《電子技術(shù)應用》
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ADI集成模擬前端子系統(tǒng)挑戰(zhàn)診斷級ECG應用

2011-05-20
作者:王 偉
來源:來源:電子技術(shù)應用2011年第3期
關(guān)鍵詞: 心電儀 ECG 診斷 模擬前端

    近年來,眾多半導體業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)紛紛涉足醫(yī)療領(lǐng)域,醫(yī)療電子在世界范圍內(nèi)取得了飛速發(fā)展。究其根源,全球人口老齡化、醫(yī)療保健成本日益增加以及在遠程和新興地區(qū)或者家庭實施醫(yī)療診斷和治療的需求成為其主要驅(qū)動力。也正因為如此,便攜性、小型化、高性能、高可靠性、低成本成為醫(yī)療診斷系統(tǒng)的一個重要發(fā)展趨勢。
    2011年2月15日,全球領(lǐng)先的高性能信號處理解決方案供應商及醫(yī)療設(shè)備行業(yè)的長期供應商ADI公司宣布,推出支持ECG系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)護級和診斷級性能的全集成AFE系列芯片的首款產(chǎn)品ADAS1000。ADI 亞太區(qū)行業(yè)市場總監(jiān)周文勝先生出席了發(fā)布會。

ADI 亞太區(qū)行業(yè)市場總監(jiān)  周文勝先生
 

ECG應用需求
    據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示,心血管病已經(jīng)成為造成全球人口死亡的主要因素。ECG(心電圖)監(jiān)視儀常被用來確定心臟狀況、監(jiān)視病人健康的重要工具,在人們越來越重視健康、醫(yī)療電子市場快速成長的大環(huán)境中,ECG市場也得到相應發(fā)展。
    ECG用于測量隨時間變化的心肌電信號,并將測量結(jié)果用圖形顯示出來,其應用范圍涵蓋了從簡單的心率監(jiān)測到特殊的心臟狀況診斷。使用形式更是多樣化,包括遙測、MPM、心電圖儀、AED、除顫器以及動態(tài)心電圖等。但任何應用中,ECG的測試原理是相同的。通常,心電信號非常微弱,當通過體表后,該信號將更加微弱。與此同時,人的動作、人體的其他器官產(chǎn)生的極化電壓與外界干擾還將進一步影響電信號的采集精度,因此ECG設(shè)備對于模擬前端的要求非??量?。
    ECG設(shè)計的主要挑戰(zhàn)之一是來自人體的共模電壓和干擾。要克服這點就要求模擬前端具有足夠的共模抑制能力,以及優(yōu)越的濾波性能,或者是ADC和處理器有足夠的動態(tài)范圍和運算能力,這就為模擬前端芯片的性能提出進一步的要求。
低功耗、五電極ECG AFE
    ADAS1000滿足診斷級ECG應用需求,該器件集成了起搏器脈搏檢測和呼吸測量功能,以及多導聯(lián)內(nèi)核ECG測量與支持功能,包括導聯(lián)斷開檢測和右腿驅(qū)動等,這些特性對于高性能ECG系統(tǒng)至關(guān)重要。ADAS1000可有效用于各種ECG系統(tǒng),包括診斷心電圖儀、床邊病人監(jiān)護系統(tǒng)、動態(tài)監(jiān)護儀和心臟除顫器。
    “之所以選擇五電極,是因為它可以覆蓋最大范圍的應用需求。單芯片ADAS1000具有五個采集電極,最多可實現(xiàn)8導聯(lián)的ECG應用。還能夠為高導聯(lián)系統(tǒng)提供無縫擴展能力。兩片芯片并聯(lián)使用便可滿足醫(yī)學中最常用的12導聯(lián)要求。”周文勝先生指出,“ADAS1000 AFE能夠在單封裝中實現(xiàn)完整的ECG系統(tǒng),并提供脈搏檢測和呼吸測量等重要的ECG特性,以及多導聯(lián)內(nèi)核ECG測量與支持功能,包括導聯(lián)斷開檢測和右腿驅(qū)動等。借助高度集成的ADAS1000 AFE,設(shè)計人員將能開發(fā)出更緊湊、更便攜的新一代ECG系統(tǒng),同時提供有效分析病人心臟狀況所需的高診斷精度。”
    此外,ADAS1000的信號鏈BOM明顯縮減,從原來的多達50個器件減少到只需單芯片ADAS1000,外加幾個分立器件,極大地簡化了五電極ECG系統(tǒng)的設(shè)計。該器件可以針對噪聲性能、功耗或數(shù)據(jù)速率進行優(yōu)化配置,適合家用、救護車和臨床ECG系統(tǒng)。
    據(jù)透露,未來推出的該系列新產(chǎn)品還將提供優(yōu)化特性和功能,以支持傳統(tǒng)及新興的ECG系統(tǒng)應用。

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