Analog Devices präsentierte ein Analog Front End (AFE) für Single-Lead-Herzfrequenzmonitore mit geringem Stromverbrauch für ein breites Anwendungsfeld in der Überwachung von Vitalzeichen. Das AFE des Typs AD8232 ist, nach eigenen Angaben, um 50 % kleiner als konkurrierende Lösungen und nimmt 20 % weniger Leistung auf. Stromverbrauch, Größe und Integrationsgrad des Produkts ermöglichen die Entwicklung von Herzfrequenz- und Herzüberwachungs-Geräten, die außerhalb von Intensivstationen einsetzbar sind – beispielsweise auf dem Fitness-Sektor oder bei der Fernüberwachung von Patienten.

Im Unterschied zu ähnlichen Lösungen, die häufig von bestehenden Herzüberwachungs-Lösungen für den klinischen Einsatz abgeleitet sind, wurde der AD8232 speziell für die EKG-Signalaufbereitungs-Anforderungen von neuen Fitness-Produkten, portablen oder am Köper tragbaren Überwachungsgeräten und Patienten-Fernüberwachungs-Lösungen ausgelegt. Anders als die Topologien, die in vielen heutigen integrierten Lösungen zum Einsatz kommen, umfasst die hochflexible analoge Filterkonfiguration des AD8232 ein Hochpassfilter mit zwei Polstellen, das eng an die Instrumentenverstärker-Architektur des IC angebunden ist, sowie einen frei verwendbaren Operationsverstärker, mit dem vom Anwender Tiefpassfilter-Techniken mit mehreren Polstellen realisiert werden können, um Leitungsrauschen und andere Störungen zu entfernen.

Durch die in einer Stufe erfolgende Signalaufbereitung mit hoher Verstärkung und Hochpassfilterung kommt der AD8232 mit DC-Offsets zwischen den Elektroden zurecht und kann mit nur einer Versorgungsspannung betrieben werden. Dank seines analogen Eingangs lässt sich der AD8232 sowohl mit einem diskreten A/D-Wandler als auch mit einem Mikrocontroller mit integriertem ADC kombinieren. Systemdesigner erhalten damit die nötige Flexibilität, um im Fitness-Segment und bei der Patienten-Fernüberwachung einen neuen Grad an Nutzwert und Performance zu bieten.

„Es besteht eine wachsende Nachfrage nach stationären, portablen und am Körper tragbaren Herzfrequenzmonitoren, die zur Vitalzeichen-Messung eingesetzt werden, sei es zu Trainingszwecken, in Home-Fitness-Equipment oder bei der Fernüberwachung von Patienten“, sagt Patrick O’Doherty, Vice President, Healthcare Segment, Analog Devices und verweist auf die ganz besonderen Designkriterien, die bei dieser Art nicht-diagnostischer Überwachung gelten. „Nach unserer Ansicht bringt unser AD8232 hierfür eine besser gegliederte, ausgewogenere Signalverarbeitungs-Architektur mit und bietet mehr Flexibilität, was die Wahl der Back-End-Komponenten und das Filterdesign betrifft. Das Resultat sind Systemdesigns, die einfacher zu entwerfen, zuverlässiger und präziser sind als existierende Lösungen.“

Weitere Informationen über das Herzfrequenzmonitor-AFE AD8232
Zusätzlich zu dem Instrumenten‑ und dem Operationsverstärker enthält das Herzfrequenzmonitor-AFE AD8232 einen Referenzpuffer, eine Right Leg Drive-Schaltung und eine Shutdown-Funktion. Ferner bietet der AD8232 vom Anwender wählbare (AC oder DC) Ableitungs-Detektorschaltungen. Die stellen fest, wenn sich eine Elektrode vom Patienten bzw. Benutzer gelöst hat, und geben eine entsprechende Warnmeldung an das System ab. Ein weiteres Merkmal des neuen Herzfrequenzmonitor-AFE  ist eine innovative Fast-Restore-Betriebsart, die das Herzsignal schnell und automatisch wiederherstellt, wenn während einer Übung oder einer anderen Aktivität der Kontakt zu einer Elektrode zeitweilig verlorengeht. Die Nutzererfahrung gewinnt hierdurch entscheidend an Qualität.

Wichtige Eigenschaften des Herzfrequenzmonitor-AFE AD8232

• Stromaufnahme: 180 µA
• 4 mm x 4 mm großes LFCSP-Gehäuse mit 20 Pins
• Einstellbares Hochpassfilter mit 2 Polstellen
• Einstellbares Tiefpassfilter mit 3 Polstellen und Verstärker
• AC/DC-Detektierung von Ableitungs-Unterbrechungen und Fast-Restore-Modus
• Rauschen: 20 µVp-p (0,5 Hz bis 40 Hz)
• Gleichtaktunterdrückung: 80 dB (DC bis 60 Hz)
• Integrierte Right Leg Drive-Schaltung
• Versorgungsspannungsbereich: 2,0 bis 3,5 V
• Shutdown-Funktion

Verfügbarkeit und Preis

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