Het afgelopen jaar zag de COVID-19-pandemie de toekomst van de gezondheidszorg en de gezondheidszorg bepalen technologie specifiek onder een microscoop.

Het voortouw nemen in die toekomst is verbonden gezondheid, die de gezondheidszorg wil ontlasten via zelfcontrolerende Internet of Things (IoT) -connectiviteit, die mogelijk is gemaakt door nieuwe innovaties zoals Bluetooth Low Energy (BLE) -apparaten.

Of het nu gaat om een ​​slimme thermometer die automatisch gegevens terugvoert naar de cloud van een ziekenhuis, of om verbonden bloeddrukmeters die bloeddrukmetingen over een langere periode meten, de voordelen van BLE maken deze toepassingen levensvatbaar dankzij een combinatie van lage stroomvereisten, wegwerpbatterijen , betaalbaarheid, kleine oplossingsgrootte, ingebouwde beveiliging en uitgebreide IoT-connectiviteit.

Het IoT is al begonnen met het creëren van nieuwe kansen voor medische apparaten om artsen te helpen de patiëntenzorg te verbeteren, en met nieuwe innovaties zoals BLE worden deze apparaten dramatisch verbeterd.

Neem bijvoorbeeld wearables, zoals een bloeddrukmeter in polsbandjesstijl. Wearables en verbonden gezondheid gaan hand in hand. Als u tegenwoordig uw bloeddruk moet laten meten, laat u dit meestal bij de dokter doen. Maar voor veel patiënten is een bezoek aan de spreekkamer, om wat voor reden dan ook, niet bepaald een ontspannen, zorgeloze tijd. De stress om alleen in een dokterspraktijk te zijn, kan de bloeddruk van een patiënt hoger dan normaal verhogen, wat resulteert in onnauwkeurige cijfers.

Met behulp van BLE via een sensorknooppuntcontroller kunnen patiënten thuis een aangesloten bloeddrukmeter gebruiken, waardoor een meer typische bloeddrukmeting in rust kan worden gegarandeerd, die vervolgens rechtstreeks naar de cloud wordt verzonden zodat het kantoor van uw arts er toegang toe heeft. Dat is informatie van hogere kwaliteit voor zowel de arts als de patiënt, wat leidt tot nauwkeurigere diagnoses en recepten.

Diabetici zijn een andere groep patiënten die kunnen profiteren van innovaties in BLE. Er is een duidelijke trend weg van traditionele bloedglucosemeters naar glucosemeterpleisters, waarbij patiënten niet in hun vingers hoeven te prikken. In plaats daarvan gebruiken injectieapparaten zoals insulinepennen BLE om doserings- en tijdstempelgegevens te verzenden, naast de gemeten glucosespiegels van patches, automatisch naar een smartphone-app voor zelfcontrole en een dokterspraktijk of ziekenhuis, zodat zorgverleners op de hoogte worden gehouden van eventuele wijzigingen terwijl ze plaatsvinden in realtime. Dit is niet alleen een pijnvrij, langdurig alternatief, het is ook een nieuwe manier om gegevens over de glucosespiegels van patiënten in realtime te verzamelen en op te slaan, gemakkelijk toegankelijk op hun telefoon, zodat u ze later gemakkelijk kunt raadplegen.

Slimme inhalers zijn een ander voorbeeld van hoe BLE- en IoT-connectiviteit medische apparaten verbeteren. Traditionele inhalatoren vereisen dat astmapatiënten ongeveer 30-60 seconden wachten tussen de trekjes voordat de medicatie in werking treedt. Maar studies hebben aangetoond dat 84% van de patiënten geen 30 seconden wachtte (de absoluut aanbevolen minimumtijd) tussen inhalaties in. De meerderheid van de patiënten (54%) wachtte niet eens 15 seconden tussen de trekjes, wat betekent dat ze waarschijnlijk niet de juiste dosering van het medicijn krijgen.

Als gevolg hiervan zijn inhalatoren niet zo effectief als ze zouden moeten zijn, en de patiënt heeft geen idee omdat ze geen arts bij de hand hebben om onmiddellijke feedback te geven. Met behulp van BLE kunnen slimme inhalatoren dit probleem aanpakken door het gebruik van het apparaat in realtime te meten en feedback te geven over de effectiviteit van de inhalaties van een patiënt, de dosering die ze krijgen en hoe vaak ze het krijgen.

Als er een onderliggend thema is dat apparaten zoals wearables, slimme glucosemeters en inhalatoren verbindt, is het dat ze allemaal kunnen worden verbeterd door de implementatie van BLE. BLE-apparaten met IoT-connectiviteit hebben de mogelijkheid gecreëerd voor zelfcontrole op afstand, waardoor patiënten en hun zorgverleners hun gezondheid kunnen bewaken en de omstandigheden thuis kunnen beheren.

Historisch gezien werden ingenieurs van verbonden medische apparatuur uitgedaagd door een aantal factoren, zoals kosten en beschikbaarheid van stroom.

De materiaallijst, voor zowel de SoC als de externe componenten die nodig zijn om een ​​slimme bloeddrukmeter of slimme inhalator te ontwerpen, vormde bijvoorbeeld een grote hindernis voor ingenieurs die een zinvolle connectiviteit voor deze toepassingen probeerden te leveren.

Ondertussen waren het stroomverbruik en de houdbaarheid ook belangrijke obstakels bij het ontwerp.

Medische hulpmiddelen hebben vaak een lange houdbaarheid, tussen 18 maanden en vier jaar. Als de SoC niet efficiënt stroom verbruikt, kan hij eenvoudigweg niet voldoen aan de behoeften van de gebruiker.

Deze uitdagingen aangaan

Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, introduceerde Dialog in november 2019 de DA14531. Als 's werelds kleinste en meest energiezuinige Bluetooth 5.1 SoC zijn de DA14531 SoC en DA14531 module zijn specifiek ontworpen om de ontwikkeling van Bluetooth-producten te vereenvoudigen en een bredere acceptatie in sectoren zoals de gezondheidszorg mogelijk te maken.

De chip, ook bekend als SmartBond TINY, verlaagt de drempel in termen van kosten van het toevoegen van BLE-functionaliteit tot een niveau waarop het niet langer onbetaalbaar is, zelfs niet voor wegwerpartikelen. een aanvraag voor slechts $ 0.50 in hoge volumes. Het hoge integratieniveau van de SoC vereist slechts zes externe passieven, een enkele klokbron en een voeding om een ​​compleet Bluetooth-systeem met laag energieverbruik te maken. Gecombineerd met zijn ultrakleine vormfactor van slechts 2.0 x 1.7 mm, past de SmartBond TINY gemakkelijk in het ontwerp van elke technicus van medische apparatuur.

SmartBond TINY is gebaseerd op een krachtige 32-bits ARM Cortex M0 + met geïntegreerde geheugens en een complete set analoge en digitale randapparatuur, en levert een recordscore van 18300 op de nieuwste IoTMark-BLE, de EEMBC-benchmark voor IoT-connectiviteit.

Dankzij de architectuur en bronnen kan het worden gebruikt als een zelfstandige draadloze verbinding microcontroller of als een RF-datapijpverlenging voor ontwerpen met bestaande microcontrollers.

Het lage stroomverbruik van TINY zorgt ook voor een lange gebruiksduur en houdbaarheid, zelfs bij gebruik van de kleinste batterijen. De geïntegreerde DC-DC-omzetter van de DA14531 maakt een brede bedrijfsspanning (1.1 tot 3.3 V) mogelijk en wordt rechtstreeks gevoed door milieuvriendelijke, wegwerpbare zilveroxide-, zink-lucht- of bedrukbare batterijen die nodig zijn voor toepassingen met een hoog volume, zoals slimme glucosemeters.

De toekomst van BLE-connectiviteit

Naarmate de lijst met apparaten die draadloze connectiviteit vereisen, blijft groeien, neemt ook de druk en de kosten toe om een ​​compleet IoT-systeem met medische toepassingen te leveren. SmartBond TINY probeert de groeiende breedte en kosten van IoT-apparaten aan te pakken door een volledige verlaging van de systeemkosten mogelijk te maken door een kleinere voetafdruk en een kleinere omvang, terwijl de prestatiekwaliteit op een niveau blijft dat ongeëvenaard is door concurrenten.

De DA14531 maakt het mogelijk om draadloze connectiviteit uit te breiden naar toepassingen waar dit voorheen onbetaalbaar zou zijn in termen van grootte, vermogen of kosten, vooral die binnen het groeiende verbonden medische veld. In gevallen waarin draagbare producten worden overwogen om medische bewakingsfuncties te ondersteunen, is de DA1469x-familie een perfecte keuze - deze is volledig uitgerust met een ingebouwde sensorknooppuntcontroller en alle functionaliteit die nodig is voor wearable-on-chip-ontwerpen.

Van bloeddruk-wearables tot met een smartphone verbonden glucosemonitoring en verbonden inhalatoren, het aantal mogelijke verbonden medische apparaten is onbeperkt - en dat geldt ook voor de mogelijkheid om de kwaliteit van leven van patiënten met BLE te innoveren.

Met de mogelijkheid om van elk apparaat een verbonden applicatie te maken, openen de TINY SoC en module nieuwe markten en stimuleren ze de acceptatie van BLE die verder gaat dan voorheen voor mogelijk werd gehouden in het huidige landschap.