Tıbbi cihazlar için yeni fırsatlar

Güncelleme: 10 Aralık 2023

Tıbbi cihazlar için yeni fırsatlar

Geçtiğimiz yıl, COVID-19 salgını sağlık hizmetlerinin ve sağlık hizmetlerinin geleceğini tehlikeye attı teknoloji özellikle mikroskop altında.

 

Bluetooth Düşük Enerji (BLE) cihazları gibi yeni yeniliklerin mümkün kıldığı, kendi kendini denetleyen Nesnelerin İnterneti (IoT) bağlantısı yoluyla sağlık sisteminin yükünü hafifletmeyi amaçlayan bağlantılı sağlık, bu geleceğe giden yolda öncülük ediyor.

İster bir hastanenin bulutuna otomatik olarak veri besleyen akıllı bir termometre, ister daha uzun bir süre boyunca kan basıncı ölçümlerini ölçen bağlı kan basıncı ölçüm cihazları olsun, BLE'nin avantajları, düşük güç gereksinimleri ve tek kullanımlık pillerin birleşimi sayesinde bu uygulamaları uygulanabilir kılar. , uygun fiyat, küçük çözüm boyutu, yerleşik güvenlik ve kapsamlı IoT bağlantısı.

IoT, doktorların hasta bakımını iyileştirmelerine yardımcı olacak tıbbi cihazlar için yeni fırsatlar yaratmaya başladı ve BLE gibi yeni yeniliklerle bu cihazlar önemli ölçüde gelişiyor.

Örnek olarak bileklik tarzı tansiyon ölçer gibi giyilebilir cihazları ele alalım. Giyilebilir teknolojiler ve bağlantılı sağlık bir arada yürüyor. Bugün, kan basıncınızın ölçülmesi gerekiyorsa, genellikle bunu doktorun muayenehanesinde yaptırırsınız. Ancak birçok hasta için, nedeni ne olursa olsun, doktor muayenehanesine yapılan bir ziyaret tam olarak rahat ve tasasız bir zaman değildir. Tek başına bir doktorun muayenehanesinde bulunmanın yarattığı stres, hastanın kan basıncını normalden daha yükseğe çıkararak hatalı rakamlara yol açabilir.

Bir sensör düğümü denetleyicisi aracılığıyla BLE'nin yardımıyla hastalar, evde bağlı bir kan basıncı ölçüm cihazını kullanabilir, bu da daha tipik bir dinlenme kan basıncı ölçümü sağlanmasına yardımcı olur ve bu, daha sonra doktorunuzun ofisinin erişebilmesi için doğrudan buluta iletilir. Bu, hem doktor hem de hasta için daha yüksek kalitede bilgi anlamına gelir ve daha doğru teşhislere ve reçetelere yol açar.

BLE'deki yeniliklerden yararlanabilecek diğer bir hasta grubu da diyabet hastalarıdır. Geleneksel kan şekeri ölçüm cihazlarından, hastaların parmaklarını delmesini gerektirmeyen şeker ölçüm bantlarına doğru açık bir eğilim var. Bunun yerine, insülin kalemleri gibi enjeksiyon cihazları, dozaj ve zaman damgası verilerini, yamalardan izlenen glikoz seviyelerinin yanı sıra, otomatik olarak kendi kendini izlemek için bir akıllı telefon uygulamasına ve bir doktor muayenehanesine veya hastaneye göndermek için BLE'yi kullanır ve sağlık hizmeti sağlayıcılarının bu durumdan haberdar olmasını sağlar. gerçek zamanlı olarak meydana gelen herhangi bir değişiklik. Bu sadece ağrısız, daha uzun ömürlü bir alternatif olmakla kalmıyor, aynı zamanda hastaların glikoz seviyelerine ilişkin verileri gerçek zamanlı olarak toplamanın ve saklamanın yeni bir yolu; daha sonra kolayca başvurmak üzere doğrudan telefonlarından kolayca erişilebiliyor.

Akıllı inhalerler, BLE ve IoT bağlantısının tıbbi cihazları nasıl iyileştirdiğinin bir başka örneğidir. Geleneksel inhalerler, astım hastalarının ilacın etkili olması için nefesler arasında yaklaşık 30-60 saniye beklemesini gerektirir. Ancak araştırmalar hastaların %84'ünün nefes almalar arasında 30 saniye (tavsiye edilen minimum süre) beklemediğini buldu. Hastaların çoğunluğu (%54) nefesler arasında 15 saniye bile beklemedi, bu da büyük olasılıkla doğru dozda ilaç almadıkları anlamına geliyor.

Sonuç olarak, inhalatörler olması gerektiği kadar etkili değildir ve anında geri bildirim sağlayacak bir doktor bulunmadığından hastanın hiçbir fikri yoktur. BLE'nin yardımıyla akıllı inhalerler, cihazın kullanımını gerçek zamanlı olarak ölçerek ve hastanın inhalasyonlarının etkinliği, aldıkları dozaj ve ne sıklıkta aldıkları hakkında geri bildirim sağlayarak bu sorunu çözebilir.

Giyilebilir cihazlar, akıllı glikoz monitörleri ve inhalerler gibi cihazları birbirine bağlayan temel bir tema varsa, o da bunların hepsinin BLE'nin uygulanması yoluyla geliştirilebilmesidir. IoT bağlantısına sahip BLE cihazları, hastaların ve bakıcılarının sağlıklarını izlemelerine ve evdeki koşulları yönetmelerine olanak tanıyarak uzaktan kendi kendini izleme fırsatı yarattı.

Geçmişte, bağlantılı tıbbi cihaz mühendisleri maliyet ve güç kullanılabilirliği gibi bir dizi faktörle karşı karşıya kalmıştır.

Örneğin, akıllı bir tansiyon ölçer veya akıllı inhaler tasarlamak için gereken hem SoC hem de harici bileşenlere ilişkin malzeme listesi, bu uygulamalar için anlamlı bir bağlantı sağlamaya çalışan mühendisler için büyük bir engel olmuştur.

Bu arada, güç tüketimi ve raf ömrü de önemli tasarım engelleri olmuştur.

Tıbbi cihazlar genellikle uzun raf ömrüne sahiptir ve raf ömrü 18 ay ile dört yıl arasında değişmektedir. SoC gücü verimli bir şekilde tüketmiyorsa kullanıcı ihtiyaçlarını karşılayamayacaktır.

Bu zorlukların üstesinden gelmek

Dialog, bu zorlukların üstesinden gelmek için Kasım 2019'da DA14531'i tanıttı. Dünyanın en küçük ve güç açısından en verimli Bluetooth 5.1 SoC'si olan DA14531 SoC ve DA14531 modül Bluetooth ürün geliştirmeyi basitleştirmek ve sağlık gibi sektörlerde daha geniş çapta benimsenmesini sağlamak için özel olarak tasarlandı.

SmartBond TINY olarak da bilinen çip, BLE işlevselliğini tek kullanımlık ürünler için bile artık engelleyici olmayacak bir seviyeye ekleme maliyeti açısından eşiği düşürüyor. yüksek hacimlerde 0.50 $ kadar düşük bir başvuru. SoC'nin yüksek düzeyde entegrasyonu, eksiksiz bir Bluetooth düşük enerji sistemi oluşturmak için yalnızca altı harici pasif, tek bir saat kaynağı ve bir güç kaynağı gerektirir. Yalnızca 2.0 x 1.7 mm'lik ultra küçük form faktörüyle SmartBond TINY, herhangi bir tıbbi cihaz mühendisinin tasarımına kolayca sığabilir.

SmartBond TINY, entegre hafızalara ve eksiksiz bir analog ve dijital çevre birimi setine sahip güçlü bir 32 bit ARM Cortex M0+'ı temel alır ve IoT bağlantısı için EEMBC standardı olan en son IoTMark-BLE'de 18300'lük rekor bir puan sunar.

Mimarisi ve kaynakları, bağımsız bir kablosuz ağ olarak kullanılmasına olanak tanır mikro veya mevcut mikro denetleyicilere sahip tasarımlar için RF veri hattı uzantısı olarak.

TINY'nin düşük güç tüketimi, en küçük pillerle çalıştırıldığında bile uzun çalışma ve raf ömrü sağlar. DA14531'in entegre DC-DC dönüştürücüsü geniş bir çalışma voltajı sağlar (1.1 ila 3.3V) ve gücü doğrudan çevre dostu, tek kullanımlık gümüş oksit, çinko hava veya akıllı glikoz monitörleri gibi yüksek hacimli uygulamalar için gereken yazdırılabilir pillerden alır.

BLE bağlantısının geleceği

Kablosuz bağlantı gerektiren cihazların listesi büyümeye devam ettikçe, tıbbi uygulamalarla eksiksiz bir IoT sistemi sunmanın baskısı ve maliyeti de artıyor. SmartBond TINY, performans kalitesini rakiplerle karşılaştırılamayacak bir seviyede korurken, daha küçük ayak izi ve boyut sayesinde sistem maliyetinde tam bir düşüş sağlayarak IoT cihazlarının artan kapsamını ve maliyetlerini ele almayı amaçlıyor.

DA14531, kablosuz bağlantıyı daha önce boyut, güç veya maliyet açısından engelleyici olan uygulamalara, özellikle de büyüyen bağlantılı tıp alanındaki uygulamalara genişletmeyi mümkün kılar. Giyilebilir ürünlerin tıbbi izleme işlevlerini desteklemesinin düşünüleceği durumlarda DA1469x ailesi mükemmel bir seçimdir; yerleşik bir sensör düğümü denetleyicisi ve çip üzerinde giyilebilir tasarımlar için gereken tüm işlevlerle tam olarak donatılmıştır.

Giyilebilir tansiyon cihazlarından, akıllı telefona bağlı glikoz izleme ve bağlı inhalerlere kadar, mümkün olan bağlı tıbbi cihazların sayısı sınırsızdır ve BLE ile hastaların yaşam kalitesini iyileştirme fırsatı da sınırsızdır.

Herhangi bir cihazı bağlantılı bir uygulamaya dönüştürme yeteneği ile TINY SoC ve modülü, yeni pazarlar açıyor ve BLE'nin benimsenmesini günümüz ortamında daha önce mümkün olduğu düşünülenin ötesine taşıyor.