Avances en tecnología de dispositivos médicos: sensores, conectividad y seguridad

El mercado de electrónica médica, que abarca sensores, dispositivos de memoria, microcontroladores, baterías y displays para dispositivos médicos de imagen, monitorización e implantables cableados e inalámbricos, se proyecta que alcance 5.100 millones $ en 2019 y crezca a 6.600 millones $ para 2025, según un informe de ResearchAndMarkets.com.

Varias tendencias aceleran tanto la expansión del mercado como el progreso tecnológico. Una población cada vez más envejecida y consciente de la salud —particularmente los Baby Boomers— impulsa la demanda de soluciones de monitorización en el hogar, fomentando dispositivos más inteligentes y conectados que gestionan condiciones como hipertensión, diabetes y asma.

Simultáneamente, el apetito del consumidor por wearables —rastreadores de fitness, smartwatches y monitores de actividad— sigue creciendo. Los usuarios ahora esperan mayor precisión, funcionalidad más rica, seguridad robusta y factores de forma cada vez más pequeños.

El informe también destaca un auge en dispositivos médicos basados en Internet‑of‑Things (IoT), incluyendo sistemas de imagen diagnóstica, monitores cardíacos, monitores respiratorios, monitores hemodinámicos y dispositivos implantables.

La conectividad IoT está creando nuevas oportunidades para que los equipos médicos sirvan mejor a clínicos y pacientes. “Los medidores de glucosa e inhaladores conectados son ejemplos primarios de cómo añadir conectividad puede mejorar la atención al paciente”, señala Adrie Van Meijeren, gestor de grupo de marketing de producto para conectividad low‑power en Dialog Semiconductor.

Subyacente a estos avances está la evolución del diseño system‑on‑chip (SoC). Nuevos circuitos integrados reducen simultáneamente la huella de potencia, el espacio en placa y los costes de componentes, explica Van Meijeren.

La tecnología de sensores mejorada también es esencial. Los dispositivos wearable miniaturizados exigen capacidades de detección superiores para cumplir la alta precisión requerida para medir biométricos como temperatura corporal y frecuencia cardíaca, dice el escritor colaborador Majeed Ahmad.

Ahmad describe tres consideraciones críticas de diseño para desarrolladores que integran diminutos sensores en dispositivos portátiles de salud: sensibilidad, precisión y facilidad de integración. El proceso comienza seleccionando sensores que cumplan la sensibilidad y precisión requeridas.

Los usuarios de audífonos buscan cada vez más soluciones más pequeñas, eficientes energéticamente y de mayor calidad de sonido. Los micrófonos MEMS están preparados para cumplir estas expectativas, ya que Anne‑Françoise Pelé informa que están desplazando constantemente a los micrófonos de condensador electret tradicionales en audífonos gracias a un rendimiento mejorado y empaquetado reducido.

El progreso también depende de avances en otros componentes —dispositivos de potencia, microprocesadores (MPUs) y microcontroladores (MCUs). Reducir costes de diseño sigue siendo un motor clave para el crecimiento del mercado.

Gestión de potencia

La gestión de potencia es crítica para sostener la operación del dispositivo. Implica no solo baterías y fuentes de alimentación externas, sino también soluciones de semiconductores integradas que optimizan el uso de energía en una gama de aplicaciones —desde sistemas de imagen de alta potencia hasta dispositivos portátiles e implantables—, explica Maurizio Di Paolo Emilio, escritor colaborador.

Los diseños médicos OEM deben priorizar componentes de bajo consumo, la capacidad de entrar en estados de bajo consumo, un núcleo CPU potente para cálculos avanzados y amplia memoria no volátil para almacenar firmware y datos de usuario. Además, se requiere una suite de periféricos para interconectar con diversos subsistemas analógicos o digitales.

Más allá del rendimiento, la seguridad es esencial. Los dispositivos médicos deben incorporar salvaguardas robustas para proteger sistemas conectados de amenazas cibernéticas.

A lo largo del espectro —desde máquinas de ultrasonido hasta rastreadores de fitness— las aplicaciones demandan MPUs y MCUs que ofrezcan ejecución fiable, seguridad fuerte, ahorro de energía y conectividad. Estos procesadores ultra‑low‑power a menudo incluyen periféricos analógicos integrados que reducen ruido, latencia y coste total mientras mejoran la fiabilidad.

Lograr eficiencia óptima e integridad de datos requiere integración fluida de todos estos componentes, asegurando operación fiable, mitigando riesgos de ciberseguridad y entregando lecturas altamente precisas.