So gelangt Zukunftstechnologie in die Medizintechnik

Von Wearables bis hin zu KI-gestützten Innovationen hat die Medizintechnik die Tür zu einer stärker personalisierten und Echtzeitversorgung geöffnet. Die Alterung der Weltbevölkerung und die Zunahme chronischer Krankheiten in der jüngeren Bevölkerung setzen die Gesundheitssysteme unter erheblichen Druck. Der Bedarf an neuen Lösungen treibt die Innovation und Digitalisierung in der gesamten Branche voran. Neue Fortschritte in der Datenanalyse durch künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen verändern die Zukunft der medizintechnischen Industrie - ein Markt, dessen Größe bis 2030 auf 996,93 Milliarden US-Dollar geschätzt wird. Was passiert also hinter den Kulissen und wie werden aktuelle Gesundheitsprodukte intelligenter und effizienter? Das Team von DigiKey arbeitet zusammen mit mehreren Partnern daran, innovative Produkte, Teile, Komponenten und Lösungen zu entwickeln und zu vertreiben, die den individuellen Gesundheitszustand verbessern und Leben retten.

Ein wichtiger Aspekt dieser Entwicklung ist die Einbeziehung von tragbaren Sensoren, Verarbeitung am Netzwerkrand (Edge Computing) und drahtlosen Geräten, um nahtlose Verbindungspunkte zu schaffen, die für das gesamte medizinische Ökosystem aus medizinischem Personal, Ingenieurwesen, Beschaffungsabteilungen, Patienten, Familien und anderen nützlich sind.

Die Entwicklung und Markteinführung eines neuen Medizinprodukts ist keine leichte Aufgabe, und die Bewältigung von Belastungstests einzelner Komponenten und die Beantragung der behördlichen Zulassung sind nur zwei der Hürden. Aber viele Unternehmen übernehmen eine Führungsrolle und bringen erfolgreich benutzerfreundliche medizinische Geräte auf den Markt, die es den Menschen ermöglichen, die Vorgänge in ihrem Körper besser zu verstehen und zu regulieren.

Diese Geräte nutzen Schlüsseltechnologien, darunter IoT-Funktionen, Sensoren und Wearables, um Patienten bei der Überwachung ihrer Vitalparameter wie Sauerstoffgehalt des Blutes, Herzfrequenz, Blutdruck und mehr zu unterstützen.

Es wird geschätzt, dass bis 2025 jeder dritte Erwachsene ein tragbares Gerät besitzen wird. Wissen in Echtzeit ist aufschlussreich und wirkungsvoll, wenn es darum geht, den Lebensstil zu ändern und gute Gewohnheiten beizubehalten. Diese Technologie schafft auch ein neues Pflegemodell, bei dem viel mehr zu Hause gemacht wird. Dahinter stehen Funk-, Sensor- und Halbleiterprodukte, die das Sammeln, Vernetzen und Teilen von Daten und Erkenntnissen vorantreiben.

Mit der Weiterentwicklung der Medizintechnik wird auch die Personalisierung der Behandlung immer besser werden. Medizinisches Personal wird die Daten regelmäßiger aus der Ferne überprüfen und Empfehlungen für Behandlungen und sogar hilfreiche Produkte für zu Hause anbieten. So ist jetzt ein verstellbares Bett auf dem Markt, das erkennen kann, wenn jemand schnarcht. Das Bett ändert dann automatisch seine Neigung, um zu versuchen, die Person in eine andere Position zu bringen und ihre Atemwege weiter zu öffnen. Dies könnte eine wichtige Lösung für Menschen sein, die mit Schlafapnoe zu kämpfen haben.

Die unmittelbare Zugänglichkeit persönlicher Gesundheitsdaten und -erkenntnisse für Patienten ist ein Ergebnis der Edge-Verarbeitung (Verarbeitung am Netzwerkrand), die in vielen Fällen KI und maschinelle Lernmodelle umfasst. Die Halbleiterhersteller konzentrieren sich im Moment sehr stark auf dieses Thema. Es ermöglicht Erkenntnisse, die näher am Patienten liegen, und erfordert weniger Bandbreite und Datenaustausch mit der Cloud.

Edge-Computing bringt die Datenverarbeitung, -analyse und -speicherung näher an die Quelle, z. B. das Mobiltelefon, die Uhr oder das iPad eines Patienten. Edge-Computing ist eine Ergänzung zur Cloud. Diese Strategie kann sowohl den Patienten als auch den Gesundheitssystemen helfen, die Erfassung, Speicherung und Analyse von Daten zu optimieren - was die Berücksichtigung von Datenschutz, Speicherplatz und Kosten erfordert. Vor allem aber ist der Wunsch nach unmittelbarem Zugang zu Informationen die eigentliche Triebfeder.

Halbleiterlieferanten wie NXP, STMicroelectronics und Microchip ebnen den Weg für Echtzeitdiagnosen und personalisierte Behandlungen. NXP beispielsweise kann auf eine lange Tradition bei der Bereitstellung streng getesteter Produkte für vertikale Branchen, einschließlich des Gesundheitswesens, zurückblicken. Die Produkte von NXP integrieren Funktionen, einschließlich der Verarbeitung von Informationen an der Schnittstelle, zusammen mit Sicherheits-, Rechen- und Vernetzungsfunktionen. NXP ist einer der führenden Anbieter von Produkten für die Edge-Verarbeitung und die Bereitstellung von Echtzeitdaten für die Menschen.

In Bezug auf die Stromversorgung kann ein Anbieter wie RECOM Power, der einsatzbereite Lösungen mit medizinischen Zertifizierungen anbietet, Entwicklungszeit, Energie und Kosten sparen. Medizinische AC/DC-Netzteile und DC/DC-Wandler, die durch strenge behördliche Zertifizierungen vollständig getestet oder für die strengen Anforderungen eines medizinischen Umfelds hergestellt wurden, können die Entwicklungszeit für Medizintechnik beschleunigen. Der Kauf geeigneter medizinischer Stromversorgungslösungen wird immer vorteilhafter, da die Anwendungen immer kleiner werden und die Spannungspegel für Anbieter und Patienten sicher bleiben müssen.

Für Patienten ist es umso besser, je einfacher sie auf ihre persönlichen Gesundheitsdaten zugreifen können. Jemand, der aktiv überwachen möchte, wie lange oder tief er jede Nacht schläft, kann diese Datenpunkte kontinuierlich sammeln und sie über Edge-Computing auf sein bevorzugtes Gerät übertragen lassen. Wissen ist Macht, und die heutige Technologie beweist, dass man nicht Medizin studiert haben muss, um Daten zu überprüfen und einige der Dinge zu verstehen, die täglich im eigenen Körper passieren. Drahtlose Geräte und Sensoren werden immer besser, so dass sich die Patienten immer mehr selbst versorgen können.

Die Akzeptanz und Beliebtheit drahtloser Geräte nahm exponentiell zu, als die COVID-19-Pandemie den Fernzugriff erforderlich machte und im Gegenzug viele weitere Vorteile wie eine effizientere Gesundheitsversorgung und eine kontinuierliche Patientenüberwachung ins Blickfeld rückte. Herzmonitore und kontinuierlich arbeitende Blutzuckermessgeräte sind Beispiele für Geräte im Gesundheitswesen, die sich bei der Verbesserung von Patientenergebnissen und der Fernverwaltung von Patienten durchgesetzt haben.

All dies fließt in das Internet der medizinischen Dinge (IoMT) ein, bei dem Netze von Patienten mit Wearables und/oder tragbaren medizinischen Geräten und Sensoren und die entsprechenden Gesundheitssysteme und Anbieter über das Internet miteinander verbunden sind. IoMT-Geräte helfen, die Datenübertragung zu automatisieren und dadurch menschliche Fehler zu reduzieren.

Das drahtlose Konzept ist hier wichtig, weil es eine Kommunikation im Nahbereich und/oder mit geringer Reichweite ermöglicht. Drahtlose Module ermöglichen auch eine breitere Aggregation von Daten in der Cloud, wodurch das medizinische Personal Patienten aus der Ferne überwachen und auf eine größere Stichprobe für Benchmarking und Diagnose zugreifen kann.

Durch Anomalieerkennung können bestimmte Ereignisse oder Auslöser während eines Patiententages zur Auswahl von Zeiträumen führen, in denen ausführlichere Diagnosedaten hilfreich sein können, und zusätzliche Daten für diese Ereignisse liefern. Die Tatsache, dass all diese Daten in der Cloud für alle Leistungserbringer eines Patienten zur Verfügung stehen, ist für ein vollständigeres und genaueres Patientenmanagement von entscheidender Bedeutung.

Öffnung des Zugangs zur Patientenversorgung und Blick in die Zukunft

Die Medizintechnik personalisiert nicht nur die Gesundheitsversorgung, sondern verbessert auch den Zugang zu ihr. Durch die Entlastung von Patienten und medizinischem Personal werden mehr Menschen in der Lage sein, das Gesundheitssystem in Anspruch zu nehmen. Die KI- und Datenrevolution eröffnet neue Perspektiven für die Zukunft der Pflege, Chirurgie, Therapie, Medikamentenverwendung und vieles mehr. Es wird spannend sein, zu sehen, wo wir in zehn Jahren stehen werden.

Die Medizintechnikbranche sieht sich zwar nach wie vor mit erheblichen Herausforderungen in Bezug auf gesetzliche Vorschriften, Cybersicherheitsprobleme, Rückrufe und Gerichtsverfahren konfrontiert, doch die führenden Unternehmen der Branche meistern diese Herausforderungen und treiben die Innovation voran wie nie zuvor.

Die Auswirkungen des IoT werden immer größer werden, da immer mehr medizinische Sensoren entwickelt werden und sicherere Verbindungen zur Übermittlung sensibler Gesundheitsdaten erforderlich sind. Da die Gerätenutzung in der Bevölkerung weiter zunimmt, müssen mehr Daten gespeichert und ausgewertet werden, was zusätzliche KI-Modelle anspornen wird, die die Erkennungsarbeit übernehmen, mit der heute medizinisches Personal und Spezialisten beauftragt sind. Der Einsatz von Geräten zur kontinuierlichen Überwachung zeigt bereits jetzt, welche tiefgreifenden und bemerkenswerten Auswirkungen die personalisierte Gesundheitsversorgung haben kann.

Distributor DigiKey weiß genau, wie wichtig es ist, die richtigen Produkte zur Verfügung zu haben, um Technologie und Innovation in der Gesundheitsbranche zu ermöglichen, wo viel auf dem Spiel steht, wenn es um die Patientenversorgung geht. Das Unternehmen verfügt über eine große Auswahl an medizintechnischen Produkten sowie über Anwendungsdetails, Artikel und technische Ressourcen, mit denen die klügsten Köpfe der Branche arbeiten. (na)

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