Messtechnik/Sensorik

ams präsentiert neuen SpO2-Sensor

21. September 2020, 10:18 Uhr   |  ams

ams präsentiert neuen SpO2-Sensor
© ams

Der SpO2-Sensor AS7038RB integriert eine Fotodiode, Filter und die Signalverarbeitung in einem kompakten Gehäuse.

Kleiner Formfaktor und hohe Integration zur Verwendung bei eingeschränkten Platzverhältnissen

Die ams AG, Premstaetten (Österreich) präsentiert den laut eigener Aussage branchenweit dünnsten Sensor für die Messung der Sauerstoffsättigung des Blutes (SpO2) vor. Der AS7038RB soll eine Fernüberwachung dieses Vitalwerts mit mobilen Geräten wie Ohrhörern, Smartwatches und Fitnessbändern sowie mit medizinischen Geräten wie Sensor-Pflastern und Oxymetern ermöglichen. Möglich seien auch Formfaktoren wie beispielsweise in Einweg-Pflastern, die für SpO2- und EKG-Messungen in der Notaufnahme in Krankenhäusern verwendet werden. 

Unterstützung der Diagnostik von COVID-19

Laut ams deutet immer mehr darauf hin, dass ein niedriger SpO2-Wert ein Frühsymptom von COVID-19 sein kann; und dass dieses Symptom bereits dann festgestellt werden kann, wenn bei einigen Risikopatienten noch gar keine Atembeschwerden aufgetreten sind. Ein tragbares SpO2-Messgerät, das auf dem AS7038RB basiert, könne per Fernüberwachung ausgelesen werden und somit bei der Behandlung von Menschen helfen, die mit dem SARS-CoV-2-Virus infiziert sind. »Der Sensor bietet ein zusätzliches Diagnose-Tool, das die Herstellung von tragbaren Geräten und Einweggeräten zur genauen und sicheren Überwachung der Sauerstoffsättigung des Blutes ermöglicht, ohne dass bei der Überwachung die Anwesenheit eines Arztes erforderlich wäre«, sagt Wim Renirie, Vice President und General Manager für den Geschäftsbereich Accessory & Wearable Solutions bei ams.

Verwendung bei eingeschränkten Platzverhältnissen

Die Kombination aus geringer Größe, integrierter Funktionalität und einer hochleistungsfähigen Signalkette mache den AS7038RB ideal für OEMs, die Anwendungen für die Gesundheitsüberwachung in platzkritischen Verbraucher- oder Medizinprodukten entwickeln. Der in einem Gehäuse mit einer Grundfläche von 3,70mm x 3,10mm und einer Höhe von nur 0,65mm untergebrachte Sensor integriert eine hochempfindliche Fotodiode, vier LED-Treiber, ein analoges Frontend und einen Sequenzer. Er wird mit einer Anwendungssoftware für SpO2- und Herzfrequenzmessung geliefert. Das analoge Frontend unterstützt auch eine gleichzeitige EKG-Messung, die den Anforderungen der medizinischen Norm IEC 6060-2-47 entspricht.

Die Genauigkeit der SpO2-Messungen entspricht den Ausgangssignalen von Pulsoxymetern medizinischer Güte, die in Krankenhäusern verwendet werden. Dies ist zum Teil auf den Einsatz eines Interferenzfilters auf Wafer zurückzuführen. Der Filter ermöglicht es, optische Signale in den für die Messung relevanten Wellenlängenbändern 590nm-710nm und im Nahinfrarotbereich (800nm-1050nm) zu erfassen und gleichzeitig Interferenzen durch Umgebungslicht der anderen Wellenlängen zu eliminieren.

In Kombination mit der hochempfindlichen Fotodiode, die eine lichtempfindliche Fläche von 2,5mm2 aufweist, ergibt sich ein hohes optisches Signal-Rausch-Verhältnis. Dies erleichtert die Implementierung bei optisch anspruchsvollen Anwendungen wie Einweg-Brustpflastern, Fitnessbändern und Smartwatches.

Bis zu vier externe LEDs 

Durch die Bereitstellung von integrierten LED-Treibern für bis zu vier externe LEDs biete der AS7038RB den OEMs die Flexibilität, die LEDs in der für die jeweilige Anwendung besten Position zu platzieren. Dadurch könne die Platzierung der LED für die unterschiedlichen Varianten der Hautdicke und Knochenstrukturen an Handgelenk, Brust, Stirn, Finger usw. optimiert werden.

Die hohe Empfindlichkeit und das hohe Signal-Rausch-Verhältnis des Sensors ermöglichen laut Hersteller einen sicheren Betrieb bei einer geringen optischen Ausgangsleistung der LEDs. Die integrierten LED-Treiber sorgen für eine Anpassung des Antriebstroms, sodass der Stromverbrauch des Systems und die Messleistung ausbalanciert werden kann. Das trägt zu einer Verlängerung der Akku-Laufzeit in Geräten wie Ohrhörern bei.

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(me)

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