헬스테크
혁신적인 헬스테크의 부상: 실시간으로 호흡 응축액을 분석하는 새로운 스마트 마스크
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혁신적인 헬스테크는 2020년 이후 COVID-19의 여파와 기업 효율성 향상의 필요성에 힘입어 강력한 성장을 경험했습니다.
FY2023까지, 헬스케어 혁신 시장의 거의 1/4을 차지했습니다. 절대 가치로는, 시장이 두 배 이상 성장했으며, 2020년 약 30억 달러에서 FY2023에 70억 달러로 증가했습니다.
헬스테크는 이미 원격진료, 전자약국, 전자진단, 웰니스 등 다양한 소비자 시나리오에 적용되고 있습니다. 기업 측면에서는 SaaS 기반 병원 클리닉 및 약국 관리 솔루션과 같은 분야를 효율화했습니다.
헬스테크는 혁신의 효율성 덕분에 급속히 성장했으며, 이는 건강 및 웰빙 솔루션을 보다 편리하고 접근 가능하게 만들었습니다.
다음 섹션에서는 대규모 채택 가능성이 높은 혁신을 살펴보겠습니다.
스마트 마스크: 호흡을 모니터링하여 건강을 이해하기
Caltech 연구팀Caltech 연구팀, 의료공학 교수인 Wei Gao와 그의 동료들 포함,은 자체 냉각 전략, 자동 마이크로플루이딕스, 그리고 착용형 호흡 응축액 샘플링 및 대사물 분석을 위한 바이오센서를 통합한 스마트 페이스 마스크를 개발했습니다.
출처: Caltech
이 솔루션은 천식, COPD(만성 폐쇄성 폐질환), 그리고 코로나19 이후 감염 등 호흡기 질환을 포함한 다양한 의료 상태를 모니터링하는 것을 목표로 하는 다양한 최종 사용 사례에 적용할 수 있습니다. 일부 마스크가 온도, 습도, 호흡률과 같은 물리적 변화를 모니터링하는 반면, EBCare로 알려진 이 마스크는 호흡 화학 물질을 실시간으로 분석할 수 있습니다.
EBC는 Exhaled Breath Condensate(호기 응축액)의 약자입니다. 이가 감지하는 화학 물질은 특정 질병과 관련된 다양한 건강 매개변수에 필요한 정보를 제공합니다. 예를 들어, 아산염 수준을 모니터링하면 천식 환자의 기도 염증을 평가할 수 있습니다.
이 솔루션의 주요 장점 중 하나는 실험실 결과를 기다릴 필요가 없다는 점입니다. 집이나 사무실의 편안함과 편리함 속에서 실시간으로 인사이트를 제공합니다.
EBCare의 장점에 대해 설명하면서, Wei Gao는 다음과 같이 말했습니다:
“코로나19 이후 사람들은 마스크를 더 많이 착용하고 있습니다. 우리는 이 증가된 마스크 사용을 원격 개인 맞춤형 모니터링에 활용하여 집이나 사무실에서 실시간으로 건강에 대한 피드백을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 이 정보를 사용해 의료 치료가 얼마나 효과적인지 평가할 수 있습니다.”
EBCare 작동 원리
모든 것은 호흡을 냉각하는 것에서 시작됩니다. EBCare는 수화젤 증발 냉각과 복사 냉각을 통합한 수동 냉각 시스템을 사용하여 마스크 위의 호흡을 효과적으로 차갑게 합니다.
냉각 과정은 호흡을 액체로 변환시키며, 이 액체는 일련의 모세관을 통해 센서로 전달되어 분석됩니다. 이는 바이오 영감을 받은 마이크로플루이딕스 장치의 한 종류이며, 액체 운반 메커니즘은 식물이 뿌리에서 물을 끌어올려 위로 운반하는 방식과 유사합니다.
분석이 완료되면, 결과는 개인의 스마트폰, 태블릿 또는 컴퓨터로 전자적으로 전송됩니다. 원활하고 편리할 뿐만 아니라, 스마트 마스크는 저비용이며 재료 비용이 단 $1에 불과합니다.
실제 시나리오에서 마스크 테스트
마스크 테스트 중 하나는 천식 또는 COPD 환자를 대상으로 진행되었습니다. 모니터링된 파라미터는 질산염으로, 이는 기도 염증 수준을 나타내는 바이오마커입니다.
마스크는 또한 인간 피험자에서 혈중 알코올 농도를 감지하는 데 효과적임이 입증되어, 현장 음주 운전 검사 및 기타 알코올 섭취 모니터링에 적합합니다.
다른 시나리오에서는 연구진이 신장 관련 질환에서 혈중 요소 수준을 평가하는 가능성을 조사했습니다. 신장이 악화되면 타액에 요소가 증가하고, 이는 암모니아 가스로 분해되어 호흡 응축액에 암모늄 농도가 높아집니다. 마스크는 이러한 변화를 감지할 수 있습니다.
마스크의 전망을 설명하면서, Gao는 다음과 같이 말했습니다:
“우리는 이 기술을 확장하여 다양한 건강 상태와 관련된 여러 마커를 포함하고자 합니다. 이는 다목적 일반 건강 모니터링 플랫폼을 만드는 기반이 됩니다.”
EBCare와 마찬가지로 최근 많은 솔루션이 등장했습니다. 이러한 솔루션은 의료 서비스를 보다 편리하고 포괄적이며 접근 가능하게 만듭니다.
2022년 5월, 연구자 그룹은 향상된 보호와 개인 건강을 위한 착용형 IoT 솔루션으로 스마트 마스크를 구상했습니다. 그들의 목적과 목표를 설명하면서, 연구자들은 다음과 같이 말했습니다:
“센싱, 소재, AI, 무선, IoT 및 소프트웨어의 통합은 사용자와 환경으로부터 실시간으로 건강 데이터와 건강 관련 이벤트를 수집하는 데 도움이 될 것입니다.”
솔루션의 잠재적 이점을 강조하면서, 제안자들은 기술과 의료의 결합이 어떤 결과를 낼 수 있는지 설명했습니다. 예를 들어, 이 경우 AI 기반 건강 데이터 분석은 정확한 진단 및 치료 계획을 통해 의료 비용을 예측하고 감소시킬 수 있습니다.
스마트 마스크가 돋보이지만, 헬스테크 분야에서 매우 혁신적인 제안을 제공한 기업들의 사례는 훨씬 더 많습니다. 다음 섹션에서는 이러한 기업 몇 곳을 살펴보겠습니다.
#1. MedTronic
MedTronic은 BioButton이라는 다중 파라미터 착용형 디바이스를 보유하고 있습니다. 이것은 의료 등급 착용형 디바이스로, 피부 온도, 휴식 시 호흡률, 휴식 시 심박수 등 신체의 주요 바이탈 사인을 지속적으로 모니터링할 수 있습니다. 이 솔루션은 Medtronic의 Healthcast™ 인텔리전트 환자 관리 시스템의 일부로, 원격 모니터링 및 연결 솔루션 포트폴리오에 포함됩니다.
BioButton은 작고 눈에 띄지 않으며 간편하게 부착할 수 있는 자체 접착형 디바이스입니다. 비침습적이며 환자는 왼쪽 상부 가슴에 착용할 수 있습니다. 연속 배터리 수명이 최대 16일에 달해, 하루에 1,440개의 바이탈 사인 측정값을 캡처할 수 있으며, 여기에는 피부 온도, 휴식 시 호흡률, 휴식 시 심박수와 같은 임상적으로 중요한 파라미터가 포함됩니다.
이 디바이스는 개인화된 기준선 알림을 탑재하고 있어 임상 알람보다 더 정확하고 효율적입니다. 급성 및 후기 급성 모드가 구성 가능하며 병원의 기존 EMR 시스템과 통합이 가능합니다.
Medtronic의 BioButton은 지속적인 원격 환자 모니터링을 가능하게 하며, 이는 다양한 장점을 제공합니다. 이는 번아웃을 감소시키고, 임상의 역량을 강화하며, 환자 만족도를 높이고, 병원 및 가정에서의 결과를 개선합니다.
이 디바이스는 수동으로 바이탈 사인을 수집하고 기록하는 시간을 최소화합니다. 환자는 야간에 빈번한 점검을 덜 받게 되어 더 편안함을 느끼고, 의료 시설은 입원 기간이 짧아지고, 예기치 않은 ICU 입원이 감소하며, 합병증 비율이 낮아지고, 신속 대응 팀 활성화 빈도가 감소함으로써 보다 최적화된 효율성을 달성할 수 있습니다.
이 솔루션은 COPD나 CHF와 같은 만성 질환을 앓고 있는 환자에게 특히 유용합니다. 전반적으로 사망률을 낮추는 효과가 있습니다.
MDT 가격 차트
2024년 5월, Medtronic은 재무 실적을 발표했으며, 이는 2024 회계연도(FY24) 4분기(Q4)와 회계연도 전체에 해당합니다. 해당 분기의 매출은 86억 달러였으며, 보고된 수치 기준 0.5% 증가하고 유기적으로는 5.4% 증가했습니다. FY24 매출은 324억 달러였으며, 보고된 수치 기준 3.6% 증가하고 유기적으로는 5.2% 증가했습니다.
이 기간 동안 Medtronic은 Evolut™ FX+ TAVR 시스템 및 Inceptiv™ 폐쇄 루프 척수 자극기를 포함한 다수의 솔루션에 대해 미국 FDA 승인을 받았습니다. 또한 중국 국가약품감독관리국(NMPA)으로부터 Symplicity Spyral™ 신장 탈감작 시스템 승인을 받았습니다. 또한 Affera Sphere-9™ 절제 카테터와 Simplera Sync™ CGM을 미국 FDA에 제출하여 이 시기에 승인을 요청하고 있습니다.
#2. Philips
Philips의 IntelliVue MX40은 이동 환자가 편안하고 편리하게 착용할 수 있도록 설계된 지능형 환자 착용형 모니터입니다. 환자가 진료 구역을 이동하는 동안에도 이 디바이스는 무선으로 IntelliVue Information Center iX에 데이터를 전송합니다.
게다가, 이 디바이스는 독특한 케이블 커넥터를 갖추고 있어 설계상 오염물 및 액체 수집을 최소화하고 고수준 소독제와 주기적인 멸균을 견딜 수 있습니다. 이전 솔루션에서 보았던 맞춤형 알람 시스템과 유사한 수준의 알람을 제공합니다.
환자 근처에 있거나 환자를 이동시킬 때, 디바이스는 알람을 정보 센터에만 표시합니다. 디바이스는 환자의 임상 요구에 따라 알람을 표시하고 소리내도록 구성될 수 있습니다.
이 디바이스는 에너지 요구가 간단하여 일회용 AA 배터리와 Philips 단일 충전식 배터리 모두와 함께 작동하며, IntelliVue 모니터와의 무선 근거리 연결을 통해 바이탈 사인을 캡처하거나 보다 포괄적인 뷰를 제공합니다.
디바이스는 연속적인 ST 및 QT 모니터링, FAST SpO2 및 임피던스 호흡을 포함한 12리드 ECG 정보를 얻을 수 있습니다. 최대 5개의 화면 형식을 지원하며, 모든 필요한 정보가 단일 터치로 즉시 제공됩니다.
PHG 가격 차트
2023 회계연도에, Philips는 매출 182억 유로와 조정 EBITDA 마진 10.6%를 기록했습니다.
대형 메드테크 및 범용 기술 기업인 Medtronic과 Philips가 혁신적인 헬스테크의 물결을 타고 있듯이, 연구자들은 헬스테크에서 보다 편리하고 유용하며 비용 효율적인 솔루션을 찾는 데 여전히 주저하지 않습니다. 오늘 기사에서는 이러한 연구 중 일부를 자세히 살펴볼 것이며, 이는 헬스테크의 미래가 어떻게 될지를 보여줍니다.
혁신적인 헬스테크의 미래
혁신적인 헬스테크가 우리 세계를 형성할 잠재력을 인정하여, 세계보건기구(WHO)는 공공 디지털 헬스 기술 팀인 PDH를 설립했습니다. 그 사명은 디지털 헬스 분야의 다양한 이해관계자와 협력하여 규범 지원, 시장 형성, 운영 지원이라는 세 가지 전략적 목표를 달성하는 것입니다.
PDH 팀이 수행하는 주요 이니셔티브에는 SMART 가이드라인 보장이 포함됩니다. 또한 팀은 디지털 헬스 요구 사항에 대한 조정된 평가에 기여하고, 각국이 현지 요구에 맞는 고품질 디지털 헬스 기술을 채택하고 확장하도록 지원함으로써 회복력 있고 지속 가능한 보건 시스템에 기여하고자 합니다.
디바이스 외에도 EY와 같은 잘 알려진 기업이 하드웨어를 넘어 소프트웨어와 데이터 지원을 제공합니다. 예를 들어 EY Smart Health Analytics는 실시간 데이터 세트를 관리하고, 사용자에게 중요한 방식으로 데이터를 분석하며, 현장에서 차이를 만드는 행동을 촉진하는 플랫폼입니다.
EY는 의료 제공자와 보험자를 지원하는 전담 헬스케어 트랜스포메이션 팀을 보유하고 있습니다. 이 팀은 사물인터넷(IoT), 5G, 인공지능(AI), 원격 모니터링 등 최첨단 기술 패러다임을 활용하여 시스템에 민첩성을 부여하고, 규모에 관계없이 가치를 잃지 않도록 돕습니다.
그리고 대기업이 직접 혁신적인 헬스테크에 참여하는 경우도 풍부합니다.
우리는 이미 Medtronic과 Philips와 같은 기업을 논의했지만, 현장에는 더 많은 기업이 있습니다. 예를 들어, Abbott(NYSE: ABT)는 최근 미국 식품의약국(FDA)으로부터 두 가지 새로운 일반 판매용 연속 혈당 모니터링(CGM) 시스템에 대한 승인을 받았습니다 – Lingo™와 Libre Rio™.
특히 언급할 가치가 있는 Lingo 시스템은 상완에 14일 동안 착용하는 바이오센서를 결합하고, 지속적으로 혈당 데이터를 스마트폰의 코칭 애플리케이션으로 스트리밍합니다. 즉, 신체의 언어를 해석하여 음식, 운동, 일상 스트레스에 대한 개인의 반응에 대한 인사이트를 제공합니다.
반면 Libre Rio는 18세 이상 인슐린을 사용하지 않는 사람들을 위한 일반 판매용 통합 연속 혈당 모니터링(iCGM) 디바이스입니다.
Philips는 앞서 논의한 솔루션 외에도 ePatch와 확장형 홀터를 출시했습니다. 이 패치는 3~14일 동안 연장된 홀터 모니터링을 제공하며, 간단하고 실행 가능하며 효율적입니다. 기술적으로 이 솔루션은 최첨단이라고 할 수 있습니다. 의료 등급 AI와 유연한 착용 옵션을 활용하여 착용자의 지정된 연구 기간에 따라 포괄적이고 실행 가능한 보고서를 신속하게 제공하며, 읽기 쉽고 인포그래픽이 첨부된 보고서를 제공합니다.
결론적 고찰
전 세계 인구 증가로 인해 세계 보건 시스템은 그 속도에 맞춰야 합니다. 진단 및 치료 시설의 물리적 접근성 부족은 전 세계적인 과제로 남아 있습니다.
개발도상국에서는 의료 시설에 대한 접근성이 사망률 개선의 장애물로 작용하고 있습니다. 착용형 또는 비침습형 헬스테크가 이 격차를 메울 수 있습니다.
AI, 고속 인터넷 및 전송 기술, 블록체인 및 기타 정교한 기술 패러다임을 활용함으로써 사용자는 저비용이며 쉽게 접근 가능한 진단 및 모니터링 서비스를 이용할 수 있게 됩니다.
앞으로 기업, 특히 대형 기술 기업들은 이러한 디바이스의 생산을 확대하기 위해 더 많은 자원을 투자해야 할 것입니다. 규모를 확대하면 적정 가격 경제에 도달할 수 있으며, 궁극적으로 모든 유형의 사용자가 혁신적인 헬스테크의 상승 물결에서 혜택을 받을 수 있습니다.
