本文作者：Nordic半導體業務開發部門Thomas S?derholm

低功率無線技術激發了下一代心臟監測解決方案在心臟疾病診斷和治療方面的應用潛力。這些連網的醫療設備將為世界各地數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

國家心臟健康統計數據常常令人們感到震驚。例如，根據美國疾病控制與預防中心（CDC）數據，在美國，心臟病是導致大多數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療、藥物花費和因此死亡造成的生產力損失合計約為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病率和死亡率居高不下。雖然許多心臟病據有生理癥狀如胸痛、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成為挽救心臟病人的關鍵點。

遠程實時心臟監測

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

程監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，當出現異常心臟現象和危險情況時，通過網絡連接及時通知病患及其臨床醫生顯得尤為重要。

同時，穿戴傳感器設備獲取的重要的心臟健康數據和通知也可以從低功耗無線連接發送到關聯的智能手機上。另外，數據也可以傳輸到云平臺，用于醫院、醫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測領域發揮作用的眾多解決方案之一，該設備由挪威醫療技術制造商AppSens開發。可穿戴式ECG心臟監護儀用于檢測房顫（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數據從可穿戴設備傳輸到智能手機上。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，醫生可以通過它篩查出因存在心律失常或相關癥狀（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生；當存在“人為干擾”（心律監測中的電干擾）情況下確認或否定心律失常的發生。只需簡單的連續訪問記錄的ECG信號，結合檢測到的病患的心律失常發生情況，醫療專業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智能心臟傳感器數據進行了重要處理。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，可連續測量和分析病患心臟的電活動數據并發現異常。

對于不允許在關鍵時刻出現故障的無線連接的健康監控應用來說，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天的連續心率監測操作。

AppSens首席執行官Tord Ytterdahl表示：

射頻信號通常很難在靠近人體的系統中傳輸，但Nordic SoC據有極低的功耗、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