Lura Health の歯牙装着型唾液ヘルスモニターを強化する
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スマートウェアラブル市場の成長に伴い、ますます多くの消費者が便利でユーザーフレンドリーな連続データ監視デバイスにアクセスできるようになりました。しかし、重要な診断の分野では、この技術の可能性はまだあります。
新たな血統：唾液
口腔内の唾液腺によって分泌される細胞外液である唾液は、身体の pH（酸）、グルコースレベル、電解質数などの 1,000 以上のバイオマーカーを含む可能性のある、幅広い健康状態を検査するために使うことができます。これは信じられないほどデータが豊富に含まれた媒体です。今日、唾液モニタリングはポイント・オブ・ケア施設で 1 回限りの測定によって行われますが、唾液は患者の状態に関する発展的な洞察を提供するため、単回測定、定期的に行われる測定であっても、継続的なモニタリングによってのみ得られる重要な情報が抜け落ちてしまいます。
予防ケアにおけるこの格差に対処するため、Lura Healthは、口腔や全身の健康を改善し、医療に対する自己負担を削減するために、世界初の継続的な唾液衛生モニターを設計しました。
課題
口腔および全身の健康を追跡するために、口腔内で着用できる継続的な唾液ヘルスモニターを開発します。
ソリューション
Silicon Labs の EFR32BG27 小型 Bluetooth SoC は、低消費電力、Bluetooth 接続、接続された医療機器、ウェアラブル、センサー、スイッチなどの大容量メモリを備えた超小型 WLCSP パッケージを特徴としています。
その結果
口腔酸モニターは、世界初の設計であり、世界最小の IoT デバイスの一つです。
当社の小型 Bluetooth チップでサイズを小型化
Lura Healthの口腔酸モニターには、唾液を継続的に読み取り、安全な Bluetooth 接続を介して患者のスマートフォンにデータを送信する、口に装着されたセンサーがあります。関連するスマートフォンアプリは、患者と医師の両方にリアルタイムの健康アラートと明確かつ直感的なデータ分析を提供します。
デバイスはまだ開発中です。米国での販売や流通は現在承認されてはいませんが、このチームは、高品質で透明なプラスチックに埋め込まれた小型モジュールを特徴とするスマートリテーナー設計を市場に投入する予定です。より優れた技術を使用できるようになったため、Lura Health は他の2 つの構成も実験しています。1つの設計では、歯の周囲にフィットするリングにモジュールが接着されており、もう1 つは歯の表面に直接接着できるほど十分に小さな設計となっています。Silicon Labs の小型 Bluetooth LE SoC、BG27 がリリースされるまで、歯に取り付ける設計に対応できるほど小さいマイクロコントローラは市場にはありませんでした。
Silicon Labs の BG27は、超小型 WLCSP パッケージ（ 2.3 mm x 2.6 mm）で、Lura Health の人間の口の大きさに合わせた設計にも対応できるほど小さく、その消費電力は、同サイズのバッテリーで 6 か月から1年も使用できるほど低いものです。最大で 768 kB のフラッシュ・プログラム・メモリと最大 64 kB の RAM データメモリで、Lura Health はさまざまなデバイス機能を可能にする高度なコードを保存できる十分なスペースを確保できます。リアルタイムのデータ分析により、患者はモニタリングから意味ある情報を取得でき、安全な無線（OTA）アップデートで、患者は常に最新のソフトウェア改良を受けることができるため、十分なメモリがあることは極めて重要な機能です。さらに、BG27 には、Lura Health のシステム設計に必要なセンサーやその他の外部ハードウェアコンポーネントとのインターフェイスに必要なすべての周辺機器があります。
Lura Health は、サイズと消費電力が Silicon Labs の BG27 に匹敵する他のマイクロコントローラをテストしましたが、メモリと開発の点で大きな限界がありました。便利な統合開発環境（IDE）、適切なドキュメント、またはコミュニティフォーラムがなければ、ファームウェア開発は苦しい戦いとなっていました。
Silicon Labs を使うことで、Lura Health はエンジニアリングの専門家と直接繋がることができ、部品表（BOM）を最適化するための非標準ソリューションを特定する上で非常に重要でした。基準 BOM は優れたセレクションを特徴としていますが、Lura Health は、可能な限り少ない部品ですべての設計上の制約を満たす必要がありました。間違ったコンポーネントを選ぶことは、開発時間と費用が無駄になります。エラーのマージンは非常に小さく、Silicon Labs はチームがコストを伴うミスを避けるよう支援しました。例えば、Lura Health は同社のカスタム・アンテナ用に Silicon Labs のリファレンスデザインを活用しました。Bluetooth アンテナでは、この小スケールにおける課題が存在し、Silicon Labs の製品には、患者の口と携帯電話との間の距離をスモール・フォーム・ファクタで伝送する RF 性能がありました。
将来を見据える – ワイヤレス口腔衛生のイノベーションを実現
Silicon Labs の BG27 は、Lura Health が継続的な唾液ヘルスモニターに求める仕様に到達するためのハードウェア仕様、機能、サイズ、消費電力、ソフトウェア環境を備えています。このSoCが利用可能になったことで、歯に装着できるほど小型モジュールで診断テストの限界を押し広げることができます。今日、Lura Health は、米国食品医薬品局（FDA）の承認を求めるため、この設計とその他のいくつかの反復作業に取り組んでいます。
