가슴에 붙이는 패치 하나만으로 신생아중환자실 영아의 무호흡 알람부터 폐 질환까지 감지할 수 있는 웨어러블 기술이 나와 주목된다.

특히 이 기기는 폐음 뿐만 아니라 심장 박동 감지는 물론 음식물의 이동 등까지 공간적으로 확인할 수 있다는 점에서 활용도가 높다는 것이 전문가들의 의견이다.

현지시각으로 16일 네이쳐(Nature)지에는 웨어러블 패치를 통해 신체의 소리를 지속적으로 모니터링하고 공간적으로 매핑하는 기술의 유효성에 대한 연구 결과가 게재됐다(10.1038/s41591-023-02637-5).

고성능 디지털 마이크와 가속도계를 갖춘 이 기기는 실리콘 캡슐화를 통해 길이 40mm, 너비 20mm, 두께 8mm의 초소형화한 웨어러블 패치로 노스웨스턴대 연구진에 의해 개발됐다.

내부에는 두개의 디지털 마이크가 양 방향으로 배치돼 외부 소리와 내부 신체 소리를 구분하며 플래쉬 메모리를 통해 이를 지속적으로 기록하고 블루투스를 통해 외부의 스마트폰 등으로 자료를 내보내는 구조로 가동된다.

연구를 주도한 노스웨스턴 의과대학 안킷(Ankit Bharat) 교수는 "이 기기는 고도로 숙련된 13명의 의사가 청진기를 사용해 동시에 폐 등 신체 부위의 소리를 듣고 실시간으로 진단을 지속하는 것과 같은 효과를 낸다"며 "매우 작은 기기를 통해 실시간으로 환자를 모니터링하기 위한 방법"이라고 설명했다.

현재 연구진은 이 기기가 만성 폐질환 환자와 신생아 중환자실의 영아들에게 활용이 가능할 것으로 기대하고 있다.

조산 등의 원인으로 신생아 중환자실에 입원한 영아들의 가장 흔한 사망 원인이 호흡곤란이나 무호흡증인 만큼 이를 실시간으로 감지할 수 있는 길이 열렸다는 것이다.

이에 따라 연구진은 캐나다 몬트리올 아동병원에서 신생아 중환자실 영아들을 대상으로 장치를 부착해 이에 대한 유용성을 검토했다.

그 결과 90% 이상의 높은 정확도로 신생아의 호흡 문제를 모니터링해 의료진에게 실시간으로 알람을 주는데 성공했다.

연구의 공동 저자인 시카고 의과대학 데브라(Debra E. Weese-Mayer) 교수는 "신생아 중환자실에 입원한 영아의 대부분은 청진기 보다 신체가 작아 기술적인 모니터링이 불가능한 상황에 있었다"며 "이 패치를 통해 비침습적으로 지속적 모니터링이 가능한 시대가 열렸다"고 평가했다.

이와 함께 연구진들은 만성 폐질환이 있는 성인 35명과 건강한 대조군 20명 등 총 55명을 대상으로 폐음을 분석하는 연구도 함께 진행했다.

그 결과 폐에서 나는 쌕쌕거림을 포함해 매우 미세한 폐음의 변화 등도 매우 높은 정확도로 잡아내는데 성공했다.

만성 폐질환 환자 등에 있어 의료기관 방문없이도 의료진이 환자의 폐음을 지속적으로 모니터링할 수 있는 방법이 생긴 셈이다.

특히 연구진은 미숙아의 복부에 이 패치를 착용해 현재 표준 치료인 와이어 시스템과 99% 동일한 운동성을 측정하는데도 성공했다.

장음을 지속적으로 모니터링해 소화 문제나 장 운동 장애 등을 조기에 발견하는데 성곤한 것이다.

안킷 교수는 "현재 이를 확인하기 위해 수많은 센서와 전선, 케이블을 연결해 신생아를 모니터링한다는 점에서 이 패치는 이 모든 선으로부터 아기를 해방시켰다"며 "신생아 관리는 물론 만성 폐질환, 장질환 환자들의 삶에 탁월한 자유를 줄 것"이라고 밝혔다.