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(Quelle: Microgen/Shutterstock.com)

Ein Patient unterzieht sich einem minimalinvasiven Eingriff durch einen Chirurgen, der ein Robotergerät einsetzt. Dadurch verkürzt sich die Erholungszeit und der Patient kann sie zu Hause verbringen. In der Zwischenzeit verabreicht ein tragbares medizinisches Gerät, das sich nahtlos in die täglichen Aktivitäten des Patienten einfügt, Medikamente. Das Gerät überträgt auch Gesundheitsdaten an einen Arzt, der die Informationen nutzt, um den Zustand des Patienten in Echtzeit zu verfolgen.

Dies ist nur ein kleiner Ausschnitt des Potenzials von MedTech. Die technologische Weiterentwicklung bei der drahtlosen Datenübertragung und die Miniaturisierung der Komponenten machen minimalinvasive Eingriffe und die Fernbehandlung zur alltäglichen Realität.

Geräte zur Verabreichung von Medikamenten

Diese miteinander kombinierten Technologien haben zum Beispiel das Potenzial, die Gesundheitsversorgung durch die digitale Verabreichung von Medikamenten zu verändern. Das Unternehmen Molex und sein Geschäftsbereich Medizintechnik, Phillips-Medisize, haben im April 2021 eine Umfrage zum Thema digitale Gesundheit und zur Zukunft der Pharmaindustrie in Auftrag gegeben. Dazu wurden 215 qualifizierte Pharmaexperten, die in unterschiedlichen Funktionen und verschiedenen Regionen tätig sind, befragt.

Die Ergebnisse bestätigen eine zunehmende Akzeptanz der digitalisierten Medikamentenverabreichung und haben die Chancen und Herausforderungen aufgezeigt, die mit dieser neuen Technologie verbunden sind. Ein Drittel der Befragten vermarktet bereits eine digitale Arzneimitteltherapie, und 65 Prozent sind der Meinung, dass diese Technologie für die Zukunftspläne ihrer Unternehmen sehr oder äußerst wichtig ist.

Die Befragten waren sich weitgehend einig, was die Auswirkungen von Systemen zur Medikamentenverabreichung auf das Gesundheitswesen angeht: 92 Prozent erwarten bessere Gesundheitsergebnisse. Sie waren der Meinung, dass die therapeutischen Bereiche, die am meisten von diesen Geräten profitieren könnten, die Endokrinologie, Atemwegserkrankungen, Entzündungen/Immunerkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Infektionskrankheiten sind.

Diese Geräte machen die Behandlung für die Patienten einfacher, was die Einhaltung der Medikation und letztlich die Ergebnisse verbessern kann. In der von Molex durchgeführten Umfrage gaben 69 Prozent der Befragten an, dass eine stärkere Einbindung der Patienten einer der Faktoren ist, die das Interesse ihrer Unternehmen an Lösungen zur Medikamentenverabreichung geweckt haben.

Um die Vorteile der Fernversorgung zu optimieren, müssen die Entwickler jedoch Wearables konzipieren, die eine regelmäßige Nutzung fördern. Dabei müssen sie die Anforderungen an Haltbarkeit und Zuverlässigkeit erfüllen und gleichzeitig den Komfort für den Patienten gewährleisten.

Wearables zur Gesundheitsüberwachung und für den privaten Gebrauch

Wearables zur Gesundheitsüberwachung sind sowohl bei Verbrauchern als auch in der Medizin weit verbreitet, und ihre Einsatzmöglichkeiten werden immer größer. Wearables zur Gesundheitsüberwachung können mehrere Biofunktionen wie Temperatur, Herzfrequenz, Blutdruck, Sauerstoffgehalt und vieles mehr messen.

Trotz der unterschiedlichen regulatorischen Hürden, die sie überwinden (oder vermeiden) müssen, gibt es gemeinsame Herausforderungen für Wearables zur Gesundheitsüberwachung einerseits und solchen für den privaten Gebrauch andererseits: In beiden Fällen soll das Gerät komfortabel und einfach zu bedienen, gleichzeitig aber auch zuverlässig und genau sein.

Einige Autoinjektoren und Wearables müssen leicht und kompakt gehalten werden und erfordern daher Mikrominiaturisierung und drahtlose Konnektivität. Als Antwort darauf liefert Molex kompakte Board-to-Board-, Signal-Wire-to-Board- und Flat-Printed-Circuit-Steckverbinder, wie beispielsweise die Steckverbinderfamilien Easy-On FFC/FPC und SlimStack, mit denen sich Leiterplatten und flexible Schaltungen sowie Bluetooth^®, Wi-Fi^®, NFC und Wireless-Antennen verbinden lassen. Darüber hinaus bietet Molex mit Premo-Flex Kabelbrücken, die Langlebigkeit und Flexibilität gewährleisten, sowie USB-Typ-C- und -Typ-B-E/A-Produkte, die Konnektivitätslösungen einfacher, komfortabler und zuverlässiger machen.

Zahlreiche Zielsetzungen von Wearables zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung sowie einige der Designherausforderungen treffen auch auf eine andere innovative MedTech-Entwicklung zu: die Roboterchirurgie.

Chirurgen nutzen Roboter

Roboter unterstützen Chirurgen dabei, Operationen mit bisher unerreichter Präzision durchzuführen. Die Kombination von verschiedenen Funktionen in einem einzigen Gerät erfordert jedoch komplexe elektronische Systeme, und die Entwickler stehen unter dem Druck, die bestmögliche Leistung bei geringer Latenzzeit auf kleinstem Raum zu erzielen. Dies wird noch wichtiger, wenn es darum geht, den Roboter mit der Außenwelt zu verbinden.

Die Compact Robotic Connectors (CRCs) von Molex sind eine kompakte Lösung für kleine Roboter, die höchste Ansprüche an Haltbarkeit und Reinraumeignung miteinander in Einklang bringt. Das Steckverbindersystem wurde entwickelt, um die Anforderungen verschiedener medizinischer und Reinraumanwendungen im Hinblick auf Platzersparnis und Abschirmung zu erfüllen. Zudem sind die robusten, hochdichten VersaBeam Array MT-Kabelsätze von Molex so konzipiert, dass sie die Marktanforderungen für medizinische Anwendungen mit hohen Bandbreiten übertreffen. Das aus den traditionellen Datenkommunikations- und Telekommunikationsverbindungen von Molex abgeleitete Verbindungssystem hat sich bei roboterunterstützten chirurgischen Anwendungen und PACS-Anwendungen (Picture Archival Communications Systems) bewährt. Wenn Platzbeschränkungen ein Problem darstellen, können hybride Designs die Anzahl der benötigten Steckverbinder reduzieren und eine einfache Installation für die meisten Anwendungen ermöglichen. Der Einsatz von Hybridverbindungen kann auch den Übergang von elektrischen zu optischen Verbindungen überbrücken, indem Glasfaser und Kupfer in einem einzigen Steckergehäuse kombiniert werden.

Multifunktionale kardiovaskuläre Geräte

Auf der Suche nach wirksamen Methoden zur Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen greifen Ärzte auf innovative Energiequellen und fortschrittliche Technologien zurück, um Diagnose, Behandlung und Überwachung nach der Behandlung zu unterstützen. Mikrowellen, Kryo-Energie und sogar Laser bieten Ärzten die Möglichkeit, Patienten mit minimalinvasiven Techniken zu behandeln und so die besten klinischen Ergebnisse zu erzielen.

Die Integration mehrerer Behandlungsverfahren in einen einzigen Katheter bringt eine erhebliche Komplexität mit sich. Die große Anzahl von Drähten und Kabeln bedeutet beispielsweise, dass die Steckverbinder eine hohe Kontaktdichte aufweisen und gleichzeitig eine hervorragende Leistung bieten müssen.

Die kompakte 433-MHz-ISM-Antenne von Molex bietet im Vergleich zu ihrer Größe (90,00 mm x 40,00 mm) eine größere Platzersparnis und eine höhere Strahlungseffizienz (>50 bis >56 Prozent, 50 mm bis 300 mm Kabellänge). Die Molex 868-MHz- und 915-MHz-ISM-Antennen mit MobliquA^™-Technologie erlauben eine erhebliche Verkleinerung des Antennenvolumens bei gleichzeitigem Wegfall teurer Schaltungen und der Frequenzabstimmung, die aufgrund der Abhängigkeit von der Grundfläche erforderlich ist. Hinzu kommt, dass kardiovaskuläre Geräteanwendungen sowohl eine Stromversorgung als auch ein Signal benötigen. Molex hat mit Steckverbindern wie der Mini-Fit-Steckverbinderfamilie, die bis zu 8,5 A bei einem Raster von 3,00 mm ermöglicht, eine Vorreiterrolle übernommen und stellt somit die Stromversorgung in einem kompakten Gehäuse sicher. Zuverlässigkeit ist bei kardiovaskulären Geräten von entscheidender Bedeutung. Deshalb bietet Molex die Micro-Fit TPA-Steckverbinderfamilie an, die durch die Sicherung der Klemmenposition dazu beiträgt, Ausfälle in den Endgeräten zu vermeiden.

Fazit

Der technologische Fortschritt bei der drahtlosen Datenübertragung und die Miniaturisierung von Komponenten und Steckverbindern haben zu einer effektiveren Fernversorgung bei der Medikamentenverabreichung und minimalinvasiven Roboterchirurgie geführt. Ganz gleich, ob es sich um Wearables handelt, die eine Lösung für die Medikamentenverabreichung bieten, oder um Roboter, die Chirurgen bei Präzisionsoperationen unterstützen. Die große Auswahl an Steckverbindern und kompakten Hochleistungsantennen von Molex ist wegweisend für die Umgestaltung des Gesundheitswesens und trägt dazu bei, dass die Vision von MedTech Wirklichkeit wird und die besten klinischen Ergebnisse erzielt werden.