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Forus Health

사례 연구:
개발 도상국에서의 치료 가능한 실명 근절 캠페인

인류의 미래는 저가의 휴대용 안검사 장비와 같은 경제적인 의료 서비스를 개발 도상국에 제공하는 데 달려 있습니다.

전 인구 안과 치료

Forus Health는 혁신적이고 저렴하며 휴대 가능한 안과 이미징 디바이스를 통해 안과 질환을 진단함으로써 개발 도상국의 의료 서비스 위기를 해결하고 있습니다. 전 세계적으로 약 2억 8,500만 명이 시각 장애를 겪고 있으며, 이 중 80%는 백내장, 당뇨병성 망막병증, 교정되지 않은 굴절 이상과 같은 예방 가능한 원인으로 인해 발생합니다.1 이는 약 2억 2,800만 명이 예방 조치를 통해 피할 수 있었던 시각 장애로 고통받고 있음을 의미합니다. Forus Health의 안과 이미징 디바이스는 컴팩트하고 내구성이 뛰어나며, 안과 전문의가 없는 상황에서도 최소한의 교육을 받은 기술자가 조작할 수 있도록 설계되어 있으므로 농촌 지역에서도 쉽게 도입하고 사용할 수 있습니다. 이 기기는 백내장, 녹내장, 당뇨병성 망막병증, 각막 질환과 같은 주요 질환을 감지합니다. 환자의 안구 이미지가 Forus Health의 클라우드 네트워크를 통해 자격을 갖춘 안과 전문의에게 전송되며, 환자는 몇 시간 내에 진단 결과를 받아볼 수 있습니다.

환자의 눈에 자극을 주지 않으면서 지속적으로 관찰하기 위해서는 안과 장비가 가시광선(VIS) 및 근적외선(NIR) 스펙트럼 모두에서 이미지를 캡처할 수 있어야 합니다. Forus Health의 설계에는 두 파장 대역에서 고품질 이미지를 캡처할 수 있도록 에드몬드옵틱스의 표준 및 맞춤 제작 광학 부품이 모두 사용되었습니다.  

실명 사례의 80%는 예방 가능하며, 전 세계 시각 장애인의 90%는 개발 도상국에 거주하고 있습니다.1

세계적인 위기 상황인 시력 저하

전 세계 시각 장애인 2억 8,500만 명 중 4,000만 명은 완전 실명 상태입니다.1 Forus Health의 본사가 위치한 인도에는 1,500만 명의 시각 장애인이 있습니다.2 이는 주로 의료 서비스 접근성이 떨어지기 때문이며, 안과 전문의 대 환자 비율은 약 1:60,000에 불과합니다. 다른 많은 국가들도 안과 진료 접근성 부족이라는 유사한 문제에 직면해 있습니다.

시력 저하의 주요 원인으로는 교정되지 않은 굴절 이상, 백내장, AMD(Age-related Macular Degeneration, 퇴행성 황반 변성), 녹내장, 당뇨병성 망막병증, 트라코마, 각막 혼탁이 있습니다(그림 1). 방치할 경우 증상이 악화되어 완전 실명으로 이어질 수 있습니다. 50세 이상 인구가 전체 실명자의 82%를 차지하며, 기대 수명이 높아짐에 따라 이 비율은 계속 증가하고 있습니다.1  

백내장 -  눈의 수정체가 혼탁해져 시력 상실을 초래하는 질환
그림 1: 백내장 - 눈의 수정체가 혼탁해져 시력 상실을 초래하는 질환
녹내장 - 시신경을 서서히 손상시켜 시력 상실을 초래하는 질환
그림 2: 녹내장 - 시신경을 서서히 손상시켜 시력 상실을 초래하는 질환
당뇨병성 망막병증 - 당뇨병으로 인해 발생하며 망막 손상을 유발하는 질환
그림 3: 당뇨병성 망막병증 - 당뇨병으로 인해 발생하며 망막 손상을 유발하는 질환
퇴행성 황반 변성 - 시야의 중심부에서 시력이 저하되는 질환
그림 4: 퇴행성 황반 변성 - 시야의 중심부에서 시력이 저하되는 질환

조산아 실명

전 세계적으로 매년 1,500만 명 이상의 아기가 조산으로 태어나며, 이는 전체 출생아의 1/10 이상에 해당합니다.3 이 중 60%는 남아시아와 아프리카에서 태어나며, 저소득 가정일수록 위험도가 더 높습니다. 저체중 조산아에게는 ROP(미숙아 망막병증)의 위험이 있으며, 이는 연약한 혈관이 비정상적으로 자라 망막에 흉터를 남기고 망막을 제자리에서 이탈시켜 실명을 유발할 수 있는 안과 질환입니다. ROP는 조기에 발견하고 교정하면 치료가 가능하며 실명을 예방할 수 있습니다.

Forus Health의 목표는 휴대 가능하고 저렴한 안과 장비 및 디지털 헬스 플랫폼을 기반으로 하는 대규모 검진 생태계를 구축하여 예방 가능한 실명을 근절하는 것입니다.  

직면 과제

Forus Health의 안과 장비는 렌즈, 미러, 폴라라이저 등 다양한 광학 부품을 필요로 했습니다. 이전 버전의 제품은 VIS 스펙트럼에서는 우수한 이미지를 보여주었으나, NIR 스펙트럼에서는 여전히 양호하지 못한 이미지를 생산했습니다. 선명한 반사로 이미지 중앙에서 뚜렷하게 보이나 검진 과정에서 간섭이 발생했습니다. 망막 표면과 각막 전체에 대한 일반적인 검사는 VIS 스펙트럼에서 이루어지지만, 눈에 자극을 주지 않고 지속적으로 관찰하려면 고품질의 NIR 이미지가 필요합니다.

Forus Health 역시 스타트업 기업이었기 때문에 제품 출시 기한이 촉박한 상황에서 투자 유치에 박차를 가해야 하는 어려움이 있었습니다. 스타트업 기업은 보통 시간과 비용에 민감하므로 비용을 최소화하면서 프로토타입을 개발할 수 있는 창의적인 방법을 찾아야 했습니다.  

해결책

에드몬드옵틱스는 Forus Health가 안과 장비 프로토타입을 개발하고 성공적인 결과를 얻어 양산 단계로 나아가도록 지원할 수 있었습니다. Forus Health는 평면-볼록(PCX) 렌즈 및 아크로매틱 렌즈와 같은 표준 구면 광학 부품을 특수 미러 및 필터와 결합하여 사용했습니다. 에드몬드옵틱스는 부품의 무반사(AR) 코팅이 NIR 스펙트럼에 이르는 더 긴 파장 대역을 커버하도록 조정함으로써 NIR 이미징 시 발생하는 시스템의 반사와 노이즈 문제를 해결했습니다. Forus Health의 제조 및 QA & RA 책임자인 R. J. Venkatramanan은 "에드몬드옵틱스 기술팀은 우리가 제품을 이해하고 품질을 개선하는 데 큰 도움을 주었습니다"라고 말했습니다.  

그림 5: NIR 조명을 사용하여 촬영한 안구 후부의 안저 이미지(이미지 출처: Forus Health)
그림 6: 백라이트를 사용하여 촬영한 안구 후부의 안저 이미지 (이미지 출처: Forus Health)
"에드몬드옵틱스의 지원 덕분에 제품을 제때 출시할 수 있었습니다."
- R. J. Venkatramanan, 제조 및 QA & RA 책임자

글로벌 안과 진료의 혁신

Forus Health는 시장 점유율과 생산량을 확대함에 따라, 예방 가능한 실명 퇴치를 위한 여러 과제를 해결할 수 있는 새로운 모델들을 출시했습니다. Forus Health의 대표 제품인 3nethra classic은 안구 전면과 후면의 이미지를 신속하게 캡처하고 전송하는 디지털 비산동(non-mydriatic) 안저 카메라입니다. 일반적인 산동(mydriatic) 기기는 이미지를 캡처하기 전에 동공을 확대합니다. 3nethra neo는 3nethra classic과 달리 산동 방식을 채택했고, 인체공학적으로 설계되었으며, 가볍고 휴대하기 편리하여 신생아 안구의 전후부를 120° 고해상도 이미지로 캡처할 수 있습니다. 이러한 접촉식 기기는 자격을 갖춘 의료진이 손쉽게 조작할 수 있으며 병원, 수술실, 신생아 중환자실(NICU) 등 다양한 임상 환경에 배치할 수 있습니다.

그림 7: 다양한 기능을 하는 3nethra classic(이미지 출처: Forus Health)
그림 8: 가볍고 인체공학적인 3nethra neo(이미지 출처: Forus Health)

모든 버전의 3nethra는 크기가 작아 농촌 지역에도 쉽게 운반 및 배치할 수 있으므로 Forus Health는 인도, 필리핀, 멕시코, 과테말라, 에티오피아, 미얀마 등의 국가에 필요한 안과 진료를 제공할 수 있습니다. 안과 병원 및 의원, 당뇨병 및 진단 클리닉, 시력 센터 등 다양한 의료 서비스 제공자들이 Forus Health의 고객입니다. Forus Health는 예방 가능한 실명이 더 이상 존재하지 않는 미래를 만들기 위해 계속 노력하고 있습니다.  

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참고 문헌

  1. “Global Data on Visual Impairment.” World Health Organization, World Health Organization, 2010, www.who.int/blindness/publications/globaldata/en/.
  2. The Tech Museum of Innovation. “Forus Health: 2017 Tech for Global Good Laureate.” YouTube, 4 November, 2017, https://www.youtube.com/watch?time_continue=31&v=IUKMnMD-ZY0.
  3. “Preterm birth.” World Health Organization, World Health Organization, 2018, https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/preterm-birth.
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