Inoltre, con il continuo progresso della tecnologia medica, i pazienti nutrono aspettative sempre più elevate riguardo ai trattamenti ricevuti, aumentando ulteriormente la pressione sui bilanci e sui costi operativi. Tuttavia, un maggiore livello di personalizzazione dei servizi richiede più tempo, sia per la progettazione che per l'erogazione, gravando maggiormente sul personale. Questi fattori contribuiscono al burnout e allo stress tra gli operatori sanitari; di conseguenza, alcuni sono costretti a prendersi lunghi periodi di congedo per malattia, aggravando le difficoltà di allocazione delle risorse.
È quindi evidente la necessità di un cambiamento nell'attuale contesto sanitario. Quali strategie si possono implementare per essere più produttivi con le stesse risorse e ottimizzare l'efficienza delle strutture sanitarie, semplificando così il lavoro dei professionisti del settore e migliorando gli esiti per i pazienti?
L'effetto dell'IoMT sul miglioramento dell'assistenza sanitaria
Una soluzione a tutti questi problemi consiste nel migliorare l'interconnettività all'interno del settore sanitario, al fine di aumentare l'efficienza e la precisione dei servizi offerti. Particolarmente importante è l'utilizzo di dispositivi intelligenti dell'Internet delle cose mediche (IoMT), in quanto può apportare progressi nei dispositivi indossabili (Figura 1) e nel monitoraggio remoto, riducendo il numero di visite dei pazienti presso ospedali e centri medici già sottoposti a carichi di lavoro enormi.
Immagine 1: Uno smartwatch per il monitoraggio dei parametri vitali (fonte: sitthiphong/stock.adobe.com).
L'utilizzo di dispositivi IoMT in ambito sanitario può contribuire ad automatizzare numerose attività di routine, consentendo al personale di concentrarsi su aspetti più importanti dell'assistenza al paziente. Questa tecnologia facilita inoltre la guarigione del paziente, permettendogli di recuperare a casa.
Infatti, le ultime previsioni di mercato dimostrano chiaramente l'enorme potenziale dell'IoMT: si prevede che questa tecnologia raggiungerà un fatturato di 83,81 miliardi di dollari nel 2024 e crescerà fino a 134,4 miliardi di dollari nel 2029.[1] Tuttavia, per realizzare appieno questo potenziale, l'IoMT deve superare alcuni ostacoli, come la sicurezza e le scarse prestazioni della batteria delle soluzioni attuali. Ciò richiederà l'adozione di nuove tecnologie a basso consumo energetico e lo sviluppo di iniziative di sicurezza Zero Trust.
Allo stesso tempo, una più ampia adozione della tecnologia RFID nel settore sanitario per il tracciamento delle risorse e la geolocalizzazione potrebbe contribuire a ridurre sprechi ed errori, una sfida frequente per gli operatori sanitari. Pertanto, è comprensibile la grande attesa che circonda l'avvento dell'IoT, ma sono necessari ulteriori progressi.
L'ecosistema di soluzioni per dare vita all'IoT
Per comprendere appieno il potenziale impatto dell'innovazione tecnologica sul futuro dei dispositivi IoMT, è utile considerare un tipico scenario di interconnessione in ambito sanitario. Un paziente indossa un dispositivo alimentato a batteria con un sensore che monitora specifici indicatori di salute, come frequenza cardiaca, pressione sanguigna, livelli di ossigeno nel sangue, elettrocardiogrammi e livelli di glucosio. Questi dati vengono trasmessi in modalità wireless a un sistema centralizzato tramite reti mobili e protocolli di comunicazione come Bluetooth®,Wi-Fi®,Zigbee®,LoRaWAN o Sigfox. Vengono quindi aggregati e analizzati utilizzando l'intelligenza artificiale su server locali o nel cloud. Quando si verificano anomalie, gli operatori sanitari ricevono un avviso, insieme a informazioni per implementare misure specifiche tramite un sistema di supporto decisionale.
Questo è solo un esempio dell'Internet delle cose mediche in termini generali. Alla base di questa intera infrastruttura c'è una vasta gamma di sistemi e componenti in rapida evoluzione. Ad esempio, le batterie tradizionali, come le batterie a bottone agli ioni di litio, sono ideali per sensori e altri dispositivi indossabili con un consumo energetico molto basso.
Tuttavia, data la crescente domanda di dispositivi IoMT più complessi, è necessario esplorare altre tipologie di soluzioni, come il recupero di energia, la ricarica wireless, la gestione della batteria, la gestione dell'alimentazione o le progettazioni a basso consumo, al fine di migliorare la durata della batteria ed estendere i limiti di potenza dei progetti IoMT.
D'altro canto, anche la connettività stessa sta progredendo rapidamente. Ad esempio, lo standard Wi-Fi 7 rappresenta un balzo in avanti spettacolare nell'evoluzione continua della tecnologia wireless, con una larghezza di banda del canale molto maggiore che consente velocità quattro volte superiori rispetto al suo predecessore. Il Wi-Fi 7 offre miglioramenti in termini di velocità di trasmissione dati, latenza, capacità, affidabilità e copertura. Tutti questi fattori sono fondamentali affinché l'IoMT contribuisca a fornire servizi più rapidi, affidabili ed efficienti nel settore sanitario.
Intelligenza periferica
I progressi nell'edge computing e nell'intelligenza artificiale consentono agli sviluppatori di creare e ottimizzare soluzioni utilizzando dati reali, rendendo più semplice e veloce che mai la creazione, l'implementazione e la scalabilità di applicazioni di machine learning integrate. Per l'Internet delle tecnologie mediche (IoMT), ciò potrebbe tradursi in un'elaborazione più efficiente e accurata dei dati medici in locale. Questo significa che i modelli di machine learning potrebbero essere eseguiti direttamente sui dispositivi IoMT, come dispositivi indossabili o strumenti diagnostici, senza la necessità di ricorrere al cloud computing.
Ad esempio, Edge Impulse, uno dei partner di Mouser, ha sviluppato una tecnologia che potrebbe rivoluzionare la diagnosi del cancro nelle aree periferiche. Da un lato, i modelli di apprendimento automatico hanno il potenziale per migliorare l'analisi umana nella diagnosi del cancro, in quanto sono più veloci e precisi; inoltre, questa tecnologia accelera l'elaborazione medica senza la latenza associata al cloud computing. Questo progresso democratizza l'assistenza sanitaria e riduce la dipendenza da professionisti sanitari fisicamente presenti in ospedali e cliniche, il che rappresenta un ulteriore sviluppo positivo, poiché allevia la pressione sui team sanitari sovraccarichi e con risorse insufficienti.
L'utilizzo dell'IoT per superare gli ostacoli
Con l'evoluzione di prodotti e sistemi e lo sviluppo di nuove applicazioni, emergono anche alcune sfide, come quelle relative alla sicurezza informatica. Secondo uno studio del 2021, l'82% delle organizzazioni sanitarie che utilizzano dispositivi IoT ha subito qualche tipo di violazione della sicurezza ad essi correlata.[2]
Quando si parla di dispositivi medici e sicurezza dei pazienti, la sicurezza informatica è imprescindibile. Le normative vengono costantemente riviste e rafforzate. L'Unione Europea ha introdotto la Direttiva (UE) 2022/2555 sulle misure per garantire un elevato livello comune di sicurezza informatica in tutta l'Unione (SRI2), che rende i fabbricanti di dispositivi medici, compresi i dispositivi connessi in rete, responsabili dell'attuazione di rigorose misure di gestione del rischio informatico e del rispetto dei relativi obblighi di segnalazione. Anche le linee guida sulla sicurezza dei dispositivi medici connessi sono state recentemente aggiornate in paesi come Stati Uniti, Australia e Singapore, a testimonianza del consenso internazionale sull'importanza di solide misure di sicurezza informatica.
Anche le organizzazioni sanitarie stanno valutando l'implementazione di nuove strategie di sicurezza informatica. Queste organizzazioni dispongono in genere di migliaia di dispositivi medici connessi, che presentano numerose vulnerabilità. Si prevede che la crescente diffusione dell'Internet delle cose (IoMT) porterà a un aumento di questo numero nei prossimi anni. La sicurezza di rete tradizionale si basa su una strategia perimetrale: un livello di sicurezza molto elevato a livello esterno, e la rete si fida solo del traffico interno al perimetro. Tuttavia, in un ambiente altamente connesso, questo approccio può rendere le organizzazioni sanitarie estremamente vulnerabili.
Secondo la Cloud Security Alliance (CSA), invece di utilizzare un perimetro, sarebbe consigliabile considerare tutte le connessioni e gli eventi sulla rete come dannosi e non affidabili.[3] Ovvero, zero trust per tutti i componenti di rete. Secondo la CSA, è sempre più comune per le organizzazioni sanitarie implementare strategie zero trust per i dispositivi medici; secondo questa organizzazione, sebbene il rischio non possa mai essere completamente eliminato, "zero trust è la migliore strategia esistente per raggiungere la sicurezza" nell'IoMT.[4] Pertanto, le politiche devono essere dinamiche e dovrebbero essere calcolate in base al volume di dati più ampio possibile.
Un'altra sfida nello sviluppo dell'IoT è il problema della perdita e dello spreco. Con un numero sempre maggiore di dispositivi connessi alle reti, questi vengono spesso utilizzati in luoghi decentralizzati, ed è molto probabile che prima o poi le apparecchiature vengano perse o dimenticate. Pertanto, il tracciamento dei beni e le informazioni sulla loro posizione diventeranno sempre più importanti.
I sistemi di gestione delle risorse RFID svolgeranno un ruolo essenziale nel consentire agli operatori sanitari di cercare e tracciare articoli specifici (immagine 2).
Immagine 2: Uno scanner RFID viene utilizzato in un deposito di materiale medico (fonte: metamorworks/stock.adobe.com)
La tecnologia RFID è un mezzo per gestire l'inventario, ridurre le perdite e agevolare la pianificazione della manutenzione, migliorando così l'utilizzo delle risorse, minimizzando le perdite e riducendo gli sprechi e i tempi di inattività. A ciascun dispositivo può essere assegnato un tag RFID univoco con un numero di identificazione. Questi tag possono essere letti da dispositivi portatili e collegati a un database per registrare la posizione e l'utilizzo.
Conclusione: l'Internet delle cose mediche contribuisce a migliorare gli esiti per i pazienti
L'utilizzo dell'Internet delle cose mediche (IoT) in ambito sanitario avrà un impatto significativo sui servizi medici. Sfruttando la maggiore interconnessione, l'IoT migliora l'efficienza dei servizi sanitari e responsabilizza i pazienti, con un impatto profondo sulla loro qualità di vita. L'IoT riduce inoltre il carico di lavoro delle strutture sanitarie centralizzate e del personale medico, promuovendo così la sostenibilità dei sistemi sanitari.
Sebbene l'Internet delle cose mediche abbia indubbiamente un grande potenziale, è necessario sviluppare una tabella di marcia per superare gli ostacoli alla sua implementazione. Tra le sfide principali figurano la sicurezza informatica e un'efficace gestione delle risorse, e gli ingegneri dovranno innovare e usare la propria immaginazione per trovare le soluzioni necessarie.
Se ci impegniamo a superare questi ostacoli, il futuro dell'Internet delle cose in ambito medico si prospetta molto promettente. Le tecnologie connesse apriranno le porte a un futuro caratterizzato da un'assistenza sanitaria di qualità superiore, più accessibile e affidabile. Ciò inaugurerà una nuova era per la salute e il benessere sia dei professionisti sanitari che dei pazienti.
Autore: Mark Patrick, Direttore dei contenuti tecnici, EMEA, Mouser Electronics
[1] https://www.statista.com/outlook/tmo/internet-of-things/healthcare-iot/
[2] https://www.hipaajournal.com/82-of-healthcare-organizations-have-experienced-an-iot-cyberattack-in-the-past-18-months/
[3] https://cloudsecurityalliance.org/artifacts/medical-devices-in-a-zero-trust-architecture
[4] https://www.techtarget.com/healthtechsecurity/news/366594090/Implementing-a-Zero-Trust-Architecture-For-Medical-Device-Security
