Physiologisches Sensor-Array

Ein physiologisches Sensor-Array ist eine kritische Komponente in medizinischen Überwachungsgeräten, die mehrere spezialisierte Sensoren integriert, um Echtzeitdaten zu Vitalzeichen und anderen physiologischen Parametern zu erfassen, zu verarbeiten und zu übertragen. Es fungiert als primäre Datenerfassungsschnittstelle und ermöglicht eine umfassende Patientenüberwachung in klinischen, ambulanten und entfernten Gesundheitsumgebungen. Das Array umfasst typischerweise Elektroden für elektrische Aktivität (z. B. EKG, EEG), optische Sensoren für Blutsauerstoffsättigung und Druckaufnehmer für Kraft- oder Druckmessungen. Diese Sensoren sind auf einem flexiblen Polyimid-Substrat montiert und mit medizinischem Silikon und Epoxidharz für Biokompatibilität und Schutz verkapselt. Die analogen Signale jedes Sensors werden durch Verstärkung und Filterung aufbereitet, dann durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) mit einer Auflösung von 16 bis 24 Bit digitalisiert. Ein Mikrocontroller oder System-on-Chip (SoC) verarbeitet die digitalen Daten, die dann über USB 2.0/3.0 oder optional Bluetooth an ein Hostgerät zur Anzeige, Analyse und Speicherung übertragen werden. Das Array unterstützt 8 bis 32 Kanäle mit Abtastraten von 250 bis 1000 Hz pro Kanal und bietet eine hohe Eingangsimpedanz (≥10 MΩ) und Gleichtaktunterdrückung (≥100 dB), um die Signalgenauigkeit zu gewährleisten. Es arbeitet in einem Temperaturbereich von 0–45 °C und kann zwischen -20 und 60 °C gelagert werden, mit relativer Luftfeuchtigkeit von 10–90% nicht kondensierend. Das Gerät ist mit IP22 bis IP44 gegen Staub und Wasser geschützt, wird mit 3,3–5 V Gleichspannung betrieben und verbraucht 0,5–2,5 W, abhängig von aktiven Kanälen und Abtastung. Sein kompaktes Design, das 200–500 g wiegt und 100×60×20 bis 150×80×30 mm misst, eignet sich für tragbare Überwachung. Überprüfen Sie vor dem Kauf oder der Verwendung immer die modellspezifischen Spezifikationen und geltenden Normen mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten.

Das Array funktioniert, indem einzelne Sensoren (z. B. Elektroden, optische Sensoren, Druckaufnehmer) verwendet werden, um spezifische physiologische Phänomene (elektrische Aktivität, Lichtabsorption, Kraft) zu erfassen. Diese analogen Signale werden aufbereitet (verstärkt, gefiltert), durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) digitalisiert und von einem Mikrocontroller oder System-on-Chip (SoC) verarbeitet. Die verarbeiteten Daten werden dann über kabelgebundene oder drahtlose Schnittstellen an das Host-Überwachungsgerät zur Anzeige, Analyse und Speicherung übertragen.