실시간 모니터링이 가능한 웨어러블 초음파 배치

(Credit: Muyang Lin/UC San Diego Jacobs School of Engineering)

현대 의학에서 초음파는 환자에게 방사선 노출 없이 내부를 들여다볼 수 있는 수단으로 널리 사용되고 있습니다. 장비 역시 소형화가 가능해 침대 옆에서 쉽게 사용할 수 있고 심장처럼 움직이는 장기를 확인할 수 있습니다. 여기에 도플러 효과를 이용하면 혈액의 이동 방향이나 속도도 쉽게 알아낼 수 있어 임상에서 널리 사용되고 있습니다.

무양 린 (Muyang Lin)이 이끄는 캘리포니아 대학 샌디에고 캠퍼스의 과학자들은 초음파 장치의 크기를 극단적으로 줄여 아예 웨어러블 패치 형태로 개발했습니다. ultrasound-system-on-a-patch (USoP)는 여러 개의 초음파 트랜스듀서를 연결해 초음파 데이터를 스마트폰으로 전달해 줄 수 있습니다. 물론 자체 리튬 이온 배터리를 탑재한 제품으로 최대 164mm까지 조직을 투과할 수 있으며 완충시 최대 12시간까지 작동할 수 있습니다.

사실 패치형 초음파 시스템은 완전히 새로운 것은 아닙니다. 하지만 연구팀이 개발한 USoP는 피부에 밀착할 수 있을 뿐 아니라 움직임이나 운동시에도 문제 없이 작동이 가능하다는 점에서 큰 차이가 있습니다. 일상 생활을 하면서도 환자의 중심 혈압, 심박출량, 심장의 움직임 등 여러 가지 정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있다는 것입니다.

하지만 만약 실시간 초음파 데이터를 의료진이 직접 계속 모니터링을 해야 한다면 실제 임상에서 사용하기에 어려움이 있습니다. 연구팀은 인공지능 기술을 적용해 문제가 있는 경우 스스로 진단을 내릴 수 있는 알고리즘을 같이 개발했습니다. 덕분에 의료진은 다른 일을 하면서도 문제가 있으면 바로 정보를 받을 수 있습니다.

놀라운 기술이긴 한데 실제로 상용화 될 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/medical/wearable-ultrasound-patient-monitoring/

https://www.nature.com/articles/s41587-023-01800-0

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