(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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