Desenvolvimento da terapêutica digital

Criação de conexões confiáveis: O desenvolvimento de dispositivos vestíveis para terapêutica digital

David Pike para Mouser Electronics

À medida que os cuidados da saúde continuam evoluindo, já não é surpresa ouvir os médicos sugerirem o uso de terapêuticas digitais. (Pense: "Existe um aplicativo para isso".) A terapêutica digital é usada para tratamentos médicos que são administrados por meio de programas de software, aplicativos e plataformas digitais. O objetivo desses sistemas inovadores é melhorar e tratar vários problemas de saúde e doenças por meio de atendimento remoto.

Esses sistemas utilizam tecnologias digitais para fornecer tratamentos ou intervenções e foram aplicados a muitas especialidades médicas. A terapia cognitivo-comportamental, o treinamento em consciência plena, o gerenciamento de medicamentos e a reabilitação física se beneficiaram dessa nova abordagem de atendimento médico.

No centro da terapêutica digital está uma variedade de dispositivos com conexão sem fio para medir, rastrear e oferecer tratamento. Eles incluem ferramentas interativas, sensores e dispositivos vestíveis que monitoram o progresso dos pacientes e oferecem informações personalizadas para ajudá-los a gerenciar suas condições de saúde de modo eficiente.

Essa nova geração de dispositivos conectados está sendo possível por meio da comunicação máquina a máquina (M2M) no centro da Internet das Coisas (IoT). A IoT permite que os dispositivos compartilhem dados, que podem ser analisados para oferecer diagnósticos e tratamentos aos pacientes.

Isso foi intensificado ainda mais com o lançamento da rede sem fio 5G. A combinação com os desenvolvimentos na tecnologia de tratamento, como nebulizadores e sistemas de administração de insulina, permite que os pacientes recebam cuidados médicos completos no conforto de suas próprias casas.

Esses dispositivos têm pouco em comum com as máquinas de grande porte e complexas dos hospitais. O projeto eletrônico miniaturizado resultou em uma nova geração de tecnologia vestível, permitindo que os pacientes cumpram suas rotinas diárias, mesmo enquanto estão sendo monitorados e tratados.

A terapêutica digital pode ser usada isoladamente ou com terapias e medicamentos tradicionais para melhorar os resultados dos pacientes, reduzir os custos de assistência médica e oferecer atendimento prático e acessível. Isso demonstra efetividade no gerenciamento de doenças como diabetes, hipertensão e depressão, além de ajudar pacientes que sofrem de ansiedade, consumo de drogas e dor crônica.

Benefícios

A profissão médica tende a adotar o potencial oferecido pela terapêutica digital, visto que ela oferece muitas vantagens em relação ao tratamento médico tradicional. A primeira e possivelmente mais aparente vantagem é a acessibilidade. A própria natureza da terapêutica digital significa que ela é disponibilizada on-line, podendo ser acessada a partir de qualquer lugar usando uma conexão de internet. De repente, os pacientes podem acessar tratamentos que antes talvez não estivessem disponíveis, seja em razão de localização remota dos pacientes, mobilidade limitada ou outros motivos.

A disponibilização on-line também é um grande avanço em termos de conveniência. Mesmo os pacientes que tenham acesso total aos serviços médicos tradicionais estão descobrindo que a facilidade de uso da terapêutica digital está transformando suas vidas.

A natureza baseada em software de muitos desses dispositivos permite que o tratamento seja adaptado para atender às necessidades específicas de cada paciente, oferecendo uma experiência mais personalizada. A terapêutica digital também aumenta o engajamento do paciente, ao oferecer ferramentas e recursos interativos que ajudam os usuários a participar ativamente dos seus cuidados de saúde. Os sistemas mais modernos de monitoramento do diabetes oferecem um excelente exemplo de como os usuários podem monitorar seus níveis de glicose no sangue em tempo real.

A possibilidade de oferecer atendimento com boa relação custo-benefício facilita o acesso dos pacientes aos serviços médicos. Ao permitir o atendimento em suas próprias casas, as dispendiosas visitas ao consultório médico podem ser evitadas. Isso também melhora os resultados clínicos para os pacientes que utilizam a tecnologia digital para reduzir a necessidade de cuidados pós-operatórios e prolongadas internações hospitalares.

Finalmente, a tecnologia digital está melhorando o conhecimento da profissão médica sobre doenças no longo prazo e como elas podem ser tratadas de forma efetiva. Os dispositivos conectados podem coletar e analisar dados em tempo real, oferecendo aos médicos informações valiosas sobre a saúde e os resultados do paciente. Isso contribui imensamente para o conjunto de dados, permitindo que tratamentos alternativos sejam desenvolvidos rapidamente. A terapêutica digital oferece métodos novos e empolgantes para melhorar os resultados dos pacientes e aumentar o acesso a cuidados efetivos e, ao mesmo tempo, expande nosso conhecimento sobre as crescentes necessidades de cuidados de saúde.

Desafios da implementação

Embora a terapêutica digital ofereça muitos benefícios, sua implementação enfrenta vários desafios. Em comum com todos os equipamentos destinados ao uso na área médica, existe a necessidade de que todo novo dispositivo esteja em conformidade com as certificações e regulamentações existentes. Isso está sujeito à natureza relativamente recente da terapêutica digital, que é limitada pela falta de diretrizes regulatórias claras que regem seu desenvolvimento e uso.

Sendo assim, a terapêutica digital precisa ser rigorosamente testada para comprovar sua efetividade, e mais pesquisas são necessárias neste campo. Embora os regulamentos existentes já ajudem a orientar a abordagem da funcionalidade clínica dos dispositivos vestíveis, os sistemas terapêuticos digitais também são desenvolvidos para coletar, armazenar e transmitir informações confidenciais do paciente.

O atendimento remoto exigirá, portanto, uma navegação cuidadosa em segurança dos dados. Uma vez que dispositivos vestíveis transmitem dados de saúde por meio de redes sem fio, os desenvolvedores precisam estar cientes das novas camadas de regulamentação referente à privacidade pessoal. Os desenvolvedores e prestadores de cuidados de saúde precisam ser capazes de garantir aos pacientes que suas informações pessoais permanecerão seguras. A natureza orientada por dados desse tipo de atendimento também pode apresentar desafios durante a integração da terapêutica digital ao sistema de saúde existente, principalmente em relação a consultórios menores ou com recursos limitados.

Isso pode ser uma das barreiras para a aceitação generalizada pelos pacientes e pode contribuir para uma relutância na adoção dessas novas tecnologias, mesmo ante as vantagens que possam oferecer. Apesar de usar interfaces semelhantes aos smartphones, alguns pacientes podem não ter conhecimentos sobre eletrônica moderna, a chamada alfabetização digital, que será exigida para operar os dispositivos vestíveis.

Os custos iniciais envolvidos na terapêutica digital também são uma barreira potencial para a adoção. Já vimos que a terapêutica digital é rentável no longo prazo. Entretanto, os fabricantes enfrentam altos custos associados ao desenvolvimento e à implementação de dispositivos médicos, ao lado da necessidade de longos testes e certificações.

Portanto, embora a terapêutica digital ofereça uma promessa significativa para melhorar os resultados dos pacientes e aumentar o acesso às intervenções de saúde, os fabricantes devem estar cientes dos desafios que devem ser enfrentados para sua ampla adoção e uso.

Desafios para os desenvolvedores

O lançamento da terapêutica digital levou a assistência médica para fora dos limites dos hospitais e do contexto da tecnologia vestível. Graças ao projeto eletrônico miniaturizado, os pacientes agora podem continuar suas atividades diárias enquanto são monitorados e tratados remotamente.

Por exemplo, os dispositivos vestíveis mais recentes para pacientes com diabetes oferecem uma combinação ideal de menor tamanho e alta funcionalidade. Conectada via Bluetooth® a um smartphone, a combinação de máquina e smartphone oferece mais conectividade e poder de computação do que muitos instrumentos hospitalares. Essa revolução da IoT permitiu que equipamentos médicos sofisticados passassem do ambiente protegido do hospital para as mãos dos pacientes.

Mais do que nunca, os desenvolvedores precisam seguir uma abordagem centrada no usuário ao criarem dispositivos, garantindo que sejam fáceis de usar e atendam às necessidades dos pacientes. Isso envolve o trabalho em estreita colaboração com pacientes e profissionais de saúde para entender suas necessidades e preferências e incorporar seus comentários ao processo de projeto.

Os desenvolvedores precisam executar testes de usabilidade para garantir que seus dispositivos sejam fáceis de usar e entender. Isso envolve testes extensivos dos dispositivos com usuários reais para identificar quaisquer problemas críticos e fazer alterações para melhorar a experiência do paciente. Também precisa ser considerada a acessibilidade para garantir o acesso a todos os pacientes, independentemente de suas habilidades físicas. Isso pode envolver a incorporação de recursos como conversão de texto em fala, exibições de alto contraste e tamanhos ajustáveis de fonte.

Os desenvolvedores também enfrentam os desafios de criar soluções que compartilhem dados em alta velocidade enquanto aproveitam tamanhos menores. Isso impõe requisitos particularmente exigentes aos conectores usados para esses dispositivos. Com a transmissão de dados na faixa de gigabits por segundo, a capacidade dos conectores de criar um circuito confiável e seguro está se tornando cada vez mais crítica.

Ao mesmo tempo, a natureza portátil da nova geração de dispositivos médicos, sejam eles vestíveis ou portáteis, significa que os conectores de alta velocidade precisam resistir a manuseios bruscos. A exposição a impactos e vibrações é uma consideração crucial para esses aplicativos com uso intensivo de dados. Condições severas podem causar breves interrupções de circuito. Os sistemas elétricos de baixa frequência são suficientemente robustos para não serem afetados por uma falha GAP de um único microssegundo. No entanto, a demanda por dispositivos modernos para processar dados a taxas de 10 gigabits por segundo ou mais significa que uma interrupção no sinal de apenas 1 microssegundo pode resultar na perda de informações cruciais.

Como fazer conexões

Para garantir conexões seguras e confiáveis para dispositivos terapêuticos digitais, os conectores precisam ser projetados de modo que sejam duráveis o suficiente para resistir ao manuseio brusco, impactos e vibrações aos quais os dispositivos vestíveis são expostos. O surgimento de dispositivos de baixo perfil significa que, assim como precisam ser fisicamente mais robustos, os conectores também precisam estar disponíveis em pacotes menores e passos mais finos. Os conectores tradicionais de placa a placa foram substituídos por alternativas leves e de baixo perfil, como os circuitos impressos flexíveis (FPC).

O fabricante de interconexões Molex entende a importância de que os conectores ofereçam a combinação certa de tamanho pequeno, projeto robusto e alto desempenho. Essas qualidades são críticas para soluções no mundo conectado, e os desenvolvedores precisam encontrar fornecedores de soluções que entendam os desafios que eles enfrentam. A Molex oferece a experiência necessária para entregar soluções inovadoras e confiáveis aos clientes, com um compromisso de oferecer opções para o desenvolvedor da tecnologia do futuro.

A mais recente inovação da empresa ultrapassa os limites dos conectores de passo fino: os conectores placa a placa Quad-Row fornecem até 36 contatos em um pacote de apenas 3,10 mm (total pitch+) de comprimento, 2,00 mm de largura e 0,60 mm de altura (Figura 1). A Molex atinge esse tamanho pequeno empregando quatro fileiras de contatos em um passo de 0,35 mm e escalonando cada linha para produzir um passo efetivo de apenas 0,175 mm. O resultado é uma pegada mais gerenciável para o projetista de PCB e maior tolerância durante a fabricação.

 
Figura 1: Conector placa a placa Molex Quad-Row. (Fonte: Molex)

O elemento de alimentação em cada extremidade do conector pode fornecer até 3A a 50Vs e oferece resistência mecânica para tornar os conectores Quad-Row uma solução prática em condições exigentes, ideal para a última geração de dispositivos médicos vestíveis.

Conclusão

A promessa da terapêutica digital está na sua capacidade de oferecer soluções de cuidados de saúde inovadoras, personalizadas e acessíveis que irão melhorar os resultados dos pacientes, reduzir os custos de cuidados de saúde e, finalmente, transformar o modo como abordamos os cuidados de saúde. O desenvolvimento do hardware para esta revolução médica exige uma compreensão fundamental de sua funcionalidade e do ambiente em que ele precisa funcionar. Os desenvolvedores precisam certificar-se de escolher conectores que possam oferecer a confiabilidade, a robustez e o desempenho que o setor médico exige.

A terapêutica digital está transformando a prestação de serviços de cuidados de saúde, oferecendo tratamentos inovadores e efetivos acessíveis a partir de qualquer lugar com uma conexão de Internet. As tecnologias oferecem muitos benefícios, incluindo maior acessibilidade, conveniência, personalização, envolvimento do paciente, custo-benefício e melhores resultados clínicos. No entanto, a implementação desses dispositivos também envolve seu conjunto de desafios, incluindo conformidade com os regulamentos e questões de segurança de dados. Os desenvolvedores precisam adotar uma abordagem centrada no usuário para criar dispositivos que sejam fáceis de usar, atendam às necessidades dos pacientes e estejam em conformidade com os requisitos regulatórios. Os conectores desempenham um papel significativo na revolução.
Os inovadores conectores Quad-Row da Molex oferecem uma solução compacta e de alto desempenho para a última geração de dispositivos médicos vestíveis, fornecendo a confiabilidade, a robustez e o desempenho que a indústria médica exige.