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Silicon EFM32TG210 MCU是便攜式心臟監(jiān)護(hù)儀

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Silicon EFM32TG210 MCU是便攜式心臟監(jiān)護(hù)儀

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2024-03-08 12:02:19【大中小】

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Silicon EFM32TG210 MCU是便攜式心臟監(jiān)護(hù)儀
Silicon Labs微處理器是一種新型動(dòng)態(tài)心臟監(jiān)護(hù)儀的核心，該監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì)用于連續(xù)工作長(zhǎng)達(dá)14天，要求高性能和相對(duì)低功耗。
心臟監(jiān)護(hù)儀問(wèn)世已有一個(gè)多世紀(jì)了。然而，心臟電生理學(xué)家Gust H. Bardy博士對(duì)他們準(zhǔn)確捕捉心律失常的能力信心不足。當(dāng)他的妻子洛琳因心律問(wèn)題生病時(shí)，他的懷疑態(tài)度有所增加。不可能獲得她各種心律失常的清晰準(zhǔn)確的記錄。她于2012年4月26日死于心臟驟停，這是更廣泛的心臟和血管異常的結(jié)果。整整一年后，Bardy博士開(kāi)始了一段旅程，以提高動(dòng)態(tài)心律監(jiān)測(cè)器的信號(hào)質(zhì)量和診斷準(zhǔn)確性，這既是一項(xiàng)公共衛(wèi)生使命，也是對(duì)Lorene的敬意。正是在這個(gè)時(shí)候，他啟動(dòng)了Bardy Diagnostics，并聘請(qǐng)了一個(gè)小型工程師團(tuán)隊(duì)，將心律診斷精度的目標(biāo)轉(zhuǎn)化為監(jiān)測(cè)心臟的設(shè)備的電路板。這項(xiàng)工作的大部分圍繞著顯示記錄的心電圖中的更多細(xì)微差別，教育團(tuán)隊(duì)了解心律失常的多樣性和復(fù)雜性，以及顯著改變和改進(jìn)日常用于動(dòng)態(tài)心電圖監(jiān)護(hù)儀的軟件。

今天世衛(wèi)組織估計(jì)心血管疾?。–VDs）是全球死亡的主要原因，估計(jì)每年奪走1790萬(wàn)人的生命。心律失常占這些死亡的很大一部分。準(zhǔn)確、快速地識(shí)別心律失常風(fēng)險(xiǎn)最高的患者并確保他們獲得適當(dāng)、及時(shí)的治療可以防止過(guò)早死亡。新技術(shù)通過(guò)解析心臟波形中更小的信號(hào)和更精細(xì)的細(xì)節(jié)，石英晶振，提供了提高傳統(tǒng)ECG監(jiān)護(hù)設(shè)備精度和功效的機(jī)會(huì)，從而實(shí)現(xiàn)更具體的診斷。
使用動(dòng)態(tài)心臟監(jiān)護(hù)儀CAM打造更智能的市場(chǎng)
準(zhǔn)確的診斷始于準(zhǔn)確的心電圖追蹤。更廣為人知的心電圖或心電圖/EKG是一種旨在記錄心臟電活動(dòng)的設(shè)備。這種設(shè)備是非侵入性的，通常涉及放置在胸部和四肢皮膚上的電極，以測(cè)量心臟的電活動(dòng)。輸出信號(hào)可用于確定或檢測(cè)可能導(dǎo)致心臟驟停、中風(fēng)或意識(shí)喪失的異常心律（即心律失常）。這些監(jiān)護(hù)儀被稱為長(zhǎng)期心電圖（LT-ECG）監(jiān)護(hù)儀，可全天候佩戴長(zhǎng)達(dá)14天，無(wú)需更換監(jiān)護(hù)電極，允許患者淋浴、舒適睡眠和進(jìn)行鍛煉。這與歷史上的霍爾特監(jiān)護(hù)儀形成了鮮明的對(duì)比，后者僅佩戴1-2天，帶有多根懸空導(dǎo)線和簡(jiǎn)單的工程和心律分析。Bardy博士的發(fā)明CAM貼片是一種LT-ECG設(shè)備，具有出色的舒適性和順應(yīng)性。
“雖然傳統(tǒng)監(jiān)護(hù)儀在檢測(cè)R波（心臟發(fā)出的最大電信號(hào)）方面表現(xiàn)出色，并且R波無(wú)疑是心臟波形的重要組成部分，但僅靠R波不足以診斷許多異常心律。”加布里埃爾說(shuō)。“在其他波的低振幅偏移中隱藏了太多其他信息。波形形狀的微小變化可能對(duì)幫助人們獲得改善健康和管理嚴(yán)重疾病所需的特定治療至關(guān)重要。”
在設(shè)計(jì)的各個(gè)層面上，CAM系統(tǒng)都需要進(jìn)行優(yōu)化，以捕捉這些微小而微妙的信號(hào)。然而，人為因素至關(guān)重要，因?yàn)樵撛O(shè)備需要對(duì)患者的日?；顒?dòng)造成最低程度的干擾。
“老實(shí)說(shuō)，當(dāng)你的身體上纏繞著一條由電纜和傳感器組成的章魚(yú)時(shí)，就像典型的心臟監(jiān)護(hù)儀一樣，你唯一能去的地方就是躲在臥室里。”
從巴蒂博士的角度來(lái)看，如果你想實(shí)踐好的醫(yī)學(xué)并徹底革新一個(gè)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)的每個(gè)方面都至關(guān)重要。從包裝到心電圖過(guò)度讀數(shù)人員的培訓(xùn)，每件產(chǎn)品都必須用心制作。然而，一切都圍繞著B(niǎo)ardy監(jiān)視器的關(guān)鍵功能:感知來(lái)自心臟的非常細(xì)微的電信號(hào)的能力。這既是一個(gè)電氣設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，也是一個(gè)機(jī)械、生物和化學(xué)挑戰(zhàn)。尺寸、重量和舒適度對(duì)成功至關(guān)重要。但如果沒(méi)有心電圖的細(xì)微細(xì)節(jié)，其他一切都沒(méi)有什么價(jià)值。
加布里埃爾直言不諱地反映了該公司對(duì)質(zhì)量和清晰度的堅(jiān)定承諾以及患者至上的精神。“勇于嘗試不同的東西是關(guān)鍵。50年前最先進(jìn)的藥物如今卻成了劣藥。CAM非常像一朵花，花瓣是設(shè)計(jì)的不同方面:化學(xué)、機(jī)械、電氣、固件、軟件、硬件、算法，尤其是做出最終過(guò)度閱讀決策的人。如果只摘下一片花瓣，花朵的美麗就會(huì)大打折扣。”

Silicon EFM32TG210 MCU是便攜式心臟監(jiān)護(hù)儀

Silicon Labs晶振廠家花了20多年的時(shí)間來(lái)磨練其無(wú)線通信技術(shù)，以便像Bardy Diagnostics這樣的公司能夠推動(dòng)其領(lǐng)域的創(chuàng)新。開(kāi)發(fā)無(wú)線醫(yī)療設(shè)備有三個(gè)基本的工程挑戰(zhàn)。您必須保證以精確和快速的方式提供準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，您需要通過(guò)強(qiáng)大的技術(shù)來(lái)增強(qiáng)醫(yī)療設(shè)備的無(wú)線安全性，并且您必須通過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)大的技術(shù)和低功耗來(lái)最大限度地延長(zhǎng)電池壽命。

Bardy Diagnostics的小型輕量級(jí)CAM補(bǔ)丁基于Silicon Lab EFM32架構(gòu)?；颊呓涌趥鞲衅鬟B接到系統(tǒng)的心臟EFM32TG210 MCU。該器件提供集成外設(shè)（ADC、SPI、異步串行接口和定時(shí)器功能），功耗極低，使CAM補(bǔ)片能夠有效“觀察”心臟的細(xì)微細(xì)節(jié)，從而將CAM補(bǔ)片與其他監(jiān)護(hù)儀區(qū)分開(kāi)來(lái)。

Silicon EFM32TG210 MCU是便攜式心臟監(jiān)護(hù)儀

“首先，ADC提供分辨率和濾波選項(xiàng)，以確保他們能夠獲得所需的原始數(shù)據(jù)采集，同時(shí)保持在功耗預(yù)算范圍內(nèi)。其次，與其他架構(gòu)相比，EFM32TG微控制器的電源管理可顯著節(jié)省功耗。憑借極快的睡眠和喚醒轉(zhuǎn)換、外設(shè)的自動(dòng)操作和低功耗時(shí)鐘生成，EFM32TG超出了系統(tǒng)要求，使用標(biāo)準(zhǔn)CR1225電池可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)14天的連續(xù)ECG記錄。硅實(shí)驗(yàn)室的布萊恩·布魯姆解釋道。

Gabriel還指出，貼片晶振，EFM32TG210的性能和功耗模式允許他們按照規(guī)格設(shè)計(jì)和構(gòu)建CAM補(bǔ)丁，并最終實(shí)現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果。他堅(jiān)持認(rèn)為，在設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)，擁有滿足性能預(yù)期的MCU是保持項(xiàng)目進(jìn)度和預(yù)算的關(guān)鍵。“EFM32架構(gòu)非常出色，僅用48 mAh CR1225電池就可以進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)14天的完整披露記錄。被捕獲的信號(hào)可以低至150uVpp，即使在這個(gè)范圍內(nèi)，模擬波形的細(xì)節(jié)也能保持清晰。EFM32架構(gòu)包含高性能ADC，可以捕捉這些細(xì)節(jié)，同時(shí)保持電磁安靜的輻射特性，使小細(xì)節(jié)不會(huì)受到干擾的阻礙。集成過(guò)采樣和異常穩(wěn)定且可配置的ADC特性是救命稻草。EFM32架構(gòu)在當(dāng)時(shí)絕對(duì)是革命性的，大多數(shù)芯片供應(yīng)商仍在追趕。"

我們的高能效EFM32微型Gecko微控制器（MCU）具有低功耗優(yōu)勢(shì)，例如掉電、滿RAM和寄存器保留。我們的微型Gecko 32位MCU采用4x4mm小尺寸封裝石英晶振，運(yùn)行模式下的功耗低至150 μA/MHz，實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器運(yùn)行時(shí)的功耗低至1μA，非常適合能源敏感型應(yīng)用。Tiny Gecko MCU系列采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的ARM Cortex -M3處理器，提供自主、高能效外設(shè)以及高度的晶體和模擬集成。

巴蒂診斷公司的未來(lái)如何？
“該平臺(tái)最明顯的目標(biāo)是更小、更輕、運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)、連接更好。我們著眼于新一代Silicon Labs EFM32設(shè)備，如Pearl Gecko和支持藍(lán)牙的BG22，以實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的未來(lái)改進(jìn)。”加布里埃爾說(shuō)。
藍(lán)牙是連接的首選，因?yàn)樗峁┝艘环N經(jīng)過(guò)充分測(cè)試的成熟無(wú)線解決方案，而且功耗低，可與患者的移動(dòng)設(shè)備或其他支持藍(lán)牙的網(wǎng)關(guān)互操作，并且協(xié)議具有很大的靈活性，可以權(quán)衡吞吐量、延遲和能耗。藍(lán)牙安全提供了出色的保護(hù)，包括安全配對(duì)、128位加密、數(shù)據(jù)隱私、反跟蹤等。
隨著CAM貼片繼續(xù)推動(dòng)動(dòng)態(tài)心臟監(jiān)測(cè)和診斷的發(fā)展，看到巴蒂博士的愿景（主要基于他的個(gè)人經(jīng)歷）正在幫助世界各地的患者，令人非常溫暖。

原廠代碼	晶振廠家	型號(hào)	頻率	電壓	頻率穩(wěn)定度	包裝/封裝
510BBA156M250BAGR	Silicon晶振	Si510	156.25MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
511FBA125M000BAG	Silicon晶振	Si511	125MHz	2.5V	±25ppm	6-SMD, No Lead
511BBA100M000AAG	Silicon晶振	Si511	100MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
530BA125M000DG	Silicon晶振	Si530	125MHz	3.3V	±50ppm	6-SMD, No Lead
531FB125M000DG	Silicon晶振	Si531	125MHz	2.5V	±20ppm	6-SMD, No Lead
530BB100M000DG	Silicon晶振	Si530	100MHz	3.3V	±20ppm	6-SMD, No Lead
530FC156M250DG	Silicon晶振	Si530	156.25MHz	2.5V	±7ppm	6-SMD, No Lead
510ABA125M000BAG	Silicon晶振	Si510	125MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
511BBA74M2500BAG	Silicon晶振	Si511	74.25MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
510BBA156M250BAG	Silicon晶振	Si510	156.25MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
511ABA156M250BAG	Silicon晶振	Si511	156.25MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
510FBA200M000BAG	Silicon晶振	Si510	200MHz	2.5V	±25ppm	6-SMD, No Lead
510ABA200M000BAG	Silicon晶振	Si510	200MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
530FA156M250DG	Silicon晶振	Si530	156.25MHz	2.5V	±50ppm	6-SMD, No Lead
531BC000110DG	Silicon晶振	Si531	148.35165MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
535FB125M000DG	Silicon晶振	Si535	125MHz	2.5V	±20ppm	6-SMD, No Lead
SI50122-A4-GM	Silicon晶振	SI50122-A4	100MHz	2.25 V ~ 3.63 V	+100ppm	石英晶體振蕩器
511ABA156M250AAGR	Silicon晶振	Si511	156.25MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
530FC125M000DG	Silicon晶振	Si530	125MHz	2.5V	±7ppm	6-SMD, No Lead
531BC200M000DG	Silicon晶振	Si531	200MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
531BC250M000DG	Silicon晶振	Si531	250MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
530AC622M080DG	Silicon晶振	Si530	622.08MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
511FBA100M000BAG	Silicon晶振	Si511	100MHz	2.5V	±25ppm	6-SMD, No Lead
511BBA106M250BAG	Silicon晶振	Si511	106.25MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
510BBA156M250AAG	Silicon晶振	Si510	156.25MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
510ABA156M250AAG	Silicon晶振	Si510	156.25MHz	3.3V	±25ppm	6-SMD, No Lead
531BC125M000DG	Silicon晶振	Si531	125MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
530AC125M000DG	Silicon晶振	Si530	125MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
531FB106M250DG	Silicon晶振	Si531	106.25MHz	2.5V	±20ppm	6-SMD, No Lead
531AC156M250DG	Silicon晶振	Si531	156.25MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
531AC200M000DG	Silicon晶振	Si531	200MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
531BC148M500DG	Silicon晶振	Si531	148.5MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
530AC200M000DG	Silicon晶振	Si530	200MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
530BC200M000DG	Silicon晶振	Si530	200MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
531BC156M250DG	Silicon晶振	Si531	156.25MHz	3.3V	±7ppm	6-SMD, No Lead
530FC200M000DG	Silicon晶振	Si530	200MHz	2.5V	±7ppm	6-SMD, No Lead