Lo scorso anno la pandemia di COVID-19 ha messo a dura prova il futuro dell’assistenza sanitaria e dell’assistenza sanitaria la tecnologia in particolare, al microscopio.

Ad aprire la strada a quel futuro è la salute connessa, che cerca di scaricare il sistema sanitario attraverso la connettività Internet of Things (IoT) auto-monitorata, resa possibile da nuove innovazioni come i dispositivi Bluetooth Low Energy (BLE).

Che si tratti di un termometro intelligente che invia automaticamente i dati al cloud di un ospedale o di misuratori della pressione sanguigna collegati che misurano le letture della pressione sanguigna per un periodo di tempo più lungo, i vantaggi di BLE rendono queste applicazioni praticabili grazie a una combinazione di requisiti di bassa potenza, batterie usa e getta , convenienza, dimensioni ridotte della soluzione, sicurezza integrata e connettività IoT estesa.

L'IoT ha già iniziato a creare nuove opportunità per i dispositivi medici per aiutare i medici a migliorare l'assistenza ai pazienti e, con nuove innovazioni come BLE, questi dispositivi stanno migliorando notevolmente.

Prendi i dispositivi indossabili, come un misuratore di pressione sanguigna stile braccialetto, come esempio. I dispositivi indossabili e la salute connessa vanno di pari passo. Oggi, se hai bisogno di misurare la tua pressione sanguigna, in genere devi farlo in uno studio medico. Ma per molti pazienti, un viaggio nello studio del medico, non importa quale sia il motivo, non è esattamente un momento rilassato e spensierato. Lo stress di essere nello studio di un medico da solo potrebbe aumentare la lettura della pressione sanguigna di un paziente più in alto del solito, risultando in numeri imprecisi.

Con l'aiuto di BLE tramite un controller del nodo del sensore, i pazienti possono utilizzare un misuratore della pressione sanguigna collegato a casa, contribuendo a garantire una lettura della pressione sanguigna più tipica a riposo, che viene quindi trasmessa direttamente al cloud per l'accesso dell'ufficio del medico. Si tratta di informazioni di qualità superiore sia per il medico che per il paziente, che portano a diagnosi e prescrizioni più accurate.

I diabetici sono un altro gruppo di pazienti che possono beneficiare delle innovazioni in BLE. C'è una chiara tendenza ad allontanarsi dai tradizionali monitor della glicemia verso i cerotti per misuratori di glucosio, che non richiedono ai pazienti di pungersi le dita. Invece, i dispositivi di iniezione come le penne per insulina utilizzano BLE per inviare i dati di dosaggio e timestamp, accanto ai livelli di glucosio monitorati dai cerotti, automaticamente a un'app per smartphone per l'auto-monitoraggio e all'ambulatorio o all'ospedale di un medico, assicurando che gli operatori sanitari siano tenuti al corrente di eventuali modifiche man mano che si verificano in tempo reale. Non solo è un'alternativa indolore e di lunga durata, ma è anche un nuovo modo di raccogliere e archiviare i dati sui livelli di glucosio dei pazienti in tempo reale, reso comodamente accessibile direttamente sui loro telefoni per un facile riferimento in seguito.

Gli inalatori intelligenti sono un altro esempio di come la connettività BLE e IoT stiano migliorando i dispositivi medici. Gli inalatori tradizionali richiedono ai pazienti asmatici di attendere circa 30-60 secondi tra una boccata e l'altra affinché il farmaco abbia effetto. Ma gli studi hanno scoperto che l'84% dei pazienti non stava aspettando 30 secondi (il tempo minimo consigliato) tra le inalazioni. La maggior parte dei pazienti (54%) non ha nemmeno aspettato 15 secondi tra le boccate, il che significa che probabilmente non stanno ricevendo il giusto dosaggio del medicinale.

Di conseguenza, gli inalatori non sono così efficaci come dovrebbero essere e il paziente non ne ha idea perché non hanno un medico a disposizione per fornire un feedback immediato. Con l'aiuto di BLE, gli inalatori intelligenti possono affrontare questo problema, misurando l'utilizzo del dispositivo in tempo reale e fornendo feedback sull'efficacia delle inalazioni di un paziente, sul dosaggio che riceve e sulla frequenza con cui lo riceve.

Se c'è un tema di fondo che collega dispositivi come dispositivi indossabili, monitor intelligenti del glucosio e inalatori, è che sono tutti in grado di essere migliorati tramite l'implementazione di BLE. I dispositivi BLE con connettività IoT hanno creato l'opportunità per l'auto-monitoraggio remoto, consentendo ai pazienti e ai loro caregiver di monitorare la loro salute e gestire le condizioni a casa.

Storicamente, gli ingegneri dei dispositivi medici connessi sono stati messi alla prova da una serie di fattori, come i costi e la disponibilità di energia.

Ad esempio, la distinta base, sia per il SoC che per i componenti esterni necessari per progettare un misuratore di pressione sanguigna intelligente o un inalatore intelligente, è stato un importante ostacolo per gli ingegneri che cercavano di fornire una connettività significativa per queste applicazioni.

Nel frattempo, anche il consumo di energia e la durata di conservazione sono stati i principali ostacoli alla progettazione.

I dispositivi medici hanno spesso una lunga durata di conservazione, che va da 18 mesi a quattro anni. Se il SoC non consuma energia in modo efficiente, semplicemente non sarà in grado di tenere il passo con le esigenze degli utenti.

Affrontare queste sfide

Per superare queste sfide, nel novembre 2019, Dialog ha introdotto DA14531. Essendo il SoC Bluetooth 5.1 più piccolo ed efficiente al mondo, il SoC DA14531 e DA14531 modulo sono stati progettati specificamente per semplificare lo sviluppo dei prodotti Bluetooth e consentirne un'adozione più ampia in settori come quello sanitario.

Il chip, noto anche come SmartBond TINY, abbassa la soglia in termini di costo per l'aggiunta della funzionalità BLE a un livello in cui non è più proibitivo, anche non per i prodotti usa e getta. un'applicazione a soli $ 0.50 in volumi elevati. L'alto livello di integrazione del SoC richiede solo sei passivi esterni, una singola sorgente di clock e un alimentatore per realizzare un sistema Bluetooth a basso consumo energetico completo. In combinazione con il suo fattore di forma ultracompatto di soli 2.0 x 1.7 mm, SmartBond TINY può adattarsi facilmente al design di qualsiasi ingegnere di dispositivi medici.

SmartBond TINY si basa su un potente ARM Cortex M32 + a 0 bit con memorie integrate e un set completo di periferiche analogiche e digitali, offrendo un punteggio record di 18300 sull'ultimo IoTMark-BLE, il benchmark EEMBC per la connettività IoT.

La sua architettura e le sue risorse ne consentono l'utilizzo come wireless autonomo microcontrollore o come estensione per tubi dati RF per progetti con microcontrollori esistenti.

Il basso consumo energetico di TINY garantisce inoltre una lunga durata operativa e di conservazione, anche se alimentato dalla più piccola delle batterie. Il convertitore CC-CC integrato del DA14531 consente un'ampia tensione operativa (da 1.1 a 3.3 V) e deriva l'alimentazione direttamente da batterie ecologiche, monouso all'ossido di argento, zinco aria o stampabili richieste per applicazioni ad alto volume, come i monitor intelligenti del glucosio.

Il futuro della connettività BLE

Man mano che l'elenco dei dispositivi che richiedono connettività wireless continua a crescere, aumentano anche la pressione e i costi per fornire un sistema IoT completo con applicazioni mediche. SmartBond TINY cerca di affrontare l'ampiezza e i costi crescenti dei dispositivi IoT consentendo una riduzione completa dei costi del sistema grazie a un ingombro e dimensioni inferiori, mantenendo la qualità delle prestazioni a un livello ineguagliato dalla concorrenza.

Il DA14531 consente di estendere la connettività wireless ad applicazioni in cui in precedenza sarebbe stato proibitivo in termini di dimensioni, potenza o costo, in particolare quelle all'interno del crescente campo medico connesso. Nei casi in cui si considererà che i prodotti indossabili supportino le funzioni di monitoraggio medico, la famiglia DA1469x è una scelta perfetta: è completamente equipaggiata con un controller del nodo sensore integrato e tutte le funzionalità richieste per i progetti indossabili su chip.

Dai dispositivi indossabili per la pressione sanguigna al monitoraggio del glucosio connesso a smartphone e agli inalatori connessi, il numero di dispositivi medici connessi che sono possibili è illimitato, così come l'opportunità di innovare la qualità della vita dei pazienti con BLE.

Con la capacità di trasformare qualsiasi dispositivo in un'applicazione connessa, il SoC e il modulo TINY stanno aprendo nuovi mercati e guidando l'adozione di BLE al di là di quanto precedentemente ritenuto possibile nel panorama odierno.