ams introduces ultra-thin sensor bringing new blood-oxygen monitoring capability to earbuds, patches, and other wearable devices ams stellt einen ultradünnen Sensor vor, der es ermöglicht, Ohrhörer, Pflaster und sonstige tragbare Geräte auch zur Überwachung der Blutsauerstoffsättigung zu verwenden
2020/09/17
AS7038RB SpO2 sensor integrates photodiode, filter and signal processing in a compact package just 0.65mm thin
Der AS7038RB SpO2-Sensor integriert eine Fotodiode, Filter und die Signalverarbeitung in einem kompakten, nur 0,65mm dünnen Gehäuse
German version
News facts:
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AS7038RB SpO2 sensor integrates photodiode, filter and signal processing in a compact package just 0.65mm thin
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Superior optical performance supports use in medical-grade patient-monitoring patches and oximeters, enabling remote monitoring by healthcare teams
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Sensor includes electrical circuitry for concurrent ECG measurement
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Can be used to aid COVID-19 (SARS-CoV-2) early-symptom diagnostics
Premstaetten, Austria (September 17, 2020) -- ams (SIX: AMS), a leading worldwide supplier of high performance sensor solutions, today introduces the industry’s thinnest dedicated sensor for blood oxygen saturation (SpO2) measurement, bringing the capability to remotely monitor this vital sign to small consumer products such as earbuds, smart watches and wristbands, as well as to medical devices such as patches and oximeters.
The high performance of the new AS7038RB SpO2 sensor also means that it is suitable for innovative applications in remote diagnostic equipment, such as disposable patches used for SpO2 and electro-cardiogram (ECG) measurement in hospital emergency rooms. This gives medical teams and patients greater flexibility to choose how, where and when measurements of these vital signs are taken using non-invasive methods for fast response.
In fact, a growing body of evidence suggests that low SpO2 is an early symptom of the COVID-19 disease before the onset of breathing difficulty in some at-risk patients. The development of a wearable SpO2 measurement device based on the AS7038RB can be used remotely and there-fore help in the treatment of people infected with the SARS-CoV-2 virus.
Wim Renirie, Vice President and General Manager for the Accessory and Wearable Solutions Business Line at ams, said: “The introduction of the AS7038RB marks another ams breakthrough in technology for remote diagnostics. ams is working actively with a range of partners to develop innovative solutions for the testing and diagnosis of COVID-19. The AS7038RB offers an additional diagnostic tool, enabling the creation of wearable and disposable equipment for monitoring blood oxygen saturation accurately and safely, without requiring the presence of a medical practitioner.”
Small form factor and high integration for use in space-constrained designs
The AS7038RB’s combination of small size, integrated functionality, and a high-performance signal chain makes it ideal for OEMs that are developing innovative applications for health monitoring in space-constrained consumer or medical products. The sensor, housed in a package with a footprint of 3.70mm x 3.10mm and which is just 0.65mm thin, integrates a highly sensitive photo-diode, four LED drivers, an analog front end, and a sequencer. It is supplied with application soft-ware for SpO2 and heart rate measurement. The analog front end also supports concurrent ECG measurement complying with the requirements of the IEC 6060-2-47 medical standard.
The accuracy of the AS7038RB’s SpO2 measurements, very closely matching the outputs from medical-grade pulse oximeters used in hospital testing facilities, is in part due to the unique on-wafer interference filter technology developed by ams. The filter enables the AS7038RB to capture optical signals in the 590nm-710nm and near infrared (800nm-1050nm) wavelength bands of inter-est for SpO2 measurement, while blocking interference from ambient light at other wavelengths.
When combined with ams’ high-sensitivity photodiode, which has a large light-sensitive area of 2.5mm2, this produces a very high optical signal-to-noise ratio. This eases implementation in optically challenging applications such as disposable chest patches, wristbands, and smart watches.
Innovative flexible implementation allows use in a wide range of applications
The AS7038RB’s provision of drivers for up to four external LEDs gives OEMs the flexibility to place the LEDs in the best position for the application. This means LED placement can be optimized for the different skin thicknesses and bone structure at the wrist, chest, forehead, finger, etc.
The sensor’s high sensitivity and high signal-to-noise ratio enable it to operate effectively with a low optical power output from the LEDs. The integrated LED drivers provide for adjustment of the drive current, so the OEM can balance system power consumption and measurement performance, helping to extend run-time between battery charges in devices such as earbuds, which contain a small battery power source.
The AS7038RB is available for sampling now and goes into mass production in October.
Please click here for sample requests or more technical information about the AS7038RB SpO2 sensor.
Further family members for heart rate and heart-rate variability monitoring
ams is also announcing today the AS7038GB, a version of the sensor with peak sensitivity at the 525nm (green) wavelength for use in heart rate (HRM) and heart rate variability (HRV) measurement. A modular version, the AS7030B HRM/HRV sensor, integrates two 535nm LEDs in a single package measuring 3.55mm x 6.2mm x 1mm.
Fakten:
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Der AS7038RB SpO2-Sensor integriert eine Fotodiode, Filter und die Signalverarbeitung in einem kompakten, nur 0,65mm dünnen Gehäuse
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Die hervorragende optische Leistung ermöglicht den Einsatz in medizinisch hochwertigen Sensor-Pflastern sowie Oxymetern zur medizinischen Überwachung der Vitalwerte der Patienten und erlaubt auch eine Fernüberwachung durch Gesundheitspflegeteams
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Der Sensor umfasst auch einen integrierten Schaltkreis für die gleichzeitige EKG-Messung
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Er kann zur Unterstützung der Diagnostik von COVID-19 (SARS-CoV-2)-Frühsymptomen verwendet werden
Premstätten, Österreich (17. September 2020) -- ams (SIX: AMS), ein weltweit führender Anbieter von Hochleistungssensorlösungen, stellt heute den branchenweit dünnsten Sensor für die Messung der Sauerstoffsättigung des Blutes (SpO2) vor, der eine Fernüberwachung dieses Vitalwerts mit mobilen Geräten wie Ohrhörern, Smartwatches und Fitnessbändern sowie mit medizinischen Geräten wie Sensor-Pflastern und Oxymetern ermöglicht.
Die Leistungsfähigkeit des neuen AS7038RB SpO2-Sensor sorgt auch dafür, dass sich dieser Sensor für innovative Anwendungen in Ferndiagnosegeräten eignet, beispielsweise in Einweg-Pflastern, die für SpO2- und EKG-Messungen in der Notaufnahme in Krankenhäusern verwendet werden. Dies gibt den Ärzteteams und Patienten eine größere Entscheidungsfreiheit in Bezug auf die Frage, wie, wo und wann Messungen dieser Vitalwerte mit nicht-invasiven Methoden durchgeführt werden, die im Ernstfall ein schnelles Eingreifen ermöglichen.
Tatsächlich deutet immer mehr darauf hin, dass ein niedriger SpO2-Wert ein Frühsymptom von COVID-19 sein kann; und dass dieses Symptom bereits dann festgestellt werden kann, wenn bei einigen Risikopatienten noch gar keine Atembeschwerden aufgetreten sind. Ein tragbares SpO2-Messgerät, das auf dem AS7038RB basiert, kann per Fernüberwachung ausgelesen werden und somit bei der Behandlung von Menschen helfen, die mit dem SARS-CoV-2-Virus infiziert sind.
Wim Renirie, Vice President und General Manager für den Geschäftsbereich Accessory & Wearable Solutions bei ams, sagte: „Die Einführung des AS7038RB stellt einen weiteren Durchbruch von ams in Bezug auf Ferndiagnose-Technologien dar. ams arbeitet aktiv mit einer Reihe von Partnern zusammen, um innovative Lösungen für die Prüfung und Diagnose von COVID-19 zu entwickeln. Der AS7038RB bietet ein zusätzliches Diagnose-Tool, das die Herstellung von tragbaren Geräten und Einweggeräten zur genauen und sicheren Überwachung der Sauerstoffsättigung des Blutes ermöglicht, ohne dass bei der Überwachung die Anwesenheit eines Arztes erforderlich wäre.“
Kleiner Formfaktor und hohe Integration zur Verwendung bei eingeschränkten Platzverhältnissen
Die Kombination aus geringer Größe, integrierter Funktionalität und einer hochleistungsfähigen Signalkette macht den AS7038RB ideal für OEMs, die innovative Anwendungen für die Gesundheitsüberwachung in platzkritischen Verbraucher- oder Medizinprodukten entwickeln.
Der in einem Gehäuse mit einer Grundfläche von nur 3,70mm x 3,10mm und einer Höhe von nur 0,65mm untergebrachte Sensor integriert eine hochempfindliche Fotodiode, vier LED-Treiber, ein analoges Frontend und einen Sequenzer. Er wird mit einer Anwendungssoftware für SpO2- und Herzfrequenzmessung geliefert. Das analoge Frontend unterstützt auch eine gleichzeitige EKG-Messung, die den Anforderungen der medizinischen Norm IEC 6060-2-47 entspricht.
Die Genauigkeit der SpO2-Messungen des AS7038RB entspricht exakt den Ausgangssignalen von Pulsoxymetern medizinischer Güte, die in Krankenhäusern verwendet werden. Dies ist zum Teil auf die von ams entwickelte einzigartige Technologie eines Interferenzfilters auf Wafer zurückzuführen. Der Filter ermöglicht es dem AS7038RB, optische Signale in den für die SpO2-Messung relevanten Wellenlängenbändern 590nm-710nm und im Nahinfrarotbereich (800nm-1050nm) zu erfassen und gleichzeitig Interferenzen durch Umgebungslicht der anderen Wellenlängen zu eliminieren.
In Kombination mit der hochempfindlichen Fotodiode von ams, die eine große lichtempfindliche Fläche von 2,5mm2 aufweist, ergibt sich ein sehr hohes optisches Signal-Rausch-Verhältnis. Dies erleichtert die Implementierung bei optisch anspruchsvollen Anwendungen wie Einweg-Brustpflastern, Fitnessbändern und Smartwatches.
Eine innovative flexible Implementierung ermöglicht den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen
Durch die Bereitstellung von integrierten LED-Treibern für bis zu vier externe LEDs bietet der AS7038RB den OEMs die Flexibilität, die LEDs in der für die jeweilige Anwendung besten Position zu platzieren. Dadurch kann die Platzierung der LED für die unterschiedlichen Varianten der Hautdicke und Knochenstrukturen an Handgelenk, Brust, Stirn, Finger usw. optimiert werden.
Die hohe Empfindlichkeit und das hohe Signal-Rausch-Verhältnis des Sensors ermöglichen einen sicheren Betrieb bei einer geringen optischen Ausgangsleistung der LEDs. Die integrierten LED-Treiber sorgen für eine Anpassung des Antriebstroms, so dass der OEM den Stromverbrauch des Systems und die Messleistung ausbalancieren kann. Das trägt zu einer Verlängerung der Akku-Laufzeit in Geräten wie Ohrhörern bei.
Der AS7038RB ist ab sofort zur Bemusterung verfügbar und geht im Oktober in die Massenproduktion.
Klicken Sie hier für Musteranfragen oder bei Bedarf an weiteren technischen Informationen über den AS7038RB SpO2-Sensor.
Weitere Produkte dieser Produktfamilie zur Überwachung der Herzfrequenz und Herzfrequenzvariabilität
ams stellt heute auch den AS7038GB vor, eine weitere Version des Sensors mit Spitzenempfindlichkeit bei einer Wellenlänge von 525nm (grün) für den Einsatz bei der Messung der Herzfrequenz (HRM) und der Herzfrequenzvariabilität (HRV). Neben dem AS7038GB bietet ams ebenfalls einen modular aufgebauten HRM/HRV-Sensor an. Der HRM/HRV-Sensor AS7030B umfasst neben Photodetector und Signalaufbereitung zusätzlich zwei 535nm-LEDs in einem einzigen Gehäuse mit folgenden Abmessungen: 3,55mm x 6,2mm x 1mm.
Durch die Kombination von LEDs, Photodioden, Optik sowie der erforderlichen Signalaufbereitung entsteht ein für OEMs einfach zu handhabendes Plug & Play Modul, was mit äußerst geringem Entwicklungsaufwand in handelsübliche Fitnessbänder oder medizinische HRM/HRV Überwachungsgeräte integriert werden kann.