Современная электроника №3/2022

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 Новейшие разработки в области медицинской электроники для борьбы с вирусом и не только Рис. 1. Вид тканевой маски с магнитом для крепления оригинального биодатчика FaceBit Рис. 2. Вид с внутренней стороны маски на плату с датчиками Несколько инертно относительно начала пандемии, и тем не менее разработчики во всем мире ориентировали электронную промышленность на создание smart-масок для лица. Такие респираторы, с одной стороны, выполняют ту же функцию защиты от токсичных частиц, передающихся воздушно-капельным путем, но с другой – электронная начинка «умной маски» имеет диагностический потенциал, оперативность считывания данных и, в перспективе, другие широкие полезные возможности по измерению параметров, значимых для здоровья человека. В статье рассматривается перспективная разработка для применения в области медицины. Андрей Кашкаров (ak35@yandex.ru) Современные носимые электронные устройства (мобильные устройства), устройства IoT и особенно медицин- ская техника, где время работы от эле- мента питания является критически важным параметром, благодаря раз- работчикам РЭА и «вызовам времени», таким как пандемиия коронавиру- са, стремительно наращивают функ- циональные возможности. Поэтому предъявляются высокие требования к системам электропитания. Главный вызов сегодняшнего дня в медицин- ской индустрии и не только – макси- мально продлить срок службы порта- тивного устройства от одной батареи. Мы будем говорить об этом на протя- жении всей статьи. Она посвящена раз- работке американских коллег. В электронном устройстве, представ- ленном в начале 2022 года широкой общественности инженерами Северо- западного университета (Northwestern Univesity) в г. Эванстон, штат Иллинойс, США, электронный датчик, встроенный в маску для лица, по частоте дыхания определяет сердечный ритм (пульс) и насыщенность кислородом – сатура- цию. А также измеряет температуру, влажность, такой условный параметр, как «сила выдоха»: всё это диагностиру- ется и фиксируется по времени. Анали- тическая электронная схема основана на микропроцессоре и имеет настра- иваемый уровень звуковой индика- ции, срабатывающей, если заданные параметры превысят условную нор- му. Перспективы в дальнейшей раз- работке устройства в оперативной – в режиме онлайн – передаче полученных и интерпретированных данных бес- проводным способом на сервер, кото- рый удалённо контролирует медицин- ский квалифицированный работник с дипломом врача. С помощью удалён- ного сервера обеспечивается хране- ние информации длительное время, что позволяет отслеживать динамику развития болезни. Таким образом, пандемия коронави- руса «сформировала» идею удалённого медицинского контроля заражённого пациента, но рассматриваемый элек- тронный способ уместен для контроля любого вирусного (простудного) забо- левания, не только COVID-19, ставше- го уже стигмой. Удалённый контроль с помощью сего сенсорного устройства и интерпретация полученных данных позволяют своевременно оказывать медицинскую помощь, анализируя проблему адекватно состоянию паци- ента, часто ещё до того, как сам он субъ- ективно почувствует дискомфорт или ухудшение состояния. В этом объектив- ная реальность устройств электронной техники: они не обладают всеми преи- муществами человеческого разума, но не имеют также ангажированности, в результате чего исключается человече- ский фактор, который нередко имеет место в основе диагностической ошиб- ки, в том числе в медицинской сфере. Поэтому изобретение американских коллег имеет огромные перспективы развития. Новую интеллектуальную сенсорную платформу для лицевых масок назва- ли «Fitbit для лица», или, в оригинале, FaceBit. Лёгкий сенсорный биодатчик снабжён компактным магнитом диаме- тром 6,35 мм для крепления к любой тканевой или хирургической, а также технической (на манер респиратора против пыли) маске с металлической вставкой. Может быть легко демонтиро- ван. На рис. 1 представлен вид тканевой маски с магнитом для крепления ориги- нального биодатчика FaceBit. На рис. 2 представлен вид с внутренней стороны маски на плату с датчиками. Вид платы с биодатчиками представлен на рис. 3. Широкое применение в быту Тем же научным сообществом раз- работано приложение для смартфо- на, которое считывает, идентифици- рует и интерпретирует полученные данные в формат, удобный для визу- ального восприятия. Таким образом, с использованием приложения кон- струкция стала доступной и удобной для широкого бытового применения. Приложение в режиме реального вре- мени предупредит (в зависимости от доступных на смартфоне настроек) владельца об изменении границ кон- тролируемых параметров, среди кото- рых анонсирована даже влажность маски, то есть сигнал о необходимости её замены. «Умное», компактное, легко- съёмное устройство для мониторинга