ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT

IN FOCUS

IoT-piireillä päästöt kuriin

IoT-teknologia on nousemassa keskeiseksi työkaluksi kestävän kehityksen ratkaisuissa. Vaikka laitteiden valmistus ja käyttöönotto vaativat energiaa, pitkän aikavälin säästöt ylittävät kulut moninkertaisesti. Tuoreiden analyysien mukaan IoT voi säästää jopa kahdeksankertaisesti sen energiamäärän, jonka se itse kuluttaa elinkaarensa aikana.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

Etävalvonta mullistaa terveydenhuollon

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 02.12.2024
  • Devices
  • Embedded

Digitaalinen murros asettaa käyttäjän ja potilaan roolit terveydenhuollon vallankumouksen keskiöön. Digitaalisessa terveydenhuollossa etäseuranta on suunniteltu mittaamaan elintoimintoja ja muita keskeisiä parametreja käyttämällä ei-invasiivisia laitteita, jotka siirtävät potilastiedot langattomasti terveydenhuollon ammattilaisille tai muille terveydenhuollon sidosryhmille samalla varmistaen tietojen luottamuksellisuuden.

Elintoimintojen seuranta on prosessi, jossa mitataan ja seurataan keskeisiä fysiologisia parametreja yksilön yleisen terveyden ja hyvinvoinnin arvioimiseksi. Se luo uusia mahdollisuuksia niin hyvinvointi- ja kuntosovelluksille kuin lääketieteellisillekin sovelluksille, kattaen sydämen toiminnan analyysin, hengitystaajuuden, happisaturaation, verenpaineen ja kehon lämpötilan mittauksen. Nykyään elintoimintoja seurataan yleensä ottamalla ajoittaisia otoksia esimerkiksi sydänfilmeillä (EKG), verensokerin mittauksella, happisaturaation seurannalla ja verenpaineen mittauksilla, usein suurikokoisia laitteita käyttäen. Uudet teknologiat mahdollistavat erilaisten terveysparametrien jatkuvan mittaamisen, mikä auttaa havaitsemaan ja ennakoimaan elinten, kudosten ja aineenvaihduntareittien toimintahäiriöitä.

Uudet teknologiat auttavat terveydenhuollon ammattilaisia tunnistamaan ja hallitsemaan terveysongelmia etänä. Tämä voi säästää aikaa ja kustannuksia sekä parantaa onnistumista hätätilanteiden ennakoinnissa ja hallinnassa. Lääketieteellisten laitteiden, kuten sydänmonitorointiin tarkoitettujen nauhojen, elektronisten iholaastareiden ja muiden kannettavien laitteiden, käyttö kasvaa, mikä nopeuttaa sairaalahoitoa korvaavia ratkaisuja vaarantamatta potilasturvallisuutta. Tämä hyödyttää merkittävästi kansallisia terveydenhuoltojärjestelmiä vähentämällä kustannuksia ja samalla säilyttäen korkeatasoiset terveyspalvelut.

Älykellot ja -rannekkeet, älykuulokkeet ja -päähineet, älysormukset, kuntoseurantalaitteet, sydänmonitorointinauhat ja muut henkilökohtaiset kannettavat elektroniset laitteet sisältävät uutta teknologiaa käyttäjän terveydentilan ja suorituskyvyn seuraamiseen ja parantamiseen. Näiden laitteiden avulla ihmiset voivat saada tietoa terveydestään eri tilanteissa, ja urheilijoiden suorituskykyä voidaan parantaa, sillä laitteet tarjoavat tietoa esimerkiksi sykkeestä, nestetasapainosta ja lihastoiminnasta.

Nämä kannettavat tuotteet edustavat erilaisten teknologioiden, kuten materiaalitieteen, anturiteknologian, bioantureiden, elektroniikan, mikrofluidiikan ja tekoälyn, kohtaamispistettä. Ne mullistavat kuluttajille suunnatun terveydenhuollon tarjoamalla reaaliaikaista seurantaa ja tiedonkeruuta ei-invasiivisella ja kätevällä tavalla.

STMicroelectronicsin artikkeli on ilmestynyt uusimmassa ETNdigilehdessä, jota pääset lukemaan täällä.

Tässä artikkeli kokonaisuudessaan.

REMOTE MONITORING IS CHANGING HEALTHCARE

Digital transformation places the roles of the user and patient at the center of the healthcare revolution. In digital healthcare, remote patient monitoring is designed to measure vital signs and other key parameters using non-invasive devices that wirelessly transmit patient information to healthcare providers or other health stakeholders, while ensuring confidentiality.

Monitoring of vital signs is the process of measuring and tracking important physiological parameters to assess the overall health and wellbeing of an individual. It is paving the way to new opportunities for both wellness/fitness and medical applications, ranging from heart analysis, respiration rate and oximetry to blood pressure and body temperature. Nowadays, common practice is to sample periodic snapshots of vital signs by electrocardiograms, glycemia level, oximetry and blood pressure through examinations using bulky devices. New technologies enable continuous measurement of the different health parameters to infer and predict malfunctions of organs/tissues and metabolic pathways.

The new technologies help healthcare providers detect and manage health conditions remotely. This can save time and costs and can also increase success in predicting and managing emergency cases. Use of medical-grade devices such as cardiac bands, electronic skin patches, and other wearable devices are increasing to accelerate de-hospitalization without compromising patient safety. This benefits national healthcare systems significantly by reducing costs while maintaining the high quality of healthcare services.

Smart watches and wrist bands, smart hearables and headsets, smart rings, fitness trackers, cardiac bands and other wearable personal electronic devices embed new technologies for monitoring and improving user condition and performance. People can become aware of their health status in different contexts, and athletes' performance can improve since the devices provide insights into factors such as heart rate, hydration levels, and muscle activity.

These wearable products represent a point of convergence of multiple technologies such as materials science, sensing and sensors, biosensors, electronics, microfluidics, and artificial intelligence, revolutionizing the consumer healthcare segment by providing real-time monitoring and data collection in a non-invasive and convenient way.

TECHNICAL CHALLENGES

Beyond the well-known technical challenges such as ergonomics, user convenience, patient safety, data security and connectivity, there are other critical aspects that semiconductor manufacturers should address. Critical points are power consumption and battery life, big data management, and medical reliability of extracted health indicators. By addressing these critical points, the development of health monitoring technologies can lead to reliable, user-friendly, and medically approved devices that can play a significant role in preventive healthcare, chronic disease management, and overall health and wellness.

For instance, continuous monitoring of the heart, the electrocardiography (ECG), is a power-consuming process that produces a large quantity of data that commonly needs to be managed, processed, and transmitted to the cloud for analysis. Moreover, the extracted data needs to be transmitted back to the wearable device for advising or alerting the user.

All these factors represent technical challenges that the semiconductor industry needs to address to ensure devices’ on-field efficacy and deliver satisfactory user experiences.

SEMICONDUCTOR AND BIOSENSOR SOLUTIONS

A variety of medical and consumer biosensors is now available to enable the design of wearable devices. Most of these sensors come with analog front-end components to simplify signal conditioning. However, they are usually driven by an external microcontroller to perform data processing and health-indicator extraction. The system complexity increases with the incremental use of multiple sensors for deducing more health-related outcomes.

STMicroelectronics is approaching this market with a new family of biosensors that offer on-chip analog sensing, the vertical analog front-end (vAFE), for electrocardiography (ECG) and electroneurography (ENG), a highly sensitive motion sensor (accelerometer and gyroscope) for seismocardiography (SCG), analog-to-digital conversion, features for human body motion tracking and embedded digital processing with artificial-intelligence resources that offload the microcontroller.

Together with ST, LifeSignals has developed the world’s first and only single-chip Life Signal Processor (LSP) silicon chip.

These are unique semiconductor chips combining motion and bio-signal sensing in one device, enabling a multi-purpose platform where for instance ECG signals can be extracted and processed for computing heart rate and heart-rate variability, SCG signals can be extracted for computing the diastolic and systolic period to verify the opening and closure of the aortic and mitral valves (valvular heart-disease detection), and where both ECG and SCG signals can be processed for deriving further health indicators with the great advantage of full time synchronization. In other applications ENG signals can be used for cognitive-readiness analysis, for instance applied to athletes after concussion.

ST’s new biosensors, exploiting the integration of motion and bio-signal sensing, can enable novel features such as motion-artifact compensation and context-aware bio-signal measurements. The latter is valuable for increasing battery life since the biosensor understands the user context and activity, and the system can thus adapt the bio-signal acquisition setting and frequency accordingly. 

ST MEMS biosensors are enabling the following applications in the field of healthcare wearable devices:

  • Home monitoring: ECGs and SCGs can be used by individuals to monitor their heart health at home. This can help identify potential problems early on and seek medical attention if necessary.
  • Activity tracking: ECGs and SCGs can be used to track heart-rate variability (HRV), which is a measure of how well the heart responds to stress. HRV can be used to assess overall health and fitness, and to detect early signs of stress and anxiety.
  • Athletic training: ECGs and SCGs can be used to monitor athletes' heart health during training and competition. This can help prevent overtraining and identify potential cardiovascular problems. In addition, ENGs can monitor the readiness to play sports again after a trauma event like concussion.
  • Remote patient monitoring and telehealth: ECGs and SCGs can be used for telehealth appointments, allowing patients to have their ECGs taken remotely by a healthcare provider.

The figure shows an example of a remote monitoring system based on ST components.

Recent studies [1][2] have demonstrated how the combination of these two sensing channels, ECG and SCG, can enable the indirect measurement of blood pressure. Further, more connectivity functionalities can be added like NFC, NB-IoT, and secure connections. ST also offers low-power and high-performance STM32 microcontrollers, high-precision operational amplifiers, and a variety of AC-DC and DC-DC power-management and supply ICs, in addition to wireless-connectivity solutions.

In the semiconductor industry, there is a growing trend towards the development of more sophisticated biosensors. These sensors are specialized in detecting and measuring vital human-body analytes, including glucose, sodium, lactate, and calcium. Such advancements are significant for healthcare as they promise to enable continuous monitoring of these analytes in a less invasive way, which is essential for managing various health conditions and improving patient outcomes.

The semiconductor sector is also seeing investment and research efforts directed toward the next generation of low-power sensors designed with the capability to continuously monitor human body temperature, which is a critical vital sign.

The development of such technology is part of a broader initiative to enhance sensor portfolios for health and wellness applications, enabling more comprehensive and non-invasive monitoring of vital signs.

In conclusion, ST is committed to helping customers and stakeholders in the healthcare ecosystem to develop the most advanced digital-health technologies and solutions to improve health and wellbeing, patient monitoring, and diagnostics applications with affordable and non-invasive medical systems and solutions. 

MORE NEWS

Kilometrit eivät kerro sähköauton akuston kunnosta juuri mitään

Polttomoottoriautojen maailmassa kilometrilukema on keskeinen arvon määrittäjä. Sähköautoissa tämä logiikka ei enää päde. Brittiläisen Generationalin 8 000 ajoneuvon akkuterveystutkimus osoittaa, että korkea ajomäärä ei ennusta heikkoa akun kuntoa.

Lääkintälaitteet siirtyvät verkkoon, hoito potilaan kotiin

ETN - Technical articleLääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.

Anthropicin uusin työkalu säikäytti kyberturvayritykset

Anthropic on tuonut kehitysympäristöönsä Claude Codeen uuden tietoturvaominaisuuden, joka on herättänyt huomiota myös pörssimarkkinoilla. Uusi Claude Code Security -toiminto etsii ohjelmistokoodista haavoittuvuuksia ja ehdottaa niihin korjauksia hyödyntämällä suurta kielimallia perinteisen sääntöpohjaisen staattisen analyysin sijaan.

Kolme päivää aikaa voittaa OPPO-kuulokkeet!

Uusi ETNdigi 2/2025 pureutuu tämän hetken puhutuimpiin teknologia-aiheisiin: tekoälyyn, turvallisuuteen, sulautettuihin järjestelmiin ja suomalaisen elektroniikka-alan tulevaisuuteen. Vankka paketti on tuttuun tapaan luettavissa ilmaiseksi. Lue lehti ja osallistu joulukuun kisaan.

Satelliittiyhteys, 4G ja paikannus laitteeseen postimerkkiä pienemmällä moduulilla

Iridium Communications on julkistanut uuden IoT-moduulin, joka yhdistää satelliittiyhteyden, 4G LTE-M -mobiiliverkon ja GNSS-paikannuksen samaan 16 × 26 millimetrin pakettiin. Yhtiön mukaan ratkaisu pienentää piirilevytilan tarvetta jopa 60 prosenttia verrattuna useita erilliskomponentteja vaativiin toteutuksiin.

Venäjä yrittää korvata Starlinkin Wi-Fi-silloilla

Ukrainan puolustusministeriön neuvonantajan Serhii Beskrestnovin mukaan Venäjän joukot ovat alkaneet rakentaa etulinjaan uusia tietoliikennesolmuja korvatakseen käytöstä estettyjä Starlink-päätteitä. Ukrainan koordinoiman ja SpaceX:n kanssa toteutetun whitelist-järjestelmän kerrotaan sallivan vain varmennetut päätelaitteet Ukrainan alueella. Listaamattomat päätelaitteet, mukaan lukien venäläisten käyttämät, katkaistaan verkosta.

Raspberry Pin kasvuvauhti tasoittui

Raspberry Pi -korttien pitkään jatkunut kasvutarina näyttää tasaantuneen. Yhtiö myi vuonna 2025 noin 7,6 miljoonaa yksikköä, mikä on vain hienoinen nousu vuoden 2024 noin 7,0 miljoonasta kappaleesta. Vuonna 2023 myynti oli hieman tätä korkeampi, joten selkeää vuotuista kasvutrendiä ei ole viime vuosina nähty.

Mielenterveyden sovellukset vuotavat dataa Androidissa

Amerikkalainen tietoturvayritys Oversecured on löytänyt tietoturva-aukkoja useista suosituista Androidin mielenterveyssovelluksista. Haavoittuvuudet voivat mahdollistaa sen, että samalla laitteella oleva toinen sovellus kaappaa käyttäjän arkaluonteisia tietoja, kuten keskusteluja AI-terapeutin kanssa ja mielialaseurantatietoja.

Google suojissa kehitettiin kuidun korvaava optinen linkki

Googlen X-kehitystehtaasta startannut Taara on julkistanut uuden optiseen fotoniikkaan perustuvan langattoman yhteystekniikan, joka pyrkii tarjoamaan kuitunopeudet ilman kaivuutöitä tai taajuuslisenssejä. Yhtiön mukaan Taara Beam -niminen laite yltää jopa 25 gigabitin sekuntinopeuteen ja toimii enimmillään 10 kilometrin etäisyydellä.

Apple nousi Euroopan kärkeen viime vuoden lopulla

Omdian tuoreen Smartphone Market Pulse -raportin mukaan Apple nousi Euroopan suurimmaksi älypuhelinvalmistajaksi vuoden 2025 viimeisellä neljänneksellä. Apple toimitti loka–joulukuussa 13,4 miljoonaa iPhonea, mikä vastasi 34 prosentin markkinaosuutta.

Donut Labilla on vielä paljon todistettavaa

Donut Labin akkua on epäilty ja koko konseptia kritisoitu todella voimakkaasti sekä tutkijoiden että kilpailijoiden toimesta. CES-julkistuksen jälkeen moni on kyseenalaistanut väitteet 400 Wh/kg energiatiheydestä, viiden minuutin latauksesta ja jopa 100 000 lataussyklistä. Solid-state-kenttä on täynnä lupaavia lupauksia, joista harva on kestänyt riippumatonta tarkastelua.

Wi-Fi 8 -yhteyttä voidaan nyt testata jo protokollatasolla

Rohde & Schwarz ja Broadcom esittelevät ensimmäistä kertaa Wi-Fi 8 -RF-signalointitestejä toimivassa laiteympäristössä. Testit on toteutettu CMX500-signalointitesterillä, johon on lisätty tuki tulevalle IEEE 802.11bn -standardille.

VTT testasi Donut Labin kennon: tulokset lupaavia

VTT on testannut Donut Labin Solid-State Battery V1 -kennon latauskykyä. Riippumattomassa testissä kenno saatiin ladattua 80 prosentin varaustasoon noin viidessä minuutissa erittäin korkealla 11C-latausnopeudella. Tulokset tukevat yhtiön nopeaan lataukseen liittyviä väitteitä, mutta testit tehtiin yhdellä kennolla ja kovin latausteho edellyttää tehokasta lämpöhallintaa.

IQM menee pörssiin

Espoolainen kvanttitietokoneyhtiö IQM listautuu yhdysvaltalaisen SPAC-yhtiön Real Asset Acquisition Corporationin kanssa toteutettavan yritysjärjestelyn kautta. Järjestely tekee IQM:stä ensimmäisen pörssilistatun eurooppalaisen kvanttitietokoneyhtiön.

Kiekkoja myytiin enemmän, markkina pieneni hieman

Maailmanlaajuiset piikiekkojen toimitukset kasvoivat vuonna 2025, mutta alan kokonaisliikevaihto laski hieman. SEMIn Silicon Manufacturers Groupin mukaan toimitusmäärä nousi 5,8 prosenttia 12 973 miljoonaan neliötuumaan. Samalla kiekkomarkkinan arvo supistui 1,2 prosenttia 11,4 miljardiin dollariin.

Insta varmentaa OpenWiFi-verkot

Insta on valittu Telecom Infra Project:n varmennepalvelutoimittajaksi. Käytännössä tämä tarkoittaa, että suomalaisyhtiö rakentaa luottamuskerroksen TIP:n OpenWiFi- ja OpenLAN-arkkitehtuurien ympärille.

Kahden vuoden sisällä AI-konfiguraatiovirhe voi kaataa valtion sähköverkon

Gartner ennustaa, että vuoteen 2028 mennessä väärin konfiguroitu tekoäly kyberfyysisessä järjestelmässä sulkee kansallisen kriittisen infrastruktuurin G20-maassa. Kyse ei ole kyberhyökkäyksestä vaan omasta järjestelmästä. Virhe voi syntyä päivitysskriptistä, mallin parametreista tai yksinkertaisesta konfiguraatiomuutoksesta.

DeepSeek on maailman eniten rajoitettu tekoälybotti

Kiinalainen DeepSeek on noussut maailman eniten rajoitetuksi tekoälychatbotiksi. VPN- ja tietoturvayhtiö Surfsharkin analyysin mukaan DeepSeek on kohdannut eniten viranomaisten asettamia kieltoja ja rajoituksia eri maissa.

Renesas tuo verkkolaitteista tutun nopean muistin autoihin

Japanilainen Renesas on esitellyt 3 nanometrin prosessilla toteutetun TCAM-muistin, joka on suunnattu autojen järjestelmäpiireihin. Teknologia julkistettiin International Solid-State Circuits Conference -konferenssissa San Franciscossa.

Kaikki 5G-satelliittitestit samalla testerillä

Rohde & Schwarz laajentaa CMX500-radiotesterinsä kattamaan kaikki ei-maanpäälliset 5G-verkot. Yhtiön mukaan CMX500 on nyt ainoa yhden boksin ratkaisu, joka tukee kaikkia keskeisiä NTN-teknologioita: NR-NTN:ää, NB-NTN:ää sekä Direct-to-Cell-yhteyksiä. Laajennettu ratkaisu esitellään Mobile World Congress 2026 -messuilla Barcelonassa maaliskuussa.

TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Lääkintälaitteet siirtyvät verkkoon, hoito potilaan kotiin

ETN - Technical articleLääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.

Lue lisää...

OPINION

Teslalla ei vieläkään ole itseajavaa autoa

Tesla ei muutu itseajavaksi sillä, että siitä poistetaan ratti. Yhtiö on aloittanut ratittoman Cybercabin sarjatuotannon, mutta ratkaiseva komponentti puuttuu edelleen: toimiva itseajaminen, jota ei tarvitse valvoa, kirjoittaa Elektroniktidningenin Jan Tångring.

Lue lisää...

LATEST NEWS

  • Kilometrit eivät kerro sähköauton akuston kunnosta juuri mitään
  • Lääkintälaitteet siirtyvät verkkoon, hoito potilaan kotiin
  • Anthropicin uusin työkalu säikäytti kyberturvayritykset
  • Kolme päivää aikaa voittaa OPPO-kuulokkeet!
  • Satelliittiyhteys, 4G ja paikannus laitteeseen postimerkkiä pienemmällä moduulilla

NEW PRODUCTS

  • Suosittu vähävirtainen IoT-yhteys helposti lisäkortilla
  • Tämä ajuri auttaa pitämään auton hengissä pakkasaamuna
  • 40 TOPSia verkon reunalle
  • Erittäin tarkka anturi virranmittaukseen
  • Eikö 8 bittiä enää riitä? Tässä vastaus
 
 

Section Tapet