface standard compatible I2C (figure 2).

Figure 2 :un schéma du système du MAX30101

L'oxymétrie de pouls exploite la capacité du sang à absorber la lumière à différentes longueurs d'onde en fonction de la concentration plus ou moins grande d'oxygène. L'hémoglobine adulte a typiquement une longueur d'onde proche de 805 nm; la longueur d'onde varie avec les niveaux d'oxygénation. Pour calculer le pourcentage de globules rouges oxygénés, deux autres longueurs d'onde sont utilisées :généralement 660 et 940 nm. Des solutions microélectroniques avec un faible courant de polarisation, une impédance élevée et des performances rapides de 16 bits sont nécessaires pour traiter les sorties des photodiodes qui détectent ces longueurs d'onde. Les procédures de suréchantillonnage, de filtrage et de traitement du signal nettoient ensuite les signaux de bas niveau des artefacts de mouvement pour permettre la mesure de la fréquence d'impulsion.

Le MAX32664D est une variante de la famille de capteurs et de concentrateurs MAX32664, spécialement conçue pour la mesure au doigt de la pression artérielle, de la fréquence cardiaque et de la SpO2. En combinaison avec l'oxymétrie de pouls MAX30101 et le module de moniteur de fréquence cardiaque et alimenté par l'algorithme BPT de Maxim, il fournit des données brutes à un appareil hôte via son I2C. La disponibilité de l'algorithme dans un micro concentrateur de capteurs autonome simplifie considérablement la conception du produit, car il évite au microcontrôleur principal du système d'avoir à partager des ressources et des chevaux-vapeur avec l'algorithme, ce qui entraîne toujours des maux de tête importants pour les ingénieurs logiciels.

Le monde de la santé évolue grâce à la technologie. Une meilleure orientation du patient, des coûts intelligemment réduits et la possibilité de suivre les personnes même en dehors des établissements hospitaliers. Avoir des retours fréquents sur sa santé pourrait encourager les gens à travailler plus dur pour maintenir des habitudes saines.