生物传感器通过可穿戴的家庭测试检测睡眠呼吸

睡了一夜后，你觉得休息了吗？如果你像很多人一样，答案可能是否定的。据睡眠研究人员称，近十亿成年人患有轻度至重度阻塞性睡眠呼吸暂停，其中超过85%未被诊断出来。阻塞性睡眠呼吸暂停 （OSA） 的特征是夜间呼吸中断。即使患者试图呼吸，喉咙后部的肌肉也不会保持气道畅通，引发碎片化睡眠和低血氧水平（SpO2).由美国睡眠医学学会委托进行的一项Frost&Sullivan研究指出，这些成本与未确诊的OSA有关。

传统上，OSA是通过在医院过夜进行的睡眠研究来诊断的。但总部位于比利时鲁汶的Ectosense创造了一种更方便，成本更低的方法来评估病情：使用可穿戴设备进行家庭测试。戴在手指上的夜猫子家庭睡眠呼吸暂停测试检测 SpO 下降2以及内部生物传感器收集的光电容积脉搏波（PPG）信号的其他重要变化。有一个3天的可充电版本和一个10晚的一次性选项，以及一个智能手机应用程序，可以将诊断数据传输给处方医疗保健专业人员。NightOwl家庭睡眠呼吸暂停测试最近获得了美国食品和药物管理局（FDA）的批准。顺便说一句，由于 NightOwl 测量的生命体征也可以是肺炎（或感染）的指标，因此这些设备可用于远程监控 COVID-19 患者。

为了制造其纽扣电池供电的设备，Ectosense寻求一种小型，低功耗的生物传感器，以提供良好的PPG质量。经过全面评估，公司选择了美信集成的MAX30102脉搏血氧仪和心率生物传感器模块。该模块包括内部 LED、光电探测器、光学元件和具有环境光抑制功能的低噪声电子器件。MAX30102提供低功耗心率监测（<1mW）和低关断电流（0.7μA）。“作为当今所有替代品的用户，我有信心说，Maxim的组件在提供高质量PPG读数方面远远领先于替代供应商，”Ectosense联合创始人兼首席运营官Bart Van Pee说。

可重复使用的NightOwl使用MAX30102，一次性版本使用MAXM86161光学数据采集系统。MAXM86161的发送端具有三个可编程大电流LED驱动器。其接收器侧具有高效PIN光电二极管和光读出通道，该通道具有低噪声信号调理模拟前端（AFE）。AFE 具有 19 位 ADC、环境光消除电路和“纠察栅栏”检测和替换算法。MAXM10具有低功耗工作特性（<1μA光读出通道，6.86161μA关断电流），可实现紧凑、高能效的可穿戴设备。

通过使用这些生物传感器进行设计，Ectosense 满足了其对小型节能传感器高质量 PPG 读数的要求，节省了四个月临床验证时间。使用分立元件需要更长的验证周期。“令人惊讶的是，我们获得了FDA的批准，该器件装有最近才上市的Maxim芯片，”Van Pee谈到使用MAXM86161的快速验证和设计集成过程时说。

审核编辑：郭婷