무선 센서내장 ‘스마트’ 컨택트렌즈로 녹내장 > 비즈 트랜드

소비가전 및 휴대형 제품용 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)디바이스 시장의 세계 1위(출처:아이서플라이(iSuppli) 2009년 12월)인 ST마이크로일렉트로닉스(www.st.com, 한국 지사장 강성근)는 스위스의 의료기기 회사인 센시메드(Sensimed AG)가 개발한 혁신적인 연속 안압 측정기 플랫폼에 적용되는 무선 MEMS 센서를 개발 및 공급한다고 25일 밝혔다.

ST의 무선 MEMS 센서는 센시메드의 혁신적인 플랫폼에 전자식 판독 장치를 추가하기 위하여 기계적인 지원과 트랜스듀서(탐촉자, transducer) 및 안테나의 역할을 한다. 이 솔루션은 녹내장의 조기 진단과 환자 개인의 맞춤화된 치료를 통해서 향상된 질병 관리를 할 수 있도록 지원할 것이다.

SENSIMED Triggerfish라는 이름의 이 솔루션은 “스마트” 컨택트 렌즈의 형태로 제작되었으며, 여기에 내장된 얇은 스트레인 게이지(strain gauge, 기계 및 구조물 재료의 변형을 측정하는 기구)가 24시간 동안 눈의 굴곡을 모니터링함으로써 기존의 안과 장비를 통해서는 불가능했던 소중한 질병 관리 데이터를 제공한다.

녹내장은 전세계에서 두 번째로 큰 실명의 원인으로 시신경이 회복 불가능한 상태로 진행되어 결국에는 실명에 이르는 질병이다. 녹내장은 완치가 불가능하지만, 절절한 시기에 진단하고 치료하면 질병의 진행을 막을 수 있다. 기존의 표준 검사 방식은 정기적인 안과 검진을 통하여 안압계 (tonometer)라는 장비를 이용해서 안압 (intraocular pressure: IOP)을 측정하는 것이다.

하지만 녹내장 환자의 경우 안압이 하루에도 수차례 변하며, 수면중이거나 근무가 끝난 시간에 최고조에 이르기 때문에 안압계가 높아진 IOP를 검출하지 못할 수 있다. 그래서 시신경에 대한 상당한 손상이 일어난 후에야 녹내장이 진단되는 경우가 종종 발생하며, 많은 환자들에 있어서 부적절한 치료 때문에 질병이 악화된다.

센시메드사의 획기적인 솔루션은 스마트 컨택트 렌즈와 환자의 목에 장착하는 소형 리시버의 2 부분으로 구성된 시스템이다. 이 렌즈는 스트레인 게이지 이외에도 안테나, 소형의 전용 프로세싱 회로, RF 트랜스미터를 내장함으로써 측정 정보를 리시버에 전송한다. 이 렌즈는 무선 파장을 수신받아서 전원을 공급받기 때문에 배터리를 연결할 필요가 없다. 내장된 부품들은 환자의 시야를 방해하지 않게 렌즈 안에 탑재된다. 안과의사가 렌즈를 삽입하며, 다음날 환자가 돌아오면 렌즈와 리시버를 빼내어 24시간 동안 기록된 IOP의 변화를 확인할 수 있다.

센시메드사의 CEO인 쟝-마크 위즈메 (Jean-Marc Wismer)는 "임상 실험을 통하여 자사의 독보적인 플랫폼 기술이 상당히 많은 혜택을 제공할 수 있음이 입증되었다. 다음 단계는 선별된 지역에서 더 많은 병원을 대상으로 이 제품을 상용화하는 것이다. ST는 고정밀 MEMS 센서 기술을 개발 및 공급하는 업계의 절대강자로 인정받고 있을 뿐만 아니라 언제라도 혁신적인 고객들과 협력할 수 있는 만반의 준비가 되어있기 때문에, ST를 이 중대한 연구의 파트너로 선정한 것은 당연한 일이었다”라고 설명했다.

SENSIMED Triggerfish는 CE 마크를 취득하였으며, 현재 수많은 임상 실험을 거쳐 선별된 병원에서 상용화가 가능하다. 스위스의 제네바 대학 병원에서 Triggerfish를 사용해온 카웨 만수리 (Dr. Kaweh Mansouri) 박사는 “Triggerfish는 사용이 쉬워 환자 치료를 상당 부분 개선시켜 주었다”라고 말했다.

ST 엔지니어들은 현재 센시메드사와의 협력을 통하여 신뢰성 있는 MEMS 제품의 상용화 및 양산 준비를 마치고 혁신적인 안압측정 기술을 실현하기 위해 노력하고 있다. ST는 이 MEMS 센서의 개발을 2010년 2분기에 완료하고 2010년 3분기에 양산을 시작할 예정이며, 이후 식약청의 허가를 받아 의료진 및 환자에게 공급되어 품질 평가를 받을 예정이다. 센시메드사와 ST는 3사분기에 유럽 전역의 국가에 이 제품을 점차적으로 공급하고 2011년말에 미국 시장에 진출할 계획이다.

ST마이크로일렉트로닉스의 MEMS, 센서 및 고성능 아날로그 사업부 총괄 본부장인 베네디토 비냐 (Benedetto Vigna)는 “ST는 의료 분야의 진단 및 기타 적용 분야를 위한 무선 센서의 개발 및 제조를 위해 집중 노력해왔다. 신체에 장착되어 자체 구동되는 이 무선 센서가 적용된 제품은 녹내장의 위험성을 안고 있으며 녹내장을 앓고 있는 수백만 명의 사람들에게 큰 도움이 될 것이다. 센시메드사의 창의적인 애플리케이션은 의료계의 전문회사와 반도체 기업의 협력을 통하여 각기 다른 두 분야의 전문지식 및 노하우와 제조 인프라가 융합됨으로써 전세계 모든 사람의 건강과 행복을 향상시킬 수 있는 방법을 보여주는 완벽한 사례이다”고 말했다.

센시메드(Sensimed AG)는 의료 장비를 위한 통합 마이크로 시스템의 설계, 개발 및 상용화에 주력하고 있는 스위스 회사이다. 이 회사는 제네바 호 (Lake of Geneva) 지역의 세계적인 의료 장비 클러스터 내에 자리잡고 있다. Sensimed AG는 새롭게 특허 받은 무채혈 솔루션인 SENSIMED Triggerfish를 개발했는데, 이는 24시간 동안 안압을 모니터링함으로써 녹내장의 진단 및 치료를 크게 향상시킬 것이다.

이번에 발표된 센시메드사와의 협력은 ST와 여러 의료 분야의 전문가들 사이에 진행되는 다수의 제휴사업 중의 하나이다. 이러한 의료 부문 협력 사업으로는 디바이오틱 (Debiotech)사와의 인슐린 마이크로펌프, 메이요 클리닉 (Mayo Clinic)과의 원격 심장 모니터링, 베레두스 연구소 (Veredus Laboratories)와의 분자 진단 등이 있다.

<첨부자료>
- MEMS(micro-electro-mechanical system)는 실리콘의 전기적 특성뿐만 아니라 기계적 특성까지 적용된 기술이다. 기존의 실리콘 칩은 전자(electrons)가 정적인 실리콘 내에서 움직인다. 그런데 실리콘은 강철보다 더 단단하면서 탄성이 높은 것을 비롯해 여러 가지의 중요한 기계적 특성 또한 갖고 있다. 실리콘 트랜지스터를 구축하는 데 이용되는 기법들을 응용해서 캔틸레버(cantilever), 스프링, 심지어 기어 등과 같은 물리적 운동이 가능한 초소형의 실리콘 구조를 구축함으로써 초소형 센서 및 액티베이터(activators)를 제작할 수 있다.

- 녹내장은 일반적인 질병으로서, 2008년에 세계보건기구 (WHO)가 녹내장에 대한 인식을 촉구하기 위해 “세계 녹내장의 날”을 제정하였다. 전세계적으로 녹내장 환자수는 2012년에 약 6천만 명에 이를 것으로 전망된다.

- CE 마크는 유럽연합 (EU) 및 그 밖의 일부 국가에서 판매되는 제품에 필요한 필수적인 승인 마크이다. 이 마크는 제품이 건강, 안전성, 환경에 관한 EU 규정을 준수하고 있음을 인증하는 것이다.