紧凑型连续血糖监测 (CGM) 参考设计，提升患者舒适度和经济实惠

糖尿病影响着全球超过 10% 的人口（数据来源：国际糖尿病联盟），由于其并发症种类繁多且缺乏直接有效的治疗方法，带来了巨大的健康风险。连续血糖监测 (CGM) 已被证明能够彻底改变患者生活的革命性技术，通过赋予患者对日常生活的自主决策权，显著提升了他们的生活质量。CGM 测量的是皮肤间质液的葡萄糖浓度（图1）。因此，与血液测量相比，它的侵入性更小，并且可以舒适地佩戴在患者皮肤上数天。

图 1：图片来自 DiabetesWise.org。该图描述了血管上方的皮肤层，并显示了可靠的血糖信息如何存在于间质液中，而不是血液中。

通过 CGM 系统每隔几分钟收集一次的数据，可以传输到医疗读取器或智能手机，然后与医疗机构共享，供专业人员记录和分析。此外，来自联网患者的持续数据流正在推动基于先进人工智能的预测模型的发展，以实现更有效的糖尿病管理和研究。

CGM 技术的研究重点是开发更准确、更安全、更小型化、更耐用且更具成本效益的解决方案。其目标是确保长期可及性和广泛应用，而电子产品在克服这些挑战方面发挥着关键作用。

大多数商用 CGM 系统采用放置在患者皮肤上的电化学安培传感器。这些传感器测量与血糖浓度成比例的小电流，然后由模拟前端 (AFE) 电路处理并转换为数字信号。该信号由微控制器 (MCU) 处理，并通过低功耗蓝牙 (BLE) 传输到医疗读取器。该系统由一次性纽扣电池供电。

瑞萨电子和 Xmoore Microelectronics 近期开发的参考设计介绍了 CGM 技术的一些最新进展。该设计采用紧凑高效的系统，包含模拟前端 (AFE)、低功耗蓝牙 (BLE) SoC和用于数据存储的小型外部闪存。低功耗蓝牙 SoC 不仅可以处理血糖数据，还可以将其无线传输到医疗读取器或智能手机，为患者和医疗保健提供者带来极大的便利。

如图 2 所示，该参考设计展示了一种超紧凑的解决方案，其中低功耗蓝牙 SoC 和AFE 均由 1.5V 氧化银纽扣电池供电，无需任何外部直流升压电路，这在尺寸和电源效率方面带来了显著提升。整个系统（包括电池）仅占 18 毫米的空间，这使得 CGM 制造商能够生产出比目前市面上更小、更薄的皮肤贴片。这种小型化设计减少了传统  CGM 设备通常带来的笨重感和不适感，从而提高了患者的舒适度，并鼓励患者更好地遵守血糖监测方案。此外，使用低电压商用电池进一步降低了设备的总成本。

图 2：该参考设计采用了 Xmoore 开发的模拟前端 (AFE) 和瑞萨提供的蓝牙® 片上系统 (SoC)。

如图 3 所示 ，这款成本效益高且紧凑的解决方案使参考设计在市场上极具竞争力。更小的尺寸 ，加上 BLE SoC 和 AFE 的高能效 ，确保 CGM 系统在功能或性能方面保持经济实惠。这种成本效益对于让更广泛的人群更容易获得持续血糖监测尤为重要，尤其是在保险覆盖范围有限或患者难以获得昂贵医疗设备财政补贴的地区。

图 3 该参考设计集成了 Xmoore 开发的模拟前端 (AFE) 和瑞萨提供的蓝牙® 片上系统 (SoC)。

该系统由标准 1.5V 电池供电 ，可集成到一个 18 毫米的紧凑贴片中 ，大小与一枚一角美元硬币相当。