컴퓨팅
최근 발전으로 점점 실현 가능한 건강 지향 웨어러블
Securities.io를 Google의 선호 소스에 추가
웨어러블 시장은 활발합니다. 올해 전 세계 웨어러블 단위 출하량은 이미5억 6천만 대에 도달했습니다 지금까지. 이러한 기기의 판매로 얻은 매출은 약 750억 달러에 이를 것으로 보입니다. 웰빙 기기의 사용자당 평균 매출(ARPU)은 이미 82.5달러를 초과합니다. 웨어러블 ARPU가 이미 2029년에 61달러가 될 우유의 ARPU보다 높다는 사실은 오늘날 우리 세계에서 웨어러블이 얼마나 널리 퍼졌는지를 보여줍니다!
웨어러블이 이렇게 인기를 얻게 된 한 가지 이유는 의료 분야에서의 유용성입니다. 생활 습관 관리와 가정 기반 의료에 대한 인식이 높아지면서 생긴 공간과 범위를 충족합니다.
예방 의료의 이점에 대한 인식이 높아지면서 우리 주변에 형성된 요구를 충족합니다.
전 세계 기업들은 선진국 및 신흥 시장의 많은 사람들의 요구를 충족시킬 수 있는 새로운 솔루션을 제조하기 위해 연구개발에 투자하고 있습니다. 아래 섹션에서는 의료 목적의 부드럽고 가벼운 웨어러블 동작 센서 개발에 큰 잠재력을 가진 한 솔루션에 대해 논의합니다.
대규모 정전하를 안정적으로 유지할 수 있는 겔 전기유전체 개발
NIMS, 홋카이도 대학, 메이지 제약 대학의 연구팀이 대규모 정전하를 안정적으로 유지할 수 있는 겔 전기유전체를 개발했습니다. 그 후 팀은 이 겔을 고유연성 전극과 결합했습니다.
그 결과 인간 움직임에 의해 발생하는 저주파 진동을 감지하고 이를 출력 전압 신호로 변환할 수 있는 센서가 탄생했습니다.
재료 측면에서 연구팀은 알킬–π 액체에 소량의 저분자량 겔화제를 첨가하여 알킬–π 겔을 개발했습니다. 이 첨가는 액체 대비 탄성 저장 탄성률이 4천만 배 더 큰 겔을 얻는 데 도움이 되었습니다. 또한, 이 겔을 충전하여 만든 겔 전기유전체는 전하 구속이 향상되어 기본 물질에 비해 전하 유지율이 24% 증가했습니다.
팀이 겔 전기유전체와 유연 전극을 결합해 진동 센서를 만들면, 해당 센서는 17Hz까지 낮은 주파수의 진동을 감지하고 600mV의 출력 전압을 생성했으며, 이는 알킬–π 액체 전기유전체 기반 센서가 생성하는 전압보다 83% 높았습니다.
연구자들은 연구 종료 시 얻은 솔루션이 미세 진동 및 다양한 변형에 반응할 수 있는 웨어러블 센서 개발에 도움이 될 것으로 보고 있습니다. 그러나 겔의 전하 용량, 전하 수명 및 알킬–π 겔의 강도 등 충전 전기유전체 특성을 개선할 필요가 있을 수 있습니다. 겔이 재활용 가능하기 때문에 비용 효율성을 높이기 위해 진동 센서 소재로 재사용될 수도 있습니다.
이와 같은 발명이 의료 웨어러블 개발을 촉진할 수 있듯이, 이미 여러 웨어러블이 일상적인 가정 예방 의료를 지원하고 있습니다. 다음 섹션에서는 이러한 사례들을 살펴보겠습니다.
웨어러블 헬스 기술이 개인이 자신의 건강과 케어에 더 큰 책임을 지도록 어떻게 돕는가
1585개의 고유 기록을 조사하여 웨어러블이 의료 발전에 미치는 영향을 이해한 연구에 따르면, 웨어러블은 진단, 행동 변화 및 자기 모니터링을 지원함으로써 개인에게 힘을 실어줄 수 있다고 밝혀졌습니다.웨어러블이 의료 발전에 미치는 영향
특히 Apple의 스마트워치, Fitbit의 활동 추적기, 전해질 수준을 감지하고 혈액에서 암 세포를 검사할 수 있는 특수 의료 기기와 같은 웰니스 가젯으로 유명한 소비자 제품들을 주목했습니다. 아래 섹션에서는 이러한 기기들을 살펴보겠습니다.
Apple 스마트워치
Apple 스마트워치 (AAPL ) 는 피트니스와 건강 측면을 가장 매력적이고 직관적인 방식으로 다룹니다. 피트니스에서는 심박수 구역, 페이서와 함께 특정 시간 목표 설정, 맞춤형 운동을 통한 인터벌 트레이닝 파라미터 등 사용자가 보고 싶어하는 모든 지표를 정확하게 추적합니다.
건강 측면에서는 이 시계가 단일 리드 심전도와 유사한 ECG를 생성할 수 있습니다. 사용자는 심전도에 대한 알림을 받고, 고·저 심박수 및 불규칙 심장 리듬을 통보받습니다.
이 시계는 취침 루틴을 유지하고 수면을 추적하는 데도 도움을 주어 사용자가 REM, 핵심, 깊은 수면 단계에 소비된 시간을 모니터링할 수 있게 합니다. 또한, 이러한 스마트워치는 사용자의 생리 주기와 정신 건강에 대한 유용한 통찰을 제공합니다.
Google의 Fitbit
Fitbit은 웨어러블 기기와 앱 기반 건강 추적 서비스를 모두 제공합니다. 물리적 웨어러블에는 스마트워치, 트래커, 체중계가 포함됩니다. Fitbit은 트래커가 가장 정확한 심박수를 제공한다고 주장합니다. Fitbit Aria Air는 사용자의 체중을 표시하고 Fitbit 앱과 동기화하여 BMI를 확인하고 시간에 따른 추세를 추적할 수 있는 사용하기 쉬운 스마트 체중계입니다.
전해질 수준을 감지하는 웨어러블
가장 효과적인 웨어러블 땀 센서는 전기화학 센서입니다. 이들은 저비용으로 높은 성능을 제공하며, 소형화 덕분에 다양한 적용이 가능합니다. 최근 소프트 멀티플루이딕스, 다중 바이오센싱, 에너지 수집 장치, 기술 및 소재의 최신 발전으로 웨어러블 전기화학 땀 센서의 호환성이 크게 향상되었습니다.
종양 세포를 포획하고 제거하는 웨어러블 장치
5년 전인 2019년에 혈류에 순환하는 종양 세포를 포획하고 제거할 수 있는 새로운 웨어러블 장치에 대한 보고가 나왔습니다. 이 혈액 필터링 장치는 전이성 암을 진단하고 아마도 치료할 수 있는 가능성을 제시했습니다.
정맥에서 채취한 혈액이 장치를 통해 펌프될 때, 장치는 종양 세포를 포획하고 혈액을 몸으로 다시 펌프할 수 있었습니다. 종양 세포를 걸러내는 암 치료 장치 역할 외에도, 이 기계는 혈류 내 순환 종양 세포 수를 추정하고 해당 종양을 특성화하는 진단 도구로도 활용될 수 있었습니다.
미시간 대학 화학공학 부교수이자 연구 공동 저자인 Sunitha Nagrath는 이 웨어러블의 잠재력에 대해 다음과 같이 말했습니다:
“아직 갈 길이 멀지만, 궁극적으로는 수술을 받는 초기 단계 암 환자들이 이 장치를 착용하고 가능한 한 많은 종양 세포를 혈액에서 제거할 수 있는 환경에서 사용될 수 있을 것입니다.”
새로운 솔루션과 기술에 대한 연구가 지속되는 가운데, 의료 웨어러블에 특화된 많은 기업들이 등장했습니다.
#1. Stryker
Stryker는 세계 최고의 의료 기술 기업 중 하나이며, 연간 1억 5천만 명 이상의 환자에게 기술 기반 의료 솔루션을 제공하고 있습니다. 미시간 주 칼라머주에 본사를 두고 1941년부터 의료 기술 분야에 존재해 왔습니다. 시대 변화에 발맞춰, 이 회사는 다수의 웨어러블 헬스케어 및 케어 관리 장치를 발명했습니다.
예를 들어, Stryker의 MotionSense®와 OrthoLogIQ®는 무릎 교체 회복을 돕는 웨어러블 원격 치료 모니터링 장치입니다. 이 장치는 환자 회복 정보를 외과 의사와 케어 팀에 직접 전송하여 물리 치료 운동을 맞춤화함으로써 환자 회복을 개인화할 수 있게 합니다. 장치가 캡처하는 지표에는 통증 점수, 관절 가동 범위, 상처 이미지, 일일 걸음 수 등이 포함됩니다.
2022년 1월, Stryker는 Vocera Communications 인수에 대한 최종 계약을 발표했습니다. Vocera를 인수하면서 Stryker의 회장 겸 CEO인 Kevin Lobo는 다음과 같이 말했습니다:
“Vocera는 Stryker가 디지털 목표를 크게 가속화하여 간병인과 환자의 삶을 개선하는 데 크게 기여할 것입니다.”
Vocera 인수는 Stryker가 웨어러블 헬스케어 분야에서 리더십을 강화하는 데 중요한 단계였습니다. Vocera는 새로운 Minibadge를 도입했으며, 이는 음성 기반 웨어러블 장치로 모바일 근로자가 완전 무손으로 통신할 수 있게 합니다.
이 작고 가벼운 장치는 여러 임상 및 운영 시스템과 통합될 수 있어 의료 및 기타 핵심 환경에서 현장 근로자를 위한 커뮤니케이션 및 협업 솔루션을 확대합니다. 사용자는 Vocera 스마트폰 앱과 연동하여 모바일 기기 간 전환이 빠르고 쉬워, 상황에 맞는 커뮤니케이션 요구를 충족할 수 있는 추가 유연성을 얻었습니다.
SYK 가격 차트
그의 2023 종합 보고서 팩트시트에 따르면, Stryker는 전 세계 매출 205억 달러와 연구개발 투자 14억 달러를 기록했습니다. 이 회사는 전 세계 75개국에서 거의 13,000개의 특허를 보유하고 있습니다.
#2. Medtronic
또 다른 유명한 의료기술 기업인 Medtronic은 웨어러블 헬스테크 분야에서 입지를 강화하고 있습니다. 이 분야에서 가장 인기 있는 솔루션 중 하나는 BioButton 다중 파라미터 웨어러블이며, 이는 피부 온도, 휴식 시 호흡수 및 심박수 등 연속적인 활력징후를 모니터링하도록 설계된 의료 등급 장치입니다.
이 장치는 수동으로 활력징후를 수집하고 기록하는 시간을 줄여주며, 알람 피로를 유발하지 않는 임상적으로 활용 가능한 알림을 제공합니다. 야간에 환자를 방해하는 현장 점검을 최소화하고, 특정 파라미터에 대해 침대 모니터와의 연결을 해제할 필요성을 없애 환자 만족도를 향상시켰습니다.
BioButton과 같은 장치는 개별 의료 요구를 충족하는 것을 넘어 사회에 가치를 더합니다. 예를 들어, 웨어러블을 통한 지속적인 원격 환자 모니터링은 의료·외과 병동에서 환자의 생리학적 악화 추세를 조기에 식별함으로써 조기 개입을 가능하게 합니다.
이는 입원 기간 단축, 예기치 않은 ICU 입원 감소, 신속 대응팀 활성화 필요 감소 및 합병증 발생률 감소로 이어집니다. 더 넓은 관점에서 보면, 이러한 장치의 사용은 사망률 감소에도 기여할 수 있습니다.
Stryker와 마찬가지로 Medtronic도 웨어러블 기반 헬스케어의 요구에 맞추기 위해 무기 성장 전략을 채택했습니다. 2022년 8월, 이 회사는 BioIntelliSense, 연속 건강 모니터링 및 임상 인텔리전스 회사와 전략적 파트너십을 체결하여 BioButton의 미국 병원 및 30일 후 급성 병원-가정 전환 배포 독점 권한을 확보했습니다.
MDT 가격 차트
Medtronic은 보고했습니다 FY23 전 세계 매출이 312억 2,700만 달러이며, 보고된 바와 같이 1.4% 감소했으며, 유기적 기준으로는 2.1% 증가했습니다.
건강 지향 웨어러블의 미래
시장 규모가 급증한 것으로 보듯, 건강 지향 웨어러블의 미래는 최소한 훌륭해 보입니다. 그러나 솔루션이 보다 실현 가능해지려면 몇 가지 과제를 극복해야 합니다.
예를 들어, 데이터는 인간 건강과 치료라는 민감한 주제를 다루기 때문에 과학적으로 가능한 한 정확하고 신뢰할 수 있어야 합니다.
이러한 장치와 관련된 또 다른 우려는 데이터 보안 및 프라이버시입니다. 이 장치는 민감한 개인 정보를 수집하므로, 데이터가 잘못된 손에 들어가지 않도록 가장 엄격한 보안 관행을 따라야 합니다.
이 장치는 환자가 잠든 상태에서도 지속적인 추적을 위해 설계되었습니다. 긴 배터리 수명은 이러한 장치에 필수적인 요구 사항이며, 제조업체는 배터리 기술 개선에 지속적으로 노력하고 있습니다.
이 장치들이 디지털 장벽을 넘어 모든 사회 경제 계층에 유용해지려면, 특히 병원 및 외과 시설에 접근하기 어려운 국가에서 비용 효율성을 높여야 합니다.
이러한 과제가 남아 있는 동안에도, 건강 지향 웨어러블은 선제적 건강 관리 혜택, 조기 질병 감지 및 예방 능력, 개선된 만성 질환 관리 기능, 개인 맞춤형 의료 및 환자 참여 시설을 통해 앞으로 점점 더 실현 가능해질 것입니다.
