Один гибкий датчик для интеграции ЭЭГ и ППГ

Платформа на основе ПЭТ, объединяющая электроды для ЭЭГ с лобной области и оптическое отражательное измерение фотоплетизмографических (PPG) трендов.

Дунгуань, Китай — 23 сентября 2026 г. — Компания VMANX INDUSTRIAL CO., LIMITED разработала гибкую платформу медицинского зондирования, которая объединяет электроды для ЭЭГ с лобной области и оптическое отражательное измерение фотоплетизмографических (PPG) трендов в один узел на основе ПЭТ. Данная концепция создана для разработки медицинских изделий сторонними производителями оборудования (OEM) и решает практическую задачу интеграции: как одновременно регистрировать взаимодополняющие электрические и оптические сигналы через один компактный интерфейс на лбу, сохраняя при этом обработку сигналов, алгоритмы и окончательные клинические утверждения в рамках процесса валидации производителя готового изделия.

Почему ЭЭГ и PPG объединяются в одном интерфейсе на лбу?

ЭЭГ и ППГ регистрируют различные физиологические явления. Электроды ЭЭГ улавливают слабые биопотенциальные сигналы, связанные с электрической активностью головного мозга. Отражательная ППГ использует излучатели света и фотодетектор, расположенные на одной стороне ткани, для регистрации пульсирующих изменений отражённого света.

Во многих рабочих процессах мониторинга эти функции реализуются как отдельные датчики с отдельными этапами размещения, кабелями и механическими интерфейсами. Общая гибкая сборка может упростить задачу физической интеграции для команд OEM, обеспечивая совместную регистрацию области электродов и оптической области в рамках единой платформы формата лба.

Цель состоит не в объединении двух сигналов в одно измерение. Напротив, архитектура сохраняет электрический и оптический каналы функционально независимыми на уровне датчика, одновременно позволяя устройству-хосту синхронизировать полученные волновые формы для анализа, специфичного для конкретного применения.

Архитектура на уровне функций для публичного взаимодействия. Схемные и контактные детали намеренно исключены.

Функционально разделённая составная структура

Публичную архитектуру можно представить как три функциональные зоны:

• Зона гибких ЭЭГ-электродов — белый слой на основе ПЭТ содержит напечатанную геометрию электродов и направляет биопотенциальный сигнал к основной электронике. Расположение электродов, контактный материал и конструкция интерфейса со кожей определяются отдельно для каждого проекта OEM.

• Отражающая оптическая зона PPG — чёрная гибкая печатная плата поддерживает размещение оптического излучателя и детектора. Элементы управления светом формируют пути передачи и приёма сигнала, одновременно снижая прямую оптическую перекрёстную помеху.

• Интерфейс с хост-системой — компактный разъём соединяет составной датчик с электроникой заказчика. Определение контактов, согласование сигналов, дискретизация и протоколы обмена данными остаются специфичными для каждого проекта.

Это разделение имеет важное значение. Эффективность ЭЭГ зависит от контакта электродов с кожей, подавления шумов и дифференциального сбора сигнала, тогда как эффективность ППГ зависит от оптической связи, подавления окружающего света, контроля движений и выбранного аналогового входного каскада. Механическая платформа объединяет обе области, не сводя их к одной и той же цепи обработки сигнала.

Гибридное производство: печатные электроды совмещаются со сборкой гибких оптических плат (FPC)

Производство платформы требует гибридного процесса, а не единой технологии печатных схем. Сторона ЭЭГ начинается с подготовки гибкой плёнки, нанесения проводящего рисунка методом печати и формирования конфигурации электродов. Сторона ППГ использует сборку гибких схем для оптических компонентов и соответствующих межсоединений. Обе стороны объединяются на этапах точной юстировки и ламинирования.

• Подготовка плёнки из ПЭТ и обработка её поверхности;

• печать и отверждение проводящего рисунка ЭЭГ;

• сборка и проверка оптической гибкой схемы;

• проверка целостности цепей и оптических функций;

• зарегистрированная ламинация электродных, оптических и клеевых слоёв;

• штамповка, интеграция разъёмов и окончательный визуальный контроль.

Изображение ниже намеренно обезличено для публичного использования. Ссылки на схемы, внутренние идентификаторы и детальная информация о проводниках удалены с целью защиты проектно-специфичной конструкторской информации при сохранении технологического контекста производства.

От сборки гибкой оптической печатной платы до зарегистрированной двойственной интеграции.

Инженерные приоритеты для разработчиков готовых устройств

Поскольку данная платформа представляет собой компонент OEM, допустимые пределы производительности должны быть чётко определены совместно с заказчиком в контексте его полной системы. Основные приоритеты разработки включают:

Видимая форма разъёма служит исключительно механическим интерфейсом. Она не подразумевает использование стандартного протокола USB. Электрическая распиновка и способ связи определяются совместно с системой хост-производителя (OEM).

VMANX представляет оптический канал в виде отражательной PPG-волны и пути формирования тренда оксигенации. Точность измерения SpO₂ или региональной церебральной насыщенности кислородом на уровне компонента не гарантируется; такая точность зависит от полного оптического стека, электроники, калибровки, алгоритма и клинической валидации.

Разработка, ориентированная на конкретное применение

Общая конструкция лобной части актуальна для нескольких контекстов разработки, где может быть полезна низкопрофильная синхронизированная регистрация волновых форм:

• Интенсивная терапия — непрерывная регистрация электрических и оптических трендов у постели пациента;

• Операционная — унифицированный рабочий процесс размещения перед использованием при разработке систем мониторинга анестезии;

• Лаборатория сна — длительное измерение на лбу в течение ночи для многофункциональных исследований;

• Неврология и реабилитация — синхронизированная регистрация электрических и пульсирующих оптических волновых форм в исследованиях на этапе снижения уровня наблюдения или в амбулаторных рабочих процессах.

Эти изображения демонстрируют потенциальные контексты рабочих процессов, а не утверждённые клинические показания. Окончательное целевое применение, группа пациентов и заявленные характеристики эффективности должны быть определены производителем готового устройства.

Иллюстративные концепции рабочих процессов; не утверждённые клинические показания.

Объём разработки для OEM

VMANX поддерживает проектно-специфическую разработку в следующих областях:

• Количество ЭЭГ-электродов, их расположение и место расположения референтного электрода;

• Оптическая схема излучателя/детектора и геометрия светоизоляции;

• Конфигурация многослойной структуры из ПЭТ-плёнки и гибкой печатной платы;

• Выбор клея или геля для контакта с кожей;

• Длина гибкого элемента, зоны изгиба и конструкция компенсации механических напряжений;

• Определение контактов разъёма и согласование с хост-системой;

• Планирование контроля, обеспечение прослеживаемости и документация по испытаниям проекта.

Разработка осуществляется в рамках медицинской системы управления качеством VMANX. Материалы, контактирующие с пациентом, могут быть оценены в соответствии с соответствующим планом ISO 10993, а документация по директивам RoHS и REACH может быть подготовлена для утверждённой конфигурации материалов.

От базовой компонентной платформы до сертифицированного медицинского устройства

Инженерная ценность мультимодального зондирования определяется не просто размещением двух технологий рядом друг с другом. Она достигается за счёт комплексного управления механической многослойной структурой, условиями контакта, оптической геометрией, трактами сигналов и синхронизацией на стороне хост-системы как единой задачей разработки.

VMANX позиционирует эту гибкую платформу ЭЭГ с отражательной PPG как отправную точку для OEM-команд, которым необходим компактный интерфейс на лбу и которые хотят снизить сложность механической интеграции, не размывая границы между возможностями компонента и производительностью готового устройства.