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jueves , diciembre 3 2020
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La aplicación de la tecnología en el hospital conectado

La asistencia sanitaria profesional siempre ha dependido en gran medida de la tecnología. La medicina pasó por una especie de revolución hace alrededor de 2.000 años, cuando la ciencia observacional comenzó a predominar en la forma en que se trataba a los pacientes. La ciencia de la medicina se ha desarrollado desde entonces y, como lo ha hecho, los médicos han aplicado la tecnología como ayuda en sus tratamientos. Actualmente, los equipos médicos usados en hospitales, clínicas e incluso ambulancias son muy avanzados, a menudo autónomos y, ahora, probablemente estén conectados al Internet de las Cosas Médicas (IoMT). Como continuamos desarrollando nuestro conocimiento de la psicología humana, los pioneros son capaces de aplicar la tecnología para aumentar y complementar las habilidades y la experiencia del personal sanitario.

Recientemente, la Inteligencia Artificial (IA) se ha incorporado en tareas de diagnóstico de enfermedades como el cáncer, usando sensores de imagen para examinar los escáneres y las pruebas de rayos X casi de la misma manera que lo haría un doctor. Esto no sólo ayuda a acortar el proceso de diagnóstico, sino que también ofrece a los médicos una “segunda opinión”; una que mejora con la experiencia, pero nunca sufre fatiga. Aunque este es sólo un ejemplo de cómo evoluciona la asistencia sanitaria en los hospitales, claramente existe una innovación en cada nivel. El uso de la robótica está aumentando vertiginosamente, permitiendo a los cirujanos realizar operaciones de manera remota. Aparte de revolucionar el quirófano, las nuevas tecnologías también están implícitamente ligadas al diagnóstico de enfermedades crónicas, el análisis de las células y la aplicación general de la atención médica.

Tecnología de imagen médica

Antes de administrar cualquier tratamiento, los profesionales sanitarios necesitan conocer la afección que están tratando. A menudo, la causa es mucho menos obvia que los síntomas y esta es un área donde los equipos de imagen marcan la diferencia. La imagen abarca técnicas que cubren casi todo el espectro de radiofrecuencia (RF), desde rayos X a visible, a ultrasonido. La imagen médica es un buen ejemplo de cómo la automatización está cambiando la forma en la que los pacientes interactúan con los equipos sanitarios. La exposición repetida a las formas de radiación usadas puede ser perjudicial para los técnicos, por lo que cada vez resulta más común que las máquinas de imagen sean semiautónomas o se controlen remotamente. Incluso, en algunas ocasiones, los propios pacientes pueden tener algún tipo de control sobre el equipo de imagen, haciendo posible que dirijan el elemento de sensado a la zona correcta de su cuerpo. El uso de la robótica también aumenta en la imagen médica, con frecuencia junto con una mayor integración de la modalidad de imagen. Esto puede significar que una sola pieza del equipo que realiza un paso puede llevar a cabo múltiples escaneos usando tecnologías de imagen complementarias, como la fluoroscopia o radioscopia, la angiografía y la radiografía. Este tipo de avance dota a los profesionales de imágenes 3D más reales y en tiempo real, utilizando la imagen de rayos X que no requiere ser procesada offline antes de poder ser analizada.

Tecnologías de análisis clínico para diagnóstico

Al igual que sucede con la imagen, la medida en que el análisis celular se utiliza ahora para ayudar a diagnosticar enfermedades es considerable. Muchas de estas técnicas implican el análisis de sangre, incluyendo las pruebas de tolerancia. Otras células tomadas del cuerpo humano también pueden ofrecer una perspectiva profunda. Por ejemplo, los problemas en los órganos vitales se pueden detectar de esta manera. Estos análisis de las muestras de célula han sido tradicionalmente llevados a cabo por los técnicos usando microscopios para observar las células individuales. Ahora, se trata de un área donde los sensores de imagen de alto rendimiento y los algoritmos avanzados (como la IA) están realizando una contribución masiva. El desarrollo de los análisis de salud celular que emplean imagen médica y equipos avanzados se convertirán en un área vital de investigación y desarrollo (I+D) en un futuro cercano.

Uso de la tecnología para la atención sanitaria

Uno de los elementos críticos en la provisión de la atención sanitaria es la administración de los medicamentos. Para los pacientes ingresados, esto se suele llevar a cabo usando un dispositivo conocido como una bomba de jeringa o infusión. Esencialmente, estos dispositivos regulan la entrega de un medicamento vía una jeringa, durante un periodo de tiempo predeterminado. Desde la introducción de esquemas como el Drug Error Reduction System (DERS), lanzado en Europa en 2002, se ha dedicado mucho esfuerzo a mejorar la automatización en el suministro de medicamentos. Esto ayuda a bajar los índices de error asociados con la prescripción, la transcripción y la administración de medicinas a través de las bombas de infusión. Aunque las bombas de jeringa inteligentes existen desde hace más de diez años, como todo los demás en el sector sanitario, están evolucionando. A pesar de que la vida útil de una bomba de infusión (o muchos otros tipos de equipos médicos) puede ser considerablemente superior a cualquier cosa que se pueda encontrar en el sector consumo, las tecnologías usadas son muy parecidas, por lo que la oportunidad de actualizaciones futuras está indudablemente presente.

Estos dispositivos inteligentes se pueden diseñar para respaldar el mantenimiento de hardware y las actualizaciones de software y, por ende, las bombas de infusión inteligentes se diseñarán de un modo más modular para soportar un servicio largo sin sacrificar las actualizaciones en servicio. Así pues, estarán sujetas a las regulaciones y los estándares establecidos a la hora de proteger a los pacientes y al personal sanitario, pero técnicamente es posible extender la valía de los equipos médicos mediante actualizaciones en servicio. Este enfoque será todavía más aplicable a los equipos médicos para el hogar.

Tecnologías transferibles para soportar IoMT

La mayoría de los dispositivos destinados a su uso en centros médicos necesitan cumplir con un buen número de estándares nacionales e internacionales antes de poder ponerse en servicio. Sin embargo, merece la pena recordar que muchos de los componentes utilizados, por ellos mismos, no están sujetos a certificación. Esto supone que muchas de las tecnologías desarrolladas para un sector se pueden aplicar igualmente en entornos sanitarios. En lo que se refiere al suministro de medicamentos, los motores digitales ofrecen el músculo artificial requerido por las bombas de infusión inteligentes, mientras que los sensores constituyen el componente clave en el camino de retroalimentación de bucle cerrado que permite a la bomba suministrar sólo la dosis adecuada. La misma metodología de diseño se aplica a otros tipos de equipos médicos, como los ventiladores.

El papel crítico de la fuente de alimentación

Cuando una pieza de un equipo médico es bastante responsable de la monitorización o el mantenimiento de la vida de un paciente, sus necesidades de alimentación tienen que cumplirse con total fiabilidad. Los paquetes de batería ahora se suelen emplear para proporcionar la fuente de alimentación primaria o secundaria. Fabricantes como RRC ofrecen soluciones de batería selladas que están diseñadas para aplicaciones médicas, incluyendo desfibriladores, bombas de infusión y monitores de pacientes. Si la fuente de alimentación es AC, se demandará una solución de alimentación específica. Aquí es donde las fuentes modulares, inteligentes y sin ventilador como las de la serie CoolX 1000 de Advanced Energy están bien posicionadas. Al tratarse de un diseño sin ventilador, elimina cualquier posibilidad de creación de ruido o vibración, ya que sólo usa una convección natural. Además, no requiere una placa base, dotando de un diseño más sencillo. Con una salida de 1000 W, resulta ideal en una amplia variedad de aplicaciones médicas, entre las que se encuentran equipos de diagnóstico, láseres médicos, máquinas de hemodiálisis e imagen de radiología.

Ofreciendo el toque humano (interfaz)

Los equipos médicos ponen un mayor énfasis en la necesidad de una interfaz hombre-máquina (HMI) buena y funcional. Las tecnologías más populares abarcan codificadores, pulsadores (pushbuttons) y mandos de tipo joystick, todos los cuales se pueden fabricar para satisfacer las necesidades de los dispositivos médicos. Se encuentran disponibles a través de proveedores como Grayhill que, como compañía líder en este campo, ha desarrollado un sistema de reconocimiento de gestos con una superficie multi toque, deno minado Instinct Touch Technology. El software del sistema “rastrea” los toques y, posteriormente, los interpreta como gestos que se pueden usar para, por ejemplo, manipular imágenes 2D o 3D. Las soluciones de Grayhill ya se están utilizando en un gran número de aplicaciones médicas, destacando paneles frontales para ventiladores y desfibriladores portátiles, así como en los teclados de las camas articuladas y equipos de monitorización del paciente.

Conectividad para IoMT

Los beneficios de la conectividad no quedan restringidos a un solo mercado vertical, pero las necesidades del sector sanitario quizá sean únicas. Los requisitos de calidad se cubren con el estándar ISO 13485, por lo que cualquier solución usada tiene que demostrar la compatibilidad con dicho estándar. A menudo, las aplicaciones demandarán el soporte de procesos de limpieza exhaustiva y, por lo tanto, los requisitos de protección de ingreso probablemente alcanzarán el índice IP68. Por supuesto que habrá que tener en cuenta otras demandas de la industria en forma de EMI/EMC. Por comodidad, muchos nuevos diseños incorporarán conectividad inalámbrica y, aquí como en otros sectores, Wi-Fi es la elección más habitual. Es posible implementar una red de área local inalámbrica (WLAN) en un entorno hospitalario, particularmente para la monitorización del paciente mediante los equipos en la cabecera de la cama. Los equipos de monitorización suelen ser portátiles o móviles y se usan en función de las necesidades de cada paciente, por lo que decantarse por la conectividad inalámbrica parece un beneficio claro e inherente. Los fabricantes que se dirigen a este ámbito incluyen a Panasonic con sus módulos de banda dual (2,4 y 5 GHz) y modo dual (Wi-Fi y Bluetooth).

Conclusión

Con todo lo mencionado, ahora las tecnologías familiares, como las interfaces sensibles al toque y la conectividad inalámbrica, están siendo ampliamente empleadas en los dispositivos médicos, pero esperamos que las tecnologías emergentes como la Inteligencia Artificial IA también tengan un papel importante. La demanda de equipos médicos permanece fuerte y es un área que da la bienvenida a la innovación, lo que representa grandes oportunidades de negocio para aquellos fabricantes con experiencia en el desarrollo de dispositivos médicos. También puede ofrecer una proposición atractiva para los nuevos participantes en este mercado. Y, para ser el primero, hable con los expertos de AVNET Abacus, que le asesorarán sobre la mejor manera de adaptarse a las nuevas tecnologías del inminente Internet de las Cosas Médicas (IoMT).

Artículo cedido por AVNET ABACUS



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