방광의 기능을 돕는 방광 센서

(A set of tweezers holds one of the sensors (bottom), which is hard-wired to an implanted base station (green). Credit: Northwestern University)

방광의 기본 기능은 소변을 저장했다가 충분히 차면 밖으로 내보내는 것입니다. 이를 위해 방광은 팽창을 감지하는 신경과 수축을 위한 근육을 지니고 있습니다. 소변이 차면 소변을 보는 기능은 너무 기본적이기 때문에 이게 안되는 경우를 상상하기 어려울 수 있지만, 사실 배뇨 장애는 생각보다 흔합니다. 여성에서 흔한 요실금이나 남성에서 생기는 전립선 비대를 제외하더라도 척추 손상 환자나 수술 후 회복기에 있는 환자 등에서 방광이 가득 차도 제대로 인지하지 못하고 소변을 보기 어려운 일이 발생합니다.

노스웨스턴 대학의 연구팀은 방광 표면에 붙을 수 있게 매우 얇고 부드러우며 잘 늘아나는 센서를 개발했습니다. 이 방광 센서는 방광의 팽창을 감지해 인위적으로 소변을 배출해야 한다는 점을 알려주거나 혹은 스스로 소변을 볼 수 있는 환자에게는 소변을 볼 때가 된다는 것을 스마트폰으로 알려줄 수 있습니다.

이 방광 센서는 영장류를 이용한 동물 실험에서 의도한 대로 8주간 정상적으로 작동했습니다. 하지만 연구팀의 궁극적인 목적은 단순한 센서가 아닙니다. 길레르모 아미어 교수 (Prof. Guillermo A. Ameer)가 이끄는 연구팀은 여기에 더해 필요시 방광을 전기로 자극해서 수축하게 유도하는 자극 시스템을 통합하기 위해 연구하고 있습니다. 수술 후 일시적인 장애든 척추 손상으로 인한 영구적 장애이든 간에 환자 스스로 소변을 보는 것이 카테터를 삽입하는 것보다 더 편하고 감염의 위험성이 적기 때문입니다.

또 다른 개선점은 센서를 생분해되게 만드는 것입니다. 그러면 일정 기간만 사용하고 제거를 위해 별도의 수술이나 시술을 할 필요가 없어 더 편리하게 사용할 수 있을 것입니다.

심박조율기나 삽입형 제세동기를 제외하면 아직은 바이오 센서 및 임플란트 전자 기기가 널리 사용되지는 않고 있지만, 최근 기술 발전을 감안하면 미래 의료에서는 큰 비중을 차지하게 될 가능성이 있습니다. 앞으로 후속 연구를 기대합니다.

참고

https://newatlas.com/medical/bladder-fullness-sensor/

https://news.northwestern.edu/stories/2024/03/gotta-go-new-bladder-device-lets-you-know/

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