本文作者：Nordic半導體業(yè)務開發(fā)部門Thomas S?derholm

低功率無線技術激發(fā)了下一代心臟監(jiān)測解決方案在心臟疾病診斷和治療方面的應用潛力。這些連網(wǎng)的醫(yī)療設備將為世界各地數(shù)百萬計的冠狀動脈疾病、瓣膜心臟病和充血心力衰竭病患帶來希望。

心臟疾病事關重大

國家心臟健康統(tǒng)計數(shù)據(jù)常常令人們感到震驚。例如，根據(jù)美國疾病控制與預防中心（CDC）數(shù)據(jù)，在美國，心臟病是導致大多數(shù)民族和人種的男女死亡的主要原因（每四例死亡中就有一例）。美國國家公共衛(wèi)生研究院（NPHI）指出每36秒鐘就有一人死于心血管疾病。同時，CDC報告還指出美國每年因為心臟疾病而造成醫(yī)療、藥物花費和因此死亡造成的生產(chǎn)力損失合計約為2，190億美元。

心臟疾病無法早期預防和快速診治的原因有多種，包括家庭病患難以直接獲得醫(yī)療資源，或是早期的疾病信號難以辨別。這些因素導致心臟疾病的發(fā)病率和死亡率居高不下。雖然許多心臟病據(jù)有生理癥狀如胸痛、虛弱、不適、惡心和呼吸急促等，但更多時候它們會在沒有癥狀的情況下迅速惡化，通過及時治療來阻止病情惡化已經(jīng)成為挽救心臟病人的關鍵點。

遠程實時心臟監(jiān)測

系統(tǒng)性看護的潛在缺陷，使得持續(xù)的生理監(jiān)測成為控制心臟疾病的關鍵。遠程實時健康監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助無人照顧的病患、親屬和醫(yī)療保健專業(yè)人員更好地管理個人的持續(xù)心臟病，并立即對心臟疾病發(fā)作和緊急情況采取措施。

程監(jiān)控解決方案的核心是集成了強大而可靠的短距離無線技術，如低功耗藍牙技術。通過無線連接，可讓可穿戴的智能心電圖（ECG）等個人保健設備檢測出心律不齊（心臟非正常跳動）相關的心臟疾患。此外，無論用戶身在何處，當出現(xiàn)異常心臟現(xiàn)象和危險情況時，通過網(wǎng)絡連接及時通知病患及其臨床醫(yī)生顯得尤為重要。

同時，穿戴傳感器設備獲取的重要的心臟健康數(shù)據(jù)和通知也可以從低功耗無線連接發(fā)送到關聯(lián)的智能手機上。另外，數(shù)據(jù)也可以傳輸?shù)皆破脚_，用于醫(yī)院、醫(yī)療中心或任何地方的筆記本電腦的臨床診斷。

智能心臟傳感器

ECG247智能心臟傳感器是即將在心臟監(jiān)測領域發(fā)揮作用的眾多解決方案之一，該設備由挪威醫(yī)療技術制造商AppSens開發(fā)?？纱┐魇紼CG心臟監(jiān)護儀用于檢測房顫（最常見的心律失常，是中風的常見起因）以及其他心律不齊狀況。ECG247使用一次性電極貼片將傳感器固定在病患的胸部上，通過可重復使用的電子芯片裝置來監(jiān)視和記錄ECG信號。

在運動/活動期間，病患可以自測心臟的健康狀況。AppSens ECG247智能心臟傳感器采用Nordic nRF52832 SoC來提供低功耗藍牙連接，可將病患的ECG數(shù)據(jù)從可穿戴設備傳輸?shù)街悄苁謾C上。隨后，病患可以通過相應的應用程序查看測量結果和檢測到的心律不齊情形。

AppSens平臺的與眾不同在于，醫(yī)生可以通過它篩查出因存在心律失?；蛳嚓P癥狀（例如心悸或心律加快）而具有更高中風風險的人群。

病患的心律記錄可以自動傳輸和存儲在基于云的安全服務器上。通過使用 AI驅動算法可以分析檢測到的心律失常的發(fā)生；當存在“人為干擾”（心律監(jiān)測中的電干擾）情況下確認或否定心律失常的發(fā)生。只需簡單的連續(xù)訪問記錄的ECG信號，結合檢測到的病患的心律失常發(fā)生情況，醫(yī)療專業(yè)人員能夠快速提供診斷評估。

Nordic

賦能處理和功耗特性

在設備使用Nordic低功耗藍牙無線鏈路采用安全低延遲連接智能手機前，nRF52832 SoC對ECG247智能心臟傳感器數(shù)據(jù)進行了重要處理。這個功能強大的SoC器件主頻64MHz，為帶有浮點運算單元（FPU）的32位Arm Cortex-M4處理器，能支持可穿戴設備的集成傳感器。nRF52832 SoC通過運行專用算法，可連續(xù)測量和分析病患心臟的電活動數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)異常。

對于不允許在關鍵時刻出現(xiàn)故障的無線連接的健康監(jiān)控應用來說，功耗也是一個關鍵因素。nRF52832具有超低功耗特性，可讓ECG247的CR2032紐扣電池支持最長14天的連續(xù)心率監(jiān)測操作。

AppSens首席執(zhí)行官Tord Ytterdahl表示：

射頻信號通常很難在靠近人體的系統(tǒng)中傳輸，但Nordic SoC據(jù)有極低的功耗、Arm CPU功能和高無線電靈敏度等特性，使得可穿戴解決方案（如ECG247智能心臟傳感器）具備了可行性。

原文刊于電子工程專輯

編輯：jq