Sviluppatori, fornitori e produttori in dialogo diretto con gli utilizzatori di dispositivi medici

“I dispositivi medici devono migliorare. Spesso non sono abbastanza compatti, non abbastanza flessibili, e non sono integrati in modo sensato nel flusso operativo delle unità”, ha scritto recentemente una rivista specializzata nello sviluppo di tecnologie mediche riguardo al conflitto tra produttori e utenti. “L’elenco delle carenze degli utenti di tecnologie mediche è evidentemente lungo”, afferma Peter Reinhardt, direttore editoriale di DeviceMed. Proprio questa sfida, quella di promuovere il dialogo tra produttori, sviluppatori e acquirenti di sistemi e prodotti medico-tecnici, è stata al centro del forum innovativo COMPAMED di quest’anno. Il forum tradizionale offre sempre, con alcuni mesi di anticipo, una prima panoramica sui temi e le tendenze della principale fiera internazionale per i fornitori dell’industria medica, che si tiene a Düsseldorf (programma 2019: 18 – 21 novembre, in parallelo con MEDICA 2019). È organizzato congiuntamente dalla fiera di Düsseldorf e dall’IVAM, associazione di settore per la microtecnica. L’ospite del forum, che aveva come tema “La pratica incontra la tecnologia - hightech negli ospedali”, è stato il Helios Klinikum Krefeld il 10 luglio.

Nel gruppo Helios, questo ospedale è considerato una struttura di massima assistenza con oltre 30 reparti specializzati, tra le più grandi. Conta 2.350 dipendenti che, in 1.100 letti, assistono 60.000 pazienti in ricovero e 120.000 pazienti in regime ambulatoriale ogni anno. “Già le prime discussioni introduttive del forum hanno mostrato che, in particolare, la tecnologia medica di alta precisione viene troppo spesso sviluppata senza considerare il reale fabbisogno del personale specializzato”, spiega il Dr. Thomas R. Dietrich, amministratore delegato di IVAM.

In questo contesto, Helios intraprende nuove strade – così l’azienda non è solo un importante utilizzatore di tecnologie mediche, ma supporta anche, attraverso il proprio “Center for Research and Innovation” (HCRI) a Wuppertal e Berlino, sviluppi orientati al futuro nei settori della salute e della medicina. Al centro ci sono soluzioni che ancora non sono disponibili sul mercato e progetti pilota per cliniche e istituti di ricerca. “Il nostro obiettivo è migliorare la qualità dell’assistenza medica, ottimizzare i processi clinici, aumentare l’attrattività come datore di lavoro e migliorare l’efficienza nel settore sanitario”, spiega Maren Christina Geissler, responsabile del dipartimento di innovazione e ricerca di Helios a Wuppertal. Uno dei progetti principali è il progetto europeo congiunto STARS-PCP, avviato all’inizio del 2017 e a cui partecipa Helios, con una durata di cinque anni e finanziato dal programma Horizon dell’UE con circa 3,2 milioni di euro. STARS mira a sviluppare nuove soluzioni di eHealth personalizzate per ridurre lo stress legato a interventi medici. La riduzione dello stress diminuisce gli effetti collaterali dannosi dei sedativi, accorcia il ricovero ospedaliero e il tempo di recupero. Allo stesso tempo, il personale infermieristico e le persone correlate vengono alleggerite da un aiuto continuo.

Assistenti vocali in ospedale stanno diventando sempre più importanti

La digitalizzazione degli ospedali è in pieno svolgimento, ma non è ancora una storia di successo completa. Tuttavia, all’interno del gruppo Helios, l’ospedale di Krefeld si sente già ben posizionato in questo settore: infatti, la cartella clinica digitale è già stata adottata in quasi tutti i reparti dal 2013. “In futuro vogliamo dare ancora più importanza al tema degli assistenti vocali per lettere mediche e gestione dei documenti”, riferisce Franziska Niederschelp, assistente del management dell’ospedale di Krefeld. L’introduzione del riconoscimento vocale viene promossa in tutta la struttura. In un progetto pilota si utilizzerà il sistema di “Single Sign-On” (SSO). Questa procedura di login unico permette di accedere a servizi, applicazioni o risorse tramite un solo processo di autenticazione. SSO sostituisce le singole procedure di login con diversi dati utente e utilizza un’identità unificata dell’utente. L’obiettivo è evitare che gli utenti debbano creare e ricordare molteplici credenziali per le varie applicazioni e servizi, cosa che renderebbe più difficile il funzionamento dell’ospedale. Un ulteriore focus è sulla raccolta automatizzata e sulla fusione digitale dei dati dei pazienti provenienti da dispositivi medici, analisi di laboratorio e diverse unità.

I sensori svolgono un ruolo chiave

La condizione per molte nuove innovazioni in tecnologia medica e anche per la digitalizzazione del settore sanitario sono i sensori, che da tempo svolgono un ruolo importante a COMPAMED e sono stati approfonditi nella seconda sessione del forum innovativo a Krefeld. Ad esempio, il Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM) ha sviluppato una tecnologia ottica per il monitoraggio continuo e affidabile della pressione sanguigna. L’ipertensione colpisce un terzo della popolazione anziana e può portare a complicazioni gravi come ictus o insufficienza cardiaca. Dopo dieci anni di ricerca e cinque anni di sperimentazioni cliniche, il CSEM offre sotto il marchio ‘oBPM’ (Optical Blood Pressure Monitoring) un dispositivo portatile senza manometta che misura la pressione sanguigna in condizioni di riposo o movimento con la massima qualità. Il concetto di questa tecnologia si basa sull’analisi fisiologica dei segnali photoplethysmici (PPG) rilevati sul dito. Questi segnali vengono registrati con un pulsossimetro commerciale. La prima prova sperimentale di monitoraggio continuo della pressione sanguigna tramite segnali ottici è stata condotta durante uno studio clinico presso l’ospedale universitario di Losanna. L’applicazione può essere effettuata con uno smartphone commerciale e un’app dedicata, sfruttando la fotocamera del telefono. “Ora abbiamo fondato la startup ‘aktiia’ per utilizzare la tecnologia oBPM e commercializzare un braccialetto che raccoglie i dati preziosi e li trasmette a uno smartphone”, spiega il Dr. Alexander Steinecker, Business Development Manager del CSEM.

Sensori monouso per medicazioni intelligenti

Le richieste sui sensori sono in costante aumento. Secondo InnoME, devono essere sottili, flessibili, modellabili, facili da integrare e vicini al corpo. “I sensori convenzionali sono limitati per applicazioni mediche perché non sono economici, non offrono libertà di design, e presentano problemi di compatibilità ambientale e di integrazione”, sottolinea Eike Kottkamp, amministratore delegato di InnoME. L’azienda offre sensori monouso in produzione di massa o per singoli prodotti. La maggior parte viene realizzata tramite serigrafia, ma sono possibili anche processi roll-to-roll. Per volumi di un milione di pezzi, i prezzi sono intorno ai 12 centesimi. Le applicazioni includono dispositivi di monitoraggio delle ferite e medicazioni intelligenti che consentono di sorvegliare le ferite senza rimuovere il bendaggio, o sacche per rifiuti di fluidi corporei come sangue, urina, sudore e dializzato, che permettono il monitoraggio in vitro del paziente. Le grandezze misurabili includono pH, conducibilità e temperatura.

Il Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems (IMS) ricerca e sviluppa anche nel settore dei sensori per la tecnologia medica. “Il nostro core di marchio sono circuiti CMOS, che ampliamo a microsistemi”, spiega Michael Görtz dell’IMS. In medicina, la misurazione della pressione nel sangue, nel cervello o nell’occhio è particolarmente rilevante. Il sistema di sensori EYEMATE, sviluppato congiuntamente dall’IMS e da Implandata Ophthalmic Products, è rapido, semplice e senza complicazioni, e migliora la misurazione della pressione intraoculare. In futuro, EYEMATE dovrebbe facilitare la vita ai pazienti con glaucoma. L’implant permette di ottimizzare la terapia per i pazienti affetti dalla malattia oculare del glaucoma. Nel nostro occhio avviene uno scambio continuo di umor vitreo: ne viene prodotto di nuovo e ne viene assorbito di vecchio. Se la quantità di umor prodotto supera quella assorbita, la pressione intraoculare aumenta e si possono verificare danni irreversibili fino alla morte del nervo ottico. “Con EYEMATE abbiamo creato un microsistema sensoriale che permette ai pazienti di effettuare autonomamente una misurazione della pressione senza contatto”, racconta Michael Görtz dell’IMS. Un sensore impiantato nell’occhio misura pressione e temperatura. I valori vengono rilevati con un lettore portatile che il paziente tiene semplicemente davanti all’occhio, digitalizzati e visualizzati. In pochi secondi, si può misurare senza contatto pressione e temperatura oculari in ogni momento. I medici hanno così a disposizione una base dati molto più ampia per formulare la terapia corretta. Inoltre, i pazienti possono accedere direttamente ai dati tramite un’app per smartphone, monitorare l’andamento della pressione intraoculare e reagire se la pressione è troppo alta. Più spesso il paziente utilizza il lettore, più affidabili sono le misurazioni e più personalizzata può essere la terapia.

Nuove soluzioni per il sistema di emergenza domestico e il monitoraggio ambientale

Un tema importante, considerando l’invecchiamento della popolazione, è anche la possibilità di vivere in modo sicuro e sano, preferibilmente nelle proprie case. Le possibilità di farlo migliorano grazie ai progressi tecnologici. Un spin-off del centro di ricerca informatica (FZI), chiamato easierLife, ha sviluppato un sistema intelligente di allarme domestico che mira a garantire sicurezza senza l’uso di pulsanti. “Nei sistemi tradizionali, solo il 13% indossa il trasmettitore radio tutto il giorno, il 27% non lo indossa affatto e solo il 17% lo attiva in caso di caduta”, afferma Annette Hoppe del FZI. easierLife HOME rileva automaticamente le attività quotidiane tramite sensori, analizza in modo intelligente situazioni anomale e avvia una chiamata di emergenza tramite app o centrale di allarme. Grazie all’attivazione automatica in caso di anomalie, il sistema è adatto anche a persone con demenza. Il “comportamento normale” può essere impostato singolarmente per ogni utente, e la quantità di informazioni può essere adattata. In futuro, il sistema imparerà autonomamente le abitudini quotidiane di ogni utente.

Un’altra azienda, nevisq, si propone di sviluppare un sistema di monitoraggio ambientale intelligente, con un sensore in forma di cinturino da mettere ai piedi. Rileva persone, oggetti e movimenti negli ambienti, e l’analisi dei dati viene supportata dall’intelligenza artificiale. “Utilizziamo infrarossi attivi per scansionare l’area sopra il pavimento”, spiega Christian Kind, CEO di Business Development & Finance di nevisq. I cinturini intelligenti rappresentano un’alternativa economica a tecnologie già disponibili come sensori a pavimento o dispositivi indossabili. Riconoscono non solo le cadute, ma anche l’uscita dal letto o dalla stanza, attivando allarmi. “Il cuore del cinturino è un mini-computer che elabora localmente i dati sensoriali, analizza le attività e funge da interfaccia con il sistema di chiamata luminosa”, aggiunge Kind. “Il nostro focus iniziale sono le strutture di assistenza, ma vediamo anche potenzialità nelle applicazioni per la casa intelligente”, conclude.

Conclusione del forum innovativo COMPAMED: il concetto di mettere insieme sviluppatori, produttori e utenti si sta dimostrando fruttuoso. Lo testimoniano le vivaci e stimolanti discussioni tra le presentazioni. Questo scambio può continuare e approfondirsi anche durante la prossima edizione di COMPAMED 2019 a Düsseldorf, la piattaforma numero uno a livello internazionale per i fornitori dell’industria medica.