Un sensore flessibile integrato per EEG e PPG

Una piattaforma basata su PET che combina elettrodi EEG frontali e rilevamento ottico riflessivo di tendenze PPG.

DONGGUAN, Cina — 23 settembre 2026 — VMANX INDUSTRIAL CO., LIMITED ha sviluppato una piattaforma flessibile per il rilevamento medico che integra elettrodi EEG frontali e rilevamento ottico riflessivo di tendenze PPG in un’unica struttura basata su PET. Progettata per lo sviluppo di dispositivi medici da parte di OEM, questa soluzione affronta una sfida pratica di integrazione: come acquisire forme d’onda elettriche e ottiche complementari tramite un’unica interfaccia frontale a basso profilo, mantenendo al contempo il condizionamento del segnale, gli algoritmi e le dichiarazioni cliniche finali all’interno del processo di validazione del produttore del dispositivo finito.

Perché integrare EEG e PPG in un’unica interfaccia frontale?

L'EEG e il PPG osservano fenomeni fisiologici diversi. Gli elettrodi EEG acquisiscono segnali biopotenziali a basso livello associati all'attività elettrica cerebrale. Il PPG riflessivo utilizza emettitori di luce e un fotodetettore posizionati sullo stesso lato del tessuto per catturare le variazioni pulsatorie della luce riflessa.

In molti flussi di lavoro di monitoraggio, queste funzioni sono implementate come sensori separati, con passaggi distinti di posizionamento, cavi e interfacce meccaniche. Un'unica struttura flessibile può semplificare il compito di integrazione fisica per i team OEM, allineando la regione elettrodica e la regione ottica all'interno di una singola piattaforma frontale.

L'obiettivo non è combinare due segnali in una singola misurazione. Al contrario, l'architettura mantiene i percorsi elettrico e ottico funzionalmente distinti a livello del sensore, consentendo al dispositivo host di sincronizzare le forme d'onda risultanti per un'analisi specifica dell'applicazione.

Architettura a livello di funzione per la comunicazione pubblica. I dettagli a livello di circuito e di pin sono intenzionalmente esclusi.

Una struttura composita funzionalmente separata

L’architettura pubblica può essere compresa come tre zone funzionali:

• Zona flessibile degli elettrodi EEG — uno strato bianco basato su PET trasporta la geometria degli elettrodi stampati e instrada il segnale bioelettrico verso l’elettronica host. La disposizione degli elettrodi, il materiale di contatto e la costruzione dell’interfaccia cutanea sono definite per ciascun progetto OEM.

• Zona ottica PPG riflettente — un circuito flessibile nero supporta la disposizione degli emettitori e dei rilevatori ottici. Le caratteristiche di gestione della luce contribuiscono a definire i percorsi di trasmissione e ricezione, riducendo al contempo il diafotaggio ottico diretto.

• Interfaccia con il sistema host — un connettore compatto collega il sensore composito all’elettronica del cliente. La definizione dei pin, il condizionamento del segnale, il campionamento e la comunicazione rimangono specifici per ogni progetto.

Questa separazione è importante. Le prestazioni dell'EEG dipendono dal contatto tra elettrodo e cute, dal controllo del rumore e dall'acquisizione differenziale del segnale, mentre le prestazioni del PPG dipendono dall'accoppiamento ottico, dalla soppressione della luce ambientale, dal controllo del movimento e dal front-end analogico scelto. La piattaforma meccanica unisce entrambi i domini senza trattarli come parte della stessa catena di segnali.

Produzione ibrida: elettrodi stampati si integrano con l’assemblaggio di circuiti flessibili ottici

La produzione della piattaforma richiede un processo ibrido anziché una singola tecnologia circuitale. Il lato EEG inizia con la preparazione del film flessibile, la lavorazione del conduttore stampato e la definizione del pattern degli elettrodi. Il lato PPG utilizza l’assemblaggio di circuiti flessibili per i componenti ottici e gli interconnessioni associati. I due lati convergono durante l’allineamento e la laminazione.

• Preparazione del film PET e trattamento superficiale;

• Stampa e polimerizzazione del pattern conduttivo EEG;

• Assemblaggio e ispezione del circuito flessibile ottico;

• Screening della continuità elettrica e della funzionalità ottica;

• laminazione registrata degli elettrodi, degli strati ottici e di quelli adesivi;

• taglio a stampo, integrazione dei connettori e ispezione visiva finale.

L'immagine qui sotto è stata deliberatamente sanificata per l'uso pubblico. I riferimenti ai circuiti, gli identificativi interni e le informazioni sulle tracce fini sono stati ridotti per proteggere le informazioni progettuali specifiche del progetto, preservando al contempo la narrazione produttiva.

Dall'assemblaggio di circuiti flessibili ottici all'integrazione registrata dual-mode.

Priorità ingegneristiche per gli sviluppatori di dispositivi finiti

Poiché la piattaforma è un componente OEM, i limiti prestazionali significativi devono essere definiti insieme al sistema completo del cliente. Le principali priorità di sviluppo includono:

La forma visibile del connettore è un'interfaccia meccanica esclusivamente. Non implica alcun protocollo USB standard. La disposizione elettrica dei pin e la comunicazione sono definite insieme al sistema host OEM.

VMANX presenta il canale ottico come forma d'onda PPG riflessa e come percorso di sviluppo della tendenza di ossigenazione. Non viene dichiarata alcuna accuratezza specifica per SpO₂ o per la saturazione di ossigeno cerebrale regionale a livello di componente; tali prestazioni dipendono dall'intero stack ottico, dall'elettronica, dalla calibrazione, dall'algoritmo e dalla convalida clinica.

Sviluppo orientato all'applicazione

Il formato della fronte condivisa è rilevante in diversi contesti di sviluppo in cui l’acquisizione di forme d’onda a profilo ridotto e sincronizzata può risultare vantaggiosa:

• Terapia intensiva — acquisizione continua di trend elettrici e ottici al letto del paziente;

• Sala operatoria — flusso di lavoro consolidato per il posizionamento pre-utilizzo nello sviluppo di sistemi di monitoraggio dell’anestesia;

• Laboratorio del sonno — rilevamento frontale di lunga durata per studi multimodali notturni;

• Neurologia e riabilitazione — forme d’onda elettriche e ottiche pulsatile sincronizzate nei flussi di ricerca in regime di step-down o ambulatoriale.

Queste immagini illustrano possibili contesti di utilizzo, non indicazioni cliniche approvate. L’uso finale previsto, la popolazione di pazienti e le affermazioni sulle prestazioni devono essere definite dal produttore del dispositivo finito.

Concetti illustrativi di flusso di lavoro; non indicazioni cliniche approvate.

Ambito di sviluppo OEM

VMANX supporta lo sviluppo specifico per progetto riguardo a:

• Numero, spaziatura e posizione di riferimento degli elettrodi EEG;

• disposizione dell’emettitore/rilevatore ottico e geometria di isolamento della luce;

• configurazione dello stack in PET e circuito flessibile;

• selezione dell’adesivo o del gel a contatto con la pelle;

• lunghezza del cavo flessibile, zone di piegatura e progettazione di protezione da sollecitazioni;

• definizione dei pin del connettore e abbinamento con il sistema host;

• pianificazione delle ispezioni, tracciabilità e documentazione dei test del progetto.

Lo sviluppo è gestito nel quadro qualitativo medico VMANX. I materiali a contatto con il paziente possono essere valutati secondo il piano ISO 10993 applicabile, mentre la documentazione RoHS e REACH può essere predisposta per la configurazione finale dei materiali.

Dalla piattaforma di componenti al dispositivo medico convalidato

Il valore ingegneristico della sensoristica multimodale non deriva semplicemente dal posizionare due tecnologie una accanto all’altra. Esso nasce dal controllo integrato dello stack meccanico, delle condizioni di contatto, della geometria ottica, dei percorsi del segnale e della sincronizzazione lato host, trattati come un unico problema di sviluppo.

VMANX sta posizionando questa piattaforma flessibile EEG + PPG riflettente come punto di partenza OEM per i team che necessitano di un’interfaccia compatta sulla fronte e desiderano ridurre la complessità dell’integrazione meccanica, senza offuscare il confine tra le capacità del componente e le prestazioni del dispositivo finito.