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환자를 실시간으로 모니터링 하는 웨어러블 청진 센서





 (출처: Northwestern Medicine)

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청진기는 가장 기본적인 의료 진단 도구 중 하나로 의사의 상징으로도 여겨집니다. 하지만 환자를 지속적으로 모니터링 하기에는 적합한 수단은 아닙니다. 항상 의사가 청진만 할 순 없는 일이기 때문입니다. 이런 이유에서 웨어러블 청진기가 개발되고 있으나 아직 임상에서 쓰임새는 제한적입니다. 그럼에도 환자의 호흡이나 심박음, 장의 움직임을 지속적으로 모니터링 할 수 있고, 환자가 착용한 상태로 일상 생활도 가능하다는 점에서 관련 연구가 활발합니다.

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그중에서 노스웨스턴 대학 (Northwestern University) 연구팀이 개발한 웨어러블 청진 센서는 실제 임상 환경에서 사용할 수 있는 것과 가장 근접한 형태로 보입니다. 반창고와 비슷한 20x40mm 정도의 크기에 8mm의 두께를 지니고 있습니다. 센서에는 두 개의 마이크로폰이 있는데, 하나는 환자를 청진하기 위한 것이고 다른 하나는 주변 소음을 제거하는 노이즈 캔슬을 위한 것입니다. 그리고 배터리, 블루투스 모듈 등이 일체형으로 되어 있습니다.

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연구팀은 이 센서를 신생아 중환자실에 있는 미숙아 15명에게 장착해서 기도, 폐, 장의 움직임을 모니터링 했습니다. 그리고 35명의 만성 폐질환자와 20명의 건강 대조군에서 이 웨어러블 센서를 부착해 테스트 했습니다. 테스트 결과 청진 센서의 정확도는 의료용으로 사용할 수 있을 정도로 높았습니다.

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(Listen to a noise-canceling wearable device work)

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이 센서를 상용화할지는 아직 결정하지 못했지만, 현재 급속한 발전을 거듭하는 인공지능과 결합하면 질병 진단율은 물론 환자 모니터링에서 획기적인 전기를 마련할 수 있다고 생각합니다. 중환자실에 있는 환자의 청진음을 듣고 AI가 분석해서 환자 상태를 의사에게 알려주거나 혹은 집에서 자고 있는 만성 폐질환 환자의 호흡음을 듣고 상태가 심각해지지 않는지 모니터링 하는 일 등이 가능합니다.

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연구팀은 이 센서가 어쩌면 의사보다 더 나은 측면이 있을지도 모른다고 생각하고 있습니다. 아무리 뛰어난 의사라도 한 환자를 동시에 여러 곳에서 청진할수는 없습니다. 하지만 센서는 10개라도 붙여서 각각의 위치에서 소리가 어떻게 다른지 확인할 수 있습니다. 이것을 인공지능 기술과 결합한다면 앞으로 어떤 결과가 나올지 흥미롭습니다. 그건 그렇고 여담이지만, 논문을 보면 1저자를 포함해 한국 분이 많으신 것 같습니다.

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참고

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https://newatlas.com/health-wellbeing/northwestern-wearable-wireless-monitoring/

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https://news.northwestern.edu/stories/2023/11/first-of-their-kind-wearables-capture-body-sounds-to-continuously-monitor-health/

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Yoo, JY., Oh, S., Shalish, W. et al. Wireless broadband acousto-mechanical sensing system for continuous physiological monitoring. Nat Med (2023). https://doi.org/10.1038/s41591-023-02637-5

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