amsがイヤホン、パッチ、その他のウェアラブルデバイスで血中酸素を測定 できる超薄型のセンサを発表 ams stellt einen ultradünnen Sensor vor, der es ermöglicht, Ohrhörer, Pflaster und sonstige tragbare Geräte auch zur Überwachung der Blutsauerstoffsättigung zu verwenden
2020/09/17
AS7038RB SpO2センサはフォトダイオード、フィルター、信号処理機能をわずか0.65mmの薄型設計に統合
Der AS7038RB SpO2-Sensor integriert eine Fotodiode, Filter und die Signalverarbeitung in einem kompakten, nur 0,65mm dünnen Gehäuse
German version
News facts:
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AS7038RB SpO2センサはフォトダイオード、フィルター、信号処理機能をわずか0.65mmの薄型設計に統合
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医療グレードの患者モニターパッチやオキシメーターをサポートする優れた光学性能により、ヘルスケア従事者によるリモート監視を実現
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センサはECG(心電図)を同時に測定できる電子回路を内蔵
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新型コロナウイルス(COVID-19/SARS-CoV-2)の初期兆候診断に有用
高性能センサソリューションのグローバルサプライヤー大手amsの日本法人amsジャパン株式会社(本社:東京都港区、代表取締役バイスプレジデント:神永眞杉)は本日、血中酸素飽和度(SpO2)を測定する業界において最薄型の専用センサを発表しました。イヤホン、スマートウォッチ、リストバンドなどのコンシューマー向け小型製品、パッチやオキシメーターなどの医療デバイスでバイタルサインをリモート監視できるようになります。
新しいAS7038RBはハイパフォーマンスを誇り、病院の緊急処置室でSpO2と心電図(ECG)の測定に使用する使い捨てのパッチといったリモート診断機器のための革新的なアプリケーションにも適しています。これにより医療チームと患者さんは、素早く非侵襲的な方法でバイタルサインを測定する方法、場所、タイミングをより柔軟に選べるようになります。
実際、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)では危険度の高い患者さんが呼吸困難の症状を示す前に、初期兆候としてSpO2の低下を示すというエビデンスが集まりつつあります。AS7038RBをベースとした、ウェアラブルなSpO2測定デバイスが開発されることで、リモートでの使用が可能となり、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)に感染した人々の治療に役立ちます。
amsのアクセサリ&ウェアラブルソリューション部門でバイスプレジデント兼ジェネラルマネージャーを務めるウィム・レニーリー(Wim Renirie)は、次のように述べています。「AS7038RBにより、amsはリモート診断の技術分野でまたもブレークスルーを実現しました。amsは多数のパートナー企業と緊密に連携し、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の検査と診断のための画期的なソリューションを開発しています。AS7038RBによって、医療関係者がその場にいなくても、血中酸素飽和度を正確かつ安全に測定できるウェアラブルで使い捨ての機器を作成できるようになり、診断ツールの幅が広がります」
省スペース設計で利用可能な小型フォームファクタと高度な機能統合
小型、機能統合、高性能の信号処理を組み合わせたAS7038RBは、省スペース型のコンシューマー機器や医療機器で健康状態の監視を行う革新的なアプリケーションを開発中のOEMにとって理想的です。3.70mm x 3.10mmの面積とわずか0.65mm薄のパッケージに収められたセンサは、高感度のフォトダイオード、4つのLEDドライバー、アナログのフロントエンド、シーケンサを統合しています。また、SpO2と心拍測定のアプリケーションソフトウェアが付属します。アナログフロントエンドは、IEC 6060-2-47の医療規格の要件に準拠した形で、同時にECG測定を行えます。
AS7038RBのSpO2測定機能は、amsが開発した独自のオンウェハー干渉フィルター技術を活用していることもあり、病院の試験設備で使用される医療グレードのパルスオキシメーターの出力とほぼ同等な精度を誇ります。このフィルターを使用することで、AS7038RBは590nm~710nmと近赤外線(800nm~1050nm)帯域の対象波長でSpO2測定用の光学信号を取得でき、同時にその他の波長で起こる周囲光の干渉をブロックします。
2.5平方mmと大型の光感度面積を誇るamsの高感度フォトダイオードと組み合わせることで、信号対雑音比を非常に高く保っています。このため、使い捨ての胸当てパッチ、リストバンド、スマートウォッチなど、光学条件が厳しいアプリケーションで比較的簡単に利用できます。
これまでになく柔軟に実装できるため、多彩なアプリケーションで使用可能
AS7038RBは最大4台の外部LED用にドライバーを供給できるため、OEMはアプリケーションに合わせてLEDを配置できます。このため、手首、胸、額、指など、皮膚の厚みや骨格構造が異なる部位でも、LEDの配置を最適化できるようになります。
センサは感度と信号対雑音比を高めており、LEDからの光学出力が低くても効果的に動作します。統合されたLEDドライバーは駆動電流を調整できるため、OEMはシステムの消費電力と測定性能のバランスを取れ、バッテリー電源容量の小さなイヤホンなどのデバイスでも、充電ごとの駆動時間を延長することができます。
AS7038RBは現在サンプル注文に応じており、10月に量産を開始します。
AS7038RB SpO2センサのサンプルの請求や詳細な技術情報については、https://ams.com/AS7038RBをご覧ください。
心拍数と心拍変動の測定のためのその他の製品ファミリー
amsは本日、AS7038GBも併せて発表しました。これは、ピーク感度で525nm(緑)の波長を用いた、心拍数(HRM)と心拍変動(HRV)を測定可能なセンサ製品です。モジュール版のAS7030B HRM/HRVセンサは2台の535nm LEDを1つのパッケージに統合し、3.55mm x 6.2mm x 1mmのサイズに収められています。
Fakten:
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Der AS7038RB SpO2-Sensor integriert eine Fotodiode, Filter und die Signalverarbeitung in einem kompakten, nur 0,65mm dünnen Gehäuse
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Die hervorragende optische Leistung ermöglicht den Einsatz in medizinisch hochwertigen Sensor-Pflastern sowie Oxymetern zur medizinischen Überwachung der Vitalwerte der Patienten und erlaubt auch eine Fernüberwachung durch Gesundheitspflegeteams
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Der Sensor umfasst auch einen integrierten Schaltkreis für die gleichzeitige EKG-Messung
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Er kann zur Unterstützung der Diagnostik von COVID-19 (SARS-CoV-2)-Frühsymptomen verwendet werden
Premstätten, Österreich (17. September 2020) -- ams (SIX: AMS), ein weltweit führender Anbieter von Hochleistungssensorlösungen, stellt heute den branchenweit dünnsten Sensor für die Messung der Sauerstoffsättigung des Blutes (SpO2) vor, der eine Fernüberwachung dieses Vitalwerts mit mobilen Geräten wie Ohrhörern, Smartwatches und Fitnessbändern sowie mit medizinischen Geräten wie Sensor-Pflastern und Oxymetern ermöglicht.
Die Leistungsfähigkeit des neuen AS7038RB SpO2-Sensor sorgt auch dafür, dass sich dieser Sensor für innovative Anwendungen in Ferndiagnosegeräten eignet, beispielsweise in Einweg-Pflastern, die für SpO2- und EKG-Messungen in der Notaufnahme in Krankenhäusern verwendet werden. Dies gibt den Ärzteteams und Patienten eine größere Entscheidungsfreiheit in Bezug auf die Frage, wie, wo und wann Messungen dieser Vitalwerte mit nicht-invasiven Methoden durchgeführt werden, die im Ernstfall ein schnelles Eingreifen ermöglichen.
Tatsächlich deutet immer mehr darauf hin, dass ein niedriger SpO2-Wert ein Frühsymptom von COVID-19 sein kann; und dass dieses Symptom bereits dann festgestellt werden kann, wenn bei einigen Risikopatienten noch gar keine Atembeschwerden aufgetreten sind. Ein tragbares SpO2-Messgerät, das auf dem AS7038RB basiert, kann per Fernüberwachung ausgelesen werden und somit bei der Behandlung von Menschen helfen, die mit dem SARS-CoV-2-Virus infiziert sind.
Wim Renirie, Vice President und General Manager für den Geschäftsbereich Accessory & Wearable Solutions bei ams, sagte: „Die Einführung des AS7038RB stellt einen weiteren Durchbruch von ams in Bezug auf Ferndiagnose-Technologien dar. ams arbeitet aktiv mit einer Reihe von Partnern zusammen, um innovative Lösungen für die Prüfung und Diagnose von COVID-19 zu entwickeln. Der AS7038RB bietet ein zusätzliches Diagnose-Tool, das die Herstellung von tragbaren Geräten und Einweggeräten zur genauen und sicheren Überwachung der Sauerstoffsättigung des Blutes ermöglicht, ohne dass bei der Überwachung die Anwesenheit eines Arztes erforderlich wäre.“
Kleiner Formfaktor und hohe Integration zur Verwendung bei eingeschränkten Platzverhältnissen
Die Kombination aus geringer Größe, integrierter Funktionalität und einer hochleistungsfähigen Signalkette macht den AS7038RB ideal für OEMs, die innovative Anwendungen für die Gesundheitsüberwachung in platzkritischen Verbraucher- oder Medizinprodukten entwickeln.
Der in einem Gehäuse mit einer Grundfläche von nur 3,70mm x 3,10mm und einer Höhe von nur 0,65mm untergebrachte Sensor integriert eine hochempfindliche Fotodiode, vier LED-Treiber, ein analoges Frontend und einen Sequenzer. Er wird mit einer Anwendungssoftware für SpO2- und Herzfrequenzmessung geliefert. Das analoge Frontend unterstützt auch eine gleichzeitige EKG-Messung, die den Anforderungen der medizinischen Norm IEC 6060-2-47 entspricht.
Die Genauigkeit der SpO2-Messungen des AS7038RB entspricht exakt den Ausgangssignalen von Pulsoxymetern medizinischer Güte, die in Krankenhäusern verwendet werden. Dies ist zum Teil auf die von ams entwickelte einzigartige Technologie eines Interferenzfilters auf Wafer zurückzuführen. Der Filter ermöglicht es dem AS7038RB, optische Signale in den für die SpO2-Messung relevanten Wellenlängenbändern 590nm-710nm und im Nahinfrarotbereich (800nm-1050nm) zu erfassen und gleichzeitig Interferenzen durch Umgebungslicht der anderen Wellenlängen zu eliminieren.
In Kombination mit der hochempfindlichen Fotodiode von ams, die eine große lichtempfindliche Fläche von 2,5mm2 aufweist, ergibt sich ein sehr hohes optisches Signal-Rausch-Verhältnis. Dies erleichtert die Implementierung bei optisch anspruchsvollen Anwendungen wie Einweg-Brustpflastern, Fitnessbändern und Smartwatches.
Eine innovative flexible Implementierung ermöglicht den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen
Durch die Bereitstellung von integrierten LED-Treibern für bis zu vier externe LEDs bietet der AS7038RB den OEMs die Flexibilität, die LEDs in der für die jeweilige Anwendung besten Position zu platzieren. Dadurch kann die Platzierung der LED für die unterschiedlichen Varianten der Hautdicke und Knochenstrukturen an Handgelenk, Brust, Stirn, Finger usw. optimiert werden.
Die hohe Empfindlichkeit und das hohe Signal-Rausch-Verhältnis des Sensors ermöglichen einen sicheren Betrieb bei einer geringen optischen Ausgangsleistung der LEDs. Die integrierten LED-Treiber sorgen für eine Anpassung des Antriebstroms, so dass der OEM den Stromverbrauch des Systems und die Messleistung ausbalancieren kann. Das trägt zu einer Verlängerung der Akku-Laufzeit in Geräten wie Ohrhörern bei.
Der AS7038RB ist ab sofort zur Bemusterung verfügbar und geht im Oktober in die Massenproduktion.
Klicken Sie hier für Musteranfragen oder bei Bedarf an weiteren technischen Informationen über den AS7038RB SpO2-Sensor.
Weitere Produkte dieser Produktfamilie zur Überwachung der Herzfrequenz und Herzfrequenzvariabilität
ams stellt heute auch den AS7038GB vor, eine weitere Version des Sensors mit Spitzenempfindlichkeit bei einer Wellenlänge von 525nm (grün) für den Einsatz bei der Messung der Herzfrequenz (HRM) und der Herzfrequenzvariabilität (HRV). Neben dem AS7038GB bietet ams ebenfalls einen modular aufgebauten HRM/HRV-Sensor an. Der HRM/HRV-Sensor AS7030B umfasst neben Photodetector und Signalaufbereitung zusätzlich zwei 535nm-LEDs in einem einzigen Gehäuse mit folgenden Abmessungen: 3,55mm x 6,2mm x 1mm.
Durch die Kombination von LEDs, Photodioden, Optik sowie der erforderlichen Signalaufbereitung entsteht ein für OEMs einfach zu handhabendes Plug & Play Modul, was mit äußerst geringem Entwicklungsaufwand in handelsübliche Fitnessbänder oder medizinische HRM/HRV Überwachungsgeräte integriert werden kann.