Wearables und Endoskopie in der Medizin Kompakte Sensoren und IR-Emitter überwachen die Gesundheit

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

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Wearables für die Gesundheitsüberwachung müssen nicht nur klein, sondern auch präzise arbeiten. Hersteller wie AMS Osram bieten neben Sensoren auch IR-Emitter oder Einweg-Endoskope an.

Der Temperatursensor befindet sich in einem Gehäuse von weniger als einem Quadratmillimeter und erzielt dennoch eine Genauigkeit von ±0,09 °C.(Bild:  AMS Osram)
Der Temperatursensor befindet sich in einem Gehäuse von weniger als einem Quadratmillimeter und erzielt dennoch eine Genauigkeit von ±0,09 °C.
(Bild: AMS Osram)

Die weltweite Smart-Wearables-Branche wird für 2025 auf rund 85 Mrd. US-Dollar geschätzt und soll bis 2035 auf über 500 Mrd. US-Dollar wachsen, wobei professionelle Anwendungen im Gesundheitssektor, Sportanalytics, biometrische Authentifizierung und industrielle AR/VR-Anwendungen eine wichtige Rolle spielen, die auch künftig weiter zunehmen werden.

Speziell mit Blick auf die Sensoren hat AMS Osram neue Sensoren und Module entwickelt, die für Anwendungen der Wearables und Endoskopie vorgesehen sind. Der Temperatursensor AS6223 bietet eine Messgenauigkeit von ±0,09 °C im Temperaturbereich von 20 bis 42 °C, deckt der Sensor ein breites Temperaturintervall von -40 bis 125 °C ab.

Der Sensor benötigt eine Versorgungsspannung von 1,14 bis 1,98 V (bei einer Umgebungstemperatur von 0 bis 60 °C) und hat typischerweise einen Betriebsstrom von 7,5 μA bei einer Betriebshäufigkeit von 4 Hz. Das Gehäuse von 0,82 mm x 0,82 mm lässt sich in platzbeschränkte und batteriebetriebene Geräte integrieren. Eine Besonderheit des Sensors ist das integrierte I²C-Interface, das bis zu vier I²C-Adressen pro Bus unterstützt und damit flexible Systemanbindungen erlaubt. Der Sensor wird werkseitig kalibriert und erfordert keine externe Justierung.

Kameramodule und IR-Emitter

Die digitalen NanEye-Kameramodule sind für den Einsatz in Einweg-Endoskopen konzipiert. Diese Module sind sehr klein und ermöglichen die Durchführung präziser Bildgebungen durch millimeterkleine Kanäle, was zur Einhaltung von Sterilitätsanforderungen beiträgt und das Risiko von Kreuzkontaminationen bei minimalinvasiven Eingriffen reduziert.

Wesentlich für Anwendungen in der Gesundheitsüberwachung und Sensorik ist der IR-Emitter FIREFLY E1608. Dieser Infrarot-Emitter verfügt über eine Wellenlänge von 850 nm und ist in einem Packages von 1,6 mm x 0,8 mm x 0,6 mm untergebracht. Der Emitter weist einen typischen Abstrahlwinkel von 120° auf und ist bei 20 mA auf eine Strahlstärke von 3,7 mW/sr ausgelegt. Er eignet sich für den Einsatz in der Gesundheitsüberwachung, Proximity-Sensorik und in tragbaren Geräten wie Fitness-Trackern und Smartwatches.

Vitalwerte überwachen

Auf der Medica demonstriert man ein modulares System zur Vitalzeichenüberwachung, welches Temperatursensoren, LEDs, Photodioden und Analog-Frontend-ICs umfasst. Diese Technologien erfassen Vitalparametern wie Herzfrequenz und Körpertemperatur und tragen zur Realisierung energieeffizienter Lösungen in kompakten Geräten bei.

Das Portfolio deckt ferner Anwendungen wie die DNA-Sequenzierung mit Cyan-Laserdioden und die Desinfektion mit UV-C-LEDs ab, die Teil der umfassenden medizinischen Wertschöpfungskette sind – von der Labordiagnostik bis zur Patientenversorgung. Das Unternehmen AMS Osram hält über 200 Patente für die Vitalzeichenüberwachung und verfügt über mehr als 3.000 patentierte Technologien bei der Sensorik. (heh)

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