EO_499

ELETTRONICA OGGI 499 - GENNAIO/FEBBRAIO 2022 44 ANALOG SENSOR AFE impegnative comenel casodi dispositivi indossati al polso con elettrodi asciutti. La catena del segnale analogico pilota un convertitore A/D a 18 bit in architettura delta- sigma che supporta un’ampia gamma di velocità di campionamento in uscita selezionabile dall’utente. Il canale di ricezione BioZ prevede il filtraggio delle interferenze elettromagnetiche (EMI) oltre a numerose funzionalità di calibrazione. Tra le altre caratteristiche di rilievo da segnalare elevata impedenza di ingresso, basso rumore, guadagno programmabile, opzioni di filtraggio passa-basso e passa-alto e convertitore A/D ad alta risoluzione. Numerose le modalità disponibili per generare lo stimolo in ingresso: erogazione/assorbimento di corrente a onda quadra bilanciata, corrente sinusoidale, oltre a tensioni sia sinusoidali sia a onda quadra. Sono altresì previste numerose opzioni per quanto riguarda ampiezza e frequenza di questi stimoli. Questo canale supporta anche applicazioni BIA, BIS, ICG e GSR. I dati di temporizzazione della FIFO consentono la sincronizzazione di tutti e tre i canali sensori. Questo AFE, disponibile in un package WLP (Wafer Level Package) a 49 bump (7 x 7) di dimensioni pari a soli 2,6 x 2,8 mm è la soluzione ideale da integrare, a esempio, in un cerotto per uso clinico da indossare sul torace (Fig. 5). Nella figura 6 è riportata la modalità di integrazione di questo AFE in un dispositivo da indossare al polso per fornire l’analisi BIA e l’ECG su richiesta conmonitoraggio continuo di HR, SpO2 ed EDA/GSR. Misure dei parametri vitali SpO2, HR, ECG e RR sonomisure importanti dei parametri vitali che i professionisti della sanità utilizzano per scopi diagnostici. Il monitoraggio continuo dei parametri vitali mediante dispositivi indossabili sarà un elemento chiave del modello al quale si ispirerà la sanità del futuro, in quanto consente di anticipare l’insorgenza di una malattia prima che si sviluppino i sintomi. Le misure fornite da molti dispositivi di monitoraggio dei parametri vitali attualmente disponibili non possono essere utilizzate dal personale medico perché adottano sensori non idonei per scopi clinici mentre altri dispositivi non hanno la capacità di misurare in maniera accurata il ritmo respiratorio semplicemente perché non prevedono il sensore di bioimpedenza. Nella soluzione di progetto descritta in questo articolo è stato proposto un circuito integratoche include tresensori perusoclinico–PPG, ECG e BioZ – ospitati in un unico package ed è stato mostrato come può essere utilizzato in dispositivi indossabili da applicare al torace o indossati al polso per la misura di SpO2, HR, ECG e RR: oltre a ciò, questa soluzione prevede funzionalità aggiuntive per il monitoraggio dello stato di salute comprese l’analisi dell’impedenza biometrica, la spettroscopia a impedenza bioelettrica, la cardiografia a impedenza e la riposta galvanica della pelle. Oltre che per applicazioni in dispositivi indossabili per uso medicale, questo circuito integrato è anche ideale per l’integrazione nell’abbigliamento smart di atleti professionisti per fornire le informazioni richieste. Fig. 5 – Cerotto da applicare sul torace con due elettrodi bagnati che supporta l’analisi di impedenza bioelettrica (BIA) insieme all’AFE per il monitoraggio continuo dei seguenti parametri: RR/ICG, ECG, SpO2 (Fonte: Analog Devices) Fig. 6 – Dispositivo da polso con quattro elettrodi asciutti che supporta l’analisi BIA e l’ECG insieme all’AFE per il monitoraggio continuo di HR, SpO2 e GSR (Fonte: Analog Devices)