EO516_marzo_2024

SEMICONDUCTORS I semiconduttori nelle apparecchiature medicali I semiconduttori sono utilizzati in una varietà di dispositi- vi medicali, inclusi ma non limitati ai seguenti dispositivi: • Macchine per risonanza magnetica • Pacemaker • Dispositivi ad ultrasuoni portatili • Ventilatori • Pompe per insulina • Analizzatori di gas nel sangue • Monitor della pressione sanguigna • Monitor paziente Di seguito una descrizione di alcuni dispositivi medicali. Il pacemaker I pacemaker sono uno strumento essenziale che i medi- ci possono utilizzare per ridurre i decessi nei pazienti con problemi cardiaci. È stato dimostrato che in alcuni casi ri- ducono gli incidenti mortali quasi del 50%. Sebbene la procedura di inserimento di un pacemaker sia considerata un intervento chirurgico minore, l’impatto sulla salute del paziente è significativo. Ciò significa che è essenziale che i pacemaker abbiano sia alimentazione affidabile che precisione. Dovrebbero du- rare da cinque a quindici anni, il tutto sostituendo o assi- stendo il sistema di conduzione del cuore. I semiconduttori che si trovano tipicamente nei pacema- ker sono noti come semiconduttori di ossido di metallo complementare. Questo sistema contiene due diversi se- miconduttori che lavorano insieme. Sono realizzati in os- sido di metallo invece del più comune materiale di silicio. In figura 1 è illustrata una sonda cardiaca a semicondut- tore sotto test. Dispositivi a ultrasuoni portatili I dispositivi a ultrasuoni portatili rappresentano un in- credibile progresso nella tecnologia medica e sono cre- sciuti in popolarità negli ultimi dieci anni. Medici e infermieri possono utilizzarli al di fuori dell’o- spedale, portando la tecnologia diagnostica a pazienti che altrimenti non sarebbero in grado di accedervi. Sono utili anche per il personale medico dell’ospedale, che può spostarsi rapidamente da una stanza all’altra e da un paziente all’altro senza dover spostare attrezzatu- re mediche pesanti. I dispositivi ad ultrasuoni portatili sono stati utili du- rante lo scoppio della pandemia COVID-19 poiché hanno consentito ai medici professionisti di individuare i sinto- mi del virus (ad esempio, lesioni polmonari). Come per i pacemaker, i dispositivi ad ultrasuoni portati- li si affidano a semiconduttori ad ossido di metallo com- plementari per funzionare correttamente. Pompe per insulina Ai pazienti con diabete, le pompe per insulina aiutano a gestire la condizione del diabete monitorando e consen- tendo di controllare i livelli di zucchero nel sangue. In alcune situazioni, una pompa fornirà insulina per tut- to il giorno, aiutando il paziente a mantenere un livello di zucchero nel sangue costante. Se il programma dei pasti non è attivo, può anche fornire insulina aggiuntiva per aiutare a compensare le irregolarità in quei livelli. I semiconduttori consentono alle pompe per insulina di essere sia wireless che tubeless. Forniscono anche una tecnologia di rilevamento che aiuta il microinfusore a determinare con precisione quando il corpo ha bisogno di più insulina. Le pompe per insulina si basano su semiconduttori poli- merici per funzionare. Questi semiconduttori sono tipi- camente realizzati in polietilene, polipropilene o cloruro di polivinile. In figura 2 una pompa per insulina. Il materiale semiconduttore dei dispositivi medicali Diversi materiali semiconduttori presentano vantaggi e svantaggi distinti, motivo per cui è essenziale deter- minare ciò che si vuole ottenere dal semiconduttore prima di effettuare una selezione. I semiconduttori in ossido di metallo complementare sono particolarmente apprezzati in campo medico a causa del basso consumo energetico e del profilo ter- mico. Sebbene siano meno convenienti dei wafer di silicio, le loro prestazioni sono spesso considerate più importanti. Le ricerche di mercato indicano che i semiconduttori rimarranno un fattore chiave nella domanda di dispo- sitivi medici e nei progressi delle applicazioni, garan- tendo modi nuovi e creativi di fornire assistenza sani- taria per gli anni a venire. Fig. 2 – Pompa per insulina (Fonte: https://diabete.movigroup.com/pompa-per-insulina/ ) EO MEDICAL - MARZO 2024 XXXIII