비디오는 의료의 미래이며 컴퓨터 비전의 혁신이 핵심이라고 Presage Technologies의 마케팅 이사인 Coryn Ramirez는 말한다. 새로운 첨단 신호 및 이미지 처리 방법을 통해 이제 일반 전화 카메라는 매우 가변적인 동작 및 조명을 포함하여 가장 까다로운 조건에서도 심장 박동에서 전기에 이르기까지 모든 것을 측정할 수 있다. 현재 Presage Technologies는 이러한 기능을 의료 분야 및 그 외의 다양한 새로운 응용 분야에 적용하고 있다.

 

"우리는 제공자와 환자 모두를 위한 의료의 형평성과 접근성을 높이고 싶다."라고 Ramirez는 말한다. “원격 의료나 생명 유지에 액세스하는 데 400달러의 Apple Watch가 있어서는 안 되는 장벽이 있다. 우리는 비디오의 힘을 활용하여 모든 당사자에게 더 효율적이고 비용 효율적이며 안전한 비디오를 만들고 싶다."

 

Presage Technologies는 환자가 어디에 있든 무엇을 하고 있든 생체 신호를 캡처하고 분석할 수 있는 비디오 플랫폼을 통해 컴퓨터 비전의 이러한 발전을 적용했다. 비접촉식의 지속적이고 수동적인 비디오 모니터링이다. 어떤 유형의 웨어러블도 필요하지 않다. 지속적인 모니터링은 환자가 하루 일과와 다양한 수준의 노력을 통해 이동함에 따라 모든 데이터가 컨텍스트에 포함됨을 의미한다. 이 기술은 현재 심박수와 심박수 변동성, 호흡수 및 호흡 품질을 식별하고 추적할 수 있다. 그들은 산소 포화도를 포착하는 능력을 입증했으며 현재 혈압 측정을 위해 노력하고 있다.

 

안전, 비용, 장비, 환경 및 기타 고유한 시나리오에 대한 업계의 우려를 해결하는 광범위한 애플리케이션에서 의료 산업의 거대한 게임 체인저이다. 그러나 Presage의 생물의학 이미징 이사인  Aya Eid 박사는 의료 산업 외부에도 적용할 수 있다고 말한다.

 

"생리학이 유익한 의미가 있는 곳이면 어디든지 우리는 가치를 제공할 수 있다."라고 Eid 박사는 말한다. 여기에는 의사의 진료실 외부에 있는 응용 프로그램이 포함된다.

 

사용 사례의 확장

 

Eid는 건강 관리가 먼저 집에서 시작하는 여러 설정으로 구성되어 있다고 말한다. 휴대폰을 사용할 때마다 생체 정보를 수집하는 경우 해당 통계를 1차 진료 또는 병원 관리 시스템과 통합할 수 있다. 그런 다음 의사와 연결할 때마다 의사는 1년에 한 번 수집한 단일 데이터 포인트 대신 추세를 볼 수 있다. 환자와 의료 제공자 모두의 안전은 비접촉 상태일 때 더 잘 제공되며, 비디오로 제공되는 생명 기능은 원격 의료를 더욱 효과적으로 만든다.

 

병원 환경에서는 응급실에서 원격 모니터링을 사용하여 분류할 수 있다. 또한 환자를 돌볼 의료 제공자가 충분하지 않은 경우 자동으로 모니터링되는 바이탈은 의료 인력에 대한 부담을 줄이고 환자 치료를 개선한다.

 

이미 지속적으로 영상으로 아기를 모니터링하고 있는 NICU에서는 영상으로 활력을 불어넣는 것으로 신생아와 함께 앉아서 부착되는 케이블이나 전자 제품의 양을 대체하거나 줄일 수 있다.

 

또한 환자의 결과를 예측하고 환자가 언제 퇴원해야 하는지를 결정할 수 있는 모델에 대해 많은 유망한 작업이 진행되고 있다. 데이터가 많을수록 이러한 모델의 성능이 향상되며 지속적인 모니터링이 모든 차이를 만들 수 있다. 환자가 집에 도착하면 이 모델을 통해 환자에게 필요한 추가 치료가 무엇인지 결정하여 재입원을 줄일 수 있다.

 

요양원의 노인 인구와 같은 장기 입원 환자 치료 상황에서 간호사는 종종 인력이 부족하며 지속적인 모니터링이 매우 중요할 수 있다. 또한 심각한 장애가 있는 환자 또는 뇌졸중이나 뇌 손상과 같은 외상적 사건 이후에 지속적으로 모니터링하면 말 그대로 생명의 은인이 될 수 있다.

 

교도소 환경과 같이 정신적, 육체적 웰빙을 모니터링해야 하는 비전통적인 의료 환경에서 비디오 기반 측정항목 및 비디오 기반 분석은 활력을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 행동의 변화 또는 불규칙한 활동도 측정할 수 있다.

 

전반적으로 개인 보호 장비(PPE)뿐만 아니라 현장에서 환자의 필수품을 가져와야 하는 실제 직원의 비용도 크게 절감된다.

 

Ramirez는 "현재 간호사가 부족한 산업에서 바이탈은 평균 5분 1초가 소요되며 간호사 시간에만 환자 100만 명을 방문할 때마다 284만 달러의 비용이 든다."라고 말한다. "우리의 소프트웨어와 기술을 사용하면 비용을 훨씬 적게 절감할 수 있다."

 

전장의학에서 의료진은 외상이 발생한 후 1시간을 의미하는 '골든타임'을 일컫는다. 환자의 예후가 떨어지기 시작하기 전에 부상을 치료하는 가장 중요한 시간으로 간주된다. 군인들은 종종 도움을 기다리는 동안 부상을 처리해야 한다. 의료 장비를 휴대할 필요 없이 휴대전화를 휴대하기만 하면 즉시 생명을 구하고 전장에서 부상을 더 잘 처리할 수 있다.

 

드론과 통합된 이 기술은 대규모 사상자나 한 지역에 부상자가 많은 상황을 분류하는 데도 도움이 될 수 있다. 이를 통해 EMT는 즉각적인 지원이 필요한 환자를 처리하는 데 필요한 정보를 얻을 수 있다.

 

피트니스 및 웰빙 산업에서도 엄청난 응용 프로그램이 있다. Peloton 및 스마트 미러와 같은 가정 내 피트니스 기기의 등장으로 운동하는 동안 생체 정보를 모니터링하는 제품 및 서비스에 대한 소비자의 관심도 높아졌다. 이는 Peloton과 같은 회사의 수익에 직접적인 영향을 미칠 수 있다고 Ramirez는 말한다.

 

"회사의 심장 모니터 비용은 49달러이며 우리 소프트웨어로 전환하면 막대한 비용을 절감할 수 있다."라고 그녀는 말한다. "이는 공급망, 배송, 반품 또는 사용자 간 청소가 필요 없는 Peloton에 더 높은 마진을 제공하는 동시에 소비자에게 더 낮은 가격으로 이어진다."

 

웰빙 측면에서는 운동 선수와 물리 치료 분야에서 성능을 모니터링하고 향상시키기 위한 응용 프로그램이 있다. 스트레스를 줄이고 불안을 낮추며 심리적 웰빙을 개선하기 위해 바이오 피드백 기반 응용 프로그램에 사용할 수 있다. 음주 운전을 줄이거나 트럭 운전자가 운전하기에 너무 피곤하지 않도록 하기 위해 자동차 모니터에 내장될 수도 있다.

 

내부 비디오 모니터링

 

Presage의 생물 의학 공학 이사인 Jim Winkelmann 박사는 Presage가 설명 가능한 알고리즘을 사용하도록 하기 위해 최선을 다하고 있다고 말한다.

 

Winkelmann은 "설명 가능한 알고리즘을 개발하면 의사로부터 훨씬 더 많은 신뢰를 얻을 수 있고 규제 기관과도 엄청난 경쟁 우위를 확보할 수 있다고 믿는다."라고 말한다. "FDA는 당신이 '우리는 이것이 어떻게 작동하는지 모르지만 작동한다'라고 말할 때 그것을 좋아하지 않을 것이다. 그것은 잘 날지 않을 것이다."

 

이를 위해서는 의학 및 생리학에 대한 전문 교육이 필요하다. 이를 위해 팀에는 상위 대학의 생물 의학 엔지니어가 포함된다. 팀원들은 혈류를 이해하는 데 도움이 되는 생물학적 유체 역학 수업과 빛이 조직과 상호 작용하는 방식을 이해하는 데 도움이 되는 고급 광산란 수업과 같은 추가 교육도 진행했다.

 

이 기술은 환자의 얼굴에서 거의 보이지 않는 미세한 변화를 감지하여 작동한다. 심장이 뛰면 산소가 풍부한 혈액을 얼굴로 보낸다. 심장이 이완되면 나머지 혈액은 주로 탈산소화된다. 산소가 공급된 혈액과 산소가 제거된 혈액은 색상이 약간 다르기 때문에 실제로 심장이 뛰면 얼굴 색상이 바뀐다.

 

그로부터 그들은 심장 박동수와 변동성 데이터를 포기하는 혈류 추적을 추출할 수 있다. 색상 분석은 혈액 산소화를 나타낼 수 있으며 해당 혈류의 다른 측면은 혈압 데이터를 제공한다.

 

"우리의 강력하고 설명 가능한 알고리즘은 매우 역동적인 상황에서 이 모든 작업을 수행할 수 있다."고 그는 말한다. “우리는 트레드밀, 운동용 자전거, 양치질에서 호흡과 혈류 흔적을 추출했다. 우리는 어둠 속에서도 해냈다.”

 

그들은 전문 지식과 배경뿐만 아니라 사용하는 데이터의 다양성과 관련하여 회사 팀의 다양성을 강조하여 데이터가 최대한 정확하고 편향되지 않도록 하고 있다. 그리고 이러한 비디오 솔루션은 클라이언트의 아키텍처나 사용 사례에 따라 조정할 수 있다.

 

Ramirez는 "비디오가 의료 산업의 미래임을 알고 있으며 이를 활용하여 모든 당사자에게 보다 효율적이고 비용 효율적이며 안전한 동영상을 만들고자 한다."고 말했다. "동영상에 의한 바이탈은 환자와 제공자 모두에게 더 안전하고 비용을 크게 절감하며 형평성을 고려한 방식으로 이전에 할 수 없었던 데이터를 수집하여 전반적으로 환자 결과를 개선한다."

 

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