"이젠 혁신시대"‥가상현실 치매진단·스트레스 측정센서 개발

어린아이들 귀 감염 진단 어플부터 심장 자율적 탐색 카테터로봇까지…개발 열기 계속 이어져
서민지기자 mjseo@medipana.com 2019-06-13 11:55
[메디파나뉴스 = 서민지 기자] 의료기기시장이 혁신에 혁신을 거듭하고 있다.
 
가상현실 기술을 통해 치매를 진단하는 기기부터 체내 분비물을 통한 스트레스 지수 측정 기기, 어린이 귀 염증 진단 어플리케이션, 자율적으로 이동가능한 카테터 로봇 등 진단과 치료, 수술이 보다 간소화되고 정확해지고 있는 추세다.
 
한국의료기기안전정보원은 4차산업혁명 기술 융합에 따라 변화하는 글로벌 의료기기 기술 및 기업 동향을 소개했다.
 
우선 최근 워싱턴대학교 연구진은 귀감염을 감지할 수 있는 스마트폰앱을 개발했다.
 
귀 감염시 고막 뒤에 액체가 축적돼 통증이 오거나 청력에 이상이 올 수 있기 때문에 빠른 진단과 치료가 필요하다. 문제는 어린아이들에게 귀 감염이 흔하게 나타나지만 증상이 모호한 경우가 있어 진단이 쉽지 않다는 점.
 
현재 의사들이 공기나 소리를 이용하는 전문적 장비를 통해 고막 뒤 액체 축적을 진단하고 있는데, 이를 집에서도 간편하게 진단가능한 스마트폰 앱이 개발됐다.
 
연구에 참여한 Sharat Raju 연구원은 "고막 뒤쪽에 생기는 유체는 아이들에게 매우 흔해서 접근이 쉬운 진단방법이 필요하다"면서 "이번에 개발된 앱을 통해 부모가 의사를 찾아가야 하는지 등 치료방향을 1차적으로 도와줄 수 있을 것"이라고 말했다.
 
이는 스마트폰과 연결된 원뿔형태의 종이콘을 귀에 가까이 갖다대면 앱을 이용해 감염을 진단할 수 있으며, 스피커를 통해 소리를 내고 마이크는 귀 안에서의 반사음을 확인하는 원리가 적용됐다.
 
즉 반사된 소리가 분석되면서 감염징후인 고막 뒤쪽 액체가 쌓일 가능성을 예측할 수 있는 것이다.
 
귀 감염과 함께 현재 기술로서는 정확한 측정이 어려운 '스트레스'도 간단하게 측정가능한 혁신기기가 개발됐다.
 
스트레스는 다양한 건강문제와 관련이 있으나, 이에 대한 측정이 어려운 상황이다.
 
이에 미국 신시내티대학의 연구진은 자외선을 사용해 타액, 혈액, 소변, 땀의 스트레스 호르몬을 측정하는 '바이오센서'를개발했다.
 
연구진들은 가정에서는 물론, 비행기 조종사와 같은 스트레스가 높은 직업군의 사람들이 이를 사용해 스트레스를 모니터링, 관리할 수 있도록 해당 기기를 마련했다고 밝혔다.
 
스트레스를 측정하는 바이오마커 테스트 원리는 UV 발광다이오드와 포토다이오드를 사용해 흡수정도를 평가하는 것으로, 혈액, 소변, 타액, 땀 등이 한 방울만 있으면 측정할 수 있다.
 
4차산업혁명이 주는 기술을 의료기기에 융복합..정확도↑
 
4차산업혁명의 산물인 가상현실(VR)과 로봇을 이용한 진단 및 수술 도구 개발도 한창이다.
 
현재 인구고령화에 따라 노화의 증상 중 하나인 경도인지장애(Mild cognitive impairment; MCI)가 알츠하이머 초기증상으로 확인되는 경우가 많지만, 경도인지장애가 항상 알츠하이머로 이어지는 것은 아니다.
 
이에 영국케임브리지대학 연구진은 기존 검사보다 효과적이면서 알츠하이머 가능성을 보다 정확하게 예측가능한 진단기기를 개발했다.
 
연구진은 추후 알츠하이머 발병을 감지하고 모니터링할 수 있는 측정장치와 소프트웨어로 간소화해 개발할 예정이다.
 
또한 보스턴어린이병원의의사들과 엔지니어들은 방사선을 사용하지 않고도 카테터가 심장판막 부위로 이동할 수 있는 로봇을 개발하는 데 성공했다.
 
카테터를 이용한 심장수술, 특히 심장판막을 치료하기 위한 수술은 현재 대형병원에서 흔히 볼 수 있으나, 좁은 정맥과 심장 내부를 통해 판막위치까지 이동하는 것 자체가 매우 어려워 고난이도 수술로 분류된다.
 
더욱이 가이드 와이어와 카테터를 혈관에서 이동시키려면 혈관 조영술이 필요하기 때문에 환자는 물론 의사 모두 방사선에 노출된다.
 
이 같은 문제를 해결하기 위해 연구진은 광학터치센서, 카메라, 발광이 가능한 팁을 가진 카테터를 사용하는 로봇을 개발한 것이다.
 
연구진은 "카메라와 터치센서는 미리 촬영한 환자의 심장영상 데이터를 활용해 카테터의 위치를 이동할 수 있다"면서 "로봇이 카테터를 밀면서 해당경로로 이동시키기 때문에 혈액, 심벽, 다른조직들을 구별할 수 있어 정확도가 높은 것이 특징"이라고 설명했다.
 
의료기기 기업들도 혁신 기기 연구개발 '한창'
 
한편 학계, 연구기관은 물론 기업들 역시 혁신 의료기기를 연구개발하는 데 집중하고 있다.
 
스테레오텍시스(Stereotaxis) 社는 최근 심장에 카테터를 전달하기 위한 로봇 자기 내비게이션기술을 발표했으며, 이는 질량을 중심으로 회전할 수 있는 작은 자석이 로봇팔 내부에 배치돼 심장 부정맥 근원까지 카테터를 넣을 수 있도록 설계된 기기다.
 
블룸라이프(Bloomlife)社는 임신 20주후의 태아 심전도를 구별하는 BeatleIC라는 태아심전도 측정 칩을 공개했으며, 이를 활용한 웨어러블패치, 스마트폰앱 등의 출시할 수 있는 연구개발을 이어가는 동시에 위험관리 플랫폼을 구축해 조산관리와 순산을 관리하는 시스템을 구축하겠다는 방침이다.
 
이스라엘 세라니카(Theranica)社는 최근 환자 팔에 착용해 전자신호를 피부로 전달하면서 '조건부 통증조절(Conditioned Pain Modulation)'기능으로 편두통 증상을 완화시키는 'NerivioMigra제품'을 개발해 FDA De Novo 허가를 획득했고, 아이다헬스(IdaHealth)社는 최근 경재관동맥중재술(PCI)을 받은 환자의 혈액감시를 위해 손목 주위에 놓는 무선 기기를 개발해 전세계 주목을 받고 있다.


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