Diseño de terapias digitales
Creación de conexiones confiables: Diseño de dispositivos portátiles para terapias digitales
David Pike para Mouser Electronics
A medida que la atención médica continúa evolucionando, ya no resulta sorprendente escuchar a los médicos sugerir el uso de terapias digitales. (Piense: "Hay una aplicación para eso"). Las terapias digitales se utilizan para tratamientos médicos que se administran a través de programas de software, aplicaciones y plataformas digitales. Estos sistemas innovadores tienen como objetivo mejorar y tratar diversas afecciones y enfermedades a través de la atención remota.
Estos sistemas utilizan tecnologías digitales para ofrecer tratamientos o intervenciones, y se han aplicado en muchas disciplinas médicas. La terapia cognitivo-conductual, el entrenamiento en atención plena, la gestión de medicamentos y la rehabilitación física se han beneficiado con este nuevo enfoque de atención médica.
En el centro de las terapias digitales se encuentra una variedad de dispositivos que se conectan de forma inalámbrica para medir, rastrear y brindar tratamiento. Estos incluyen herramientas interactivas, sensores y dispositivos portátiles que monitorean el progreso de los pacientes y brindan retroalimentación personalizada para ayudarles a gestionar eficazmente sus afecciones de salud.
Esta nueva generación de dispositivos conectados es posible gracias a la comunicación máquina a máquina (M2M), que se encuentra en el corazón del Internet de las Cosas (IoT). El IoT permite que los dispositivos compartan datos, los cuales pueden ser analizados para proporcionar diagnósticos y tratamiento a los pacientes.
Esto ha mejorado aún más con la introducción de la red inalámbrica 5G. Combinado con los avances en tecnología de tratamiento, como los nebulizadores y los sistemas de administración de insulina, los pacientes pueden recibir atención médica completa desde la comodidad de sus propios hogares.
Estos dispositivos tienen poco en común con las grandes y engorrosas máquinas de los hospitales. El diseño electrónico miniaturizado ha dado lugar a una nueva generación de tecnología portátil, lo que permite a los pacientes llevar a cabo su vida diaria, incluso mientras son monitoreados y tratados.
Las terapias digitales pueden utilizarse solas o en combinación con terapias y medicamentos tradicionales para mejorar los resultados de los pacientes, reducir los costos de atención médica y brindar atención práctica y accesible. Se ha demostrado que son efectivas en el manejo de afecciones como la diabetes, la hipertensión y la depresión, además de ayudar a pacientes que sufren de ansiedad, abuso de sustancias y dolor crónico.
Beneficios
La profesión médica está ansiosa por aprovechar el potencial ofrecido por las terapias digitales, ya que brindan muchas ventajas en comparación con los tratamientos médicos tradicionales. La primera, y posiblemente la más evidente, es la accesibilidad. La propia naturaleza de las terapias digitales implica que se suministran en línea y, por lo tanto, se puede acceder a ellas desde cualquier lugar con conexión a Internet. De repente, los pacientes pueden acceder a tratamientos que antes no estaban disponibles, ya sea debido a la ubicación remota de los pacientes, movilidad limitada u otras razones.
Esta entrega en línea también representa un gran avance en términos de conveniencia. Incluso los pacientes que tienen acceso completo a servicios médicos tradicionales están descubriendo que la facilidad de uso de las terapias digitales está transformando sus vidas.
La naturaleza basada en software de muchos de estos dispositivos permite adaptar el tratamiento para satisfacer las necesidades específicas de cada paciente, lo que brinda una experiencia más personalizada. Las terapias digitales también aumentan la participación del paciente al proporcionar herramientas interactivas y recursos que les ayudan a participar activamente en su atención médica. Los últimos sistemas de monitoreo para diabéticos brindan un excelente ejemplo en el cual los usuarios pueden controlar sus niveles de azúcar en la sangre en tiempo real.
Esta nueva tecnología tiene el potencial de proporcionar atención médica rentable, lo que hace que el acceso a los servicios médicos sea más asequible para los pacientes. Al permitir que los pacientes reciban atención en sus propios hogares, pueden evitar visitas costosas al consultorio del médico. Esto también mejora los resultados clínicos para los pacientes que utilizan la tecnología digital para reducir la necesidad de cuidados postoperatorios y estancias prolongadas en el hospital.
Finalmente, la tecnología digital está mejorando el conocimiento de la profesión médica sobre las enfermedades crónicas y cómo pueden tratarse de manera efectiva. Los dispositivos conectados pueden recopilar y analizar datos en tiempo real, y brindan a los médicos información valiosa sobre la salud y los resultados de los pacientes. Esto contribuye enormemente al conjunto de datos, lo que permite desarrollar rápidamente tratamientos alternativos. Las terapias digitales ofrecen métodos nuevos y emocionantes para mejorar los resultados de los pacientes y aumentar el acceso a una atención efectiva, al mismo tiempo que amplían nuestro conocimiento sobre las necesidades cambiantes de la atención médica.
Desafíos en la implementación
Aunque las terapias digitales ofrecen muchos beneficios, su implementación también conlleva varios desafíos. Al igual que con cualquier equipo destinado a ser utilizado en el campo médico, es necesario que todo dispositivo nuevo cumpla con las certificaciones y regulaciones existentes. Esto se ve agravado por la naturaleza relativamente reciente de las terapias digitales, las cuales se ven obstaculizadas por la falta de directrices regulatorias claras que rijan su desarrollo y uso.
Por lo tanto, las terapias digitales deben someterse a rigurosas pruebas para demostrar su efectividad, y es necesario realizar más investigaciones en este campo. Si bien las regulaciones existentes ya ayudan a guiar la funcionalidad clínica de los dispositivos portátiles, los sistemas terapéuticos digitales también están diseñados para recopilar, almacenar y transmitir información confidencial del paciente.
La atención proporcionada de forma remota requerirá una exploración cuidadosa en cuanto a la seguridad de los datos. Con los dispositivos portátiles que transmiten datos de salud a través de redes inalámbricas, los diseñadores deben ser conscientes de las nuevas regulaciones en torno a la privacidad personal. Los desarrolladores y los proveedores de atención médica deben ser capaces de asegurar a los pacientes que su información personal se mantendrá segura. La naturaleza basada en datos de este tipo de atención también puede presentar desafíos al integrar las terapias digitales en el sistema de atención médica existente, en especial para consultorios más pequeños o con recursos limitados.
Esta puede ser una de las barreras para la aceptación generalizada por parte de los pacientes y podría contribuir a la reticencia a adoptar estas nuevas tecnologías, a pesar de las ventajas que podrían ofrecer. Aunque utilizan interfaces similares a los teléfonos inteligentes, algunos pacientes pueden no estar muy familiarizados con los dispositivos electrónicos modernos, es decir, lo que se conoce como alfabetización digital, que será necesaria para operar los dispositivos portátiles.
Los costos iniciales asociados con las terapias digitales también pueden ser una barrera potencial para su adopción. Ya hemos visto que las terapias digitales son rentables a largo plazo. Sin embargo, los fabricantes enfrentan altos costos asociados con el desarrollo e implementación de dispositivos médicos, además de la necesidad de pruebas y certificaciones prolongadas.
Por lo tanto, si bien las terapias digitales ofrecen una promesa significativa para mejorar los resultados de los pacientes y aumentar el acceso a las intervenciones en atención médica, los fabricantes deben ser conscientes de los desafíos que deben abordarse para su adopción y uso generalizado.
Desafíos para los diseñadores
La llegada de las terapias digitales ha llevado la atención médica de los confines del hospital al ámbito de la tecnología portátil. Gracias al diseño electrónico miniaturizado, los pacientes ahora pueden continuar con sus actividades diarias mientras son monitoreados y tratados de forma remota.
Por ejemplo, los últimos dispositivos portátiles para pacientes con diabetes ofrecen una combinación ideal de tamaño reducido y alta funcionalidad. Conectados a través de Bluetooth® a un teléfono inteligente, la combinación de la máquina y el teléfono inteligente ofrece más conectividad y potencia de cómputo que muchos instrumentos hospitalarios. Además, esta revolución del Internet de las Cosas (IoT) ha permitido que el equipo médico sofisticado se traslade fuera del entorno protegido del hospital y llegue a manos de los pacientes.
Más que nunca, a la hora de crear dispositivos, los diseñadores deben seguir un enfoque centrado en el usuario, asegurándose de que sean fáciles de usar y cumplan con las necesidades de los pacientes. Esto implica trabajar en estrecha colaboración con los pacientes y los proveedores de atención médica para comprender sus necesidades y preferencias, e incorporar su retroalimentación en el proceso de diseño.
Los diseñadores deben realizar pruebas de funcionalidad para garantizar que sus dispositivos sean fáciles de usar y comprender. Esto implica probarlos exhaustivamente con usuarios reales para identificar cualquier problema crítico y realizar cambios para mejorar la experiencia del paciente. También es necesario considerar la accesibilidad para garantizar el acceso a todos los pacientes, independientemente de sus habilidades físicas. Esto puede implicar la incorporación de funciones como texto a voz, pantallas de alto contraste y tamaños de fuente ajustables.
Los diseñadores también se enfrentan al desafío de crear soluciones que compartan datos a alta velocidad aprovechando tamaños más pequeños. Esto impone requisitos especialmente exigentes en los conectores utilizados para estos dispositivos. Con la transmisión de datos que alcanza velocidades de gigabits por segundo, la capacidad de los conectores para crear un circuito confiable y seguro se vuelve cada vez más crítica.
Al mismo tiempo, la naturaleza móvil de la nueva generación de dispositivos médicos, ya sean portátiles o de mano, significa que se espera que los conectores de alta velocidad resistan el tratamiento brusco. La exposición a golpes y vibraciones es una consideración crucial para estas aplicaciones de uso intensivo de datos. Las condiciones adversas pueden provocar breves circuitos abiertos. Los sistemas eléctricos de baja frecuencia son lo suficientemente robustos como para no verse afectados por una brecha de un solo microsegundo. Sin embargo, la demanda de que los dispositivos modernos procesen datos a velocidades de 10 gigabits por segundo o más significa que una interrupción en la señal de tan solo 1 microsegundo puede provocar una pérdida de información crucial.
Realizar conexiones
Para garantizar conexiones seguras y confiables para dispositivos de terapia digital, el diseño de los conectores debe ser lo suficientemente sólido como para resistir el tratamiento brusco, los golpes y las vibraciones a los que están expuestos los dispositivos portátiles. Sin embargo, el surgimiento de dispositivos pequeños significa que los conectores deben ser no solo físicamente más robustos, sino también más pequeños y con un espaciado más delgado. Los conectores tradicionales de placa a placa han dado lugar a alternativas de tamaño reducido y bajo peso, como los circuitos impresos flexibles (FPC, por sus siglas en inglés).
El fabricante de interconexiones Molex comprende lo importante que es que los conectores ofrezcan la combinación adecuada de tamaño reducido, diseño robusto y alto rendimiento. Estas cualidades son fundamentales para las soluciones de un mundo conectado, y los diseñadores necesitan encontrar proveedores de soluciones que comprendan los desafíos a los que se enfrentan. Molex proporciona la experiencia necesaria para ofrecer soluciones innovadoras y confiables a los clientes, con un compromiso de brindar opciones a los diseñadores de la tecnología del futuro.
La innovación más reciente de la empresa amplía los límites de los conectores de paso fino: Los conectores Quad-Row de placa a placa ofrecen hasta 36 contactos en un paquete de tan solo 3,10 mm de longitud total de paso, 2,00 mm de ancho y 0,60 mm de altura (Imagen 1). Molex logra este tamaño reducido mediante el uso de cuatro filas de contactos en un paso de 0,35 mm y escalonando cada fila para obtener un paso efectivo de solo 0,175 mm. El resultado es un tamaño más manejable para el diseñador de PCB y una mayor tolerancia durante la fabricación.
Imagen 1: Conector placa a placa Quad-Row de Molex. (Fuente: Molex)
El elemento de alimentación en cada extremo del conector puede suministrar hasta 3 A a 50V y proporciona la resistencia mecánica para que los conectores de cuatro filas sean una solución práctica en condiciones exigentes, ideal para la última generación de dispositivos médicos portátiles.
Conclusión
La promesa de las terapias digitales radica en su capacidad para proporcionar soluciones innovadoras, personalizadas y accesibles de atención médica que mejorarán los resultados de los pacientes, reducirán los costos de atención médica y, en última instancia, transformarán la forma en que abordamos la atención médica. El diseño del hardware para esta revolución médica requiere una comprensión fundamental de su funcionalidad y el entorno en el que debe funcionar. Los diseñadores deben asegurarse de elegir conectores que puedan ofrecer la confiabilidad, la resistencia y el rendimiento que la industria médica demanda.
Las terapias digitales transforman la prestación de atención médica ofreciendo tratamientos accesibles, innovadores y efectivos desde cualquier lugar con conexión a Internet. Estas tecnologías ofrecen muchos beneficios, entre ellos, mayor accesibilidad, conveniencia, personalización, participación del paciente, rentabilidad y mejores resultados clínicos. Sin embargo, la implementación de estos dispositivos también conlleva sus propios desafíos, como el cumplimiento de las regulaciones y problemas de seguridad de datos. Los diseñadores deben adoptar un enfoque centrado en el usuario para crear dispositivos que sean fáciles de usar, que satisfagan las necesidades de los pacientes y que cumplan con los requisitos regulatorios. Los conectores desempeñan un papel significativo en esta revolución.
Los innovadores conectores Quad-Row de Molex ofrecen una solución compacta y de alto rendimiento para la última generación de dispositivos médicos portátiles, y brindan la confiabilidad, la resistencia y el rendimiento que demanda la industria médica.