Murata offre un toolkit di progettazione per dispositivi di monitoraggio del diabete

Oggi sono quasi 600 milioni gli adulti in tutto il mondo che convivono con il diabete. Si prevede che la popolazione colpita raggiungerà gli 853 milioni entro il 2050¹. Ecco perché il pubblico televisivo è bombardato da pubblicità di farmaci che aiutano a controllare il diabete e, sempre più spesso, di dispositivi per il monitoraggio continuo del glucosio (CGM), disponibili con prescrizione medica o, più di recente, da banco (OTC). Per i progettisti di prodotti, è l'occasione per attingere a quello che è già un mercato multimiliardario per la gestione del diabete, che sembra destinato a una crescita esponenziale.

Essendo uno dei segmenti in più rapida crescita nella tecnologia sanitaria, i glucometri, insieme ad altre applicazioni per la gestione del diabete, rappresentano un'opportunità di innovazione finalizzata a migliorare direttamente la vita delle persone affette da questa patologia. Ciò rappresenta una reale opportunità commerciale, soprattutto per coloro che possono sfruttare le competenze in materia di miniaturizzazione, wireless a basso consumo e batterie a lunga durata.

È fondamentale conquistare la fiducia degli utenti e degli operatori sanitari. I progettisti devono capire come integrare un tale dispositivo nella routine quotidiana del paziente, come connetterlo al suo telefono o ad altri dispositivi e come deve condividere i dati con i team di assistenza e i sistemi di monitoraggio remoto.

L'integrazione dei sistemi sta diventando sempre più importante mentre il settore si evolve, passando da un'attenzione rivolta ai singoli dispositivi a ecosistemi incentrati su esperienze utente migliorate, scambio di dati a bassa latenza e applicazioni adattate allo stile di vita. Dai semplici sensori CGM ai sistemi automatizzati di erogazione dell'insulina (AID, o "pancreas artificiale") a circuito chiuso, i progettisti devono tener conto dell'interoperabilità multi-dispositivo, del flusso continuo di dati e del comfort del paziente.

Esplorazione di un toolkit per glucometri

Le applicazioni per la gestione del diabete devono rispondere alle esigenze fondamentali con alimentazione affidabile, rilevamento preciso e una connettività wireless che funzioni in modo impeccabile.

Murata Electronics offre un toolkit per la progettazione di dispositivi personali per il monitoraggio del diabete, con componenti che bilanciano precisione, affidabilità e connettività, semplificando al contempo lo sviluppo e garantendo la sicurezza. Il portafoglio dell'azienda comprende componenti di piccole dimensioni e di uso generale che supportano la flessibilità di progettazione e la miniaturizzazione del prodotto.

I monitor continui del glucosio e le pompe per insulina si basano su microcontroller che campionano i dati dei sensori a intervalli definiti con precisione. Questi microcontroller trasmettono i dati anche tramite radio che devono sincronizzarsi perfettamente con gli smartphone o i servizi cloud. Anche lievi ritardi nei tempi possono avere un effetto a cascata che compromette l'accuratezza delle letture del glucosio o interrompe una connessione wireless in un momento critico.

Murata offre una gamma di cristalli, condensatori e filtri RF per garantire misurazioni accurate, comunicazioni affidabili e connessioni wireless robuste nei dispositivi indossabili:

• I cristalli ultracompatti XRCGB di Murata, come XRCGB24M000F2P00R0, forniscono segnali di clock altamente stabili sia ai microcontroller che alle radio. Con dimensioni di 2,00 x 1,60 mm, l'ingombro compatto e il profilo ribassato li rendono ideali per dispositivi indossabili con vincoli di spazio, mentre la loro precisione garantisce misurazioni costanti e comunicazioni affidabili per tutta la durata del dispositivo.
• I dispositivi medici indossabili devono essere in grado di funzionare per giorni o settimane, alimentati solo da batterie minuscole. Rumore, cali di tensione o instabilità possono influire sulla precisione delle misurazioni o causare problemi di connessione wireless. Il modello GRM033R60J225ME15D (Figura 1) fa parte di una serie di condensatori GRM di Murata e fornisce un disaccoppiamento a bassa resistenza equivalente in serie (ESR) per attenuare le fluttuazioni e garantire una potenza stabile. I componenti GRM e XRCBG sono alla base di un dispositivo affidabile.

Figura 1: La serie GRM di Murata comprende un condensatore ceramico multistrato ultracompatto, adatto per il disaccoppiamento e il filtraggio ad alta affidabilità in dispositivi medici e indossabili miniaturizzati. (Immagine per gentile concessione di Murata Electronics)

• La connettività è una caratteristica fondamentale nelle applicazioni di prossima generazione per il diabete. LBCA1HN2EG-917 (Figura 2) di Murata è un modulo Bluetooth Low Energy (BLE) 5.2 di tipo 2EG in un contenitore ultracompatto e precertificato che punta a semplificare l'integrazione wireless e accelerare l'approvazione normativa. Offre sincronizzazione con gli smartphone, monitoraggio remoto e controllo della pompa senza aggiungere complessità hardware Wi-Fi o lavoro di sviluppo.

Figura 2: Questa rappresentazione del modulo BLE di tipo 2EG di Murata illustra il contenitore ultracompatto adatto ai dispositivi personali per il monitoraggio del diabete. (Immagine per gentile concessione di Murata Electronics)

• Perline di ferrite come BLF02RD331GNED attenuano il rumore ad alta frequenza e i transitori sulle linee di alimentazione e di segnale, impedendo al rumore di commutazione di diffondersi nei circuiti a radiofrequenza (RF).
• Il filtro RF LQZ02HQ242A0 di Murata modella il percorso radio Bluetooth bloccando al contempo le interferenze che possono essere generate da regolatori di commutazione, display e motori di pompe in miniatura. Questo componente è complementare alle perline BLF nella creazione di una strategia diversificata per la gestione del rumore.
• NCU03XH103F60RL di Murata fa parte di una classe di termistori che utilizza la tecnologia a coefficiente termico negativo (NTC) per contribuire a compensare la deriva termica, mantenere la precisione del sensore e garantire che le batterie o i motori funzionino in sicurezza in condizioni variabili.
• I test di produzione e la diagnostica sul campo sono elementi essenziali per le applicazioni di gestione del diabete. I connettori di commutazione RF serie SWJ di Murata, come il modello MM8830-2600RK15 (Figura 3), offrono test e diagnostica non intrusivi, in modo che gli ingegneri possano convalidare rapidamente le prestazioni, eseguire la diagnostica o verificare la conformità senza compromettere l'integrità dell'alloggiamento dei dispositivi.

Figura 3: I connettori di commutazione RF serie SWJ di Murata consentono test e diagnostica non intrusivi, preservando al contempo l'integrità dell'alloggiamento dell'applicazione. (Immagine per gentile concessione di Murata Electronics)

Conclusione

La progettazione di dispositivi personali per il monitoraggio del diabete richiede precisione, efficienza e sicurezza senza compromessi, il tutto in un fattore di forma compatto. In un mercato che richiede affidabilità e stabilità, il componente giusto può rivelarsi la chiave per il successo. Il portafoglio di cristalli, condensatori, termistori, filtri, perline e moduli wireless di Murata offre ai progettisti i componenti costitutivi per realizzare architetture di dispositivi affidabili.

Risorse

L'Atlante del diabete