L’IoT nel medicale: il punto di Mas Elettronica

L’internet delle cose sta evolvendosi in tutti i campi, uno in particolare, quello medicale, dove promette numerosi passi avanti nell’ambito del rilevamento real time dei parametri vitali. Una diagnosi più accurata e rapida consente cure più mirate ed efficaci le quali possono essere effettuate anche al di fuori delle strutture ospedaliere. Sandro Mascetti di MAS Elettronica offre il suo particolare punto di vista su questo argomento.

L'Internet delle cose o meglio conosciuto come Internet of Things (IoT) consiste in una rete di oggetti fisici, le "cose", munite di sensori, tecnologie integrate e software che hanno l’obiettivo di connettersi, scambiare e condividere dati con altri dispositivi e sistemi attraverso Internet.

Nella visione dell'Internet delle cose, tutti i dispositivi creano un sistema interconnesso attraverso l’ausilio di varie tecnologie di comunicazione. Sebbene l’impostazione nella comunicazione IoT sia nata inizialmente a corto raggio, con l’avvento di nuove tecnologie è stato possibile rendere più efficiente e affidabile la comunicazione tra dispositivi. I protocolli di comunicazione standard IEEE 802.15.4 e l’ultima release IEEE 802.15.4e, unite alle tecnologie integrate, consentono ai dispositivi di interagire con i nodi della rete Internet.

I dispositivi connessi possono essere, ad esempio, smartphone, smartwatch, elettrodomestici smart, serrature e allarmi, nonché assistenti virtuali come Alexa e molto altro. Con il progredire delle tecnologie integrate nei dispositivi, il concetto di Internet delle cose si è esteso anche al settore sanitario.

L’IoMT

L’Internet of Medical Things, abbreviato in IoMT, è la coniugazione dell’Internet of Things nella Telemedicina che offre incredibili opportunità. Infatti secondo le stime di una ricerca condotta da Deloitte quello dell’healthcare è un settore che raggiungerà entro i prossimi sei anni un giro di affari pari a 187 miliardi di dollari.

L’IoMT sfrutta i concetti dell’IoT con l’intento di rivoluzionare il settore sanitario, lo fa attraverso il miglioramento nella cura dei pazienti, consentendo le cure a livello domiciliare delle patologie croniche e lo sviluppo della medicina personalizzata. Nell’era post pandemica il settore sanitario è nella situazione non facile di dover ottimizzare tutte le risorse disponibili, pertanto l’IoMT rappresenta uno strumento potente mediante il quale è possibile riorganizzare numerosi protocolli medici e sfruttare meglio le strutture sanitarie. L’IoMT è la trasposizione dell’IoT poiché si costituisce da qualsiasi dispositivo medico connesso a un operatore sanitario attraverso Internet, infatti i dispositivi medici e le applicazioni sono in grado di collegarsi ai sistemi IT del servizio sanitario tramite le reti IT. Questi dispositivi devono pertanto possedere una connettività che consenta una comunicazione macchina-macchina (M2M) che permetta loro di collegarsi in cloud per poter analizzare, archiviare e rendere condivisibili, con tutti i crismi di protezione, i dati acquisiti. La diffusione dell’IoMT sta avvenendo anche grazie alla crescente disponibilità di device che integrano tag RFID e connettività NFC (Near Field Communication).

Quali sono i dispositivi IoMT

I dispositivi utilizzati nell’IoMT possono essere molto diversi l’uno dall’altro così come la loro funzione può differire in modo significativo. Questi dispositivi sono in grado di generare, raccogliere, analizzare e trasmettere numerosissimi parametri vitali, resi fruibili per monitorare lo stato di salute, individuare o anche modificare le cure mediche. Generalmente si tratta di dispositivi wearable come anche tool per il monitoraggio da remoto dei pazienti, dispositivi di infusione dei medicinali, letti ospedalieri e molto altro. Strumenti e dispositivi sono sviluppati per consentire alle attività mediche di essere più efficaci per i soggetti in cura e risultare più efficienti per il personale sanitario. Con questo nuovo approccio alla medicina tecnologica vengono poste le fondamenta di un nuovo e rivoluzionario mondo dell’healthcare.

L’IoMT è fondamentale poiché permette agli operatori sanitari di formulare diagnosi o terapie puntuali e precise e di conseguenza stabilire con sufficiente anticipo le cure più efficaci. Analizzando in profondità l’IoMT esso si può suddividere in:

• In-Home – che comprende tutti i dispositivi che il paziente utilizza presso il proprio domicilio allo scopo di monitoraggio remoto
• On-Body – ossia dispositivi che un soggetto indossa per il monitoraggio dei parametri (es. Smart Watch) oppure per la somministrazione di farmaci (es. Smart Pump per l’insulina), ecc...
• In-Hospital – che comprende tutti i dispositivi utilizzati per il monitoraggio e cura all’interno delle strutture ospedaliere

Le opportunità dell’IoMT

Come accennato, le applicazioni di tecnologie IoMT sono molteplici e nel corso degli anni sono destinate ad aumentare diventando sempre più efficienti e smart. Tra le varie applicazioni possiamo annoverare:

• Remote Patient Monitoring: nel caso in cui si abbiano in cura pazienti affetti da malattie croniche o di lungo corso, a seguito di un intervento chirurgico oppure durante il ciclo di un trial farmaceutico per una nuova terapia, vengono utilizzati device per il monitoraggio da remoto dei vari parametri vitali. Attraverso i dispositivi wearable, è possibile tenere sotto controllo in modalità remota i pazienti, monitorandone gli esiti e le reazioni alle terapie e confrontando man mano i parametri dei dati raccolti. I dispositivi sono in grado di inviare le informazioni direttamente all’operatore sanitario e richiedere un intervento qualora dovessero riscontrarsi anomalie.
• Smart Pill: le pillole smart sono minuscole capsule dotate di videocamere che assolvono all’esecuzione di endoscopie capsulari in alternativa ai tradizionali esami ambulatoriali. Inoltre, la smart pill consente di esaminare ad esempio tratti dell’intestino che non possono essere raggiunti dagli esami eseguiti con tecniche e strumenti tradizionali. Le pillole smart, durante il transito gastrointestinale, sono in grado di registrare dati, riscontrare anomalie e localizzarle con precisione, misurare valori come la pressione, il pH, la temperatura e altri parametri vitali più specifici del tratto gastrointestinale, come lo svuotamento o la durata del transito.
• Monitoraggio del glucosio: in questo caso abbiamo smart device incaricati del prelievo automatico di campioni di sangue per l’analisi del livello del glucosio, allertando il paziente quando si rende necessaria un’iniezione di insulina. Questi dispositivi possono anche essere predisposti per interagire direttamente con le pompe di insulina ed erogarla quando è il momento, senza alcun intervento del paziente.
• Smart Bed: Il letto intelligente rientra fra le tecnologie In-Hospital IoMT. Grazie a numerosi sensori disposti all’interno del letto, vengono inviate informazioni sulla salute del paziente direttamente ai dispositivi degli operatori sanitari. I parametri monitorati comprendono la posizione del paziente ma anche valori vitali più specifici come la frequenza cardiaca, la respirazione o l’andamento del sonno. Ad esempio, lo smart bed può essere utilizzato per analizzare i sintomi di patologie come apnee notturne o russamento senza la necessità di utilizzare i più tradizionali dispositivi di monitoraggio cablati, e ciò consente al paziente una ben più alta libertà di movimento in modo da riprodurre fedelmente lo scenario domestico.
• Smart Room: uno smart bed non può che essere contenuto in una smart room; non solo i letti intelligenti, ma le stesse stanze di una struttura ospedaliera possono essere integrate con tecnologie IoMT. I dispositivi collegati possono assolvere al monitoraggio del numero di camere o letti occupati e consentire una visione completa e aggiornata dei posti a disposizione. In questo modo è possibile migliorare l’efficienza di uno specifico reparto come anche gli accessi di pazienti provenienti da altri reparti, ad esempio dal Pronto Soccorso.

L’IoMT, tanti vantaggi ma alcuni pericoli

L’IoMT ha già fatto grandi passi avanti e ha tutte le caratteristiche per rivoluzionare profondamente il settore medico e migliorare notevolmente l’esperienza dei pazienti. In modo parallelo al grande sviluppo delle tecnologie IoMT è tuttavia necessario valutare numerosi ostacoli come, ad esempio, la sicurezza dei dati sensibili e il rischio di cyber attacchi. Inoltre, va anche considerato che, da una parte, non sono rari i casi in cui strutture ospedaliere utilizzino device obsoleti e dall’altra il digital gap che appartiene a una parte della popolazione; questi ultimi due aspetti vanno in qualche modo a rendere poco tangibili i benefici dell’IoMT e rendono difficoltoso l’utilizzo dei dispositivi smart da parte dei soggetti meno avvezzi alla tecnologia.

Ad ogni modo le tecnologie IoMT ci offriranno enormi opportunità e sfide per il futuro della medicina. MAS Elettronica si impegna nel fornire soluzioni embedded innovative dedicate al settore IoMT, accompagnando i clienti lungo il percorso di sviluppo dei prodotti in ambito medicale. Single board come l’SBC FRIDA – IMX8M oppure le CPU Anita I.MX8M Mini o AURORA IMX8M plus, rappresentano il punto di partenza per la creazione di nuovi dispositivi e nuove applicazioni per il mondo healthcare.