Los avances tecnológicos conseguidos en equipos electrónicos de consumo y la industria de telecomunicaciones están convergiendo a un ritmo acelerado con la tecnología de equipos médicos. Por ejemplo, el sector de la salud ya ha adoptado los conmutadores de membrana de la industria de electrodomésticos y depende de las interconexiones de los teléfonos móviles con los equipos portátiles de vigilancia médica. Además, se han mejorado aún más los instrumentos quirúrgicos de alta precisión, combinando avanzadas tecnologías de fibra óptica y de diseño de interconexiones. Tecnologías convergentes como éstas, no solo han aumentado enormemente la capacidad del personal sanitario para atender directamente al paciente en clínicas y hospitales, sino que también han contribuido a la vigilancia remota de las condiciones del paciente. En el mundo interconectado de hoy en día, es bastante habitual que los profesionales de la salud consulten a sus colegas en otra ciudad en todo el mundo. Se utilizan cada vez más las comunicaciones móviles para monitorizar y atender pacientes con enfermedades crónicas como la diabetes.
La reforma sanitaria también ha estimulado estrategias integradas para el diagnóstico y la vigilancia en tiempo real del paciente. Los actuales sistemas de telecomunicaciones ofrecen una autopista superrápida para la gestión de información digital, véase el sistema de comunicación y archivo de imágenes médicas (PACS). El PACS, que permite almacenar electrónicamente y visualizar en pantalla imágenes como por ejemplo radiografías y tomografías, constituye un proceso casi sin película y mejora los métodos de diagnóstico. Los médicos y otro personal sanitario pueden acceder a las imágenes y compararlas pulsando simplemente un botón.

Aunque los fabricantes de equipos médicos siguen mejorando los productos existentes e introducen nuevos productos en el mercado que aprovechan las últimas tecnologías, los ingenieros tienen que afrontar las condiciones especiales de la industria médica, que suponen mayores retos para el diseño y la fabricación. Esto es especialmente válido en el actual entorno económico, en el que la asistencia sanitaria se ve expuesta a la presión de reducir los costes. Mientras que las interconexiones médicas suelen recibir el apoyo por parte de fabricantes especializados, la industria tiende cada vez más a adoptar estándares de otros sectores, tales como la electrónica de consumo y las telecomunicaciones.

En el desarrollo de equipos médicos, los fabricantes deben prestar más atención a la durabilidad y fiabilidad que en el mercado de consumo y telecomunicaciones. Esto se explica por el hecho de que se espera que los equipos médicos duren muchos años y, en el caso de equipos invasivos para el cuerpo humano, que rindan de forma consistente en entornos relativamente difíciles. Se trata de un auténtico reto porque se refiere al uso de interconexiones de estándar industrial en el entorno médico, donde el factor de forma puede ser correcto pero es posible que la vida útil de los materiales no sea la esperada.

La necesidad de interconexiones modificables de disponibilidad inmediata (MOTS) se satisface utilizando la tecnología existente, como por ejemplo un conector HDMI que se usa en equipos audiovisuales, y reforzándola con mecanismos de revestimiento y fijación firme, si procede, para el uso en equipos médicos. Las soluciones MOTS se encuentran donde aportan un valor significativo a los diseñadores de equipos y los proveedores de interconexiones. Por ejemplo, al utilizar el 80% de una tecnología anterior, es posible que no haga falta una interconexión personalizada. Al plantear una solución MOTS, conviene trabajar con los ingenieros de aplicaciones de la empresa para identificar los riesgos y las ventajas de un sistema de interconexión determinado.

El problema es que muchos equipos médicos están conectados a pacientes. En estos casos, muchos diseñadores de equipos médicos tienen que afrontar el reto adicional de incluir en espacios reducidos funciones que sean biocompatibles. La microingeniería debe responder a la demanda de dispositivos que se acomoden al máximo al cuerpo humano, como por ejemplo marcapasos y audífonos. Es posible que el factor de forma esté en la escala correcta, pero la biocompatibilidad y la facilidad de uso pueden convertirse en criterios fundamentales. Dadas las necesidades específicas del mercado de equipos médicos, siempre habrá un nivel de personalización que requiera una especificación detallada (SPEC). Las aplicaciones de alta especificación pueden aprovechar diseños anteriores de otros sectores y ajustarlos a los requisitos del uso médico.

Una consideración clave para los fabricantes de equipos es la selección de interconexiones que permitan la transmisión fiable de datos, señales, imágenes y energía. La eficacia de equipos médicos depende en gran medida de unas interconexiones electrónicas subyacentes con un diseño robusto que posibiliten el rendimiento esperado de los equipos.

Las interconexiones de equipos médicos deben tener contactos seguros con altos ciclos de acoplamiento, largos ciclos de vida útil y materiales duraderos para resistir el desgaste del uso diario en entornos caracterizados por una variedad de fluidos. Los equipos también deben tener en cuenta posibles interferencias físicas accidentales, como carros hospitalarios que cruzan cables. Además, las interconexiones deben cumplir muchos requisitos más y superar retos tales como tolerancias muy ajustadas para la integridad de la señal, un elevado número de ciclos de acoplamiento y actuación, la reducción de pérdidas debido a la resistencia y las estrictas normas  relativas a interferencias magnéticas, frecuencias de radio y diafonía.

Al seleccionar interconexiones para dispositivos médicos, conviene trabajar con un fabricante que tenga una competencia probada en el de-sarrollo de conectores que funcionan en los entornos adversos de otras industrias, tales como la química, energía solar, fabricación, farmacéutica, defensa y telecomunicaciones. Estos sectores requieren en parte los mismos estándares rigurosos que la industria de equipos médicos, y los fabricantes con experiencia en el de-sarrollo de interconexiones para estos entornos suelen ofrecer una gama de conectores con revestimiento que aseguran su durabilidad.

Características claves de interconexiones para equipos médicos
-    Fiabilidad para proporcionar de forma consistente resultados precisos.
-    Durabilidad para funcionar durante muchos años en condiciones adversas (incluyendo esterilización).
-    Miniaturización para la portabilidad y el fácil encaje en dispositivos pequeños.
-    Flexibilidad para el plegado/
doblamiento y encaminamiento.
-    Integración en otros equipos médicos y sistemas.
-    Fácil desconexión para su limpieza y retirada.
-    Transmisión de alta velocidad con cobre y fibra óptica para PACS.

Ahora es más importante que nunca utilizar equipos médicos con interconexiones que presenten todas estas características puesto que el funcionamiento de los equipos médicos es fundamental. Teniendo en cuenta los avances y la convergencia de la electrónica, una evaluación de los riesgos y de las ventajas de las interconexiones por parte del diseñador de equipos es primordial. Un fallo del monitor cardiaco, por ejemplo, supone un riesgo incomparablemente más grave que un smartphone defectuoso o la avería de un router que maneja llamadas telefónicas de los consumidores.

Si se considera el incremento de los costes de la atención sanitaria, que tendrá un impacto considerable sobre el tratamiento de los pacientes, y la asistencia domiciliaria cada vez más frecuente, la demanda de equipos médicos más pequeños y portátiles sin duda crecerá notablemente en los próximos años. Las empresas dedicadas al diseño de equipos médicos tendrán que elegir sabiamente sus interconexiones para cubrir esta necesidad con eficacia.

Autor:

Anthony Kalaijakis, Molex Incorporated.

Acerca del autor
Anthony J. Kalaijakis es director de Marketing Médico Estratégico de Molex Incorporated, líder mundial en el diseño y la fabricación de sistemas de interconexión electrónicos, eléctricos y de fibra óptica.

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