수백만 명의 사람들이 스마트 워치로 심박수를 측정하거나 수면 활동을 모니터링합니다. 혁신적인 광학 센서 솔루션은 이제 성능을 개선하고 의학 관련 상태를 모니터링하여 잠재적인 건강 문제를 조기 또는 발생 전에 감지할 수 있습니다.
차세대 센서와 알고리즘을 통해 기기 제조업체들은 건강 상태 모니터링을 완전히 새로운 수준으로 끌어올렸습니다. 스마트 워치는 곧 피부를 통해 맥박뿐 아니라 혈압과 심박수, 체온, 혈중 산소 포화도와 같은 기타 많은 생체 신호를 측정할 수 있게 될 것입니다. 궁극적인 목표는 웨어러블 기기를 사용하여 새로운 상태를 더 빨리 식별하고 사람들이 아플 때 반응하는 것 대신 예방을 해주는 것입니다.
웨어러블 기기의 새로운 가능성이 폭발적으로 증가할 것으로 예상됩니다. 글로벌 인더스트리 애널리스트(Global Industry Analysts)1, 시장 연구원의 연구에 따르면 모바일 의료 기기의 매출이 2021년 $181억에서 2026년 $389억으로 성장할 것으로 예측했습니다. ams OSRAM은 대기업 및 중소 기업이 이 분야에 진출하고 새로운 디지털 건강 애플리케이션에 진입할 수 있도록 지원하고 있습니다. 빛의 생성 및 감지, 그리고 작은 센서 신호의 아날로그 및 디지털 처리에 대한 노하우를 통해 정확도를 지속적으로 개선할 수 있습니다. 혁신적인 발광 및 광학 센서 기술의 광범위한 포트폴리오를 제공하고 ams OSRAM에서 이러한 광학 시스템의 전체 제품군을 구성하기에 모든 개별 구성 제품군이 이에 부합할 수 있게 되었습니다.
디지털화와 결합된 웨어러블 기기, 접착 패치, 특수 액세서리의 기능은 건강 산업 부문을 근본적으로 변화시키고 있습니다. 그리고 이를 통해 모든 사람들을 위한 의료 서비스 실현이 가능하게 되었습니다. 예를 들어, 환자들은 건강에 해로운 당 수치가 높아지고 식단을 바꿔야 하는지 더 일찍 인지할 수 있습니다. 심장병 환자들은 일상 생활에서 치료 효과를 좀 더 쉽게 모니터링할 수 있습니다. 지능형 알고리즘은 임계값에 가까워지면 경고해 주며, 수백만 개의 데이터 세트를 사용하여 팬데믹이 발생하기 전에 병원체의 발병을 감지할 수도 있습니다. 수백만 명의 사람들이 심각한 질병에서 보호받을 수 있을 것이라 기대합니다. 또한 헬스케어 시스템은 수십억 달러를 절약할 수 있으며, 우리 모두의 건강한 삶을 연장시켜 줄 것입니다.
정밀하며 소형화된 센서가 중요합니다
차세대 웨어러블 기기용 새로운 센서 개발의 과제는 간단하지 않습니다. 만보기와 수면 추적기는 한때 웰빙 제품이었지만 이제는 실제 진단에 사용되며 의료 웨어러블 기기의 분야로 분류될 것입니다. 정밀해야 하며, 의료 기기로서 요구하는 바를 충족해야 하고 관련 당국의 합법한 승인을 받아야 합니다.
기기 제조업체는 스마트 워치나 반지와 같은 하나의 기기가 인체의 가능한 많은 정보를 알려주기를 원할 수 있습니다. 활력 측정에는 여러 기술이 사용됩니다. 심전도나 피부 전도성은 전기 신호를 기반으로 하는 반면, 심박 변이도와 혈중 산소 포화도는 특정 파장의 빛을 사용하여 측정합니다. 녹색 빛은 피부로 보내져 혈액에 의해 흩어지고 부분적으로 흡수됩니다. 방출된 빛의 소량은 포토다이오드로 다시 산란되어 복잡한 집적 회로로 감지됩니다. 혈액량이 심박변이도에 따라 변화함에 따라 빛의 흡수와 이에 따른 포토다이오드 신호가 심박수에 의해 조절됩니다. 이 원리를 광혈량측정(Photoplethysmography) 또는 short PPG라고 합니다.
또한 헤모글로빈 분자의 흡수는 산소가 연결되어 있는지 여부에 따라 다릅니다. 붉은색 및 적외선에 대한 PPG 신호를 측정하여 광학 신호에서 혈중 산소 포화도를 유추할 수 있습니다.
또한 헤모글로빈 분자의 흡수는 산소가 연결되어 있는지 여부에 따라 다릅니다. 붉은색 및 적외선에 대한 PPG 신호를 측정하여 광학 신호에서 혈중 산소 포화도를 도출할 수 있습니다.
개발자들은 데이터에서 더 많은 것을 배울 수 있다고도 믿고 있습니다. PPG 신호를 잘 분석한다면 이 신호에서 혈압도 도출할 수 있습니다. 고혈압은 뇌졸중과 심장마비를 유발할 수 있지만 최근에는 정확하지 않아 거의 모니터링하지 않습니다. 환자는 커프를 스스로 착용해야 합니다. 많은 사람들은 이를 불편하게 여기며 흥분 상태에서 측정하게 되면 잘못된 값이 나올 수 있습니다. 반면에 스마트 워치의 광학 센서는 소유자 자신도 모르게 24시간 내내 측정이 가능합니다.
ams OSRAM은 LED와 광학 센서 기술이 더 건강한 삶을 가능하게 하는 필수 구성 요소를 제공할 수 있다고 믿습니다. 당사는 사용자가 PPG, PTT, 혈압, SpO2 등과 같은 생체 신호를 감지할 수 있도록 신호 품질을 개선하기 위해 보다 효율적인 LED, 보다 민감한 포토다이오드, 고성능 AFE(아날로그 프론트 엔드)를 개발하고 있습니다. 또한 웨어러블 기기는 배터리 수명이 심하게 단축되지 않으면서 더 자주 측정이 가능하도록 전력을 적게 소비해야 합니다. 차세대 생체 신호 모니터링을 위한 최초의 통합 광학 센서 모듈에 대한 비디오에서 이를 확인하실 수 있습니다.
현재 라이트 이미터, 검출기, 소형 광학 솔루션 포트폴리오에 대한 자세한 정보는 여기에서 확인할 수 있습니다:
- 라이트 이미터, 검출기, 최첨단 프론트 엔드 솔루션
작은 것이 큰 것입니다
빛은 일반적으로 피부와 특히 특정 분자와 다양한 방식으로 상호 작용합니다. 이는 혈액 분석 대신 추가로 흥미로운 파라미터를 측정할 수 있는 몇 가지 옵션을 제공합니다(비침습적이고 매우 편리한 방법). 이전에는 실험실과 의료 기관에서만 가능할 수 있었던 서비스에 비해 효율적인 비용으로 사용이 쉬운 모바일 솔루션을 제공하기 전에 극복해야 할 몇 가지 기술적인 과제가 있습니다. ams OSRAM의 개발자들이 이러한 솔루션을 개발하고 있습니다.
ams OSRAM, 우리의 비전은 현장 진단, 생체 신호 모니터링, 체온 모니터링을 포함하여 파괴적인 혁신과 지속적인 변화를 위한 과감한 투자를 통해 광학 솔루션 분야에서 독보적인 리더가 되어 동급 최고의 수익성과 성장을 제공하는 것입니다. 의료 및 건강 솔루션에 대해 더 자세히 알아보세요.
1 글로벌 인더스트리 애널리스트, "전략의 새로운 연구를 통해 2026년까지 $389억의 웨어러블 의료 기기 글로벌 시장 강조" (PR Newswire)