medizin&technik 02.2021

■ [ TECHNIK ] Sensor

■ [ TECHNIK ] Sensor in Ohrhörer oder Pflaster misst Sauerstoffsättigung im Blut Telemedizin | Die Fernüberwachung von Vitalwerten kann dabei helfen, frühzeitig Krankheitssymptome zu erkennen. Ein ultradünner Sensor von AMS, der sich im Pflaster oder in mobilen Geräten wie Ohrhörer oder Smartwatches versteckt, übernimmt beispielsweise die Messung der Sauerstoffsättigung des Blutes (SpO 2 ). Ein niedriger SpO 2 -Wert, also zu wenig Sauerstoff im Blut, kann ein Frühsymptom von Covid-19 sein. Inzwischen weiß man auch, dass dieses Symptom bereits dann festgestellt werden kann, wenn beispielsweise bei einem Risikopatienten noch gar keine Atembeschwerden aufgetreten sind. Die klassische Methode, Vitalwerte des Körpers zu messen, sind entweder auf die Haut applizierte oder anderweitig am Körper angebrachte Sensoren. Ein tragbares Gerät zur Messung der Sauerstoffsättigung des Blutes, das auf dem Sensor AS7038RB von AMS basiert, kann per Fernüberwachung ausgelesen werden und somit bei der Behandlung von Menschen helfen, die mit dem Coronavirus infiziert sind. Der ultradünne Sensor der österreichischen AMS AG aus Premstätten wird in Ferndiagnosegeräten eingesetzt, beispielsweise in Einweg-Pflastern, die für SpO 2 - und EKG-Messungen in der Notaufnahme in Krankenhäusern verwendet werden. Das gibt Ärzten und Patienten eine größere Entscheidungsfreiheit bei der Frage, wie, wo und wann Messungen dieser Vitalwerte mit nicht-invasiven Methoden durchgeführt werden, die im Ernstfall ein schnelles Eingreifen ermöglichen. (Bild: AMS) Der ultradünne Sensor ermöglicht es, Ohrhörer, Pflaster und sonstige tragbare Geräte auch zur Überwachung der Blutsauerstoffsättigung zu verwenden Um seine Ferndiagnose-Technologie auszubauen, arbeitet AMS aktiv mit einer Reihe von Partnern zusammen. Aktuell speziell, um neue Lösungen für die Prüfung und Diagnose von Covid-19 zu entwickeln. Der Sensor sei dafür ein zusätzliches Diagnose-Tool, das die Herstellung von tragbaren Geräten und Einweggeräten zur genauen und sicheren Überwachung der Sauerstoffsättigung des Blutes ermöglicht, ohne dass dabei die Anwesenheit eines Arztes erforderlich ist. Hohe Integration und kleine Form für flexible Anwendungen Die Kombination aus geringer Größe, integrierter Funktionalität und einer leistungsfähigen Signalkette macht den flachen Sensor ideal für Anwendungen zur Gesundheitsüberwachung in platzkritischen Verbraucher- oder Medizinprodukten. Der in einem Gehäuse mit einer Grundfläche von 3,70 mm x 3,10 mm und einer Höhe von 0,65 mm untergebrachte AS7038RB integriert eine hochempfindliche Fotodiode, vier LED-Treiber, ein analoges Frontend und einen Sequenzer. Er wird mit einer Anwendungssoftware für SpO 2 - und Herzfrequenzmessung gelie- fert. Das analoge Frontend unterstützt auch eine gleichzeitige EKG-Messung, die den Anforderungen der medizinischen Norm IEC 6060-2-47 entspricht. In Kombination mit einer hochempfindlichen Fotodiode von AMS, die eine große lichtempfindliche Fläche von 2,5 mm 2 aufweist, zeigt der Sensor ein hohes optisches Signal-Rausch -Verhältnis. Dies erleichtert die Implementierung bei optisch anspruchsvollen Anwendungen wie Einweg-Brustpflastern, Fitnessbändern und Smartwatches. Der Sensor verfügt über integrierte LED-Treiber für bis zu vier externe LEDs. Dadurch ergibt sich die Flexibilität, die LEDs in der für die jeweilige Anwendung besten Position zu platzieren. So lässt sich ihr Einsatz für die unterschiedlichen Varianten der Hautdicke und Knochenstrukturen an Handgelenk, Brust, Stirn oder Finger optimieren. (su) ■ www.ams.com Fakten zum Sensor ■ Der AS7038RB SpO 2 -Sensor integriert eine Fotodiode, Filter und die Signalverarbeitung in einem kompakten, 0,65 mm dünnen Gehäuse. ■ Die hohe optische Leistung ermöglicht den Einsatz in medizinischen Sensor- Pflastern sowie Oxymetern zur medizinischen Überwachung der Vitalwerte und erlaubt auch eine Fernüber - wachung durch Gesundheitspflegeteams. ■ Der Sensor umfasst auch einen integrierten Schaltkreis für die gleichzeitige EKG-Messung. ■ Er kann zur Unterstützung der Dia - gnostik von COVID-19 (Sars-CoV-2)- Frühsymptomen verwendet werden. 42 medizin&technik 02/2021

LED-Sensor hat das Luftvolumen im Blick Differenzdrucksensoren | Spirometer werden zur Überprüfung der Lungenfunktion eingesetzt. LDE-Sensoren von First Sensor sorgen für eine präzisere Messqualität bei mobilen Spirometern von Geratherm. Die Geräte der Spirostik Blue-Modellreihe der Bad Kissinger Geratherm Respiratory GmbH sind Messinstrumente, die das ein- und ausgeatmete Luftvolumen (Atemvolumen) sowie den Luftvolumenstrom und dessen zeitliche Veränderlichkeit kontrollieren. Dabei tragen die Geräte zur Reduktion von Kreuzkontaminationen bei. Gerade in der Pandemie kommt ihnen eine besondere Bedeutung zu. Um präzise messen zu können, werden bei Spirostik Blue spezielle LDE-Sensoren der First Sensor AG, Berlin, eingesetzt. Sie nutzen zur Differenzdruckerfassung die thermische Massendurchflussmessung. Das heißt, die Sensoren funktionieren physikalisch als Durchflusssensoren, in der Anwendung wird dann die Druckdifferenz ausgewertet. Damit bieten sie eine Alternati- ve zur herkömmlichen piezoresistiven Druckmessung. Zusätzlich erlaubt die Halbleitertechnologie kostengünstige und gleichzeitig sehr stabile und kleine Konstruktionen. In den Spirostik-Blue-Spirometern von Geratherm finden sich pro Gerät zwei LDE-Differenzdrucksensoren, die über eine interne automatische Zero-Funk tion verfügen. Mit dieser Funktion wird der Nullpunkt des Sensors neu kalibriert. Die Signalverstärkung bleibt unangetastet, da sie sich linear zum neuen Nullpunkt verschiebt. Zudem müssen die Sensoren der L-Serie die strenge Vorgaben in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Verschmutzung erfüllen. Da bei diesen Sensoren der Messvorgang auf Chip-Ebene in einem Strömungskanal in Nanogröße stattfindet, liegt ein sehr hoher pneumatischer Strömungswiderstand vor. Durch die Trägheit der Partikel dringen Feuchtigkeit und Schmutz im Bypass-Aufbau somit nicht bis zum Sensor vor. (Bild: First Sensor) LDE-Sensoren sind unempfindlich gegen Feuchtigkeit und Verschmutzung und bieten beim mobilen Spirometer Spirostik Blue eine hohe Messgenauigkeit durch Auto-Zero VIRTUELL 20. – 22. APRIL 2021 Im Verbund mit CONNECT MedtecSUMMIT Kongress, Internationale Community, ausgefeiltes Matchmaking INNOVATE Wegweisende Fortschritte, Weiterentwicklungen, neueste Trends DO BUSINESS Geschäftskontakte knüpfen, Know-How nutzen, Lösungen finden Ideeller Träger 02/2021 medizin&technik 43