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Appareils électroniques à usage médical

appareils électroniques à usage médical

L'instrumentation de santé électronique peut-elle survivre à des signes qui ont du mal à être pris en charge ?

Le domaine de l'électronique médicale symbolise aujourd'hui une symétrie relativement faible des près de 200 milliards de dollars de dépenses globales de santé (environ 5,2 % en 2019) aux États-Unis. Mais la valeur qu'il apporte à la pratique de la médecine est grande et en croissance rapide. En conséquence, l'industrie de l'électronique médicale devrait connaître une croissance significative, tirée par l'incidence croissante des maladies chroniques combinée à une utilisation accrue des techniques de visualisation médicale, de la surveillance et des dispositifs implantables ; tout cela mêlé au vieillissement progressif de la population.

En ce qui concerne l'avenir, les avantages pour la santé apportés par les différentes technologies incluses dans la catégorie de l'électronique médicale étendent leur application bien au-delà du milieu hospitalier. Centres satellites, cliniques autonomes, prestataires de soins d'urgence, cabinets médicaux, domiciles des patients… tous s'équipent de moniteurs, d'analyseurs, d'appareils électroniques et d'un catalogue diversifié de machines qui vérifient les signes vitaux et fournissent des soins médicaux spécialisés.

Collectivement, ils promettent non seulement des soins immédiats et de meilleure qualité aux patients, mais ont le potentiel de remplacer une partie importante des efforts actuellement déployés par des professionnels de la santé déjà surchargés.

Cette croissance extraordinaire a entraîné une série de défis techniques complexes affectant l'infrastructure des soins de santé. Cette complexité est le reflet de la variété des appareils, ainsi que de l'infrastructure réseau hétérogène qui les interconnecte et donne accès au personnel soignant.

En particulier dans le cas de grands systèmes hospitaliers avec de nombreuses unités détenues ou affiliées, prendre en charge le méli-mélo de réseaux physiques et virtuels, de systèmes, de centres de données et d'applications tout en maintenant la visibilité sur l'ensemble du réseau est un énorme défi. Même avec les hautes performances actuelles des applications logicielles de gestion, d'analyse et de livraison existantes, seule une visibilité limitée est possible et les performances sont souvent dégradées.

Une partie du problème, bien sûr, est due à l'explosion du volume du trafic réseau. Mais une autre partie est due aux nombreuses applications personnalisées qui sont incompatibles avec les méthodes de supervision actuelles.

Par exemple, un système de prestation de soins médicaux, qui a dû être mis à l'échelle par des acquisitions et l'ajout de nouveaux affiliés, a hérité d'une infrastructure hétérogène complexe qui manquait de visibilité sur l'ensemble du réseau. Les administrateurs système ne pouvaient pas superviser les centres de données jusqu'aux couches serveur et application.

Les angles morts associés à l'infrastructure de cloud virtualisé ou privé de l'organisation obligeaient leur service informatique à passer un temps considérable à isoler, hiérarchiser et résoudre les problèmes.

Dans une situation similaire, Cook Children's Healthcare à Ft. Worth, Texas - un système en proie à des problèmes tels qu'une expérience utilisateur lente, des difficultés de surveillance du réseau et une incapacité à détecter de manière proactive les problèmes de performances potentiels, entre autres - cherchait un moyen de obtenez le plein potentiel de vos systèmes. Mais comme dans l'exemple précédent, la solution pour diagnostiquer et éventuellement résoudre leurs problèmes de performances nécessitait de démêler la convergence de leurs problèmes technologiques, politiques et commerciaux.

Une préoccupation commune qui afflige Cook, et tant d'autres qui souhaitent utiliser des biocapteurs, des appareils portables et des applications mobiles dans l'environnement médical, est que les données fonctionnent dans leurs niches respectives, qu'il s'agisse d'un établissement de soins infirmiers, d'un backend ou au sein du appareil lui-même. Disposer de données interopérables est essentiel pour améliorer l'avenir des soins de santé et réduire les coûts. Mais, parallèlement au passage des appareils filaires aux appareils sans fil, de nombreux appareils utilisent différents protocoles qui partagent les mêmes fréquences radio ou des fréquences radio très proches. Et lorsque cela se produit, les pannes de communication sont courantes.

Les appareils peuvent rencontrer des problèmes d'interopérabilité avec l'infrastructure, provoquant des pannes de communication lors d'incidents critiques dans des situations de vie ou de mort. Cependant, il n'existe pas de protocole unique qui réponde aux énormes exigences de performances des appareils IoT. Cela peut entraîner à la fois des risques pour la cybersécurité et la confidentialité, ainsi que d'autres vulnérabilités dont les prestataires de soins de santé ne sont pas conscients, ou souvent même pas préoccupés.

Même ainsi, dans l'ensemble de l'industrie, les organismes de réglementation, tels que la FDA, placent la sécurité au premier plan. Un appareil médical intelligent peut avoir besoin de s'interfacer avec Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee et LTE avant de pouvoir fonctionner de manière fiable. Par conséquent, les grandes entreprises sont déterminées à garder une longueur d'avance en consacrant des ressources pour s'assurer que leurs produits fonctionnent de manière robuste et sécurisée dans différents scénarios. De plus, ils devront gérer l'augmentation des interférences électromagnétiques tout en respectant les réglementations médicales strictes.

Ces tâches deviendront plus faciles et à certains égards également plus compliquées à mesure que de nouvelles technologies émergeront et seront intégrées dans l'arsenal de la santé. Parmi les plus importants figurent les réseaux sans fil 5G, capables de gérer des ordres de grandeur de données beaucoup plus élevées à des latences très faibles. En théorie du moins, alors que les systèmes de surveillance à distance et autres dispositifs IoMT continuent de proliférer, cette capacité semble faite sur mesure.

D'autres applications médicales 5G en cours d'exploration comprennent le diagnostic à distance, le transfert de fichiers très volumineux et les innovations dans le développement de capteurs. Au-delà de cela, de nouvelles normes pour les communications massives de machine à machine (mMTC), ainsi que d'autres qui se concentreront sur l'ultra-fiabilité à très faible latence (URLL) pour tous les types d'Internet des machines (IoMT), aideront l'informatique les administrateurs gardent les choses en ordre le nombre énorme de signaux actuellement éparpillés dans les réseaux médicaux.

Ce que l'on oublie parfois lorsqu'on traite des complexités de l'infrastructure de cybersanté, c'est que l'objectif d'un réseau de données efficace n'est pas de réduire les coûts, mais de sauver des vies. Les coûts humains associés aux systèmes d'information hospitaliers défaillants sont incalculables. Mais la capacité de l'industrie à triompher face aux difficultés techniques n'est pas quelque chose à croire, elle nécessite plutôt des tests robustes des protocoles impliquant le matériel, les résolutions de communication, la durée de vie de la batterie, la sécurité, etc. Toutes ces allégations doivent être testées individuellement et en groupe pour s'assurer qu'elles ont la capacité de résister aux rigueurs de l'environnement dans lequel elles devront travailler.

De plus, le personnel chargé de leur fournir une assistance doit être en mesure de surveiller les gadgets et d'être au courant de toute défaillance potentielle avant qu'elle ne se produise.

Pour y parvenir, il est nécessaire que les équipements et logiciels de test évoluent en étroite collaboration avec les industries dont ils supportent les instruments, voire en fournissant un service de solutions de test basées sur le cloud. Cette stratégie profitera à la fois à l'environnement des soins de santé et aux industries de test et de mesure. Les deux peuvent atteindre une plus grande crédibilité et vision de la santé humaine et des exigences du marché qui demande leurs services.