WearEDI_V2 – viedā bioimpedances aproce nepārtrauktai bioparametru monitorēšanai.
Vērtības piedāvājums
WearEDI_V2 ir uz bioimpedances mērījumiem balstīta valkājama ierīce nepārtrauktai fizioloģisko parametru monitorēšanai. Sistēma paredzēta sirdsdarbības, stresa, hidratācijas un citu biomarķieru netiešai noteikšanai, izmantojot bioimpedances analīzi un kustību sensoru datus.
Tehnoloģija izmanto zema enerģijas patēriņa elektroniku un progresīvu signālapstrādi, lai iegūtu stabilus mērījumus ikdienas lietošanas apstākļos. WearEDI_V2 platforma rada pamatu nākamās paaudzes digitālās veselības un preventīvās medicīnas risinājumiem.
Galvenie ieguvumi
- Nepārtraukta fizioloģisko parametru monitorēšana;
- Bioimpedancē balstīta sirdsdarbības noteikšana;
- Potenciāls dehidratācijas, stresa un metabolo stāvokļu analīzei;
- Zems enerģijas patēriņš un valkājama forma;
- Integrējama pētniecībā, medicīnā un digitālās veselības risinājumos.
Biznesa un inovācijas perspektīva
Izaicinājums
Pieaug pieprasījums pēc nepārtrauktas veselības monitorēšanas risinājumiem, kas spēj agrīni identificēt fizioloģiskas izmaiņas un veselības riskus. Esošās valkājamās ierīces pārsvarā balstās uz optiskajiem sensoriem (PPG), kuru precizitāti būtiski ietekmē:
- kustību artefakti,
- ādas īpašības,
- apgaismojums,
- sensora pozicionējums,
- svīšana un ārējie faktori.
Turklāt daudzas komerciālās ierīces nodrošina ierobežotu piekļuvi izejas datiem un nav piemērotas padziļinātai pētniecībai vai specializētām medicīniskām lietojumprogrammām.
Esošās alternatīvas
Pašreiz tirgū dominē:
- optiskie sirdsdarbības sensori,
- klīniskās EKG sistēmas,
- specializētas bioimpedances iekārtas.
To galvenie trūkumi:
- ierobežota precizitāte kustībā,
- augstas izmaksas,
- liels izmērs,
- nepiemērotība ilgstošai valkāšanai,
- nepietiekama pielāgojamība pētniecības vajadzībām.
EDI risinājums un unikalitāte
EDI izstrādātā WearEDI_V2 platforma izmanto augstfrekvences bioimpedances mērījumus kombinācijā ar inerciālajiem sensoriem un progresīvu signālapstrādi, lai iegūtu stabilu fizioloģisko parametru novērtējumu ikdienas apstākļos.
Sistēma balstīta uz:
- MAX30001 bioimpedances analog-front-end,
- nRF5340 mikrokontrolleri,
- IMU kustību analīzei,
- adaptīvu digitālo signālapstrādi,
- kustību artefaktu kompensāciju.
Izmantotās signālapstrādes metodes:
- baseline removal,
- Butterworth un elliptic filtrācija,
- EMD (Empirical Mode Decomposition),
- wavelet denoising,
- korelācijas analīze sirdsdarbības noteikšanai.
Salīdzinājums ar tipiskām alternatīvām
| Parametrs | Tipiski komerciālie risinājumi | WearEDI_V2 |
| Mērījumu metode | Optiska (PPG) | Bioimpedance + IMU |
| Darbība kustībā | Jutīga pret artefaktiem | Artefaktu kompensācija |
| Pētniecības elastība | Ierobežota | Pilna datu piekļuve |
| Paplašināmība | Zema | Modulāra arhitektūra |
| Potenciālie biomarķieri | Galvenokārt HR | HR, stress, hidratācija, aktivitāte |
| Valkājama forma | Jā | Jā |
| Nepārtraukti dati | Daļēji | Jā |
Tehnoloģijas gatavības līmenis (TRL): TRL 4–5
Tehnoloģija validēta laboratorijas un agrīnos lietotāju testos, demonstrējot:
- sirdsdarbības noteikšanu no bioimpedances signāliem,
- aktivitāšu klasifikāciju,
- miega/nomoda režīmu noteikšanu,
- kustību artefaktu samazināšanu.
Intelektuālā īpašuma statuss
- Know-how un algoritmiskā kompetence signālapstrādē;
- Potenciāli patentējami risinājumi bioimpedances datu interpretācijā un sensoru integrācijā;
- Programmatūras un datu apstrādes arhitektūra izstrādāta EDI ietvaros.
Projekti
PRAESIIDIUM
Wearable Bioimpedance Sensing for Prediabetes Research
Projekta fokuss:
- agrīna prediabēta risku noteikšana,
- fizioloģisko datu monitorēšana,
- AI un bioimpedances kombinācija digitālās veselības risinājumiem.
Izstrādes laikā izmantoti:
- nepārtraukti bioimpedances mērījumi,
- aktivitāšu klasifikācija,
- fizioloģisko datu analīze,
- valkājamo sensoru integrācija.
Tehniskā specifikācija
Darbības princips
WearEDI_V2 izmanto augstfrekvences bioimpedances mērījumus (~100 kHz diapazonā), lai analizētu audu elektriskās īpašības un to izmaiņas laikā. Sirdsdarbības un citu fizioloģisko procesu radītās impedances svārstības tiek iegūtas caur elektrodiem plaukstas locītavas rajonā.
Iegūtie dati tiek:
- filtrēti,
- attīrīti no trokšņiem,
- var tikt sinhronizēti ar IMU datiem,
- analizēti ar digitālās signālapstrādes metodēm.
Testēšanas laikā demonstrēta:
- sirdsdarbības iegūšana no bioimpedances signāliem,
- aktivitāšu noteikšana,
- miega/nomoda režīmu klasifikācija,
- off-wrist noteikšana.
Tehniskie parametri
| Parametrs | Vērtība / Apraksts |
| Mērījumu princips | Bioimpedance sensing |
| Bioimpedances AFE | MAX30001 |
| Mikrokontrolleris | nRF5340 |
| Papildus sensori | ICM-20948 IMU |
| Papildus optiskais sensors | MAX30101 (opc.) |
| Bioimpedances frekvence | ~100 kHz |
| Datu glabāšana | microSD |
| Bezvadu komunikācija | Bluetooth Low Energy |
| Valkāšanas vieta | Plaukstas locītava |
| Signālapstrāde | Butterworth, elliptic, EMD, wavelet filtering |
| Sirdsdarbības noteikšana | Korelācijas un pīķu analīze |
| Aktivitāšu noteikšana | IMU + bioimpedance |
| Platforma | Embedded ARM |
| Enerģijas optimizācija | Zema patēriņa arhitektūra |
| Lietojuma jomas | Digitālā veselība, pētniecība, preventīvā medicīna |
Sadarbības veids
EDI redz vairākus iespējamos tehnoloģijas pārneses modeļus:
Licencēšana
Bioimpedances tehnoloģiju, algoritmu vai IP licencēšana medicīnas, veselības tehnoloģiju vai wearable ierīču ražotājiem.
Līgumpētījumi un kopizstrāde
Tehnoloģijas pielāgošana partneru specifiskām vajadzībām:
- veselības monitorēšana,
- sporta analītika,
- medicīniskā diagnostika,
- digitālās terapijas risinājumi.
Kopprojekti
Dalība:
- Horizon Europe,
- Digital Health,
- AI in Healthcare,
- medtech un wearable tehnoloģiju projektos.
Tehnoloģijas integrācija
WearEDI_V2 platformas integrācija:
- pētniecības infrastruktūrā,
- klīniskajos pētījumos,
- datu analītikas platformās, Formas sākums