Innovatiivinen terveyden teknologia nousee: Uusi älykäs maski analysoi hengityksen kondensaattia sairauksien havaitsemiseksi reaaliajassa

Innovatiivinen terveyden teknologia on kokenut vahvaa kasvua vuodesta 2020 lähtien, jota on pääosin vauhdittanut COVID-19:n myötä syntyneet suotuisat olosuhteet ja tarve suurempaan yritystehokkuuteen.

Vuoteen FY2023 mennessä se muodostui lähes neljänneksesta terveydenhuollon innovaatiomarkkinasta. Absoluuttisessa arvossa markkina on yli kaksinkertaistunut, kasvaen noin 3 miljardiin Yhdysvaltain dollariin vuonna 2020 noin 7 miljardiin Yhdysvaltain dollariin FY2023.

Terveyden teknologia on jo laajentanut toimintaansa erilaisiin kuluttajaskenaarioihin, kuten etälääketieteeseen, e-apteekkeihin, e-diagnostiikkaan ja hyvinvointiin. Yrityspuolella Healthtech-innovaatiot ovat virtaviivaistaneet esimerkiksi SaaS-pohjaisia sairaalaklinikoita ja apteekkien hallintaratkaisuja. 

Terveyden teknologia on kasvanut näin nopeasti innovaatioidensa tehokkuuden ansiosta, jotka ovat tehneet terveys- ja hyvinvointiratkaisuista kätevämpiä ja saavutettavampia. 

Seuraavissa osioissa tarkastelemme innovaatiota, jolla on suuri potentiaali laajamittaiseen käyttöönottoon. 

Älykäs maski: Hengityksen seuranta terveyden ymmärtämiseksi

Caltechin tutkijoiden tiimi, mukaan lukien lääketieteellisen tekniikan professori Wei Gao ja hänen kollegansa, on kehittänyt älykkään kasvomaskin, jossa on itsejäähdyttävä strategia, automatisoitu mikrofluidiikka ja biosensorit puettavaa uloshengityksen kondensaattinäytteenottoa ja metabolittien analysointia varten.

Lähde: Caltech

Ratkaisu soveltuu erilaisiin käyttötapauksiin, joissa tavoitteena on seurata erilaisia lääketieteellisiä tiloja, kuten hengityssairauksia, kuten astma, COPD (krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus) ja post-COVID-19 -infektiot. Vaikka jotkut maskit seuraavat fyysisiä muutoksia, kuten lämpötilaa, kosteutta tai hengitysnopeutta, tämä – nimeltään EBCare – pystyy analysoimaan hengityskemikaaleja reaaliajassa.  

EBC tarkoittaa uloshengityksen kondensaattia. Havaitsemansa kemikaalit tarjoavat tarvittavaa tietoa erilaisista terveysparametreista, jotka liittyvät tiettyihin sairauksiin. Esimerkiksi nitriittipitoisuuden seuranta auttaa arvioimaan astma-potilaan keuhkoputkien tulehdusta. 

Yksi ratkaisun keskeisistä eduista on, että se poistaa odotusajan laboratoriotuloksille. Se tarjoaa tietoa reaaliajassa kodin tai toimiston mukavuudesta ja kätevyydestä. 

Käsitellessään EBCare:n etuja, Wei Gao sanoi:

“COVID-19:n jälkeen ihmiset käyttävät maskia enemmän. Voimme hyödyntää tätä lisääntynyttä maskin käyttöä etäyksilölliseen seurantaan saadaksemme reaaliaikaista palautetta terveydestämme kotona tai toimistossa. Esimerkiksi voimme käyttää tätä tietoa arvioidaksemme, kuinka hyvin lääketieteellinen hoito mahdollisesti toimii.”

Kuinka EBCare toimii

Kaikki alkaa hengityksen jäähdyttämisestä. EBCare käyttää passiivista jäähdytysjärjestelmää, joka yhdistää hydrogeelin haihdutusjäähdytyksen säteilyjäähdytykseen, jotta hengitys jäähdytetään tehokkaasti kasvomaskissa.

Jäähdytys muuntaa hengityksen nestemäiseksi, joka kuljetetaan sitten sensoreihin analysoitavaksi kapillaarien sarjan kautta. Tämä kuuluu bioinspiroidun mikrofluidiikan laitteisiin. Nestekuljetusmekanismi jäljittelee sitä, miten kasvit imavat ja kuljettavat vettä ylöspäin maasta. 

Kun analyysi on valmis, tulokset siirretään sähköisesti henkilökohtaiselle puhelimelle, tabletille tai tietokoneelle. Lisäksi älymaskit ovat saumattomia ja käteviä, ja niiden materiaalikustannus on vain $1. 

Maskin testaaminen todellisissa tilanteissa

Yksi maskin testeistä sisälsi astma- tai COPD-potilaita. Seurattu parametri oli nitriitti, biomarkkeri, joka osoittaa keuhkoputkien tulehdustasot. 

Maski osoittautui myös tehokkaaksi veren alkoholipitoisuuden havaitsemisessa ihmisillä, mikä tekee siitä sopivan paikan päällä tapahtuvaan juomisen ja ajamisen tarkistukseen sekä muihin alkoholinkäytön seurantamuotoihin.

Toisessa skenaariossa tutkijat tarkastelivat mahdollisuutta arvioida veren ureatasoja munuaisiin liittyvissä sairauksissa. Heikentynyt munuainen aiheuttaa usein urean lisääntymisen syljessä, joka hajoaa ammoniakkakaasuksi, mikä johtaa korkeampiin ammoniummääriin hengityskondensaattissa. Maski pystyy havaitsemaan tämän muutoksen. 

Kuvailessaan maskin näkymiä, Gao sanoi:

“Haluamme laajentaa tätä teknologiaa sisällyttämään erilaisia merkkejä, jotka liittyvät eri terveysolosuhteisiin. Tämä on perusta maskin luomiselle, joka toimii monipuolisena yleisen terveyden seurantaplatformina.”

Kuten EBCare, myös monet muut ratkaisut ovat nousseet esiin viime aikoina. Nämä ratkaisut tekevät terveydenhuollosta kätevämpää, osallistavampaa ja saavutettavampaa. 

Toukokuu 2022, tutkijoiden ryhmä kuvitteli älykästä maskia kannettavana IoT-ratkaisuna parantamaan suojaa ja henkilökohtaista terveyttä. Selittäessään tarkoitustaan ja tavoitettaan, tutkijat sanoivat:

“Antureiden, materiaalien, tekoälyn, langattoman teknologian, IoT:n ja ohjelmiston integrointi auttaa terveysdatan keräämisessä ja terveyteen liittyvien tapahtumien havaitsemisessa reaaliajassa sekä käyttäjältä että hänen ympäristöstään.”

Kohostaen ratkaisun mahdollisia hyötyjä, kannattajat kuvailivat, miten teknologian ja terveydenhuollon yhdistelmä voi tuottaa tuloksia. Esimerkiksi tässä tapauksessa tekoälypohjainen terveysdatan analyysi voi ennustaa ja vähentää lääketieteellisiä kustannuksia tarkkojen diagnoosien ja hoitosuunnitelmien avulla. 

Vaikka älykäs maski erottuu edukseen, on olemassa monia muita esimerkkejä terveys teknologiassa. Seuraavissa osioissa tarkastelemme muutamaa tällaista yritystä.  

#1. MedTronic

MedTronicilla on laite nimeltä BioButton, joka on moniparametrinen kannettava. Se on lääketieteellinen kannettava laite, joka voi jatkuvasti seurata kehomme elintoimintoja, mukaan lukien ihon lämpötila, lepopuhdistusnopeus ja lepopulssitaajuus. Ratkaisu on osa Medtronicin Healthcast™-älykästä potilashallintaa, etäseuranta- ja yhteyspalveluportfoliota. 

BioButton on pieni, huomaamaton ja helppokäyttöinen itseliimautuva laite. Se on ei-invasiivinen, ja potilaat voivat pitää sitä vasemmassa ylärintakehässä. Jatkuva akun kesto on jopa 16 päivää, jonka aikana BioButton voi seurata ja tallentaa 1 440 elintoimintamittaria päivässä, mukaan lukien kliinisesti merkittävät ihon lämpötila, lepopuhdistusnopeus ja lepopulssitaajuus.

Laite on varustettu henkilökohtaisilla peruslinja‑hälytyksillä – tarkempia ja tehokkaampia kuin kliiniset hälytykset. Siinä on konfiguroitavat akuutti- ja post‑akuutti-tilat, ja se on yhteensopiva olemassa olevien EMR-järjestelmien integraation kanssa sairaaloissa. 

Medtronicin BioButton mahdollistaa jatkuvan etäpotilaan seurannan, mikä tuo mukanaan monia etuja. Se vähentää uupumista, vahvistaa kliinikoita, parantaa potilastyytyväisyyttä ja parantaa tuloksia sairaaloissa ja kotona.

Laite minimoi manuaalisen elintoimintojen keruun ja dokumentoinnin ajan. Potilaat tuntevat olonsa mukavammaksi, kun heitä tarkistetaan vähemmän yöllä. Terveydenhuollon laitokset puolestaan voivat toimia optimoidummalla tehokkuudella, kun sairaala-ajanot lyhenevät, ennalta arvaamattomien tehohoitoyksikön sisäänottojen määrä vähenee, komplikaatioiden määrä laskee ja nopean reagoinnin tiimien aktivointien tiheys vähenee. 

Ratkaisu on erityisen hyödyllinen kroonisia sairauksia, kuten COPD tai CHF, sairastaville potilaille. Kaiken kaikkiaan se alentaa kuolleisuutta.

Maaliskuussa 2024 Medtronic ilmoitti taloudellisista tuloksista neljännekselle (Q4) ja tilikaudelle 2024 (FY24), joka päättyi 26. huhtikuuta 2024. Neljänneksen liikevaihto oli US$8.6 billion, mikä kasvoi 0,5 % ilmoitetun ja 5,4 % orgaanisen kasvun myötä. FY24:n liikevaihto oli US$32.4 billion, mikä kasvoi 3,6 % ilmoitetun ja 5,2 % orgaanisen kasvun myötä. 

Tänä aikana Medtronic sai Yhdysvaltain FDA:n hyväksynnän monille ratkaisuistaan, mukaan lukien Evolut™ FX+ TAVR -järjestelmä ja Inceptiv™ suljettu silmukka selkäydinstimulaattori. Se sai Kiinan kansallisen lääketuotteiden hallinnon (NMPA) hyväksynnän Symplicity Spyral™ -munuaisdenervointijärjestelmälle. Lisäksi se toimitti Affera Sphere-9™ -ablaatiokatetrin ja Simplera Sync™ -CGM:n Yhdysvaltain FDA:lle hakemaan hyväksyntää tänä aikana.

#2. Philips

Philipsin IntelliVue MX40 on älykkäästi suunniteltu potilaan kannettava monitori, jossa on innovatiivisia ominaisuuksia ambulanssipäiväpotilaille mukavaksi ja käteväksi käytettäväksi. Kun potilaat liikkuvat hoitoyksikössä, laite seuraa heitä langattomasti IntelliVue Information Center iX:ssä.

Lisäksi laitteessa on ainutlaatuinen kaapelikytkin, joka – suunnittelun mukaan – vähentää lian ja nesteiden keräämistä ja kestää korkean tason desinfiointiaineita, mukaan lukien säännöllinen sterilointi. Siinä on samankaltaiset räätälöidyt hälytysjärjestelmät kuin edellisessä ratkaisussa.

Kun laite on potilaan lähellä tai potilasta liikuteltaessa, laite näyttää hälytykset vain Information Centerissä. Laitteessa voidaan konfiguroida näyttämään ja toistamaan hälytykset potilaan kliinisten tarpeiden mukaan.

Laite, jonka energian tarve on yksinkertainen, toimii sekä kertakäyttöisten AA-paristoiden että yhden Philipsin ladattavan akun kanssa, ja siinä on langaton lyhyen kantaman yhteys IntelliVue-monitoriin elintoimintojen tallentamiseksi tai laajemman katselun mahdollistamiseksi.

Laite voi saada johdettua 12‑kanavaista EKG-tietoa samalla kun se jatkuvasti seuraa ST- ja QT-alueita, FAST SpO2:ta ja impedanssi‑hengitystä. Se tukee jopa 5‑näyttöformaattia, joista kaikki tarvittavat tiedot ovat helposti saatavilla yhdellä kosketuksella.

Vuonna 2023 Philips rekisteröi 18,2 miljardia euroa myyntiä, jonka säädetty EBITDA-marginaali oli 10,6%. 

Vaikka suuret medtech- ja yleistekniikkayritykset, kuten Medtronic ja Philips, hyödyntävät innovaatioterveysteknologian aallonpohjaa innokkaasti, tutkijat pysyvät myös horjumattomina etsiessään kätevämpiä, hyödyllisempiä ja kustannustehokkaampia ratkaisuja terveyden teknologiaan. Päätämme tämän päivän artikkelin tarkastelemalla joitakin tällaisia tutkimuksia, jotka antavat kuvan siitä, miltä terveyden teknologian tulevaisuus näyttää. 

Innovatiivisen terveyden teknologian tulevaisuus

Tunnustaen innovatiivisen terveyden teknologian potentiaalin muokata maailmaamme, Maailman terveysjärjestö (WHO) on perustanut Public Digital Health Technology -tiimin, joka tunnetaan nimellä PDH. Sen ilmoitettu tehtävä on tehdä yhteistyötä eri sidosryhmien kanssa digitaalisen terveyden alalla saavuttaakseen kolme strategista tavoitetta: normatiivinen tuki, markkinoiden muokkaus ja operatiivinen tuki. 

PDH-tiimin keskeisiä aloitteita ovat SMART-ohjeistusten varmistaminen. Tiimi pyrkii myös edistämään koordinoituja arvioita digitaalisen terveyden tarpeista sekä tarjoamaan tukea maille laadukkaiden digitaalisten terveysratkaisujen omaksumisessa ja skaalaamisessa, jotka täyttävät paikalliset tarpeet ja edistävät kestävää ja vahvaa terveydenhuoltojärjestelmää.

Laitteiden lisäksi on tunnettuja yrityksiä kuten EY, jotka menevät laitteiston ohi ja tarjoavat ohjelmisto- ja datatukea. EY Smart Health Analytics on esimerkiksi alusta, joka auttaa kuratoimaan hallittavia reaaliaikaisia tietoaineistoja, analysoimaan dataa käyttäjälle merkityksellisillä tavoilla ja edistämään toimia, jotka vaikuttavat käytännössä. 

EY:llä on täysimittainen Healthcare Transformation -tiimi, joka tukee terveydenhuollon tarjoajia ja maksajia heidän matkallaan. Tämä tiimi hyödyntää kaikkia huipputeknologioita, mukaan lukien esineiden internet (IoT), 5G, tekoäly (AI) ja etäseuranta, tuoden ketteryyttä järjestelmään ja auttaen käsittelemään volyymia menettämättä arvoa. 

Ja kun tarkastellaan suuria yrityksiä, jotka suoraan osallistuvat innovatiiviseen terveyden teknologiaan, resursseja täynnä olevia ehdokkaita ei ole pulaa. 

Vaikka olemme jo käsitelleet yrityksiä kuten Medtronic ja Philips, markkinoilla on lisää yrityksiä. Esimerkiksi Abbott (NYSE: ABT) on äskettäin saanut Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston (FDA) hyväksynnän kahdelle uudelle reseptivapaalle jatkuvalle glukoosin seurantajärjestelmälle (CGM) – Lingo™ ja Libre Rio™.

Lingo-järjestelmä, joka ansaitsee erityisen maininnan, yhdistää biosensorin joka on kannettuna yläkäsivarren alueella 14 päivän ajan ja joka jatkuvasti lähettää glukoositiedot ohjaussovellukseen älypuhelimessa. Toisin sanoen, se auttaa kääntämään kehon kieltä ja antaa näkemyksiä henkilön reaktiosta ruokaan, liikuntaan ja elämän päivittäisiin stressitekijöihin.   

Libre Rio – toisaalta – on reseptivapaa integroitu jatkuva glukoosin seurantalaite (iCGM), joka on tarkoitettu insuliinia käyttämättömille henkilöille, jotka ovat 18 vuotta tai vanhempia.

Philips, erottuen jo käsitellystä ratkaisusta, on myös kehittänyt ePatchin ja laajennetun holterin. Laastari tarjoaa 3–14 päivän laajennetun Holter-seurannan, joka on yksinkertainen, toiminnallinen ja tehokas. Teknologisesti ratkaisu on huipputeknologiaa, vähintään sanottuna. Se hyödyntää lääketieteellistä tekoälyä ja joustavia käyttömahdollisuuksia toimittaakseen kattavia, toiminnallisia raportteja nopeasti käyttäjän määrätyn tutkimusjakson perusteella. Mukana on helposti luettavia ja ymmärrettäviä raportteja, joissa on infografiikat. 

Lopulliset ajatukset

Maailmanlaajuinen väestönkasvu vaatii terveydenhuoltojärjestelmien pysymään sen tahdissa. Diagnostiikka- ja hoitopalveluiden fyysinen saavutettavuus on edelleen maailmanlaajuinen haaste. 

Kehittyvissä talouksissa pääsy terveydenhuollon palveluihin on edelleen este kuolleisuuden parantamiselle. Kannettavat tai ei‑invasiiviset terveyden teknologiat voivat täyttää tämän aukon. 

Tekoälyn, nopean internetin ja siirto‑tekniikan, lohkoketjun sekä muiden kehittyneiden teknologioiden käyttö mahdollistaa käyttäjille edullisten ja helposti saavutettavien diagnostiikka‑ ja seurantapalveluiden käyttämisen. 

Tulevaisuudessa yritysten, erityisesti suurten teknologiayritysten, on investoitava enemmän resursseja näiden laitteiden tuotannon tehostamiseen. Skaalaus auttaisi saavuttamaan oikean hinnoitteluekonomian, ja – lopulta – kaikki käyttäjäryhmät hyötyvät innovatiivisen terveyden teknologian kasvavasta aallosta.

Klikkaa tästä saadaksesi luettelon parhaista kannettavista terveyden seurantayrityksistä, joihin kannattaa sijoittaa.