Startseite > Medizintechnik > MedTech-Komponenten > Teil 1 | Texas Instruments – Wearables für Herz und Blutzucker

Medizinelektronik auf der Embedded World

Teil 1 | Texas Instruments – Wearables für Herz und Blutzucker

9. April 2026, 14:30 Uhr | Ute Häußler

TI positioniert sich bewusst in Nürnberg nicht als reiner Bauteil-Lieferant, sondern als Systempartner. Neben den Chips stellt das Unternehmen vollständige Referenzdesigns, Evaluierungsboards, Stromverbrauchsrechner und umfangreiche Konfigurationswerkzeuge bereit.

Auf der #ew26 zeigt TI gleich zwei Live-Demos für Medizinprodukte-Entwickler. Ein EKG-Patch mit Edge-KI und ein ultrakompaktes CGM-Wearable – ausgelegt auf maximale Energieeffizienz und minimale Baugröße. Beide mit dem Anspruch, die Entwicklung medizinischer Wearables signifikant zu vereinfachen.

▶ Diesen Artikel anhören

Das Herzstück der auf der Embedded World gezeigten EKG-Demo von Texas Instruments ist der MSPM0G5187-Mikrocontroller, der neben einem Arm-Cortex-M0+-Kern eine dedizierte TinyEngine NPU für Edge-AI-Aufgaben mitbringt. Im direkten Vergleich zu einem klassischen Cortex-M0+-Kern ohne KI-Beschleuniger ermöglicht die TinyEngine NPU komplexere Klassifizierungsmodelle direkt im Gerät zu betreiben – mit bis zu 90-fach geringerer Latenz und 120-fach niedrigerem Energieverbrauch pro Inferenz gegenüber vergleichbaren Lösungen ohne Beschleuniger.

Als analoges Frontend kommt der AFE159RP3 zum Einsatz, ein Dreikanalgerät, das EKG, Atemfrequenz und Puls mit klinischer Präzision erfasst und zusätzlich Bioimpedanz in denselben Kanälen unterstützt. TI bietet diese Frontend-Familie in drei-, vier- und achtkanaligen Ausführungen an – wobei die Achtkanalvariante alle zwölf EKG-Leads gleichzeitig unterstützt. Ein interner Multiplexer erlaubt es, die Elektrodenkonfiguration flexibel je nach Messanforderung anzupassen, ohne die Hardware zu tauschen.

EKG-Monitoring: Herzüberwachung mit Edge-KI

Das Demo-Device ist als Holter-Patch mit sechs Messpunkten ausgelegt. In einem serienreifen Produkt würde sich die Platinengröße etwa halbieren – auf eine Fläche von rund zwei Drittel eines Daumennagels. Mit einem 300-mAh-Akku erreicht das Gerät laut der TI-Ingenieure vor Ort mehr als sieben Tage Laufzeit – dies ist möglich, weil die Edge-KI die ansonsten energieintensive Dauerkommunikation mit der Cloud auf das Nötigste reduziert.

Smarte Alarmierung statt Datenstrom

Die Integration von Edge-KI verändert das Kommunikationsverhalten des Geräts grundlegend: Alle EKG-Rohdaten werden lokal im Flash-Speicher des Patches abgelegt. Nur bei einer kritischen Klassifizierung – etwa Kammerflimmern – löst das System eine sofortige Benachrichtigung aus, die über WLAN oder Mobilfunk an Arzt, Krankenhaus oder Angehörige gesendet wird. Alle zehn Sekunden läuft ein Klassifizierungszyklus; im Normalbetrieb bleibt das Gerät stumm.

Für die Mobilfunkkonnektivität kooperiert TI mit Sony Altair, dessen energieeffizientes Mobilfunkmodul den Gesamtstromverbrauch gering hält. Für validierte Klassifizierungsalgorithmen steht zudem Partner BeSecure bereit. Das hauseigene Tool Quick Composer Edge AI Studio ergänzt das Ökosystem: In einem dreistufigen Prozess können Entwickler eigene Biosignaldaten erfassen, Arrhythmie-Klassifizierungsmodelle trainieren und direkt auf dem MSPM0G5187 ausspielen.

Kontinuierliches Glukose-Monitoring im 20-mm-Format

Noch kompakter ist das CGM-Referenzdesign, das TI ebenfalls in Nürnberg zeigte. Das gesamte Gerät misst nur 20 Millimeter – möglich dank zweier Hauptchips im WCSP-Gehäuse (Wafer Chip-Scale Package), die nebeneinander weniger als 3 Millimeter einnehmen: ein Bluetooth-Chip aus TIs SimpleLink-Familie und ein analoges CGM-Frontend. Mit einem 20-mAh-Akku – kleiner als eine Tablette – erreicht das Gerät 14 Tage Laufzeit bei einer Lagerstabilität von bis zu zwei Jahren.

Das CGM-Messprinzip basiert auf einer elektrochemischen Reaktion: Reagiert Glukose mit der Sensorelektrode, entstehen Elektronen und damit ein minimaler Strom im Nanoampere- bis Pikoampere-Bereich, den das analoge Frontend ausliest. Das Zweikanal-Frontend kann dabei gleichzeitig zwei elektrochemische Kanäle sowie die Temperatur erfassen. Für die Entwicklungsumgebung ist ein Glukosesimulator integriert, der physiologische Szenarien nachbildet – vom Blutzuckeranstieg nach einem Softdrink über die Reaktion nach einer proteinreichen Mahlzeit bis hin zum Glukoseabfall beim Sport. So lässt sich die Systemvalidierung ohne reale Probanden durchführen, was den Entwicklungsprozess erheblich beschleunigt.

Werkzeuge für schnellere Time-to-Market

TI positioniert sich im Bereich Embedded Medical bewusst nicht als reiner Bauteil-Lieferant, sondern als Systempartner. Neben den Chips stellt das Unternehmen vollständige Referenzdesigns, Evaluierungsboards, Stromverbrauchsrechner und umfangreiche Konfigurationswerkzeuge bereit. Im Fall des CGM-Geräts können Entwickler neue Registerkonfigurationen komfortabel per Bluetooth aufspielen, ohne das Gerät physisch öffnen zu müssen – ein entscheidender Vorteil beim Debuggen ultrakompakter Hardware.

Diese Werkzeugtiefe, kombiniert mit der hohen Integrationsdichte der TI-Chips, adressiert direkt die zentralen Herausforderungen der modernen Medizintechnik: kürzere Entwicklungszyklen, niedrigerer Energieverbrauch und eine sichere, latenzarme Datenverarbeitung direkt am Körper des Patienten – von der Prävention bis zur klinischen Überwachung. (uh)