על אף שאנשים מבחינים באופן אינטואיטיבי בין גוף האדם ונפש האדם לבין המכונות הנוקשות של המדע וההנדסה, תעשיית הבריאות תמיד ממהרת להיות בין המאמצים הראשונים (early adopters) של טכנולוגיות חדשות – החל מהכלים הכירורגיים הראשונים ופרוטזות לגפיים ועד לחידושים האחרונים, כמו סריקות MRI קוצבי לב והתקני ניטור לבישים (wearable).
מגמה זו של אימוץ מהיר של הטכנולוגיה עדיין נמשכת. השילוב בין המזעור הקיצוני, המתאפשר בזכות הייצור של מוליכים למחצה, לבין החידושים בתחומים משלימים, כגון סוללות וחומרים מתקדמים, מאפשר להשתמש בטכנולוגיות רבות עוצמה בכל מקום שנרצה כמעט. מכשירים רפואיים שבעבר פעלו עם חיבורים חוטיים יכולים להפוך כעת לניידים, או אפילו לפריטים לבישים, ומאפשרים שימושים יישומיים חדשים. הקישור הסופי שמחבר בין כל החידושים הללו בצורה חלקה והופך את השלם לגדול מסכום חלקיו הוא “קישוריות אלחוטית”.
מה שתיארנו עד כה שייך לכותרת הרחבה יותר של “האינטרנט של הדברים” (IoT). האינטרנט של הדברים מביא את השפעת הרשת לתעשיית הבריאות, בכך שהוא יוצר יישומים חדשים לחלוטין לציוד אבחון וניטור במתקני הבריאות ויוצר הזדמנויות חדשות לטיפול בסביבה הביתית.
ישנם פרוטוקולים אלחוטיים רבים שעושים מאמץ להשתלב בשוק האינטרנט של הדברים. כל טכנולוגיה מציעה עוצמות משתנות במגוון דרישות קריטיות: רוחב פס, טווח ושימוש באנרגיה. בעוד שיש מקום לכמה פרוטוקולי אלחוט שונים בתעשיית הבריאות, טכנולוגיית האלחוט המפותחת והיציבה ביותר שנראית מושלמת לשימושים נרחבים מאוד ביישומים רפואיים היא Bluetooth.
חשוב להבין שתכונות כמו צריכת אנרגיה נמוכה, חוסן (דילוג תדרים), עלות נמוכה וזמינות טכנולוגית בהיקף רחב (אקוסיסטמה גדולה) כבר מוכיחות את עצמן ללא ספק בתרחיש האינטרנט של הדברים בתחום הרפואה. Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה (BLE) משלים טכנולוגיות אלחוטיות לטווח ארוך יותר, ומאפשר שימוש אופטימלי בספקטרום התדרים הזמינים עבור יישומים שאינם מחייבים טווח מורחב. זהו פתרון אידאלי מאחר שהוא נייד, יציב וכולל אקוסיסטמה מבוססת במכשירים ניידים סטנדרטיים.
-
- המטפל יכול לעקוב באופן מקוון אחר המטופל הודות להזדמנויות החדשות של מכשירי ניטור ביתיים אלחוטיים
-
- Wi-Fi ו-Bluetooth הן טכנולוגיות משלימות המבוססות על גלי רדיו בטווח קצר, ביישום שבו משאבת האינפוזיה מתחברת לרשת של בית החולים דרך Wi-Fi ולסורק ברקוד נייד באמצעות Bluetooth
-
- רכיב המעקב של בנק הדם עוקב אחר טווחי הטמפרטורות דרך מודול מוטבע של Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה
תרחישי שימוש אפשריים
טיפול רפואי הוא דבר יקר, שלעתים מסתמך על ציוד ומתקנים חדשניים ויקרים המחייבים צוות מיומן שעבר הכשרה מתאימה. שימוש במשאבים אנושיים ופיזיים אלה ביעילות רבה יותר בתעשיית הבריאות מאפשר חיסכון רב בעלויות, במיוחד על-ידי הפחתת ההוצאות על משימות שגרתיות. Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה היא טכנולוגיה שימושית בתהליך זה. נבחן כמה יישומים אפשריים:
טיפול רפואי ביתי אלחוטי
האינטרנט של הדברים מאפשר לחסוך סכומים גבוהים, להגדיל את היעילות ולשפר את תחושת הנוחות של המטופל על-ידי הוצאת תחומי טיפול משמעותיים מכותלי בית החולים והעברתם לסביבה הביתית. ככל שעובר הזמן קל יותר לעקוב אחר מצבם הבריאותי של המטופלים בכל מקום שבו הם נמצאים. מכשירי ניטור כגון משקל רפואי, מדי דופק ומדי לחץ דם יכולים לעקוב אחר בריאות המטופלים ולהציג התראות למטופלים עצמם, לבני משפחה ולמטפלים לגבי שינויים בסימני חיים או תרופות שהוחמצו.
מאפייני המתח הנמוך, היציבות ונוחות השימוש של Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה הם אידאליים לקישור מכשירי ניטור מרובים לרכזת מקומית (כמו טלפונים חכמים) שמשתמשת בטכנולוגיות תקשורת לטווח ארוך יותר כדי לשלוח נתונים בצורה מאובטחת דרך האינטרנט לניתוח על-ידי צוות המטפלים. מכשירים אלה יכולים לפעול במשך כמה שנים עם סוללה קטנה אחת. כדי לאפשר את נוחות השימוש, חלק מהתקני החומרה של Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה, כגון u-blox NINA-B1, תומכים בשיטת התאמה אופציונלית חסכונית בזמן, שנקראת התאמה “מחוץ לרשת” (OOB), שבה צריך רק לקרב בין שני המכשירים כדי ליצור התאמה אוטומטית מאובטחת.
מתן תרופות אלחוטי
המטופלים בבתי החולים מחוברים לעתים קרובות למכשירים רפואיים מרובים. לביטול הצורך בחוטים יש יתרונות בולטים, בכך שהוא מאפשר חיסכון בזמן של אנשי צוות, הפחתת הסיכון לשגיאות ואספקת נוחות רבה יותר למטופלים. מכשירי אק”ג וחיישני לחץ דם יכולים להעביר נתונים על סימני חיים בצורה אלחוטית למערכות הניטור המרכזיות של בית החולים.
ביישום אופייני בבית החולים, אחות משתמש בסורק נייד וקל משקל כדי לסרוק את הברקוד על פרק היד של המטופל, והסורק מתחבר למשאבת האינפוזיה של המטופל דרך Bluetooth כדי לזהות את המטופל. בעזרת הפיקוח של מערכת הניטור המרכזית של בית החולים, הנתונים המתקבלים ממכשירי ניטור לבישים המחוברים למטופל ואמצעי הגנה אחרים, משאבת האינפוזיה יכולה לספק את הנוזלים הנכונים ולתזמן את התרופות למטופלים.
ניהול מלאי אלחוטי
ניטור בנק הדם בזמן אמת הוא יישום אטרקטיבי נוסף. הדם חייב להישמר בטווח טמפרטורות מסוים, אחרת לא ניתן יהיה להשתמש בו בבטחה. כל שקית דם מתויגת עם רכיב מעקב זעיר המיועד לשימוש חוזר, שעוקב אחר הטמפרטורה באמצעות מודול Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה. רוב הזמן, החיישן נמצא בשקט על המדף במצב שינה, אך הוא מתוכנת להתעורר כאשר הוא מזהה תנועה פיזית. החיישן מציין את תקפות הדם באמצעות נורית ומדווח על קיומה באמצעות Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה. הוא שולח את הנתונים הסביבתיים שנאספו לטלפון חכם או לשער Bluetooth. אפליקציה מותאמת יכולה לחשב את זמן האחסון שנותר לדם בהתבסס על הטמפרטורות הרשומות המאוחסנות בחיישן. Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה הוא אידאלי לתרחיש שימוש זה, מאחר שהוא נתמך על-ידי טלפונים חכמים וטאבלטים, ומספק קישוריות אלחוטית מהימנה עם צריכת החשמל הנמוכה ביותר. בנוסף, ניתן להשתמש ב-Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה כדי לעקוב במהירות אחר המיקום של שקיות הדם.
ניתן לראות תרחישי שימוש דומים גם ביישומי מלאי אחרים הכוללים מעקב על פריטי מלאי אחרים, ציוד ואנשי צוות.
ניטור אלחוטי
כאשר פרמדיקים מטפלים במטופל באמבולנס בדרך לבית החולים, הדפיברילטור יכול להשתמש ב-Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה כדי לשלוח מידע בזמן אמת על מצב המטופל לשער בתוך הרכב. מידע זה מועבר באופן אוטומטי לשירות הענן של יצרן הדפיברילטור. בתי החולים יכולים להירשם לשירות זה כדי להתכונן טוב יותר כאשר המטופל מגיע לחדר מיון. כמובן שניתן גם להשתמש בתהליך דומה לאיסוף מידע בזמן אמת עם ציוד נוסף שקיים באמבולנסים.
יישום Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה בתעשיית הבריאות
לחברת u-blox יש שנים רבות של ניסיון עם Bluetooth, לכן אנו יכולים לציין בבטחה שסדרה NINA-B1 של מודולים עצמאיים ייעודיים של Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה ראויה לבדיקה מעמיקה כאשר מפתחים יישומים ומכשירים רפואיים – בין אם הם דורשים קישוריות מזדמנת ובין אם מהווים חלק מרשת פעילה של מערכת בסגנון האינטרנט של הדברים. מודולים אלה מאפשרים לפתח מכשירים בעלי טביעת רגל קטנה עם חומרה מגיבה בעלת ביצועים גבוהים וארכיטקטורת CPU פתוחה. הסביבה הפתוחה מאפשרת לפתח מוצרים אלחוטיים של האינטרנט של הדברים וחיישנים אלחוטיים, ומספקת אפשרות להשתמש במודול של u-blox כבקר המארח. בניגוד למכשירים היברידיים, סדרה NINA-B1 היא ייעודית ל-Bluetooth בצריכת אנרגיה נמוכה, ומבטיחה שניתן יהיה להפיק את המרב מהמפרט, בלי לבזבז מקום או אנרגיה.
המודולים של u-blox הם “מוכנים לציוד רפואי”, כלומר, כל מודול פותח במסגרת תהליך מחזור חיים מובנה של המוצר PLCP)), נבדקו על-ידי הדמיית שנים של פעולה בשטח וזיהוי מנגנוני כשל והם מיוצרים במתקן אוטומטי לחלוטין, כשכל מודול עובר בדיקה וכוונון כדי לתמוך במדיניות אפס הפגמים של u-blox וביכולת מעקב מלאה. בנוסף, כל המודולים מאושרים לשימוש במגוון מדינות, כך שיצרני מוצרי הקצה אינם צריכים לטפל בכך.
קבל מידע נוסף בסקירה הטכנית Use cases and Regulatory Approvals for Wireless Medical Devices (באנגלית).
באדיבות אלינה הנדסה
