헬스케어 기술이 급속도로 발전하는 현 시대에서, 애리조나 대학의 연구원들이 제시한 혁신적인 발명품이 웨어러블 헬스케어 기기의 전망을 새롭게 정의하고 있다. 생의학 공학 부교수인 필립 구트루프가 이끄는 연구팀은 기존의 "박스 및 스트랩" 디자인을 벗어난 혁신적인 웨어러블 메시 건강 모니터를 소개했다.
이 장치는 약 15cm 길이로 팔뚝 주위에 착용되며, 열가소성 폴리우레탄 메시를 사용한다. 이러한 디자인 선택은 스타일적인 면만이 아니라, 접착제 없이도 심박수와 체온을 측정할 수 있게 하여, 밀착되고 편안한 착용감을 보장한다. 구트루프는 이 장치를 착용하는 것을 발가락이 잘린 양말을 신는 것과 비슷한 경험으로 묘사하며, 가벼움과 생체 공생적인 특성을 강조한다.
심박수 및 체온 모니터링 외에도, 이 장치는 혈류 및 혈액량 모니터링을 위한 광용적맥파측정(PPG) 기능을 갖추고 있다. 전통적인 PPG 센서가 질량과 부피를 추가하는 반면, 이 기술은 센서를 메시에 내장하여 기존의 "브릭"이 필요 없게 함으로써 착용성을 향상시킨다.
메시 디자인은 착용성을 높이는 것뿐만 아니라 작업 효율성도 개선한다. 원시 센서 데이터의 온보드 컴퓨팅을 수행하고 장거리(LoRa) 통신 프로토콜을 활용함으로써, 이 장치는 고립된 산악 지역에서 24km에 이르는 효율적인 데이터 전송을 달성한다.
구트루프는 전통적인 커뮤니티 설정에서 LoRa의 장점을 강조하며, 장치 설계에 있어 LoRa를 논리적인 선택으로 만든다. 사물 인터넷(IoT) 배포의 핵심인 이 변조 기술은 최소한의 전력 소비로 장거리에 걸쳐 작은 데이터 패킷을 전송하는 데 매우 효율적이다.
LoRa 물리 계층 위의 MAC 프로토콜인 LoRaWAN을 적용함으로써, 장치와 기존 네트워크와의 호환성이 입증된다. Tektelic의 eDOCTOR와 같은 장치들은 의료 분야에서 LoRaWAN 기술의 글로벌 영향을 예시하며, 질 높은 의료 서비스 접근에 어려움을 겪는 개인에게 희망을 제공한다.
애리조나 대학의 웨어러블 메시 건강 모니터가 발전함에 따라, 원격 건강 모니터링을 위한 혁신적인 솔루션으로 자리매김하고 있으며, 접근성, 편안함, 기술 혁신의 원칙을 바탕으로 전 세계 건강 관리 개선의 길을 열어주고 있다.
AI in Healthcare: A Leap Forward with Wearable Mesh Health Monitors
In an era where healthcare technology is advancing by leaps and bounds, a recent innovation by the University of Arizona's researchers is redefining the landscape of wearable healthcare devices. The team, led by Biomedical Engineering Associate Professor Philipp Gutruf, has introduced a groundbreaking wearable mesh health monitor. This device, moving away from the conventional "box and strap" design, marks a significant shift in wearable healthcare technology.
The device, approximately 15 cm in length, is designed to be worn around the forearm, utilizing a thermoplastic polyurethane mesh. This design choice is not just a stylistic one; it ensures that the device can measure heart rate and body temperature without the need for adhesives, ensuring a snug and comfortable fit. Gutruf describes the experience of wearing the device as akin to wearing a sock with the toes cut off – a testament to its lightweight and biocompatible nature.
Apart from monitoring heart rate and body temperature, the device is also equipped with photoplethysmography (PPG) for monitoring blood flow and volume. Unlike traditional PPG sensors that add mass and bulk, this technology integrates the sensor into the mesh, eliminating the need for a fixed "brick" and enhancing the device's wearability.
The mesh design not only improves wearability but also operational efficiency. By performing on-board computing of raw sensor data and leveraging the Long Range (LoRa) communication protocol, the device can achieve better transmission efficiency, reaching up to 24 km in isolated mountainous regions.
Highlighting the advantages of LoRa in traditional community settings, Gutruf emphasizes its logical integration into the device design. As a cornerstone of the Internet of Things (IoT) deployments, this modulation technique excels in transmitting small data packets over long distances with minimal power consumption.
The application of LoRaWAN, the MAC protocol layer on top of the LoRa physical layer, ensures the device's compatibility with existing networks. Devices like Tektelic's eDOCTOR exemplify the global impact of LoRaWAN technology in the medical field, offering hope to individuals struggling to access quality healthcare services.
As the University of Arizona's wearable mesh health monitor continues to evolve, it emerges as an innovative solution for remote health monitoring, paving the way for improved global healthcare through its principles of accessibility, comfort, and technological innovation.
