Melacak Kemajuan Teknologi Perangkat Medis
Pasar elektronik medis, yang mencakup sensor, perangkat memori, mikrokontroler, baterai, dan display untuk pengolahan citra medis kabel dan nirkabel, pemantauan, dan perangkat implanted, diproyeksikan mencapai $5,1 miliar pada 2019 dan tumbuh menjadi $6,6 miliar pada 2025, menurut laporan dari ResearchAndMarkets.com.
Beberapa tren mempercepat ekspansi pasar dan kemajuan teknologi. Populasi yang semakin peduli kesehatan dan memutri—terutama Generasi Boomer—mendorong permintaan akan solusi pemantauan di rumah, membangkitkan perangkat cerdas dan terhubung yang mengelola kondisi seperti hipertensi, diabetes, dan asma.
Secara bersamaan, kebutuhan konsumen terhadap wearable—fitness tracker, smartwatch, dan monitor aktivitas—terus meningkat. Pengguna sekarang mengharapkan akurasi yang lebih tinggi, fungsionalitas yang lebih kaya, keamanan yang kuat, dan bentuk yang semakin kecil.
Laporan juga menyoroti lonjakan perangkat medis berbasis Internet-of-Things (IoT), termasuk sistem citra diagnostik, monitor jantung, monitor pernapasan, monitor hemodinamik, dan perangkat implanted.
Konektivitas IoT menciptakan peluang baru untuk peralatan medis untuk lebih baik melayani dokter dan pasien. "Glukosmeter dan pengasap yang terhubung adalah contoh utama bagaimana penambahan konektivitas dapat meningkatkan perawatan pasien," kata Adrie Van Meijeren, manajer grup pemasaran produk untuk konektivitas daya rendah di Dialog Semiconductor.
Dasar kemajuan ini adalah evolusi desain system-on-chip (SoC). IC terintegrasi baru secara bersamaan mengurangi footprint daya, menyusutkan ruang papan, dan menurunkan biaya komponen, menjelaskan Van Meijeren.
Peningkatan teknologi sensor juga sangat penting. Perangkat wearable yang diminutif memerlukan kemampuan sensing yang unggul untuk memenuhi akurasi tinggi yang diperlukan untuk mengukur biometrik seperti suhu tubuh dan detak jantung, kata penulis kontribusi Majeed Ahmad.
Ahmad menguraikan tiga pertimbangan desain kritis bagi pengembang yang mengintegrasikan sensor kecil ke dalam perangkat kesehatan portable: sensitivitas, akurasi, dan kemudahan integrasi. Proses dimulai dengan memilih sensor yang memenuhi sensitivitas dan presisi yang diperlukan.
Pengguna alat pendengaran semakin mencari solusi yang lebih kecil, hemat daya, dan kualitas suara yang lebih baik. Mikrofon MEMS siap memenuhi harapan ini, sebagaimana dilaporkan Anne-Françoise Pelé bahwa mikrofon MEMS secara bertahap menggantikan mikrofon elektret kondensator tradisional dalam alat pendengaran berkat performa yang ditingkatkan dan kemasan yang dikurangi.
Kemajuan juga bergantung pada kemajuan dalam komponen lain—perangkat daya, mikroprosesor (MPU), dan mikrokontroler (MCU). Pengurangan biaya desain tetap menjadi pengemudi utama untuk pertumbuhan pasar.
Manajemen daya sangat penting untuk mempertahankan operasi perangkat. Ini melibatkan tidak hanya baterai dan supply daya eksternal tetapi juga solusi semiconductor terintegrasi yang mengoptimalkan penggunaan energi di berbagai aplikasi—dari sistem citra daya tinggi hingga perangkat portable dan implanted—menjelaskan Maurizio Di Paolo Emilio, penulis kontribusi.
Desain OEM medis harus memprioritaskan komponen daya rendah, kemampuan untuk masuk ke status daya rendah, inti CPU yang kuat untuk perhitungan canggih, dan memori non-volatil yang melimpah untuk menyimpan firmware dan data pengguna. Selain itu, serangkaian periferal diperlukan untuk berinteraksi dengan berbagai subsistem analog atau digital.
Di luar performa, keamanan sangat penting. Perangkat medis harus mengintegrasikan perlindungan yang kuat untuk melindungi sistem terhubung dari ancaman siber.
Di seluruh spektrum—dari mesin ultrasonografi hingga fitness tracker—aplikasi memerlukan MPU dan MCU yang memberikan eksekusi yang andal, keamanan yang kuat, hemat daya, dan konektivitas. Prosesor ultra-dayah rendah ini seringkali mencakup periferal analog terintegrasi yang mengurangi kebisingan, latensi, dan biaya keseluruhan sambil meningkatkan keandalan.
Mencapai efisiensi optimal dan integritas data memerlukan integrasi yang lancar dari semua komponen ini, memastikan operasi yang andal, mengurangi risiko keamanan siber, dan memberikan bacaan yang sangat akurat.
