HealthTech innovativo in crescita: nuova maschera intelligente analizza il condensato del respiro per le malattie in tempo reale

La tecnologia sanitaria innovativa ha registrato una crescita robusta dal 2020, alimentata principalmente dalle spinte del COVID-19 e dalla necessità di una maggiore efficienza aziendale.

Entro l’anno fiscale 2023, rappresentava quasi un quarto del mercato dell’innovazione sanitaria. In valore assoluto, il mercato è più che raddoppiato, passando da circa US$3 billion nel 2020 a US$7 billion nell’anno fiscale 2023.

La tecnologia sanitaria si è già diffusa in vari scenari consumer, tra cui telemedicina, e‑farmacia, e‑diagnostica e benessere. Sul lato enterprise, le innovazioni Healthtech hanno semplificato aree come le cliniche ospedaliere basate su SaaS e le soluzioni di gestione delle farmacie. 

La tecnologia sanitaria è cresciuta così rapidamente grazie all’efficienza delle sue innovazioni, che hanno reso le soluzioni per la salute e il benessere più convenienti e accessibili. 

Nelle sezioni successive, esamineremo un’innovazione che ha un alto potenziale per un’adozione su larga scala. 

Maschera intelligente: monitorare il respiro per comprendere la salute

Un team di ricercatori del Caltech, tra cui Wei Gao, professore di ingegneria medica, e i suoi colleghi, hanno ideato una maschera facciale intelligente integrata con una strategia di auto‑raffreddamento, microfluidica automatizzata e biosensori per il campionamento indossabile del condensato del respiro esalato e l’analisi dei metaboliti.

Fonte: Caltech

La soluzione è utilizzabile in diversi casi d’uso finali in cui l’obiettivo è monitorare varie condizioni mediche, tra cui patologie respiratorie come asma, BPCO (malattia polmonare cronica ostruttiva) e infezioni post‑COVID‑19. Mentre alcune maschere monitorano cambiamenti fisici come temperatura, umidità o frequenza respiratoria, questa—nota come EBCare—può analizzare i composti chimici del respiro in tempo reale.  

EBC sta per condensato del respiro esalato. I composti chimici che rileva forniscono le informazioni necessarie per vari parametri di salute legati a specifiche malattie. Ad esempio, il monitoraggio dei livelli di nitrito aiuta a valutare l’infiammazione delle vie aeree di un paziente asmatico. 

Uno dei principali vantaggi della soluzione è che elimina il periodo di attesa per i risultati di laboratorio. Offre approfondimenti in tempo reale dal comfort e dalla comodità della nostra casa o ufficio. 

Mentre illustrava i vantaggi di EBCare, Wei Gao ha dichiarato:

“Da quando è comparso il COVID‑19, le persone indossano più maschere. Possiamo sfruttare questo aumento dell’uso delle maschere per il monitoraggio personalizzato a distanza e ottenere feedback in tempo reale sulla nostra salute a casa o in ufficio. Per esempio, potremmo usare queste informazioni per valutare l’efficacia di un trattamento medico.”

Come funziona EBCare

Tutto inizia con il raffreddamento del respiro. EBCare utilizza un sistema di raffreddamento passivo che integra il raffreddamento evaporativo a idrogel con il raffreddamento radiativo per raffreddare efficacemente il respiro sulle maschere facciali.

Il raffreddamento converte il respiro in liquido, che viene poi trasportato ai sensori per l’analisi attraverso una serie di capillari. Questo fa parte di una classe di dispositivi noti come microfluidica bioispirata. Il meccanismo di trasporto del liquido rispecchia il modo in cui le piante assorbono e trasportano l’acqua verso l’alto dal suolo. 

Una volta completata l’analisi i risultati vengono trasmessi elettronicamente a un telefono personale, tablet o computer. Oltre ad essere senza soluzione di continuità e comode, le maschere intelligenti hanno un costo contenuto, con materiali che costano solo $1. 

Test della maschera in scenari reali

Uno dei test della maschera ha coinvolto pazienti affetti da asma o BPCO. Il parametro monitorato era il nitrito, un biomarcatore che indica i livelli di infiammazione delle vie aeree. 

La maschera ha dimostrato anche di essere efficace nel rilevare i livelli di alcol nel sangue nei soggetti umani, rendendola adatta per controlli sul posto di guida in stato di ebbrezza e altre forme di monitoraggio del consumo di alcol.

In un altro scenario, i ricercatori hanno esaminato la possibilità di valutare i livelli di urea nel sangue in malattie correlate ai reni. Un deterioramento renale porta spesso a un aumento dell’urea nella saliva, che si decompone in gas ammoniaca, risultando in livelli più alti di ammonio nel condensato del respiro. La maschera può rilevare questo cambiamento. 

Mentre delineava le prospettive della maschera, Gao ha affermato:

“Vogliamo espandere questa tecnologia per incorporare diversi marcatori legati a varie condizioni di salute. Questa è una base per creare una maschera che funzioni come una piattaforma versatile di monitoraggio generale della salute.”

Come EBCare, molte soluzioni sono emerse di recente. Queste soluzioni rendono l’assistenza sanitaria più conveniente, inclusiva e accessibile. 

Nel maggio 2022, un gruppo di ricercatori ha immaginato una maschera intelligente come soluzione IoT indossabile per una protezione migliorata e la salute personale. Spiegando il loro scopo e obiettivo, i ricercatori hanno dichiarato:

“L’integrazione di sensori, materiali, IA, wireless, IoT e software aiuterà la raccolta di dati sanitari e il rilevamento di eventi correlati alla salute in tempo reale sia dall’utente che dal suo ambiente.”

Mentre evidenziavano i potenziali benefici della soluzione, i sostenitori hanno illustrato come la combinazione di tecnologia e assistenza sanitaria possa produrre risultati. Ad esempio, in questo caso, l’analisi basata sull’IA dei dati sanitari può prevedere e ridurre i costi medici con diagnosi accurate e piani di trattamento.

Mentre la maschera intelligente si distingue, ci sono molti altri esempi di aziende che sono riuscite a offrire proposte eccezionalmente innovative nel settore della tecnologia sanitaria. Nelle sezioni seguenti, esamineremo un paio di queste aziende. 

#1. MedTronic

MedTronic ha un dispositivo chiamato BioButton, che è un indossabile multi‑parametro. È un dispositivo indossabile di grado medico che può monitorare continuamente i segni vitali del nostro corpo, inclusi la temperatura cutanea, la frequenza respiratoria a riposo e la frequenza cardiaca a riposo. La soluzione fa parte del Healthcast™ intelligent patient manager di Medtronic, un portafoglio di soluzioni di monitoraggio remoto e connettività. 

BioButton è un dispositivo piccolo, discreto e facile da applicare, auto‑adesivo. È non invasivo e i pazienti possono indossarlo sul petto superiore sinistro. Con una durata della batteria continua fino a 16 giorni, il BioButton può tracciare e catturare 1.440 misurazioni dei segni vitali al giorno, inclusi parametri clinicamente rilevanti di temperatura cutanea, frequenza respiratoria a riposo e frequenza cardiaca a riposo.

Il dispositivo è dotato di avvisi di baseline personalizzati – più accurati ed efficienti rispetto agli allarmi clinici. Dispone di modalità acute e post‑acute configurabili ed è compatibile con l’integrazione nei sistemi EMR esistenti negli ospedali. 

Il BioButton di Medtronic consente il monitoraggio continuo remoto dei pazienti, con una serie di vantaggi. Riduce il burnout, potenzia i clinici, migliora la soddisfazione dei pazienti e i risultati negli ospedali e a casa.

Il dispositivo riduce al minimo il tempo necessario per la raccolta e la documentazione manuale dei segni vitali. I pazienti si sentono più a loro agio poiché subiscono meno controlli notturni puntuali. Le strutture sanitarie, d’altra parte, possono operare con maggiore efficienza poiché le degenze ospedaliere si accorciano, il numero di ammissioni non programmate in terapia intensiva diminuisce, i tassi di complicanze si riducono e la frequenza di attivazioni del team di risposta rapida diminuisce. 

La soluzione è particolarmente utile per i pazienti affetti da malattie croniche come BPCO o insufficienza cardiaca (CHF). Complessivamente, riduce il tasso di mortalità.

Nel maggio 2024, Medtronic ha annunciato risultati finanziari per il suo quarto trimestre (Q4) e l’anno fiscale 2024 (FY24), terminato il 26 aprile 2024. Il fatturato del trimestre è stato di US$8.6 billion, con un aumento dello 0.5% secondo i dati riportati e del 5.4% organico. Il fatturato per FY24 è stato di US$32.4 billion, che è aumentato del 3.6% secondo i dati riportati e del 5.2% organico. 

Durante questo periodo, Medtronic ha ricevuto l’approvazione della FDA statunitense per molte delle sue soluzioni, tra cui il sistema Evolut™ FX+ TAVR e lo stimolatore del midollo spinale a ciclo chiuso Inceptiv™. Ha ottenuto l’approvazione dell’Amministrazione nazionale cinese dei prodotti medici (NMPA) per il sistema di denervazione renale Symplicity Spyral™. Ha inoltre presentato il catetere di ablazione Affera Sphere-9™ e il CGM Simplera Sync™ alla FDA statunitense, richiedendo l’approvazione in questo periodo. 

#2. Philips

L’IntelliVue MX40 di Philips è un monitor indossabile per pazienti progettato in modo intelligente, con funzionalità innovative per i pazienti ambulatoriali da indossare comodamente e convenientemente. Mentre i pazienti si muovono nell’unità di cura, il dispositivo li monitora in modalità wireless al centro informazioni IntelliVue iX.

Inoltre, il dispositivo ha un unico connettore cablato che, per progettazione, riduce la raccolta di sporco e liquidi e resiste a disinfettanti di alto livello, inclusa la sterilizzazione periodica. Presenta livelli simili di sistemi di allarme personalizzati rispetto alla soluzione precedente.

Quando è nelle vicinanze del paziente o durante la deambulazione del paziente, il dispositivo mostra gli allarmi solo al Centro Informazioni. Il dispositivo può essere configurato per visualizzare e attivare gli allarmi in base alle esigenze cliniche del paziente.

Il dispositivo, semplice nei requisiti energetici, funziona sia con batterie AA usa e getta sia con una singola batteria ricaricabile Philips e dispone di una connessione wireless a corto raggio ai monitor IntelliVue per acquisire i segni vitali o per una visualizzazione più completa.

Il dispositivo può ottenere informazioni ECG a 12 derivazioni mentre monitora continuamente ST e QT, FAST SpO2 e l’impedenza respiratoria. Supporta fino a 5 formati di schermo, con tutte le informazioni necessarie disponibili immediatamente con un solo tocco.

Nell’anno finanziario 2023, Philips ha registrato 18,2 billion Euros di vendite con un margine EBITDA rettificato del 10.6%. 

Mentre grandi aziende medtech e tecnologiche come Medtronic e Philips cavalcano le onde della tecnologia sanitaria innovativa con grande entusiasmo, i ricercatori rimangono comunque determinati nella loro ricerca di soluzioni più convenienti, utili ed economiche nel settore della tecnologia sanitaria. Concluderemo l’articolo di oggi con dettagli su alcune di queste ricerche, indicative di come potrebbe apparire il futuro della tecnologia sanitaria. 

Il futuro della HealthTech innovativa

Riconoscendo il potenziale della tecnologia sanitaria innovativa nel plasmare il nostro mondo, l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha creato un team di Tecnologie Digitali Sanitarie Pubbliche, noto come PDH. La sua missione dichiarata è coinvolgere una varietà di stakeholder nella salute digitale per raggiungere tre obiettivi strategici: supporto normativo, modellazione del mercato e supporto operativo. 

Le iniziative chiave intraprese dal team PDH includono l’assicurazione delle linee guida SMART. Il team mira anche a contribuire a valutazioni coordinate delle esigenze di salute digitale, fornendo supporto ai paesi per adottare e scalare tecnologie digitali sanitarie di qualità che soddisfino le necessità locali e contribuiscano a sistemi sanitari resilienti e sostenibili.

Oltre ai dispositivi, ci sono aziende note come EY che vanno oltre l’hardware e offrono supporto software e dati. EY Smart Health Analytics, ad esempio, è una piattaforma che aiuta a curare set di dati live controllabili, analizzare i dati in modi rilevanti per l’utente e promuovere azioni che fanno la differenza sul campo. 

EY dispone di un team completo di Trasformazione Sanitaria per supportare fornitori e pagatori sanitari nel loro percorso. Questo team sfrutta tutti i paradigmi tecnologici all’avanguardia, inclusi Internet delle Cose (IoT), 5G, intelligenza artificiale (IA) e monitoraggio remoto, per introdurre agilità nel sistema e gestire il volume senza perdere valore. 

E quando si tratta di grandi aziende che si coinvolgono direttamente nella tecnologia sanitaria innovativa, non manca di certo di candidati ricchi di risorse. 

Mentre abbiamo già discusso di aziende come Medtronic e Philips, ci sono altre aziende sul mercato. Per esempio, Abbott (NYSE: ABT) ha recentemente ottenuto l’autorizzazione della Food and Drug Administration (FDA) statunitense per due nuovi sistemi di monitoraggio continuo del glucosio da banco (CGM) – Lingo™ e Libre Rio™.

Il sistema Lingo, che merita una menzione speciale, combina un biosensore che viene indossato sulla parte superiore del braccio per 14 giorni e trasmette continuamente i dati del glucosio a un’applicazione di coaching su smartphone. In altre parole, aiuta a tradurre il linguaggio del corpo e fornisce approfondimenti sulla reazione della persona al cibo, all’esercizio e agli stress quotidiani della vita.   

Libre Rio, d’altra parte, è un dispositivo integrato di monitoraggio continuo del glucosio da banco (iCGM) indicato per persone non insuliniche di età pari o superiore a 18 anni.

Philips, oltre alla soluzione già discussa, ha anche introdotto un ePatch e un Holter esteso. Il cerotto offre da 3 a 14 giorni di monitoraggio Holter esteso, semplice, azionabile ed efficiente. In termini tecnologici, la soluzione è all’avanguardia, per non dire altro. Sfrutta IA di grado medico e opzioni di indossabilità flessibili per fornire rapidamente rapporti completi e azionabili basati sulla durata dello studio prescritta al soggetto. Include rapporti facili da leggere e comprendere, con infografiche allegate. 

Considerazioni finali

La crescita della popolazione mondiale richiede che i sistemi sanitari del mondo tengano il passo. L’inaccessibilità fisica delle strutture diagnostiche e di trattamento rimane una sfida a livello globale. 

Nelle economie in via di sviluppo, l’accesso alle strutture sanitarie rimane un ostacolo al miglioramento della mortalità. La tecnologia sanitaria indossabile o non invasiva può colmare questa lacuna. 

L’uso di IA, internet ad alta velocità e tecnologie di trasmissione, blockchain e altri paradigmi tecnologici sofisticati rende possibile per gli utenti accedere a servizi diagnostici e di monitoraggio a basso costo e facilmente accessibili. 

In futuro, le aziende, soprattutto le grandi aziende tecnologiche, dovranno investire più risorse per potenziare la produzione di tali dispositivi. L’espansione consentirà di raggiungere un’economia di prezzo adeguata e, alla fine, tutti i tipi di utenti beneficeranno dell’onda crescente della tecnologia sanitaria innovativa.

Clicca qui per un elenco delle principali aziende di monitoraggio della salute indossabili in cui investire.