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Medizinische Wearables

0,65 mm dünner Sensor für Blutwertmessung

17. September 2020, 17:32 Uhr   |  Markus Haller

0,65 mm dünner Sensor für Blutwertmessung
© Ams

Der AS7038RB ist ein kompakter optischer Sensor für medizinische Wearables.

Der AS7038RB von Ams ist aktuell der dünnste Sensor für die Messung der Blut-Sauerstoffsättigung und lässt sich in Smartwatches, Fitnessbändern oder Sensor-Pflaster integrieren.

Der Baustein besteht aus Fotodiode, vier LED-Treibern, analogem Frontend und einem Sequenzer und befindet sich in einem 3,70 x 3,10 x 0,65 mm³ Gehäuse. Ausgelegt wurde er auf die Anforderungen von OEMs der Konsum- und Medizinelektronik. Das analoge Frontend unterstützt neben der Blutsauerstoffmessung eine gleichzeitige EKG-Messung nach der medizinischen Norm IEC 6060-2-47. 

Die Messgenauigkeit der Blut-Sauerstoffsättigungsmessung (SpO2-Messung) entspricht laut Hersteller der Genauigkeit von gängigen medizinischen Pulsoxymetern aus dem Krankenhausbetrieb. Das Signal-Rauschverhältnis wird über eine Fotodiode mit 2,5 mm² großer optisch aktiver Fläche und einen Interferenzfilter aus hauseigener Entwicklung hoch gehalten. Damit empfiehlt sich der Sensor für optisch anspruchsvolle Anwendungen wie Einweg-Brustpflaster, Fitnessbänder und Smartwatches. Im medizinischen Umfeld soll der Sensor die Entwicklung von Messgeräten zur nicht invasiven Messungen von SpO2- und EKG-Werten in Notaufnahmen ermöglichen. Bisher muss das medizinische Personal abwägen, ob Vitalparameter über eine invasive Messung überwacht werden oder ob man darauf zu Gunsten von schneller Handlungsfähigkeit verzichtet.

Blutwert zur COVID-19-Frühwarnung

Blockdiagramm des AS7038RB: Die integrierte Fotodiode ist um den Faktor 2,5 größer als beim Vorgänger.
© Ams

Blockdiagramm des AS7038RB: Die integrierte Fotodiode ist um den Faktor 2,5 größer als beim Vorgänger.

Nach Angaben von Ams wird ein niedriger SpO2-Wert von Medizinern als mögliches Frühsymptom von COVID-19 diskutiert, das bereits messbar sei, lange bevor die ersten Atembeschwerden aufträten. Eine mögliche Anwendung sind kompakte Wearables wie Ohrhörer oder Smartwatches mit SpO2-Sensor zur Langzeitüberwachung der Vitalparameter bei Risikogruppen. Die Geräte können über eine Internetverbindung per Fernüberwachung z.B. vom Hausarzt ausgelesen werden. Für die Entwicklung von medizinischen Wearables, die eine Selbstüberwachung ohne medizinisches Fachpersonal ermöglichen, bietet Ams eine Diagnose-Software für den Sensor an.

Konfigurationsmöglichkeiten für den OEM

Im Sensor sind LED-Treiber für bis zu vier externe LEDs integriert. Entwickler können Anzahl und Platzierung der LEDs auf ihre Anwendung abstimmen und verschiedene Derivate anbieten, die auf verschiedene Hautdicken und Knochenstrukturen an Handgelenk, Brust, Stirn oder Finger optimiert sind. Empfindlichkeit und Signal-Rausch-Verhältnis des Sensors ermöglichen zuverlässige Messungen bei geringer optischer Ausgangsleistung der LEDs. Der Betriebsstrom lässt sich anpassen, um Batterielaufzeit und Messleistung auszubalancieren. Der AS7038RB ist in Muster-Stückzahlen sofort verfügbar und wird laut Hersteller im Oktober in Massenproduktion hergestellt.

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