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17 - ELETTRONICA OGGI 491 - GENNAIO/FEBBRAIO 2021 Una piattaforma per ridurre i tempi di sviluppo dei dispositivi medicali indossabili Alessandro Nobile Il monitoraggio remoto dei segni vitali di un paziente sta acquisendo un’importanza sempre maggiore e la recente pandemia ha rapidamente accelerato l’adozione di servizi sanitari digitali come la telemedicina e il monitoraggio re- moto dei pazienti, con un incremento, in alcuni casi, fino al 1.000 per cento. Per rispondere a questa esigenza Maxim Integrated ha introdotto la Health Sensor Platform 3.0 (HSP 3.0), grazie alla quale è possibile ridurre sensibilmente il tempo di sviluppo di dispositivi medicali indossabili. Noto anche come MAXREFDES104#, questo progetto di riferimento per dispositivi indossabili da polso consente di monitorare ossigenazione del sangue (SpO2), elettrocar- diogramma (ECG), frequenza cardiaca, temperatura e movimento corporei. La piattaforma include algoritmi per il calcolo della frequenza cardiaca (HR), variabilità della frequenza cardiaca (HRV), frequenza respiratoria (RR), satu- razione di ossigeno nel sangue (SpO2), temperatura corporea, qualità del sonno e informazioni sul livello di stress. I progettisti di dispositivi indossabili possono cominciare a raccogliere i dati immediatamente, risparmiando come almeno sei mesi rispetto a una progettazione eseguita partendo da zero. Anche se progettata per dispositivi indossa- bili da polso, la piattaforma HSP 3.0 può essere adattata per altre applicazioni con elettrodo a secco, come cerotti sul petto e smart ring. Rispetto alla versione precedente, la Health Sensor Platform 2.0 (HSP 2.0), la nuova versione HSP 3.0 aggiunge la misurazione ottica di SpO2 e la funzionalità ECG con elettrodo a secco. Ne consegue che possono essere sviluppate soluzioni per il monitoraggio di problemi cardiaci e respiratori e per la gestione di disturbi come la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BCPO), malattie infettive (come ad esempio il COVID-19), apnee notturne e fibrillazione atriale (AFib). Rispetto alla versione precedente, il fattore di forma ridotto e l’architettura ottica avanzata della versione HSP 3.0 migliorano la qualità del segnale acquisito e introducono importanti aggiornamenti relativi a microcontrollore, circuito di alimentazione, sensori e sicurezza. Il progetto di riferimento include la documentazione completa della parte ottica e dell’elettrodo, unitamente agli algoritmi richiesti per soddisfare i requisiti in ambito cli- nico. HSP 3.0, o MAXREFDES104#, include i seguenti sensori, sistemi di alimentazione, microcontrollori e algoritmi: MAX86176: questo dispositivo offre la combinazione a più basso rumore per fotopletismografia ottica (PPG) e front end analogico (AFE) per ECG, con un rapporto segnale/rumore (SNR) di 110 dB in grado di supportare la misura di SpO2 e un rapporto di reiezione di modo comune (CMRR) superiore a 110 dB per applicazioni ECG a elettrodo secco. Il dispositivo consente l’acquisizione sincrona delle misure di PPG ed ECG, anche con frequenze di campionamento differenti, fornendo il tempo di transito dell’impulso necessario per eseguire le misure in ambito cardiaco. MAX20360: questo integrato per la gestione dell’alimentazione e della batteria (PMIC) è ottimizzato per dispositivi indossabili avanzati di tipo medicale. Il componente include l’indicatore di carica ad alta precisione ModelGauge m5 EZ di Maxim Integrated, un sofisticato haptic driver e un convertitore buck-boost a basso rumore che ottimizza l’SNR e riduce al mini- mo la potenza utilizzata per il rilevamento ot- tico delle grandezze biologiche. MAX32666: questo microcontrollore a bassis- sima potenza integra due core Arm Cortex- M4F e uno SmartDMA che permette l’esecu- zione dello stack BLE in modo indipendente, lasciando disponibili i due core principali per svolgere funzionalità di alto livello. Inoltre, il microcontrollore integra una suite completa per la sicurezza e il codice di correzione degli errori (ECC) sulle memorie, incrementando significativamente la robustezza del sistema. MAX32670: questo microcontrollore a bassis- sima potenza è dedicato agli algoritmi PPG di Il MAXREFDES104# di Maxim Integrated è un progetto di riferimento per dispositivi indossabili da polso in grado di acquisire ossigenazione del sangue, ECG, frequenza cardiaca, temperatura e movimento TECH INSIGHT NEWS TECHNOLOGIES