Én fleksibel sensor for integrering av EEG og PPG

Et PET-basert plattform som kombinerer EEG-elektroder for pannen og reflekterende optisk PPG-trenddeteksjon.

DONGGUAN, Kina – 23. september 2026 – VMANX INDUSTRIAL CO., LIMITED har utviklet et fleksibelt medisinsk senseringsplattform som integrerer pannens EEG-elektroder og reflekterende optisk PPG-trenddeteksjon i én PET-basert montering. Plattformen er utviklet for OEM-utvikling av medisinske apparater og løser en praktisk integreringsutfordring: hvordan man samler inn komplementære elektriske og optiske bølgeformer via én lavprofil-pannegrensesnitt, samtidig som signalkondisjonering, algoritmer og endelige kliniske påstander forblir innenfor valideringsprosessen til produsenten av det ferdige apparatet.

Hvorfor integrere EEG og PPG i én pannegrensesnitt?

EEG og PPG observerer ulike fysiologiske fenomener. EEG-elektroder registrerer svake biopotensialsignaler knyttet til elektrisk aktivitet i hjernen. Reflekterende PPG bruker lyskilder og en fotodetektor plassert på samme side av vevet for å fange pulsatile endringer i det reflekterte lyset.

I mange overvåkningsarbeidsflyter er disse funksjonene implementert som separate sensorer med separate plasseringsprosedyrer, kabler og mekaniske grensesnitt. En felles fleksibel montering kan forenkle den fysiske integrasjonsoppgaven for OEM-lag ved å registrere elektrodeområdet og det optiske området innenfor én panneplassert plattform.

Formålet er ikke å kombinere to signaler til én enkelt måling. I stedet holder arkitekturen de elektriske og optiske banene funksjonelt adskilte på sensornivå, mens vertsenheten kan synkronisere de resulterende bølgeformene for applikasjonsspesifikk analyse.

Funksjonsnivåarkitektur for offentlig kommunikasjon. Kretsnivå- og pin-nivådetaljer er bevisst utelatt.

En funksjonelt separert sammensatt struktur

Den offentlige arkitekturen kan forstås som tre funksjonelle soner:

• Fleksibel EEG-elektrodezone — et hvitt PET-basert lag bærer den trykte elektrodegeometrien og leder biopotensialsignalet mot vertselektronikken. Elektrodeoppsett, kontaktmateriale og hudgrensesnittkonstruksjon defineres for hvert OEM-prosjekt.

• Reflekterende PPG-optisk zone — en svart fleksibel krets støtter oppbygningen av optiske emittere og detektorer. Funksjoner for lysstyring hjelper til å definere overførings- og mottakelsbaner samtidig som direkte optisk kryssforstyrrelse reduseres.

• Vertsystemgrensesnitt — en kompakt kobling kobler den sammensatte sensoren til kundens elektronikk. Pinndefinisjon, signalfordeling, sampling og kommunikasjon forblir prosjektspecifikke.

Denne adskillelsen er viktig. EEG-ytelsen avhenger av elektrode-hudkontakt, støykontroll og differensiell signalkvinnelse, mens PPG-ytelsen avhenger av optisk kobling, utelukkelse av omgivelseslys, bevegelseskontroll og det valgte analoge front-end-kretsløpet. Den mekaniske plattformen forener begge domenene uten å behandle dem som den samme signalkjeden.

Hybridproduksjon: trykte elektroder møter optisk FPC-montering

Produksjon av plattformen krever en hybridprosess i stedet for en enkelt kretsteknologi. EEG-siden starter med forberedelse av fleksibelt film, behandling av ledende strukturer og definisjon av elektrodmønster. PPG-siden bruker fleksibel kretsmontasje for optiske komponenter og tilhørende interkoblinger. De to sidene samles under justering og laminering.

• Forberedelse av PET-film og overflatebehandling;

• trykk og herding av EEG-ledermønsteret;

• montering og inspeksjon av den optiske fleksible kretsen;

• kontinuitets- og optisk funksjonskontroll;

• registrert laminering av elektroden, optiske lag og limlag;

• die-cutting, integrasjon av koblingsdeler og endelig visuell inspeksjon.

Bildet nedenfor er bevisst sanert for offentlig bruk. Kretshenvisninger, interne identifikatorer og detaljerte sporinformasjoner er redusert for å beskytte prosjektspesifikk konstruksjonsinformasjon, samtidig som fremstillingens narrativ bevares.

Fra montering av optisk fleksibel krets til registrert dobbeltmodulær integrasjon.

Ingeniørprioriteringer for utviklere av ferdige enheter

Siden plattformen er en OEM-komponent, må meningsfulle ytelsesgrenser fastsettes i samråd med kundens fullstendige system. De viktigste utviklingsprioriteringene inkluderer:

Den synlige koblingsformen er kun en mekanisk grensesnitt. Den indikerer ikke et standardisert USB-protokoll. Elektrisk pinout og kommunikasjon defineres sammen med OEMs verts-system.

VMANX presenterer den optiske kanalen som en reflektiv PPG-bølgeform og en utviklingsbane for oksygenasjonstrend. Spesifikk nøyaktighet for SpO₂ eller regional serebral oksygen-saturering på komponentnivå er ikke hevdet; slik ytelse avhenger av hele den optiske stabelen, elektronikken, kalibreringen, algoritmen og klinisk validering.

Utvikling rettet mot anvendelse

Det felles panneprogrammet er relevant for flere utviklingskontekster der det er verdifullt med lavprofil- og synkronisert bølgeforminnsamling:

• Intensivavdeling — kontinuerlig elektrisk og optisk trendinnsamling ved sengen;

• Operasjonsstue — en samlet plasseringsprosess før bruk for utvikling av anestesi- og overvåkningsystemer;

• Søvnlab — langvarig pannemåling for multimodale studier gjennom natten;

• Nevrologi og rehabilitering — synkroniserte elektriske og pulsatile optiske bølgeformer i forskningsarbeidsflyter for gradvis nedtrapping eller ambulante studier.

Disse bildene illustrerer potensielle arbeidsflytkontekster, ikke godkjente kliniske indikasjoner. Sluttmålet for bruk, pasientgruppe og ytelseskrav må fastsettes av produsenten av det ferdige apparatet.

Illustrative arbeidsflytkonsepter; ikke godkjente kliniske indikasjoner.

OEM-utviklingsområde

VMANX støtter prosjektspesifikk utvikling innenfor:

• Antall EEG-elektroder, avstand mellom dem og referanseposisjon;

• Optisk emitter/detektor-oppsett og lysisoleringsgeometri;

• PET- og fleksibelt kretskort-stabelkonfigurasjon;

• Valg av lim eller gel for hudkontakt;

• Fleksibel lengde, bøysoner og spenningsavlastningsdesign;

• Definisjon av kontaktstifter i kobler og tilpasning til vertssystem;

• Inspeksjonsplanlegging, sporbarehet og prosjektkompatibel testdokumentasjon.

Utviklingen styres innenfor VMANX sitt medisinske kvalitetsrammeverk. Materialer som kommer i kontakt med pasienter kan vurderes i henhold til den gjeldende ISO 10993-planen, mens RoHS- og REACH-dokumentasjon kan utarbeides for den ferdigstilte materialkonfigurasjonen.

Fra komponentplattform til validert medisinsk enhet

Ingeniørverdien av multimodal sensing oppstår ikke ved å plassere to teknologier ved siden av hverandre. Den oppstår ved å kontrollere mekanisk stabel, kontaktforhold, optisk geometri, signalstier og synkronisering på vertsiden som ett samlet utviklingsproblem.

VMANX posisjonerer dette fleksible EEG- og reflektive PPG-plattformen som et OEM-utgangspunkt for team som trenger et kompakt pannegrensesnitt og ønsker å redusere mekanisk integrasjonskompleksitet uten å utvaske grensen mellom komponentfunksjonalitet og ytelse for ferdige enheter.