ワイヤレス医療機器の事例
ワイヤレス医療機器は、IoT 市場で最も急成長しているニッチ市場の 1 つです。人間性向上のためのムーブメントに参加する方法と理由をご紹介します。
For the Love of Life
有名な映画の一節を言い換えるには... 医学、工学、ビジネスはすべて、生命を維持するために必要な崇高な追求ですが、愛があるからこそ私たちは生き続けられるのです。私たちの動機の中で最も永続的なもの、それは愛が私たちを革新へと駆り立てるということです。
ヘルスケアにおける IoT の応用は、私たちが愛する人々に良好な医療管理を提供し、生活の質を向上させ、病気や怒りの周辺にいる人々に安心を提供するというニーズによっても推進されています。
このように普遍的で確固たる動機により、WHOは、来年末までに10億人以上の人々がより良い健康と幸福を享受し、10億人が経済的困難を経験することなく必要な保健サービスを受け、10億人以上が健康上の緊急事態からよりよく保護されることを目指すTriple Billionビジョンを立ち上げました。
残念ながら、COVID-19 のパンデミックは、この崇高な目標を達成するための近年の進展のほとんどを覆す脅威となり、世界中の苦しんでいるコミュニティが利用できるケアのレベルに大きな格差があることが明らかになっています。
WHO の 2021 World Health Statistics 報告書によると、「地域的には、必須サービスを提供する医療従事者の数の分布は、疾病の負担が最も高い場所で最も密度が低くなっています。国の人口密度が相当高い場合でも、首都や都市中心部と比較すると地方、遠隔地、僻地の地域間では不平等が残っています。」
最新のデータによると、医療従事者の数の分布は、WHO アフリカ地域で最も低く、人口 10000 人当たりわずか 3 人の医師と看護スタッフ10 名が従事しているだけです。多くのOECD OECD諸国の多くでは、遠隔地における医師の供給不足が懸念されています。また、一般開業医の高齢化が進み、総人口の増加に対応しきれなくなっていることも問題です。
また、WHOの報告書によると、主要な非感染性疾患のうち、糖尿病の年齢標準化有病率は上昇傾向にあり、昨年だけで世界的に3% 増加していることが明らかにされています。2045 年までに、世界中で 7 億人の成人が医療システムに重大な疫学的および経済的負担を引き起こし、糖尿病に罹患すると推定されています。
Silicon Labs は、IoT の変革の力を強く信じてリードし、社会的および環境的に大きなメリットをもたらします。この目を見張るような報告によって、私たちは医療サービスの提供をサポートするスマートテクノロジーの採用を迅速に拡大する素晴らしい機会を手に入れました。医療サービスのキャパシティの過負荷、効果的な診断と遠隔治療のためのデータ集約の実現に関連する課題に対応し、最終的には、私たちと私たちの愛する人たちの日常生活のあり方を改善します。
コネクテッドケアの現金化
パンデミック発生後、遠隔医療への関心と需要は急速に高まっています。例えば、英国では、2020年 2月から6月にかけて、プライマリーケアの遠隔診察の割合が3倍に増加しました。これはMedtech（医用技術）の世界が活用しようとしている動きです。最近のマッキンゼーのレポートでは、Medtech（医用技術）企業のコロナ前の収益の平均 10 パーセントが、デジタル・ヘルス・ソリューションに基づくものであったことが示唆されていますが、この数字は 5 年以内に 50 パーセントを超えると予測されています。
ワイヤレス技術の進歩を活用したウェアラブル医療技術は、リモートでの疾患管理を支援し、患者のモニタリングを可能にしながら、混乱を最小限に抑え継続的なケアを受けることができるようにします。この技術の進化により、政府機関により検討されている新たな法律、規制、商業上の検討事項が生じていますが、ポータブル医療機器の市場は急成長する見通しです。現在のハイテク企業や新興企業はすべて、疾病予防と医療提供のためのコネクテッド・デバイスにおける未開拓の機会を認識しています。そのため、世界のワイヤレス医療機器市場は、2025年までは 12% の CAGR で成長し、IoT デバイスメーカーの対応可能な収益は推定 170 億米ドル増加すると予測されています。
コネクテッド糖尿病デバイスの分野では、すでに大きなイノベーションが進んでいます。この主な進化は、血糖モニタリング装置で実施されるスポット測定から、持続血糖モニタリングで実施される 24 時間年中無休の24/7 操作への移行です。ハンドヘルドリーダーはスマートフォンに置き換わりつつあり、洗練された管理アプリが自動データロギング、レポート、安全な識別機能を提供します。別々のデバイスによってワイヤレスで制御されるインスリンポンプは、最終的には完全に使い捨てとなるように小型化されています。この小型化により、小さな電子パッケージの必要性が高まり、半導体の世界に拍車がかかり、デバイスメーカーにとって有利な産業が誕生しています。
ポータブルの力
今日、ポータブル医療製品の接続は Bluetooth® Low Energy が中心となっています。Wi-Fi またはその他の独自の通信プロトコル（グリッド接続され、その結果低消費電力のニーズに対してそれほど厳しくない CPAP 装置など）を実行する製品にはいくつかありますが、Bluetooth Low Energy は、大多数の製品の主要なソリューションとなっています。さまざまなレポートによると、2021 年に出荷された Bluetooth Low Energy 技術対応デバイスは 50 億台を超え、2015 年から 40% 増加しました。
Bluetooth Low Energy は 2.4GHz 帯で動作し、通常 15～ 20 メートルの範囲で 1Mbps の帯域幅を備えているため、コネクテッドデバイスはスマートフォンに安全に接続し、この非常に強力なヒューマン・インターフェイスに埋め込むことができます。また、Bluetooth Low Energy は、データの報告や、ユーザーによる不適切な使用時のアラームの生成などの新しい機能も提供します。そして、消費電力が非常に低いため、医療機器は標準的なコイン型電池で数年間も動作できます。
Bluetooth Low Energy プロトコルが事実上の通信標準になりつつあるため、セキュリティとデータプライバシーの技術要件は急速に増加しています。セキュリティ上の懸念は、未対処のまま放置すると進歩を後退させるリスクがあり、消費者の購買意欲を妨げてしまう可能性があります。米国議会は2020年 12 月に、IoT 製品を米国政府に 販売するすべての企業に最低限のセキュリティを義務付ける最初の法案を可決しました。カリフォルニア州消費者プライバシー法（§ SB-327）のような法律では、ユーザーデータを保護するために、コネクテッドデバイスに合理的なセキュリティ機能が必要となります。
Silicon Labs は、すべてのコネクテッド糖尿病デバイス向けの保護プロファイルの開発を任されている DTSec などの標準機関と緊密に連携しています。当社は IEEE P2621 委員会の一員として、すべての糖尿病と今後すべてのウェアラブル医療機器のセキュリティ基準に着目しています。NIST や FDA などの団体は、新製品の安全な試運転、ソフトウエア実行前の認証、すでに導入されている製品の耐用期間管理のための保護策を批准することで、ポータブル医療製品を著名なリモートおよびローカルでのサイバー攻撃から保護するのに役立つ、新基準の開発に協力しています。
やるべき仕事があります
ムーアの法則は、進歩に直結しており、非常に安価で小型の Bluetooth Low Energy 接続チップが、使い捨て型のリアルタイム・データ収集への扉を開きます。サイズの縮小、より大きなフラッシュ/RAM オプション、無線周波数性能と消費電力の改善により、ポータブル医療技術の市場は、新たな消費者セグメントやアプリケーションへと拡大するでしょう。それには、ワイヤレス接続された経皮パッチにより、薬物送達のコントロール、スマート吸入器、コネクテッド体重計などがあります。これらは、BD Medical 、Shanghai Berry、Nonin のような先駆者の肩に立つことになるのです。
社会的および環境的に大きなメリットをもたらすIoTの変革の可能性は、デバイスメーカーやエンドユーザーの信頼に関する懸念にうまく対処しない限り、完全に実現することはできません。市場に投入される製品は、堅牢なワイヤレス接続と、耐久性のある超低消費電力動作によるバックアップで、精度と速度において正確な測定を安全に提供しなければなりません。次に、デバイスとその製造の複雑さとコストを削減する必要があります。製品発売後は、その製品のソフトウェアは、製品ライフサイクル全体を通じて、インストールされたベース全体に渡り、継続的に改善、テスト、配布する必要があります。コネクテッド製品を、あなたのポケットに入っている携帯電話と同じくらい一般的なものにするには、ユーザーの負担を最小限に抑えるために、デバイスは簡単でシームレスな統合ができることを保証する必要があります。
ビッグデータのクローズアップとパーソナル
遠隔医療の利用が増加（そしてコストが減少）すると、すぐにポータブル医療機器によって医療機器により、糖尿病などの非伝染性疾患による早期死亡を劇的に減少させ、個人の平均寿命を何年も延ばせるようになるでしょう。低コストで日常的に使用できる使い捨てのコネクテッドデバイスで常に健康状態を監視することで、身体と骨の中で何が起こっているかを特定し、病気の発症を防ぐためにオーダーメイドの予防策を提案することができるようになります。人間の身体そのものがコミュニケーションの媒体となり、反応性医学の時代は過ぎ去っていくでしょう。
ポータブル医療機器は、電波でデータを共有することに抵抗がなければ、コスト、アクセシビリティ、特権といった制約からユーザーを解放してくれるでしょう。
そして、リソースが不足している貧困国でも、高度な診断と集計データにより、より迅速に医療による介入ができるようになるはずです。当社で蓄積されたデータは、AI を搭載した機器の基盤となり、すべてを迅速に処理して、精度の高い予測と治療の提供を実現します。私たちが力を合わせれば、医療を根本から再構築し、すべての人に積極的な医療を提供する夜明けを迎えることができるのです。
医療は、今日十分な医療サービスにアクセスできない何十億人もの人々にとって、ますます利用しやすくなっていくでしょう。私たちは、WHOのTriple Billionのターゲットを打ち破り、すべての人がより長く生き、より豊かになることを実現することができます。
今、ワイヤレス医療機器のゲームに参加する大きな理由があるのです!
ワイヤレス医療機器開発を今すぐ始める
ワイヤレス医療機器の開発には、基本的なエンジニアリング上の課題が 3 つあります。すなわち、
- 精度とスピードで正確な測定を保証する
- 堅牢な技術で Bluetooth 医療機器のワイヤレスセキュリティを強化する
- 設計と低消費電力設定により、電池寿命を最大化する
Silicon Labs は、最も低消費電力で安全な Bluetooth Low Energy ポートフォリオを提供します。当社の Series-2 SoC は、優れた低消費電力、アナログ性能、トータル・システム統合を提供します。当社の Bluetooth Low Energy ソフトウェア・スタックは、数百万の製品に搭載されて出荷されており、数十台もの Android および iOS のスマートフォンによる厳格な堅牢性テストを通っています。当社は、コネクテッド糖尿病デバイスの接続から始まり、血糖値モニタリング、持続血糖値モニタリング、インスリンポンプ、パルスオキシメーターなどのアプリケーションに至るまで、幅広いシステム知識を有しています。当社は包括的な Secure Vault テクノロジーを導入し、物理的な保護とデジタル保護を保証し、米国や EU の規制を満たしながら、最新の NIST および FDA セキュリティ要件もサポートしています。
当社が提供する製品概要と、あなたが次回のプロジェクトで当社製品の導入を検討すべき理由については、ポータブル医療機器のページをご覧ください。
