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XVI
Medical
MEDICAL 14 -
MAGGIO 2017
Il valore totale del settore dei circuiti
elettronici per dispositivi medici è sta-
to stimato a circa 3 miliardi di dollari e
si prevede che il settore crescerà a un
tasso annuo composto del 5,4% raggiun-
gendo il valore di 4,41 miliardi di dollari
nel 2022. [Fonte:
Marketsandmarkets.com].
L’invecchiamento demografico e l’aumento delle malat-
tie legate allo stile di vita, la richiesta sempre maggiore di
dispositivi medici avanzati, personalizzati e di facile uso,
e l’adozione sempre più diffusa di dispositivi elettronici
indossabili per finalità mediche
sono alcuni elementi che fanno
da traino alla crescita.
Al tempo stesso, i costi correlati
alla degenza ospedaliera per un
lungo periodo di tempo stanno
diventando insostenibili sotto
l’aspetto economico – sia per
gli istituti sia per i pazienti. Le
strutture ospedaliere stanno
pertanto cercando modi per
ridurre questi costi, facendo sì
che il paziente ritorni in buo-
ne condizioni di salute e auto-
nomo quanto prima possibile
senza compromettere la gua-
rigione completa. Un metodo
per conseguire questo obiettivo consiste nel dimettere il
paziente munendolo di dispositivi diagnostici e di monito-
raggio in remoto, affinché possa tornare a casa tranquillo.
Le funzioni di monitoraggio in remoto in genere interes-
sano parametri quali la frequenza cardiaca, la pressione
sanguigna, l’apnea notturna, i livelli di glucosio nel sangue
e la temperatura corporea. Tutto ciò rafforza quindi la pre-
messa che una delle tendenze attuali alla base della crescita
della strumentazione medica portatile e wireless è rappre-
sentata dai servizi di day hospital. Ne consegue che molti di
questi sistemi portatili di monitoraggio elettronico dei pa-
zienti devono incorporare trasmettitori a radiofrequenza,
affinché qualsiasi dato raccolto dal sistema di monitoraggio
possa essere inviato facilmente e direttamente a un sistema
di supervisione nell’ospedale, in modo da poter essere suc-
cessivamente rivisto e analizzato dal medico responsabile.
Componenti di precisione a basso consumo hanno favori-
to l’affermazione di strumenti medicali portatili e wireless;
tuttavia, a differenza di molte altre applicazioni, questa
tipologia di prodotti soddisfa standard molto più elevati
di affidabilità, autonomia e robustezza. A questi requisiti
devono conformarsi il sistema di alimentazione e i suoi
componenti. I prodotti medicali devono funzionare cor-
rettamente e commutare sen-
za alcun problema tra diverse
tipologie di alimentazione:
prese di corrente alternata,
gruppi di continuità o batte-
rie tampone e anche fonti di
energia ottenuta mediante
un processo di accumulo e ri-
utilizzo (“energy harvesting”).
Inoltre, occorre adottare misu-
re rigorose per proteggerli da
varie condizioni di guasto (che
peralytro devono essere in gra-
do di tollerare in maniera effi-
cace), ottimizzare il tempo di
funzionamento quando sono
alimentati da batterie e assicu-
rare l’affidabilità durante il normale funzionamento del
sistema in presenza di una sorgente di alimentazione che
opera correttamente.
Sistemi di monitoraggio dei pazienti: alcune soluzioni
In virtù di quanto appena affermato, è ragionevole pre-
supporre che il costo necessario per fornire l’appropria-
ta strumentazione medica al paziente per l’uso nella sua
abitazione sia più economico rispetto ai costi di ricovero.
Ciò nonostante, è di importanza fondamentale che la
strumentazione utilizzata dal paziente sia non solo affi-
dabile ma anche a prova di paziente. I progettisti e i fab-
Tony Armstrong •
Linear Technology
Come alimentare in modo efficace
i dispositivi medicali indossabili
Fig. 1
– Energy harvesting con l’LTC3107 per alimentare una WSN e/o
caricare una batteria
Il mercato offre molteplici soluzioni per energy harvesting e IoT ideali per alimentare
dispositivi di monitoraggio medicali che permettono dimissioni dei pazienti più rapide
senza comprometterne la guarigione