ams OSRAM Applikationen zur Überwachung von Vitaldaten
Mit der neuen Generation von Sensoren und Algorithmen können Gerätehersteller die Gesundheitsüberwachung nun auf ein neues Niveau bringen. Diese Fortschritte basieren auf speziellen Halbleitersensoren und Signalprozessoren und winzigen Chips, die komplexe optische oder elektrische Betriebsabläufe ausführen. Obwohl die Implementierung der Überwachung von Vitalzeichen auf Chip-Scale-Basis neu ist, sind die Prinzipien der Techniken, die diese Chips zur Messung von Vitalzeichen verwenden, gut etabliert und verstanden.
Die Photoplethysmographie (PPG) ist eine optische Technologie. Das Licht wird in den Körper projiziert und fließt durch die Haut, um eine Arterie zu erreichen. Eine Fotodiode (Lichtsensor) misst das von den Blutgefäßen reflektierte oder durchströmende Licht. Wenn das Herz pulsiert, wird die Arterie gezwungen, sich zu dehnen und mit Blut zu füllen, wodurch mehr Licht absorbiert wird. Die Fotodiode erkennt den periodischen Anstieg und den Abfall der reflektierten/übertragenen Lichtstufen. Dieses optische Signal kann in eine Messung der Herzfrequenz- und Herzfrequenzvariabilität umgewandelt werden. Sehr empfindliche und genaue optische Systeme können auch PPG-Signale zur Messung des Blutdrucks verwenden. Für Herzfrequenzmessungen verwenden tragbare Geräte in der Regel einen grünen Lichtemitter.
Das gleiche Prinzip misst die Sauerstoffsättigung im Blut (SpO2), da sauerstoffhaltiges Hämoglobin ein deutlich anderes Lichtabsorptionsmuster aufweist als sauerstoffarmes Hämoglobin. Die SpO2-Systeme verwenden rote und Infrarot-Emitter (IR).
Die Elektrokardiographie (EKG) misst das Muster der elektrischen Aktivität, während sich die Herzmuskulatur zusammenzieht und ausdehnt, um Blut durch den Körper zu pumpen. Diese elektrische Sensortechnik kann Schlafmuster überwachen oder anormale oder unregelmäßige Herzaktivität erkennen.
Die Messung der galvanischen Hautreaktion ist eine weitere elektrische Sensortechnik, die die Aktivität der Schweißdrüsen erfasst. Die Ausgänge von galvanischen Hautreaktionssensoren können verwendet werden, um den emotionalen Zustand des Benutzers zu überwachen. Sowohl EKG als auch galvanische Hautreaktion können mit einer Kombination aus Elektroden und Signalverarbeitungsschaltungen implementiert werden.
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