اخبار شرکت چگونگی بهینه سازی معماری کنترل قند خون

با افزایش تعداد افراد مسن تر و کمپین های متمرکز بر آگاهی از پیشگیری از بیماری ها،تولید کنندگان دستگاه های اندازه گیری قند خون در حال رشد مداوم در بازار هستندافزایش روند چاقی و پیشرفت های فناوری باعث افزایش شیوع مانیتورها و همچنین پوشش بیمه مانیتورها برای حفظ سطح سالم در بیماران شده است.کاهش خطر و بستری شدن در بیمارستان.

در حالی که مانیتورها می توانند اشکال زیادی داشته باشند، از جمله راه حل های مداوم یا جدایی ناپذیر، همه آنها بر روی فرونت اند های مبتنی بر سنسور نیمه هادی، پردازنده ها و رابط کاربری خروجی تکیه می کنند.حجم سالانه مانیتورها قابل توجه است با یک OEM تولید نزدیک به 1 میلیون واحد در سالبرای سال ها، مانیتور غالب یک راه حل جداگانه خود نظارت بوده است؛ این راه حل موانع سبک زندگی را از نظر نیش روزانه انگشت با لنز ارائه می دهد.نمونه های خون بر روی نوارهای آزمایش و خواندن مانیتور ردیابیکنترل کننده های گلوکز خون مداوم (CGM) آسان بودن قابل توجهی در استفاده از بیمار را فراهم می کنند و مراحل دستی مرتبط با راه حل های جداگانه خود را از بین می برند.CGM می تواند از برنامه های گوشی های هوشمند تولید کننده استفاده کند تا رابط ساده ای را برای بیمار و پزشک فراهم کند، در بسیاری از موارد گزینه های بهداشت از راه دور را به شکل آپلود سوابق برای بررسی پزشک ارائه می دهد.هر یک از راه حل های معماری بر ارائه داده های دقیق سطح گلوکز به کاربر / بیمار برای جلوگیری از عوارض شدید و / یا تهدید کننده زندگی بیماران مبتلا به دیابت متمرکز است.

از آنجا که حجم بالا است، روش های طراحی قبلی که از راه حل های متعدد IC پشتیبانی می کنند، به سرعت از راه حل های یکپارچه محروم شدند.امروزه راه حل های نیمه هادی هدفمند رویکرد سیستم بر روی تراشه را اتخاذ می کنند، حذف بسیاری از مدارهای خارجی و اجزای ممکن برای کاهش هزینه راه حل.مانیتورهای گلوکز خون متمایز از نوارهای آزمایش الکترومکانیکی با الکترود های تحریک شده توسط یک کنورتر دیجیتال به آنالوگ استفاده می کنند که جریان اندازه گیری شده متناسب با گلوکز در خون را تولید می کند. این جریان متناسب سپس از طریق یک تقویت کننده ترانس امپیدانس عبور می کند،تولید ولتاژ که توسط یک کنورتر آنالوگ به دیجیتال نمونه برداری می شود و به یک خواندن وابسته به درجه حرارت برای کاربر / بیمار پردازش می شودهمانطور که اشاره شد، دستگاه های سیستم بر روی تراشه این بلوک های آنالوگ و پردازش را در یک دستگاه واحد ترکیب می کنند.معماری های سیستم جایگزین می توانند از یک فرونت اند آنالوگ یکپارچه استفاده کنند که قرائت های مشروط را به یک میکروکنترلر منتقل می کند که می تواند قابلیت های اضافی را در خود جای دهد، از جمله بلوتوث انرژی پایین. مانیتورهای گلوکز خون مستمر از یک معماری مدار یکپارچه کاربردی خاص (ASIC) استفاده می کنند که شامل یک MCU، فرنت اند آنالوگ و فرستنده BLE است.

ویژگی ها

• قدرت بهینه
• طرح های کم هزینه تر
• مانیتورهای جداگانه/مستمر
• فرنت اِند آنالوگ یکپارچه
• اتصال بی سیم

نمودار بلوک سیستم

نمودار بلوک بر بلوک های معماری اصلی که برای طراح مورد توجه قرار می گیرند تمرکز می کند. تصمیم گیری در مورد یک راه حل معمولاً شامل سطوح ادغام مانند رویکرد سیستم بر روی تراشه در مقابل سیستم بر روی تراشه است.IC های سنتیاین بلوک های معماری شامل یک بلوک ورودی برای ورودی نوار تست و سپس فرنت اند آنالوگ است.مسئول تنظیم سیگنال سیگنال الکتریکی از نوار آزمایش. The analog front-end output is passed into a microcontroller or SoC block for processing the signal and converting to a glucose reading that can be displayed on the user screen as well as communicated via Bluetoothچندین بلوک حافظه می تواند برای داده های کالیبراسیون و همچنین داده های کاربر وجود داشته باشد که همه بلوک ها از طریق یک باتری و مدار های شارژ و گاز سنج مرتبط با آن تامین می شوند.

مزایای سیستم

همانطور که بحث شد، چندین پیاده سازی معماری می توانند راه حل هایی را برای نمودار بلوکی ارائه شده با استفاده از راه حل های یکپارچه ارائه دهند، کاهش هزینه های اجزای کلی و صرفه جویی در فضا.این بهینه سازی ها همچنین به کاهش وزن و باتری های کوچکتر یا طول عمر طولانی تر با باتری همان اندازه که تجربه کاربری نهایی بهتری را ارائه می دهد، منتقل می شود..

یکی از این راه حل ها یک فرنت اند آنالوگ را برای پشتیبانی از یک راه حل مانیتور مجزا که ترکیبی از DAC، TIA و ADC را به میکروکنترلر سیستم ارائه می دهد، ارائه می دهد.مزایای یک رویکرد ماژولار اجازه می دهد تا ارتقاء آسان به عنوان تکنولوژی سنسور پیشرفتاستفاده از یک فرونت اند آنالوگ یک سطح بالا از ادغام فراهم می کند، در نتیجه کاهش پیچیدگی در فضای کلی هیئت مدیره و بهینه سازی مصرف برق در مقایسه با IC های جداگانه

اندازه گیری دما همچنین یک پارامتر حیاتی برای خواندن دما محیطی در نزدیکی نوار آزمایش است. دقت اندازه گیری معمولی +/-1C تا +/-2C است.اندازه گیری به طور معمول با یک سنسور دمای مستقل IC یا از طریق ترمستور از راه دور به ADC MCU انجام می شود..

در قلب مانیتور یک MCU برای کنترل و مدیریت عملکرد مانیتور گلوکز استفاده می شود.MCU قدرت پردازش لازم را برای انجام پردازش سیگنال از بلوک فرون انت آنالوگ فراهم می کند، مدیریت ذخیره سازی داده ها، و I / O و رابط های ارتباطی مختلف.تولیدکنندگان مختلف راه حل های MCU را برای برنامه های نظارت بر قند خون ارائه می دهند که در برخی از سطوح وظایف رویکرد فرنت اند آنالوگ را در بر می گیرند.این شامل تقویت کننده های عملیاتی و تبدیل کننده های آنالوگ به دیجیتال برای تبدیل سیگنال های آنالوگ از الکترود های حسگر گلوکز برای پردازش توسط MCU است.این رویکرد باعث بهینه سازی هزینه ها و بهره وری در اندازه می شود..

مدیریت انرژی در یک مانیتور گلوکز خون قابل حمل معمولی به شکل باتری های اولیه یا ثانویه است که به یک اندازه گیری سوخت برای وضعیت کاربر در صفحه نمایش متصل می شود.همچنین ارتباط شارژر باتری از طریق پین های I/O MCUباتری های شارژ پذیر یا ثانویه معمولاً یک سلول لیتیوم یون هستند که به شارژر باتری مناسب و اندازه گیری سوخت متصل می شوند.شارژ خارجی معمولی در مانیتورهای امروزی از طریق USB انجام می شوداگر یک باتری قابل برداشتن در یک سکوی شارژ وجود داشته باشد، تأیید هویت می تواند اضافه شود تا اطمینان حاصل شود که تنها باتری های مجاز مطابق با الزامات سازنده استفاده می شود.

صفحه نمایش و رابط کاربری به طور معمول شامل یک بخش LCD یا یک راه حل ماتریس نقطه گرافیکی است.در حالی که ماتریس نقطه گرافیک توسعه دهنده انعطاف پذیری بیشتری در ایجاد آیکون های سفارشی و نمایش اطلاعات را فراهم می کند، این نمایشگرها به حافظه اضافی نیاز دارند، معمولاً همراه با ولتاژ های تعصب و درایورها اگر در ماژول LCD از تولید کننده گنجانده نشده باشند.برخی از MCU های هدفمند برای فضای مانیتور قند خون شامل قابلیت رانندگی LCD در MCU است، معمولا برای نمایشگرهای مبتنی بر بخش در اکثر موارد.

علاوه بر رابط LCD، که بیماران ممکن است با توجه به سن و توانایی های بینایی خود، مشکل خواندن داشته باشند،یک شاخص صوتی به طور معمول در قالب زنگ و در برخی موارد یک کمک صوتی برای هدایت بیمار بدون وابستگی به صفحه نمایش وجود دارد.در ساده ترین شکل آن، یک بزر می تواند از طریق پین های I / O موجود در MCU، در عرض پالس تنظیم شود، بنابراین هزینه های اضافی مدار را محدود می کند.

I/O و رابط های داده در روزهای اولیه برای بارگذاری نتایج آزمایش به یک کامپیوتر فراهم شد.طراحی های مانیتور امروزه از رابط های استاندارد مانند USB و اخیراً راه حل های بی سیم بلوتوث استفاده می کننددر حالی که عوامل هزینه اضافی با اضافه کردن این استانداردها به مانیتورهای قند خون وجود دارد،ائتلاف های مختلف بهداشت در حال هدایت صنعت برای راه های راحت تر برای آپلود داده های بیمار به یک ارائه دهنده مراقبت های بهداشتی هستند.

به طور کلی، معماری سیستم برای مدارهای اصلی طراحی مانیتور به عنوان یک بلوک ساختمانی استفاده می شود به طوری که زمانی که ویژگی دیگری مورد نیاز است، نیاز به طراحی مجدد کامل نیست.در نتیجه خطر را رد می کند.، کاهش مجوزهای نظارتی و به دست آوردن زمان سریع تر برای بازار برای تولید کننده.