חיישן גמיש אחד לאינטגרציה של EEG ו-PPG

פלטפורמה מבוססת PET המשלבת אלקטרודות EEG מצח וחיישני מגע אופטיים רפלקטיביים למדידת PPG.

דונגגואן, סין — 23 בספטמבר 2026 — VMANX INDUSTRIAL CO., LIMITED פיתחה פלטפורמת חישה רפואית גמישה שמביאה אלקטרודות EEG מצח וחיישני מגע אופטיים רפלקטיביים למדידת PPG לתוך מONTAGE אחת מבוססת PET. הפתרון נוצר לפיתוח יצרנים של ציוד רפואי (OEM), והוא פותר את האתגר הפרקטי של אינטגרציה: כיצד לאסוף גלים חשמליים ואופטיים משלימים דרך ממשק מצח אחד בעל פרופיל נמוך, תוך שמירה על עיבוד אותות, אלגוריתמים וטענות קליניות סופיות בתהליך האימות של יצרן המכשיר הסופי.

למה לשלב EEG ו-PPG בממשק מצח אחד?

ה־EEG וה־PPG צופים בתופעות פיזיולוגיות שונות. אלקטרודות ה־EEG מקליטות אותות ביופוטנציאל ברמת מתח נמוכה, הקשורים לפעילות החשמלית של המוח. ב־PPG שיקופי משתמשים במגניבי אור ומגלא אור שממוקמים באותו צד של הרקמה כדי ללכוד את השינויים הפולסטיים באור החוזר.

ברוב תהליכי הניטור, פונקציות אלו מיושמות כחיישנים נפרדים, עם שלבים נפרדים להצבתם, כבלים ופניות מכניות. אסוציאציה גמישה משותפת יכולה לפשט את המשימה הפיזית של אינטגרציה לצוותי ה־OEM על ידי רישום אזור האלקטרודות ואזור האופטיקה בתוך פלטפורמה אחת בעיצוב מצח.

המטרה אינה לשלב שני אותות למדידה אחת. במקום זאת, הארכיטקטורה שומרת על מסילות החשמל והאופטיקה נפרדות מבחינה פונקציונלית בחיישן, תוך אפשרוות להתקן המארח לסנכרן את הגלים המתקבלים לצורך ניתוח ייעודי ליישום.

ארכיטקטורת רמות הפונקציה לתקשורת ציבורית. פרטים ברמת המעגל והפינים הושמטו בכוונה.

מבנה מורכב המופרד פונקציונלית

הארכיטקטורה הציבורית ניתנת להבנה כשלושה אזורים פונקציונליים:

• אזור אלקטרודות ה-EEG הגמיש — שכבת PET לבנה נושאת את גאומטריית האלקטרודות המודפסות ומעבירה את אות הביופוטנציאל לערכת האלקטרוניקה המארחת. תבנית האלקטרודות, חומר ההשקה והבנייה של הממשק עם העור מוגדרות עבור כל פרויקט של יצרן ציוד מקורי.

• אזור האופטיקה הרפלקטיבית של ה-PPG — מעגל גמיש שחור תומך בסידור המניע והגלאי האופטיים. מאפייני ניהול האור עוזרים להגדיר את מסלולי השידור והקליטה תוך הפחתת החשיפה האופטית הישירה בין הקانלים.

• ממשק למערכת המארחת — מחבר קטן מקשר את נסור המורכב לאלקטרוניקה של הלקוח. הגדרת הפינים, עיבוד האותות, דגימה ותקשורת נותרים ספציפיים לכל פרויקט.

הפרדה זו חשובה. ביצועי ה-EEG תלויים במגע בין האלקטרודות לעור, בשליטה על רעשים ובקבלת אות דיפרנציאלי, בעוד שביצועי ה-PPG תלויים בהצמדות אופטית, דחיית אור סביבתי, שליטה בתנועה והמבחר של הממשק האנלוגי הקדמי.

ייצור היברידי: אלקטרודות מודפסות נפגשות עם montaj של מעגל גמיש אופטי

ייצור הפלטפורמה דורש תהליך היברידי ולא טכנולוגיית מעגל אחת בלבד. צד ה-EEG מתחיל בהכנה של סרט גמיש, עיבוד מוליכים מודפסים והגדרת תבנית האלקטרודות. צד ה-PPG משתמש בהרכבת מעגל גמיש להרכיב את הרכיבים האופטיים והחיבורים המשויכים להם. שני הצדדים מתכנסים בשלב ההזנה והלמינציה.

• הכנת סרט PET וטיפול במשטח;

• הדפסה וקיזוז תבנית המוליכים ל-EEG;

• הרכבה וביקורת של המעגל הגמיש האופטי;

• בדיקת חיבוריות ופונקציונליות אופטית;

• רישום של שכבות האלקטרודה, האופטיות והדביקות;

• חיתוך במתכת, שילוב של מחברים ובדיקה חזותית סופית.

התמונה להלן נוקתה במכוון לשימוש ציבורי. הפניות למעגלים, מזהים פנימיים ופרטים עדינים על המסלולים הופחתו כדי להגן על מידע עיצובי ייחודי לפרויקט, תוך שמירה על הסיפור התעשייתי.

מהרכבת מעגל גמיש אופטי לאינטגרציה דו-מודלית מרושמת.

עדיפויות הנדסיות למפתחי מכשירים מוגמרים

מכיוון שהפלטפורמה היא רכיב של יצרן ציוד מקורי (OEM), יש לקבוע מגבלות ביצועים משמעותיות יחד עם המערכת המלאה של הלקוח. עיקר העדיפויות בפיתוח כולל:

המחבר הנראה לעין הוא רק ממשק מכני. אין בכך רמז לתקינה סטנדרטית של USB. סידור הפסיפס החשמלי והתקשורת מוגדרים על ידי מערכת המארח של ה-OEM.

VMANX מציגה את הערוץ האופטי כגל פולסיבי רפלקטיבי של PPG וכנתיב לפיתוח מגמת חמצון. דיוק ספציפי של SpO₂ או של רמת חמצון המוח האזורית אינו מובטח ברמה הקומפוננטית; ביצועים כאלה תלויים במכלול הרכיבים האופטיים, האלקטרוניקה, ההכייל, האלגוריתם והאימות הקליני.

פיתוח מכוון יישום

תבנית המצח המשותפת רלוונטית למספר הקשרים של פיתוח, שבהם אquisition גלגלות סנכרוני וקטן בגובה יכול להיות בעל ערך:

• טיפול נמרץ — אquisition מתמיד של מגמות חשמליות ואופטיות ליד המיטה;

• חדר ניתוח — תהליך מיקום מאוחד לפני השימוש לפיתוח מערכות ניטור הרדמה;

• מעבדת שינה — זיהוי ממוצא מצח לאורך זמן למחקרים מולטימודליים בלילה;

• נוירולוגיה ושיקום — גלגלות חשמליות ואופטיות פולסנטיות מסונכרנות בתהליכי מחקר בשיטת 'צעד-למטה' או ניידים.

התמונות הללו מדגימות הקשרים אפשריים לתהליך העבודה, ולא תחומים קליניים מאושרים. השימוש הסופי המיועד, אוכלוסיית המטופלים והטענות לביצוע חייבים להיקבע על ידי יצרן המכשיר הסופי.

רעיונות תיאורטיים לתהליכי עבודה; לא תחומים קליניים מאושרים.

היקף הפיתוח עבור יצרני ציוד מקורי (OEM)

VMANX תומך בפיתוח המותאם לכל פרויקט סביב:

• מספר אלקטרודות ל-EEG, המרחק ביניהן ומיקום הנקודה הרגעית;

• סידור של מקלט/מפיק אופטי והנדסת בידוד אור;

• תצורת ערימה של פוליאתילן טרפתאלט (PET) ומעגל גמיש;

• בחירת דבק או גל ליצירת מגע עם העור;

• אורך המחבר הגמיש, אזורי הכניעה והעיצוב למניעת מתח;

• הגדרת מחטים במתחבר והתאמה למערכת המארח;

• תכנון בדיקות, אפשרות לעקוב אחר ההיסטוריה ותיעוד הבדיקות של הפרויקט.

הפיתוח מנוהל במסגרת מסגרת האיכות הרפואית VMANX. חומרים הנוגעים במגע עם המטופל ניתנים להערכה בהתאם לתכנית ISO 10993 הרלוונטית, בעוד שמסמכי RoHS ו-REACH יכולים להתבצע עבור התצורה הסופית של החומר.

מהפלטפורמה של הרכיב להתקן רפואית מאומת

הערך ההנדסי של תחושה רב-מִשׁנִית איננו נוצר על ידי השמת שתי טכנולוגיות זו לצד זו. הוא נובע מהשליטה על ערימת המecha­ניקה, תנאי המגע, הגאומטריה האופטית, נתיבי האותות והסנכרון בצד המערכת המארחת כבעיה אחת של פיתוח.

VMANX מציבה את פלטפורמת ה-EEG הגמישה הזו יחד עם ה-PPG הראייתי כנקודת התחלה ל-OEM עבור צוותים שצריכים ממשק קדמי קטן ורוצים להפחית את מורכבות האינטגרציה המכנית, מבלי לפגוע בגבול בין יכולת הרכיב לביצועי המכשיר הסופי.