기술기고문
임상등급 활력 징후 AFE로 위험 질병 조기 진단 가능
임상등급 활력 징후 AFE로 위험 질병 조기 진단 가능
글: 앤드류 버트(Andrew Burt) 산업 및 헬스케어 사업부문 비즈니스 총괄 매니저 / 아나로그디바이스
오래 전부터 의료 전문가들은 인체의 건강을 나타내는 지표로서 생리적 활력 징후(vital sign)의 중요성을 인식하고 있었지만, 오늘날 COVID-19 팬데믹은 일반인들도 활력 징후의 중요성을 인식하게 만드는 계기가 되었다.
유감스럽게도, 지속적인 활력 징후 모니터링을 받는 대부분의 사람들은 이미 급성 질환으로 치료를 받고 있는 임상 환경에 놓여 있을 가능성이 높다. 미래의 의료 모델은 활력 징후를 질병 치료와 환자 회복의 효과를 나타내는 지표로 사용하는 대신, 질병의 발병을 나타내는 잠재적 지표를 식별하는 도구로 지속적인 원격 활력 징후 모니터링을 사용하여 심각한 질병으로 악화하기 전에 가능한 빠른 초기 단계에서 임상의가 개입할 수 있도록 하는 것이다. 임상 등급 센서의 통합이 증가함에 따라 궁극적으로는 콘택트 렌즈처럼 주기적으로 폐기 및 교체하는 일회용 웨어러블 활력 징후 의료 패치를 개발할 수 있게 될 것이다.
그림 1: 입원 환자의 활력 징후를 기록하는 간호사 (출처: Shutterstock)
많은 건강 및 피트니스 웨어러블 기기는 활력 징후 측정 기능을 제공하지만, 사용되는 센서의 품질(대부분 비임상 등급)과 센서가 장착된 위치, 착용하는 동안 신체 접촉의 질을 포함하여 여러 가지 이유로 판독의 무결성이 의심스러울 수 있다. 이러한 장치는 비의료 전문가들이 편리하고 편안한 웨어러블 기기를 사용하여 일상의 자가 관찰 욕구를 만족하기에는 충분할 수 있지만, 숙련된 의료 전문가가 개인의 건강을 적절하게 평가하고 정보에 입각한 진단을 내리는 데 필요한 성능과 정확도 기준에는 부족하다. 반면에 장시간에 걸쳐 임상 등급 활력 징후 관찰을 제공하기 위해 현재 사용되는 장치들은 다양한 정도의 휴대성을 갖추고 있지만 부피가 크고 불편하다.
이 글에서는 이러한 설계 솔루션을 위한 4가지 활력 징후 측정, 즉 혈중 산소포화도(SpO2), 심박수(HR), 심전도(ECG), 호흡수(RR)의 임상적 중요성을 검토하고, 각각 임상 등급 판독을 제공하는 최적의 설계 유형을 알아본다. 기존 측정 솔루션의 단점을 살펴본 후, 마지막으로 3가지 개별 바이오센서의 기능을 단일 패키지에 결합한 고도로 통합된 의료 센서 AFE를 소개한다. 이 AFE는 웨어러블, 일회용 활력 징후 건강 패치의 개념에 훨씬 가깝게 다가가는 잠재력을 가지고 있다.
혈중 산소포화도(SpO2)
건강한 사람은 혈중 산소포화도(SpO2) 수준이 보통 95 ~ 100%이다. 그러나 SpO2 수준이 93% 이하이면 호흡 곤란(COVID-19 환자의 일반적인 증상)을 경험한다는 것을 나타낼 수 있는데, 이는 의료 전문가가 정기적으로 모니터링해야 하는 중요한 활력 징후다. 광혈류측정(photoplethysmography, PPG)는 여러 개의 LED 송신기를 사용하여 표피 아래의 혈관을 비추고, 포토다이오드 수신기를 사용하여 반사된 광 신호를 검출하여 SpO2를 계산할 수 있는 광학 측정 기법이다. PPG는 손목에 착용하는 많은 웨어러블 기기에서 일반적인 기능이 되었지만, PPG 광 신호는 동작 잡음과 일시적으로 변하는 주변광으로 인해 간섭을 받기 쉬워 잘못된 판독을 할 수 있기 때문에 임상 등급의 측정 결과를 제공하지 못한다. 임상 환경에서 SpO2는 주로 움직이지 않는 환자의 손가락에 지속적으로 부착하는 옥시미터를 사용하여 측정된다(그림 2). 배터리를 사용하는 휴대용 버전도 있지만, 간헐적인 측정에만 실용적이다.
그림 2: 손가락에 끼워 SpO2를 측정하는 펄스 옥시미터 (출처: Shutterstock)
심박수(HR)와 심전도(ECG)
건강한 사람의 심박수(HR)는 보통 분당 60 ~ 100회 정도이지만, 개별 맥박 사이의 시간 간격은 일정하지 않다. 심박 변이도(heart rate variability, HRV)라고 부르기도 하는 이것은 심박수가 여러 번의 심박 주기에 걸쳐 측정된 평균값이라는 것을 의미한다. 심장 근육이 수축할 때마다 혈액이 온 몸으로 흐르게 되므로 건강한 개인에게서 심박수와 맥박수는 거의 동일하다. 그러나 일부 심각한 심장 질환에서는 심박수와 맥박수가 달라질 수 있다. 예를 들어 심방세동(Afib) 같은 심장 부정맥의 경우 심장 내의 근육이 수축할 때 혈액을 온몸으로 제대로 보내지 못해 심실 내에 혈액이 고일 수 있는데, 이는 자칫 생명을 위협할 수 있는 상황이 될 수도 있다. 심방세동은 때때로 간헐적이고 일시적으로 짧은 시간 동안에만 일어나기 때문에 알아내기가 어렵다. 40세 이상 뇌졸중 환자의 4분의 1이 심방세동에 의해 일어난다는 세계보건기구(WHO)의 발표는, 이러한 증후를 감지하고 치료하는 것이 얼마나 중요한지 충분한 설명이 된다. PPG 센서는 심박수가 맥박수와 동일하다는 가정 하에 광학 측정을 하기 때문에 심방세동을 감지하는 데 PPG 센서에 의존할 수 없다. Afib를 감지하기 위해서는 장시간에 걸쳐 지속적으로 심장의 전기적 활동을 기록해야 한다. 심장의 전기적 신호를 그래프로 표현한 것을 심전도(ECG)라고 한다. 홀터 모니터(그림 3)는 이를 측정하기 위한 가장 일반적인 임상 등급 휴대용 장치이다. 이 장치는 임상 환경에서 사용되는 정적 ECG 모니터보다 더 적은 수의 전극을 사용하지만 특히 잠잘 때는 착용하기가 다소 번거롭고 불편할 수 있다.
그림 3: 연속 ECG 모니터링을 위한 홀터 모니터 (출처: Shutterstock)
호흡수(RR)
대부분의 건강한 성인에게 기대되는 호흡수는 분당 12 ~ 20회이다. 분당 30회를 초과하는 호흡수는 열이나 기타 다른 이유에 의한 호흡 곤란을 나타내는 지표일 수 있다. 일부 웨어러블 솔루션은 가속도계 또는 PPG 기법을 사용하여 호흡수를 도출하지만, 호흡수의 임상 등급 측정은 ECG 신호에 포함된 정보를 사용하거나 환자의 몸에 부착된 두개 이상의 전극을 사용하여 피부의 전기 임피던스를 특성화하는 생체 임피던스(BioZ) 센서를 사용하여 수행된다. FDA가 승인한 ECG 기능은 일부 고성능 헬스 및 피트니스 웨어러블에서 사용할 수 있지만, 생체 임피던스 감지는 별도의 BioZ 센서 IC를 포함해야 하기 때문에 일반적으로 제공되지 않는 기능이다. 호흡수 외에도 BioZ 센서는 또한 생체 전기 임피던스 분석(bioelectrical impedance analysis, BIA) 및 생체전기 임피던스 분광법(bioelectrical impedance spectroscopy, BIS)을 제공할 수 있는데, 이 두 가지는 신체 근육, 지방 및 수분 조성 수준을 측정하는 데 사용된다. 그 밖에 BioZ 센서는 임피던스 심장 조영술(impedance cardiography, ICG)에 활용되고, 스트레스를 나타내는 유용한 지표가 될 수 있는 전기 피부 반응(galvanic skin response, GSR) 측정에도 사용된다.
3-in-1 센서 솔루션
그림 4는 3가지 개별 센서(PPG, ECG, BioZ)의 기능을 단일 패키지에 통합한 임상 등급 활력 징후 AFE IC의 기능 블록을 보여준다.
그림 4: MAX86178 초저전력, 3-in-1 임상 등급 활력 징후 AFE (출처: 아나로그디바이스)
MAX86178 듀얼 채널 PPG 광학 데이터 수집 시스템은 최대 6개의 LED와 4개의 포토다이오드 입력을 지원하며, LED는 2개의 고전류, 8비트 LED 드라이버로 프로그래밍할 수 있다. 수신 경로에는 2개의 저잡음, 고분해능 판독 채널이 있으며, 각각 독립적인 20비트 ADC와 주변광 제거 회로를 포함하여 120Hz에서 90dB 이상의 주변광 제거 성능을 제공한다. PPG 채널은 최대 113dB SNR을 달성하며, 단 16µA로 Sp02 측정을 지원한다.
ECG 채널은 유연한 이득, 임계 필터링, 저잡음, 높은 입력 임피던스 및 다중 리드 바이어싱 옵션 등 고품질 ECG 데이터를 수집하는 데 필요한 중요한 모든 기능을 제공하는 완벽한 신호 체인이다. 빠른 복구, AC 및 DC 리드-오프 감지, 초저전력 리드-온 감지, 적절한 레그 구동(leg drive) 같은 추가적인 기능을 제공하므로 건식 전극을 탑재한 손목 착용형 장치와 같은 까다로운 애플리케이션에서 견고한 동작이 가능하다. 아날로그 신호 체인은 넓은 범위의 사용자가 선택한 출력 샘플 레이트로 18비트 시그마-델타 ADC를 구동한다.
BioZ 수신 채널은 EMI 필터링과 광범위한 캘리브레이션 기능을 제공한다. BioZ 수신 채널은 또한 높은 입력 임피던스, 낮은 잡음, 프로그래밍 가능한 이득, 저역 통과 및 고역 통과 필터 옵션, 고분해능 ADC를 포함한다. 입력 자극을 생성하는 데 균형 잡힌 구형파 소스/싱크 전류, 사인파 전류, 사인파 및 구형파(둘 다 사용) 전압 자극과 같은 다양한 모드가 있으며, 광범위한 자극 크기와 주파수를 사용할 수 있다. BIA, BIS, ICG, GSR 애플리케이션도 지원한다.
FIFO 타이밍 데이터는 3개 센서 채널을 모두 동기화할 수 있다. 이 AFE IC는 7 x 7 49범프 웨이퍼 레벨 패키지(WLP)로 제공되며, 패키지 크기가 2.6mm x 2.8mm에 불과해 임상 등급 웨어러블 가슴 패치 등에 설계하기에 이상적이다(그림 5).
그림 5: 2개의 습식 전극이 있는 가슴 패치. BIA 및 연속 RR/ICG, ECG, SpO2 AFE를 지원한다. (출처: 아나로그디바이스)
그림 6은 이 AFE를 손목에 착용하는 웨어러블 기기로 설계하여 주문형 BIA 및 ECG에 어떻게 연속 HR, SpO2 및 EDA/GSR을 제공하는지 보여준다.
그림 6: 연속 HR, SpO2, GSR AFE로 BIA 및 ECG를 지원하는, 4개의 건식 전극이 있는 손목 착용형 장치 (출처: 아나로그디바이스)
요약
혈중 산소포화도(SpO2), 심박수(HR), 심전도(ECG) 및 호흡수(RR)는 의료 전문가가 진단 목적으로 사용하는 중요한 활력 징후 측정값들이다. 웨어러블 기기를 사용하는 연속 활력 징후 모니터링은 미래의 의료 모델의 중요한 구성 요소이며, 이를 통해 증상이 나타나기 전에 질병의 발병을 예측할 수 있다. 현재 사용 가능한 많은 활력 징후 모니터 장치들이 생성하는 측정값은 임상 등급이 아닌 센서를 사용하거나 또 BioZ 센서가 없어 호흡수를 정확하게 측정할 수 없기 때문에 의료 전문가들이 사용하기에는 부적합하다. 이 설계 솔루션에서 우리는 3가지 임상 등급 센서인 PPG, ECG, BioZ를 단일 패키지에 통합한 IC를 살펴보고, 이를 가슴이나 손목에 착용하는 웨어러블 기기로 설계하여 SpO2, HR, ECG 및 RR을 측정하는 방법에 대해 알아보았다. 이 제품은 또한 BIA, BIS, GSR 및 ICG를 포함하여 유용한 의료 관련 기능을 추가로 제공할 수 있다. 이 IC는 임상 등급 웨어러블 기기 외에, 스마트 의류에 통합하여 운동선수에게 필요한 유형의 정보를 제공하는 데에도 적합하다.
글: 앤드류 버트(Andrew Burt) 산업 및 헬스케어 사업부문 비즈니스 총괄 매니저 / 아나로그디바이스
오래 전부터 의료 전문가들은 인체의 건강을 나타내는 지표로서 생리적 활력 징후(vital sign)의 중요성을 인식하고 있었지만, 오늘날 COVID-19 팬데믹은 일반인들도 활력 징후의 중요성을 인식하게 만드는 계기가 되었다.
유감스럽게도, 지속적인 활력 징후 모니터링을 받는 대부분의 사람들은 이미 급성 질환으로 치료를 받고 있는 임상 환경에 놓여 있을 가능성이 높다. 미래의 의료 모델은 활력 징후를 질병 치료와 환자 회복의 효과를 나타내는 지표로 사용하는 대신, 질병의 발병을 나타내는 잠재적 지표를 식별하는 도구로 지속적인 원격 활력 징후 모니터링을 사용하여 심각한 질병으로 악화하기 전에 가능한 빠른 초기 단계에서 임상의가 개입할 수 있도록 하는 것이다. 임상 등급 센서의 통합이 증가함에 따라 궁극적으로는 콘택트 렌즈처럼 주기적으로 폐기 및 교체하는 일회용 웨어러블 활력 징후 의료 패치를 개발할 수 있게 될 것이다.
그림 1: 입원 환자의 활력 징후를 기록하는 간호사 (출처: Shutterstock)
많은 건강 및 피트니스 웨어러블 기기는 활력 징후 측정 기능을 제공하지만, 사용되는 센서의 품질(대부분 비임상 등급)과 센서가 장착된 위치, 착용하는 동안 신체 접촉의 질을 포함하여 여러 가지 이유로 판독의 무결성이 의심스러울 수 있다. 이러한 장치는 비의료 전문가들이 편리하고 편안한 웨어러블 기기를 사용하여 일상의 자가 관찰 욕구를 만족하기에는 충분할 수 있지만, 숙련된 의료 전문가가 개인의 건강을 적절하게 평가하고 정보에 입각한 진단을 내리는 데 필요한 성능과 정확도 기준에는 부족하다. 반면에 장시간에 걸쳐 임상 등급 활력 징후 관찰을 제공하기 위해 현재 사용되는 장치들은 다양한 정도의 휴대성을 갖추고 있지만 부피가 크고 불편하다.
이 글에서는 이러한 설계 솔루션을 위한 4가지 활력 징후 측정, 즉 혈중 산소포화도(SpO2), 심박수(HR), 심전도(ECG), 호흡수(RR)의 임상적 중요성을 검토하고, 각각 임상 등급 판독을 제공하는 최적의 설계 유형을 알아본다. 기존 측정 솔루션의 단점을 살펴본 후, 마지막으로 3가지 개별 바이오센서의 기능을 단일 패키지에 결합한 고도로 통합된 의료 센서 AFE를 소개한다. 이 AFE는 웨어러블, 일회용 활력 징후 건강 패치의 개념에 훨씬 가깝게 다가가는 잠재력을 가지고 있다.
혈중 산소포화도(SpO2)
건강한 사람은 혈중 산소포화도(SpO2) 수준이 보통 95 ~ 100%이다. 그러나 SpO2 수준이 93% 이하이면 호흡 곤란(COVID-19 환자의 일반적인 증상)을 경험한다는 것을 나타낼 수 있는데, 이는 의료 전문가가 정기적으로 모니터링해야 하는 중요한 활력 징후다. 광혈류측정(photoplethysmography, PPG)는 여러 개의 LED 송신기를 사용하여 표피 아래의 혈관을 비추고, 포토다이오드 수신기를 사용하여 반사된 광 신호를 검출하여 SpO2를 계산할 수 있는 광학 측정 기법이다. PPG는 손목에 착용하는 많은 웨어러블 기기에서 일반적인 기능이 되었지만, PPG 광 신호는 동작 잡음과 일시적으로 변하는 주변광으로 인해 간섭을 받기 쉬워 잘못된 판독을 할 수 있기 때문에 임상 등급의 측정 결과를 제공하지 못한다. 임상 환경에서 SpO2는 주로 움직이지 않는 환자의 손가락에 지속적으로 부착하는 옥시미터를 사용하여 측정된다(그림 2). 배터리를 사용하는 휴대용 버전도 있지만, 간헐적인 측정에만 실용적이다.
그림 2: 손가락에 끼워 SpO2를 측정하는 펄스 옥시미터 (출처: Shutterstock)
심박수(HR)와 심전도(ECG)
건강한 사람의 심박수(HR)는 보통 분당 60 ~ 100회 정도이지만, 개별 맥박 사이의 시간 간격은 일정하지 않다. 심박 변이도(heart rate variability, HRV)라고 부르기도 하는 이것은 심박수가 여러 번의 심박 주기에 걸쳐 측정된 평균값이라는 것을 의미한다. 심장 근육이 수축할 때마다 혈액이 온 몸으로 흐르게 되므로 건강한 개인에게서 심박수와 맥박수는 거의 동일하다. 그러나 일부 심각한 심장 질환에서는 심박수와 맥박수가 달라질 수 있다. 예를 들어 심방세동(Afib) 같은 심장 부정맥의 경우 심장 내의 근육이 수축할 때 혈액을 온몸으로 제대로 보내지 못해 심실 내에 혈액이 고일 수 있는데, 이는 자칫 생명을 위협할 수 있는 상황이 될 수도 있다. 심방세동은 때때로 간헐적이고 일시적으로 짧은 시간 동안에만 일어나기 때문에 알아내기가 어렵다. 40세 이상 뇌졸중 환자의 4분의 1이 심방세동에 의해 일어난다는 세계보건기구(WHO)의 발표는, 이러한 증후를 감지하고 치료하는 것이 얼마나 중요한지 충분한 설명이 된다. PPG 센서는 심박수가 맥박수와 동일하다는 가정 하에 광학 측정을 하기 때문에 심방세동을 감지하는 데 PPG 센서에 의존할 수 없다. Afib를 감지하기 위해서는 장시간에 걸쳐 지속적으로 심장의 전기적 활동을 기록해야 한다. 심장의 전기적 신호를 그래프로 표현한 것을 심전도(ECG)라고 한다. 홀터 모니터(그림 3)는 이를 측정하기 위한 가장 일반적인 임상 등급 휴대용 장치이다. 이 장치는 임상 환경에서 사용되는 정적 ECG 모니터보다 더 적은 수의 전극을 사용하지만 특히 잠잘 때는 착용하기가 다소 번거롭고 불편할 수 있다.
그림 3: 연속 ECG 모니터링을 위한 홀터 모니터 (출처: Shutterstock)
호흡수(RR)
대부분의 건강한 성인에게 기대되는 호흡수는 분당 12 ~ 20회이다. 분당 30회를 초과하는 호흡수는 열이나 기타 다른 이유에 의한 호흡 곤란을 나타내는 지표일 수 있다. 일부 웨어러블 솔루션은 가속도계 또는 PPG 기법을 사용하여 호흡수를 도출하지만, 호흡수의 임상 등급 측정은 ECG 신호에 포함된 정보를 사용하거나 환자의 몸에 부착된 두개 이상의 전극을 사용하여 피부의 전기 임피던스를 특성화하는 생체 임피던스(BioZ) 센서를 사용하여 수행된다. FDA가 승인한 ECG 기능은 일부 고성능 헬스 및 피트니스 웨어러블에서 사용할 수 있지만, 생체 임피던스 감지는 별도의 BioZ 센서 IC를 포함해야 하기 때문에 일반적으로 제공되지 않는 기능이다. 호흡수 외에도 BioZ 센서는 또한 생체 전기 임피던스 분석(bioelectrical impedance analysis, BIA) 및 생체전기 임피던스 분광법(bioelectrical impedance spectroscopy, BIS)을 제공할 수 있는데, 이 두 가지는 신체 근육, 지방 및 수분 조성 수준을 측정하는 데 사용된다. 그 밖에 BioZ 센서는 임피던스 심장 조영술(impedance cardiography, ICG)에 활용되고, 스트레스를 나타내는 유용한 지표가 될 수 있는 전기 피부 반응(galvanic skin response, GSR) 측정에도 사용된다.
3-in-1 센서 솔루션
그림 4는 3가지 개별 센서(PPG, ECG, BioZ)의 기능을 단일 패키지에 통합한 임상 등급 활력 징후 AFE IC의 기능 블록을 보여준다.
그림 4: MAX86178 초저전력, 3-in-1 임상 등급 활력 징후 AFE (출처: 아나로그디바이스)
MAX86178 듀얼 채널 PPG 광학 데이터 수집 시스템은 최대 6개의 LED와 4개의 포토다이오드 입력을 지원하며, LED는 2개의 고전류, 8비트 LED 드라이버로 프로그래밍할 수 있다. 수신 경로에는 2개의 저잡음, 고분해능 판독 채널이 있으며, 각각 독립적인 20비트 ADC와 주변광 제거 회로를 포함하여 120Hz에서 90dB 이상의 주변광 제거 성능을 제공한다. PPG 채널은 최대 113dB SNR을 달성하며, 단 16µA로 Sp02 측정을 지원한다.
ECG 채널은 유연한 이득, 임계 필터링, 저잡음, 높은 입력 임피던스 및 다중 리드 바이어싱 옵션 등 고품질 ECG 데이터를 수집하는 데 필요한 중요한 모든 기능을 제공하는 완벽한 신호 체인이다. 빠른 복구, AC 및 DC 리드-오프 감지, 초저전력 리드-온 감지, 적절한 레그 구동(leg drive) 같은 추가적인 기능을 제공하므로 건식 전극을 탑재한 손목 착용형 장치와 같은 까다로운 애플리케이션에서 견고한 동작이 가능하다. 아날로그 신호 체인은 넓은 범위의 사용자가 선택한 출력 샘플 레이트로 18비트 시그마-델타 ADC를 구동한다.
BioZ 수신 채널은 EMI 필터링과 광범위한 캘리브레이션 기능을 제공한다. BioZ 수신 채널은 또한 높은 입력 임피던스, 낮은 잡음, 프로그래밍 가능한 이득, 저역 통과 및 고역 통과 필터 옵션, 고분해능 ADC를 포함한다. 입력 자극을 생성하는 데 균형 잡힌 구형파 소스/싱크 전류, 사인파 전류, 사인파 및 구형파(둘 다 사용) 전압 자극과 같은 다양한 모드가 있으며, 광범위한 자극 크기와 주파수를 사용할 수 있다. BIA, BIS, ICG, GSR 애플리케이션도 지원한다.
FIFO 타이밍 데이터는 3개 센서 채널을 모두 동기화할 수 있다. 이 AFE IC는 7 x 7 49범프 웨이퍼 레벨 패키지(WLP)로 제공되며, 패키지 크기가 2.6mm x 2.8mm에 불과해 임상 등급 웨어러블 가슴 패치 등에 설계하기에 이상적이다(그림 5).
그림 5: 2개의 습식 전극이 있는 가슴 패치. BIA 및 연속 RR/ICG, ECG, SpO2 AFE를 지원한다. (출처: 아나로그디바이스)
그림 6은 이 AFE를 손목에 착용하는 웨어러블 기기로 설계하여 주문형 BIA 및 ECG에 어떻게 연속 HR, SpO2 및 EDA/GSR을 제공하는지 보여준다.
그림 6: 연속 HR, SpO2, GSR AFE로 BIA 및 ECG를 지원하는, 4개의 건식 전극이 있는 손목 착용형 장치 (출처: 아나로그디바이스)
요약
혈중 산소포화도(SpO2), 심박수(HR), 심전도(ECG) 및 호흡수(RR)는 의료 전문가가 진단 목적으로 사용하는 중요한 활력 징후 측정값들이다. 웨어러블 기기를 사용하는 연속 활력 징후 모니터링은 미래의 의료 모델의 중요한 구성 요소이며, 이를 통해 증상이 나타나기 전에 질병의 발병을 예측할 수 있다. 현재 사용 가능한 많은 활력 징후 모니터 장치들이 생성하는 측정값은 임상 등급이 아닌 센서를 사용하거나 또 BioZ 센서가 없어 호흡수를 정확하게 측정할 수 없기 때문에 의료 전문가들이 사용하기에는 부적합하다. 이 설계 솔루션에서 우리는 3가지 임상 등급 센서인 PPG, ECG, BioZ를 단일 패키지에 통합한 IC를 살펴보고, 이를 가슴이나 손목에 착용하는 웨어러블 기기로 설계하여 SpO2, HR, ECG 및 RR을 측정하는 방법에 대해 알아보았다. 이 제품은 또한 BIA, BIS, GSR 및 ICG를 포함하여 유용한 의료 관련 기능을 추가로 제공할 수 있다. 이 IC는 임상 등급 웨어러블 기기 외에, 스마트 의류에 통합하여 운동선수에게 필요한 유형의 정보를 제공하는 데에도 적합하다.
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