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2018년 9월 17일 월요일

혈압을 측정하는 초음파 웨어러블 센서



(When worn on the neck, the device records central blood pressure in the carotid artery (CA), internal jugular vein (Int JV) and external jugular vein (Ext JV) Credit: Chonghe Wang/Nature Biomedical Engineering)​

(The island-bridge structure allows the patch to be flexible and stretchable. Credit: Chonghe Wang/Nature Biomedical Engineering)​

 UCLA (University of California San Diego)의 연구팀이 24시간 혈압을 측정할 수 있는 웨어러블 센서를 개발했습니다. 이들이 개발한 센서의 원리는 초음파를 이용해 피부와 근육, 지방층을 뚫고 수cm 아래 있는 큰 혈관의 압력을 측정하는 것으로 매우 작은 센서 어레이가 아일랜드-브릿지 구조 (island-bridge structure)로 연결되어 초음파 신호를 보내고 수집합니다.


 이 플렉서블 센서에서 가장 기대되는 부분은 일반인에서 혈압을 측정하는 웨어러블 센서보다 오히려 중환자에서 중심 ​혈압 (central blood pressure)을 측정할 수 있다는 점입니다. 목에서 측정하는 중심 정맥 혈압은 매우 중요한 임상 정보를 담고 있지만, 이를 측정하기 위해서는 큰 혈관 안으로 기기를 넣어야 하는 매우 침습적인 과정이 필요합니다. 이를 피하기 위해 펜처럼 생긴 압력계 (tonometer)를 쓰지만 정확히 목정맥(jugular vein) 위에 놓기 어려워 측정할 때 마다 값이 조금씩 다르게 나오는 문제가 있습니다.


 새롭게 개발된 플렉서블 센서는 매우 간단하게 붙여 지속적으로 모니터링이 가능하고 환자가 몸을 움직여도 문제가 없기 때문에 비침습적 방법으로 중심 정맥 혈압을 측정할 수 있어 중환자 치료 및 수술 환자 모니터링에 매우 획기적인 방법을 제시할 수 있을 것으로 기대됩니다. 문제는 얼마나 정확하게 측정할 수 있느냐는 것입니다. 정확도가 떨어진다면 환자에게 치명적인 결과를 가져올 수 있기 때문입니다.


 연구팀은 이 플렉서블 센서가 목은 물론 팔 다리와 신체 어디에서든 작동할 수 있으며 움직이거나 운동을 해도 문제 없다고 설명했습니다. 정확도만 확보할 수 있다면 고혈압 환자 및 기타 심혈관 질환 환자에서 정교한 혈압 모니터링이나 관리가 가능해질 것으로 기대됩니다. 물론 앞으로 상용화까지는 많은 과정이 남아있을 것입니다.


 참고



​ Chonghe Wang et al, Monitoring of the central blood pressure waveform via a conformal ultrasonic device, Nature Biomedical Engineering (2018). DOI: 10.1038/s41551-018-0287-x




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