Murata, 개인적인 당뇨병 장치 설계를 위한 툴킷 제공

현재 전 세계적으로 약 6억 명의 성인이 당뇨병을 앓고 있으며 2050년에는 이 수치가 8억 5300만 명에 이를 것으로 예상됩니다¹. 이런 이유로 TV 시청자들은 당뇨병을 관리하는 데 도움이 되는 약 또는 약물 광고의 폭격을 당하고 있습니다. 처방전으로 제공되는 연속적 포도당 관찰(CGM) 장치 또는 최근에는 일반적인 건강을 위한 일반 의약품(OTC)에 대한 광고도 늘어나는 추세입니다. 제품 설계자라면, 이미 수십 억 달러 규모의 당뇨병 관리 시장을 활용할 수 있는 기회가 있으며 이러한 시장은 폭발적 성장을 준비하고 있는 듯합니다.

건강 관리 기술의 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나인 CGM은 다른 당뇨병 관리 응용 제품과 함께 직접적으로 삶을 개선할 수 있는 혁신적 설계 기회를 제공합니다. 이는 특히 소형화, 저전력 무선, 장기 수명 배터리에 대한 전문 지식을 활용할 수 있는 사람들에게 진정한 상업적 기회를 나타냅니다.

사용자와 건강 관리 전문가들의 신임을 획득하는 것은 매우 중요합니다. 설계자는 장치가 소비자의 전화 또는 다른 장치를 통해 그들의 일상적인 루틴에 어떻게 적용되고 해당 데이터를 어떻게 관리 팀 및 원격 모니터링 시스템과 공유하는 지를 파악해야 합니다.

개별 장치부터 시작하여 향상된 사용자 경험, 저지연 데이터 교환, 라이프스타일 친화적인 응용 제품에 중점을 두는 에코시스템으로 산업이 발전함에 따라 시스템 통합의 중요성은 점점 커지고 있습니다. 간단한 CGM 패치부터 패쇄형 루프 인공 췌장 시스템까지, 설계자는 다중 장치의 상호 작동성, 연속적인 데이터 흐름, 환자의 안락함을 고려해야 합니다.

당뇨병 장치를 위한 툴킷 살펴보기

당뇨병 관리 응용 제품은 기본적으로 신뢰할 수 있는 전력, 정밀한 감지, 결함 없는 무선 작동을 통해 중요한 요구 사항을 처리해야 합니다.

Murata Electronics는 정밀성, 신뢰성, 연결성 간에 균형을 유지하면서 개발을 간소화하고 안전을 보장하는 부품을 통해 개인용 당뇨병 장치를 설계할 수 있는 툴킷을 제공합니다. 이 회사의 포트폴리오는 설계 유연성 및 제품 소형화를 지원하는 소형 범용 부품을 제공합니다.

연속적인 포도당 모니터와 인슐린 펌프는 정확하게 정의된 간격으로 센서 데이터를 샘플링하는 마이크로 컨트롤러를 기반으로 합니다. 이러한 마이크로 컨트롤러는 또한 스마트폰 또는 클라우드 서비스와 완벽하게 동기화되어야 하는 무선 통신을 통해 데이터를 전송합니다. 타이밍에 약간의 편차만 있어도 포도당 판독값의 정확도가 저하되고 중요한 시점에서 무선 연결을 방해하는 연속적 효과가 발생할 수 있습니다.

다양한 Murata 수정, 커패시터, RF 필터를 사용하여 웨어러블에서 정확한 측정, 신뢰할 수 있는 통신, 견고한 무선 연결을 보장할 수 있습니다.

• XRCGB24M000F2P00R0과 같은 Murata의 울트라 콤팩트 XRCGB 수정은 마이크로 컨트롤러와 무선 장치 모두에 매우 안정적인 클록 신호를 제공합니다. 0.079in x 0.063in(2.00mm x 1.60mm) 크기의 작은 실장 면적과 낮은 높이를 가진 이 제품은 공간 제약이 있는 웨어러블에 적합하며, 높은 정밀도를 통해 장치 수명에 걸쳐 일관적인 측정 주기와 믿을 수 있는 통신을 보장할 수 있습니다.
• 웨어러블 의료 장치는 작은 배터리로 전원을 공급 받으면서 한 번 작동 시 수일 또는 수주 동안 작동할 수 있어야 합니다. 잡음, 전압 강하 또는 불안정성은 측정 정확도에 영향을 미치거나 무선 성능 문제를 일으킬 수 있습니다. GRM033R60J225ME15D(그림 1)는 낮은 등가 직렬 저항(ESR) 감결합을 통해 변동을 완화하고 안정적인 전력을 보장하는 Murata GRM 커패시터 계열에 포함됩니다. GRM 및 XRCBG 부품은 신뢰할 수 있는 장치의 토대를 형성합니다.

그림 1: Murata의 GRM 계열은 초소형 의료 및 웨어러블 장치의 고신뢰성 감결합 및 필터링에 적합한 울트라 콤팩트 다층 세라믹 커패시터입니다(이미지 출처: Murata Electronics).

• 연결성은 차세대 당뇨병 응용 제품의 핵심 특성입니다. Murata의 LBCA1HN2EG-917(그림 2)은 사전 인증된 울트라 콤팩트 패키지로 제공되는 Type 2EG Bluetooth Low Energy(BLE) 5.2 모듈로, 무선 통합을 간소화하고 규제 승인 절차를 신속하게 처리하는 것을 목표로 합니다. 이 장치는 Wi-Fi 하드웨어 복잡성이나 개발 오버헤드를 추가하지 않으면서 스마트폰 동기화, 원격 모니터링, 펌프 제어를 실현합니다.

그림 2: 이 그림은 개인용 당뇨병 장치에 적합한 울트라 콤팩트 패키지로 제공되는 Murata의 Type 2EG BLE 모듈을 보여줍니다(이미지 출처: Murata Electronics).

• BLF02RD331GNED와 같은 페라이트 비드는 고주파 잡음과 전력선 및 신호선의 과도 현상을 감쇠시켜, 스위칭 잡음이 무선 주파수(RF) 회로로 누설되지 않도록 방지합니다.
• Murata의 LQZ02HQ242A0 RF 필터는 Bluetooth 무선 경로를 형성하면서 스위칭 조정기, 디스플레이, 미니어처 펌프 모터에 의해 생성될 수 있는 간섭을 차단합니다. 이 부품은 계층적 잡음 관리 전략을 생성하는 데 있어 BLF 비드를 보완합니다.
• Murata의 NCU03XH103F60RL은 반비례 온도 계수(NTC) 기술을 활용하는 서미스터 범주에 속하며, 이를 통해 열 드리프트를 보상하고 센서 정확도를 유지하며, 배터리나 모터가 다양한 조건에서 안전하게 작동하도록 합니다.
• 생산 테스트 및 현장 진단은 당뇨병 관리 응용 제품의 중요 요소입니다. Murata SWJ 계열 RF 스위치(예: MM8830-2600RK15)(그림 3)는 비침습 테스트 및 진단을 지원하여 엔지니어가 장치의 하우징 무결성을 손상시키지 않고도 성능을 빠르게 검증하고, 진단을 실행하며, 규격 적합성을 확인할 수 있도록 합니다.

그림 3: Murata의 SWJ 계열 RF 스위치 커넥터는 비침습적 테스트 및 진단을 지원하면서 응용 제품의 하우징 무결성을 유지합니다(이미지 출처: Murata Electronics).

결론

개인용 당뇨병 장치를 설계하려면 콤팩트한 폼 팩터에서 뛰어난 정밀성, 효율성, 안전성이 요구됩니다. 신뢰성 및 안전성을 요구하는 시장에서 성공을 보장하는 데 있어 핵심은 올바른 부품을 선택하는 것입니다. Murata의 수정, 커패시터, 서미스터, 필터, 비드, 무선 모듈 포트폴리오는 설계자에게 신뢰할 수 있는 장치 아키텍처를 보장하기 위한 기본 요소를 제공합니다.

관련 자료

The Diabetes Atlas