La solución de monitorización a distancia de Nordic facilita la recuperación de lesiones articulares

Digital Knee de OPUM Technologies utiliza el SoC nRF52840 de Nordic para el procesamiento del núcleo y la transferencia de datos del sensor a través de Bluetooth LE.

OPUM Technologies, con sede en Nueva Zelanda, ha desarrollado una solución ortopédica de seguimiento terapéutico a distancia de pacientes y una plataforma digital de rehabilitación para la recuperación de lesiones articulares y enfermedades crónicas.

El elemento central de la solución llave en mano -que también incluye software, integración de la historia clínica electrónica, facturación y seguimiento clínico de primera línea para consultas ortopédicas- es el goniómetro inalámbrico "Digital Knee®", un dispositivo sensor alimentado por el SoC nRF52840 de Nordic Semiconductor que mide continuamente la amplitud de movimiento disponible en la articulación.

Aprendizaje automático

El goniómetro, un instrumento para la medición precisa de ángulos, no requiere calibración y tiene una precisión inferior a un grado. Además, la solución integra análisis avanzados de datos clínicos, incluido el reconocimiento y seguimiento de la actividad y la postura mediante aprendizaje automático.

Digital Knee se acopla a la perfección a dispositivos portátiles, como ortesis terapéuticas para postoperatorios y descarga para la artrosis de rodilla. También se puede utilizar como goniómetro independiente cuando no se necesitan ortesis, por ejemplo después de una artroplastia de rodilla.

El diseño del brazo goniométrico extensible de Digital Knee y la ubicación estratégica del sensor, anatómicamente alineado en la extremidad afectada, garantizan que las mediciones sean menos susceptibles que los sensores de parche a "datos ruidosos" y errores causados por los movimientos de la piel, especialmente en pacientes con exceso de tejido blando", explica Paul Mallinson, director de tecnología de OPUM Technologies.

"La precisión, fiabilidad y facilidad de uso de las evaluaciones de Digital Knee han sido validadas en artículos revisados por expertos. Por ejemplo, los pacientes con LCA utilizaron el dispositivo durante seis semanas en el postoperatorio, con una flexión máxima de la rodilla en grupo de un grado de diferencia entre un goniómetro en la clínica y una evaluación remota de Digital Knee", añade el Dr. Freeborn Mondello, Director Clínico de OPUM Technologies.

El módulo Raytac MDBT50Q-1MV2 basado en el SoC nRF52840 de Nordic actúa como procesador de aplicaciones principal para el sensor Digital Knee, realizando todas las actividades de captura de datos y ejecutando una serie de algoritmos y clasificaciones ML patentados. El sensor está supervisado por el potente procesador Arm® Cortex® M4 de 64 MHz y 32 bits del SoC nRF52840 con unidad de coma flotante (FPU).

Gracias a la conectividad Bluetooth® LE que proporciona el SoC nRF52840, los datos se envían desde el sensor al teléfono inteligente del usuario, desde donde la aplicación asociada "my Digital Knee" para iOS/Android proporciona información "en tiempo real" a los pacientes que realizan las actividades y evaluaciones prescritas. A través de la aplicación, los pacientes también pueden construir un "gemelo digital" de su rodilla para obtener una imagen holística continua de la salud de la rodilla, seguir su proceso de recuperación, recibir y seguir los planes terapéuticos/quirúrgicos prescritos, y compartir datos y cumplimiento con sus equipos asistenciales.

Además, los datos pueden transmitirse a la nube para que los equipos clínicos realicen análisis más profundos a través de un portal web. Las notificaciones también pueden actualizar a los médicos sobre el progreso de sus pacientes y ayudarles a realizar evaluaciones para informar la toma de decisiones clínicas.

Configuración de sensores inalámbricos

La integración del SoC nRF52840 permite configurar y reconfigurar los sensores de forma inalámbrica en función del programa de cuidados específico del paciente, así como actualizar los sensores a distancia sin interrupciones mediante la función de actualización del firmware del dispositivo por aire (OTA-DFU) del SoC. Digital Knee utiliza una batería Li-Po de 300mAH que permite al dispositivo alcanzar varios días de uso típico entre recargas, gracias en parte a las características de ultra bajo consumo del SoC nRF52840.

"La arquitectura de software del módulo Raytac basado en el SoC nRF52840 precertificado redujo enormemente el tiempo de desarrollo y permitió a nuestro equipo centrarse en la implementación de la funcionalidad básica en lugar de dedicar un esfuerzo considerable a la conectividad", afirma Mallinson. "La capacidad de procesamiento y la capacidad de memoria permitieron un diseño que no requería un procesador de aplicaciones dedicado [por separado], lo que reduce la potencia, ahorra en costes y simplifica el diseño". (Nordic Semiconductor)