tin tức công ty về Cách tối ưu hóa kiến trúc máy đo đường huyết

Với số lượng người già ngày càng tăng và các chiến dịch tập trung vào nhận thức về phòng ngừa bệnh,Các nhà sản xuất máy đo glucose trong máu đang nhận ra tốc độ tăng trưởng nhất quán trên thị trườngXu hướng béo phì ngày càng tăng và tiến bộ công nghệ đã đẩy nhanh sự phổ biến của các máy theo dõi cũng như bảo hiểm bảo hiểm của các máy theo dõi để duy trì mức độ khỏe mạnh ở bệnh nhân.Giảm nguy cơ và nhập viện.

Trong khi màn hình có thể có nhiều hình thức, bao gồm các giải pháp liên tục hoặc rời rạc, tất cả đều dựa trên đầu tiên dựa trên cảm biến bán dẫn, bộ vi xử lý và giao diện người dùng đầu ra.Số lượng màn hình hàng năm là đáng kể với một OEM duy nhất sản xuất gần 1 triệu đơn vị mỗi nămTrong nhiều năm, màn hình thống trị là một giải pháp riêng biệt tự giám sát; giải pháp này trình bày những trở ngại về lối sống về các đâm ngón tay hàng ngày với lancet,lấy máu trên các dải xét nghiệm và đọc màn hình theo dõiCác máy theo dõi đường huyết liên tục (CGM) mang lại cho bệnh nhân sự dễ dàng sử dụng đáng kể, loại bỏ các bước thủ công liên quan đến các giải pháp tự theo dõi riêng biệt.CGM có thể tận dụng các ứng dụng điện thoại thông minh của nhà sản xuất để cung cấp một giao diện đơn giản cho cả bệnh nhân và bác sĩ, trong nhiều trường hợp cung cấp các tùy chọn y tế từ xa dưới dạng tải lên hồ sơ để bác sĩ xem xét.Một trong hai giải pháp kiến trúc tập trung vào việc cung cấp cho người dùng / bệnh nhân các phép đọc mức glucose chính xác để ngăn ngừa các biến chứng nghiêm trọng và / hoặc đe dọa tính mạng cho bệnh nhân tiểu đường.

Vì khối lượng lớn, các phương pháp thiết kế trước đây hỗ trợ nhiều giải pháp IC nhanh chóng mất đi sự ủng hộ cho các giải pháp tích hợp.Các giải pháp bán dẫn được nhắm mục tiêu ngày nay có cách tiếp cận hệ thống trên chip, loại bỏ càng nhiều mạch và thành phần bên ngoài càng tốt để giảm chi phí giải pháp.Máy đo glucose trong máu riêng biệt sử dụng các dải thử nghiệm điện cơ với điện cực được kích thích bởi bộ chuyển đổi từ kỹ thuật số sang analog tạo ra một dòng đo tương xứng với lượng glucose trong máuDòng điện tỷ lệ đó sau đó được truyền qua một bộ khuếch đại transimpedance,tạo ra một điện áp được lấy mẫu bởi một bộ chuyển đổi analog-điện tử và được xử lý thành một bài đọc phụ thuộc nhiệt độ cho người dùng / bệnh nhânNhư đã đề cập, các thiết bị hệ thống trên chip kết hợp các khối tương tự và xử lý vào một thiết bị duy nhất.Các kiến trúc hệ thống thay thế có thể sử dụng một đầu tiên tương tự tích hợp mà đi qua các bài đọc điều kiện để một bộ vi điều khiển có thể kết hợp chức năng bổ sung, bao gồm Bluetooth Low Energy. Các máy theo dõi glucose trong máu liên tục sử dụng kiến trúc mạch tích hợp cụ thể cho ứng dụng (ASIC) bao gồm MCU, đầu tiên tương tự và máy phát BLE.

Đặc điểm

• Năng lượng tối ưu
• Thiết kế chi phí thấp hơn
• Các máy theo dõi riêng lẻ/tiếp tục
• Kết hợp Analog Front End
• Kết nối không dây

Biểu đồ khối hệ thống

Biểu đồ khối làm nổi bật các khối kiến trúc chính để quan tâm đến nhà thiết kế.IC truyền thốngCác khối kiến trúc này bao gồm một khối đầu vào để chèn thanh thử nghiệm tiếp theo là đầu tiên tương tự,chịu trách nhiệm điều kiện tín hiệu của tín hiệu điện từ dải thử nghiệm. 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 BluetoothMột số khối bộ nhớ có thể tồn tại cho dữ liệu hiệu chuẩn cũng như dữ liệu người dùng với tất cả các khối được cung cấp điện thông qua pin và các mạch sạc và đo khí liên quan.

Lợi ích của hệ thống

Như đã thảo luận, một số triển khai kiến trúc có thể cung cấp các giải pháp cho sơ đồ khối được trình bày bằng cách tận dụng các giải pháp tích hợp, giảm chi phí thành phần tổng thể và tiết kiệm không gian.Những tối ưu hóa này cũng vượt qua vào thực hiện giảm trọng lượng và pin kích thước nhỏ hơn hoặc tuổi thọ dài hơn với pin cùng kích thước cung cấp trải nghiệm người dùng cuối tốt hơn.

Một giải pháp như vậy cung cấp một phần trước tương tự để hỗ trợ một giải pháp màn hình riêng biệt kết hợp DAC, TIA và ADC được trình bày cho bộ vi điều khiển hệ thống.Ưu điểm của cách tiếp cận mô-đun cho phép nâng cấp dễ dàng khi công nghệ cảm biến tiến bộViệc sử dụng một phần trước tương tự tích hợp cung cấp một mức độ tích hợp cao, do đó làm giảm sự phức tạp trong không gian bảng tổng thể và tối ưu hóa tiêu thụ điện so với các IC riêng biệt

Đo nhiệt độ cũng là một thông số quan trọng cho các phép đọc nhiệt độ môi trường xung quanh gần dải thử nghiệm.Việc đo thường được thực hiện bằng một bộ cảm biến nhiệt độ IC độc lập hoặc thông qua nhiệt đạm từ xa vào ADC của MCU.

Ở trung tâm của máy theo dõi là một MCU được sử dụng để kiểm soát và quản lý hoạt động của máy theo dõi glucose.MCU cung cấp sức mạnh xử lý cần thiết để thực hiện xử lý tín hiệu từ khối đầu cuối tương tự, quản lý lưu trữ dữ liệu, và các giao diện I / O và liên lạc khác nhau.Các nhà sản xuất khác nhau cung cấp các giải pháp MCU được nhắm mục tiêu cho các ứng dụng theo dõi glucose trong máu kết hợp ở một mức độ nào đó các nhiệm vụ của phương pháp tiếp cận đầu cuối tương tựChúng bao gồm các bộ khuếch đại hoạt động trên tàu và bộ chuyển đổi analog-đồng số để chuyển đổi các tín hiệu analog từ các điện cực cảm biến glucose để xử lý bởi MCU.Cách tiếp cận này cung cấp tối ưu hóa chi phí và hiệu quả kích thước.

Quản lý năng lượng trong một máy đo glucose trong máu di động điển hình có hình thức pin chính hoặc phụ kết hợp với thước đo nhiên liệu cho trạng thái người dùng trên màn hình,cũng như truyền thông bộ sạc pin thông qua MCU I / O pinPin sạc lại hoặc pin thứ cấp thường là pin Li-ion một tế bào kết nối với bộ sạc pin thích hợp và bộ đo nhiên liệu.Sạc bên ngoài điển hình trong màn hình hiện đại được thực hiện thông qua USBNếu có một pin có thể tháo ra được sạc trong một bến tàu, xác thực có thể được thêm để đảm bảo chỉ sử dụng pin được ủy quyền theo yêu cầu của nhà sản xuất.

Màn hình hiển thị và giao diện người dùng thường bao gồm một phân đoạn LCD hoặc giải pháp ma trận điểm đồ họa.Trong khi ma trận điểm đồ họa cung cấp cho các nhà phát triển linh hoạt hơn trong việc tạo các biểu tượng tùy chỉnh và hiển thị thông tin, các màn hình này đòi hỏi bộ nhớ bổ sung, thường cùng với điện áp và trình điều khiển thiên vị nếu không được tích hợp vào mô-đun LCD từ nhà sản xuất.Một số MCU nhắm mục tiêu cho không gian theo dõi glucose trong máu bao gồm khả năng điều khiển LCD trên MCU, thường cho màn hình dựa trên phân đoạn trong hầu hết các trường hợp.

Ngoài giao diện LCD, mà bệnh nhân có thể gặp khó khăn trong việc đọc tùy thuộc vào tuổi tác và khả năng nhìn của họ,một chỉ báo âm thanh thường được bao gồm dưới dạng chuông và trong một số trường hợp hỗ trợ bằng giọng nói để hướng dẫn bệnh nhân mà không phụ thuộc vào màn hìnhTrong hình thức đơn giản nhất của nó, một buzzer có thể được điều chỉnh chiều rộng xung thông qua các chân I / O có sẵn trên MCU, do đó hạn chế chi phí mạch bổ sung.

I / O và giao diện dữ liệu đã được cung cấp trong những ngày đầu để tải kết quả thử nghiệm lên máy tính.Thiết kế màn hình ngày nay tận dụng các giao diện tiêu chuẩn như USB và gần đây hơn là các giải pháp không dây BluetoothTrong khi có các yếu tố chi phí bổ sung bằng cách thêm các tiêu chuẩn này vào các máy đo glucose trong máu,Các liên minh y tế khác nhau đang thúc đẩy ngành công nghiệp tìm ra những con đường thuận tiện hơn để tải dữ liệu bệnh nhân lên nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe.

Nhìn chung, kiến trúc hệ thống cho mạch cốt lõi của thiết kế màn hình được sử dụng như một khối xây dựng để khi cần một tính năng khác, không cần thiết phải thiết kế lại hoàn toàn,do đó làm giảm rủi ro, giảm các phê duyệt quy định và tạo ra thời gian nhanh hơn cho nhà sản xuất.