바이탈 사인 측정을 위한 센서 기반 솔루션

연료 및 오일 압력 게이지에서 우리는 먼 길을 왔습니다. 이제 모든 기능이 계측되고 기록되므로 결함이 발생한 후 진단하고 심지어 예측할 수도 있지만 신체에 대해서도 동일한 작업을 수행하는 데 느립니다.
(출처:LMD)

우리 자동차는 센서로 가득 차 있습니다. 우리는 연료 게이지와 오일 압력에서 먼 길을 왔고 이제 모든 기능이 계측되고 기록되므로 오류가 발생한 후 진단할 수 있을 뿐만 아니라 예측할 수도 있습니다. 날씨에 적응하고 자원 사용을 최적화하는 스마트홈을 사용하여 가정에서도 동일한 작업을 점점 더 많이 하고 있습니다. 하지만 우리는 우리 몸에 대해 똑같이 하는 것이 느립니다.

건강을 위한 1세대 개인용 센서는 장난감에 불과했습니다. 그들은 아는 것이 유용한 것이 아니라 감지하기 쉬운 것을 측정했습니다. 사람들은 수집한 데이터에서 의학적으로 중요한 마커를 찾기 위해 열심히 노력하고 있지만 이는 말보다 수레를 앞세우는 것입니다. 즉, 필요한 것을 말하고 측정하는 것이 아니라 데이터를 수집한 다음 용도를 찾는 것입니다. 또한 FDA와 유럽 CE 마크가 의료 기기에 대해 높은 임계값을 설정한 데는 그만한 이유가 있습니다. 역사는 뱀기름으로 가득 차 있으며 의사들은 출처가 불분명한 장치에서 가져온 엄청난 양의 데이터에 회의적입니다.

그림 1:Kardia에서 작성자의 ECG 추적. (출처:AliveCore의 Kardia 모바일 앱 작성자)

변화는 휴대 전화에 연결하는 1-리드 ECG를 개발한 Alivecor(현재 Kardia라고 함)에서 처음 시작되었습니다. 이 기사를 작성하는 동안 내 Kardia에 이 기록을 만들었습니다. 그리고 모든 심장 전문의가 저에게 전화하기 전에 저는 번들 분기 블록을 남겼음을 압니다. 주기적으로 확인하고 변한게 없는지 확인할 수 있어서 마음이 편해요.

우리는 이제 센서와 휴대폰의 데이터 분석 능력을 활용하는 다른 진정한 의료 기기를 보기 시작했습니다. HealthyIO는 스마트 폰의 카메라를 사용하여 소변 검사 딥 스틱의 색상을 분석하는 매우 우아한 제품을 가지고 있습니다. 훌륭한 트릭은 카메라와 조명을 매번 보정할 수 있는 참조 색상 차트를 제공하는 것입니다. 결과는 값비싼 실험실 색도계의 정확도와 일치하지만 이미 주머니에 있는 깨끗한 의료 기기입니다.

그림 2:HealthyIO 스마트폰 기반 비색계 시스템. (출처:Healthy.IO)

다음 세대는 휴대전화에 내장된 의료용 센서가 될 것이며 사용자는 카메라나 GPS와 같이 무료로 사용할 수 있습니다. 우리 회사는 혈압, 온도, 혈액 산소, 호흡수, 맥박수를 측정하는 V-Sensor를 땅콩만한 크기에 몇 달러 비용으로 개발했습니다. Bluetooth가 활성화되고 e-Checkup 앱과 함께 작동하도록 설계된 V-Sensor는 클래스 II(유럽의 IIa) 의료 기기입니다. V-Sensor는 전화기를 만들 때 전화기에 내장되도록 설계되었지만 인터페이스 방식 때문에 전화기 자체가 의료 기기가 되지는 않습니다.

그림 3:스마트폰에 내장된 LMD V-Sensor는 LMD e-Checkup 앱과 함께 작동하여 가속도계 지원 위치 앱과 같은 다른 스마트폰 센서처럼 활력 징후 측정을 제공합니다. (출처:LMD)

고유하게 작고 저렴할 뿐만 아니라 절대를 측정하는 새롭고 특허받은 방법이 있습니다. 혈압. 고혈압은 살인자입니다. 평균적으로 4초마다 한 사람이 혈압이 상승하여 사망합니다. 알고 있다면 쉽게 치료할 수 있습니다. . 그렇기 때문에 절대 측정이 매우 중요합니다. 많은 기기에서 변화를 추정하려고 합니다. 맥박이 동맥을 따라 이동하는 방식에 따라 혈압이 달라지지만 모두 커프를 사용하여 자주 보정해야 합니다. 커프가 있는 경우 이미 고혈압이 있어 장치가 필요하지 않다는 것을 알게 된 것입니다. 우리는 100년 넘게 커프가 해온 일을 정확히 모방하기 때문에 접근 방식이 다릅니다.

커프처럼 우리는 손가락 끝에서 측정한 비틀림으로 동맥 압력의 균형을 맞추는 동맥에 가해지는 압력을 측정하고 필요한 압력을 생성하기 위해 더 세게 또는 더 부드럽게 누르도록 요청합니다. 이 접근 방식은 사용자와 통신하여 데이터를 수집하고 데이터를 분석하여 정확한 수축기 및 이완기 혈압을 찾는 데 엄청난 컴퓨팅 성능이 필요하지만 전화기의 2GHz 프로세서가 이를 제공할 수 있습니다. 그러나 노력할 가치가 있습니다. 커프는 정확하고 우리 솔루션과 마찬가지로 작동하기 때문에 모든 불편함을 감수했습니다.

참고 항목:
• 센서는 스마트폰으로 생체 신호 측정
• 의료용 웨어러블을 지원하는 특수 센서

센서의 자동 테스트 및 특성화를 포함하여 대량 생산을 위한 장치를 설계하고 제조 능력을 확립했습니다. 의료 기기로서 이것은 CE 마크를 획득하고 FDA, 중국의 NMPA 및 기타 모든 규제 기관의 승인을 받기 위한 전체 프로세스를 거쳐야 하며 우리는 이에 대한 정보 문서를 구축하고 있습니다.

블루투스로 전화나 컴퓨터에 연결되는 휴대전화나 웨어러블 또는 독립형 장치에 상관없이 이것은 모든 사람에게 5가지 기본 생체 신호를 제공합니다. 하지만 훨씬 더 많은 일을 합니다. 우리의 ASIC에는 손가락 끝과 다른 손의 손가락 사이를 측정하는 Kardia와 같은 1리드 ECG가 포함되어 있습니다. 측정된 데이터에서 동맥의 뻣뻣함과 각 박동에서 펌핑되는 혈액의 양인 심박출량을 찾을 수 있습니다. 가속도계와 같이 이미 전화기에 있는 다른 센서를 활용하여 심장 판막의 타이밍과 심장 움직임의 역학을 감지할 수 있습니다. 시간 경과에 따른 측정값을 추적함으로써 급작스러운 심장 마비에서 COVID-19에 이르기까지 많은 조건이 중요해지기 전에 감지할 수 있을 것으로 기대합니다.

V-Sensor의 향후 버전에는 다른 기능이 포함될 것이며, 그 중 일부는 이미 특허를 취득하여 개발 준비가 완료되었습니다. 그리고 우리가 원하는 만큼, 우리는 시장에 있는 유일한 사람이 아닙니다. 모든 휴대전화와 웨어러블 기기를 규제 기관에서 승인하고 진단 및 모니터링을 뒷받침하는 생체 신호를 측정하여 진정한 의료 기기로 만들기 위한 경쟁입니다.