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[4차산업혁명] 심장병·중이염 진단...건강 지키는 홈닥터 '스마트폰'

  • 홍정민 기자
  • 승인 2019.07.07  16:45:59
  • 2면
  • 댓글 0
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- 스마트폰과 종이 한장으로 중이염 진단
스마트폰으로 심방세동·파킨슨병 등 중증질환까지 찾아낸다

   
▲ 미국 워싱턴대 랜들 블라이 교수가 종이 고깔과 스마트폰을 이용해 자신의 딸이 중이염에 걸리지 않았는지 검진하고 있다. 사진=연합뉴스

[일간투데이 홍정민 기자] 스마트폰으로 간단한 질병을 진단할 수 있는 시대가 성큼 다가왔다. 인공지능(AI), 카메라와 각종 센서 등과 결합하면서 별도의 전자장비 없이 스마트폰으로 눈질환, 중이염, 심장병 등을 간편하게 진단할 수 있는 능력을 갖춰 나가고 있다.

■ 스마트폰 청진기, 심장 이상 발견하다


지난해 강시혁·서정원 분당서울대병원 순환기내과 교수와 신인식 카이스트 교수로 구성된 공동 연구팀이 스마트폰으로 심장질환 여부를 확인할 수 있는 앱을 개발했다고 밝혔다.

스마트폰 마이크 부분을 가슴에 대고 10초간 심장 소리를 녹음하면 스마트폰에 연계된 AI가 소리를 분석해 심장이 어떤 상태인지 알려주는 방식이다. 스마트폰을 청진기처럼 활용해 심장질환을 확인하는 것.

연구팀은 정확도를 높이기 위해 '나선구조신경망' AI 알고리즘을 고안했다. 나선구조신경망은 뇌의 시신경 피질의 작동방식을 모방한 딥러닝의 일종이다. 심장질환자 46명을 대상으로 시험한 결과 정확도는 87~90%로 나타났다. 다만 스마트폰 기종별로 음질이 차이 나서 양호한 소리는 65%만 확보할 수 있었다.

영유아 약시와 시력을 간편하게 검사할 수 있는 '키즈옵터' 앱. 사진=연합뉴스

■ 스마트폰 앱으로 영유아 약시 즉석 판정


눈에 이상이 없는데 시력이 낮은 상태인 약시는 보통 한쪽 눈에서 발생한다. 치료시기를 놓치면 안경을 써도 충분한 시력을 확보하기 어려워진다.

영유아의 경우 자각이 아직 부족한데다 한쪽 눈은 시력이 온전해 티가 잘 나지 않아 성인보다 진단하는 것이 훨씬 힘들다. 안과에 데려가도 불편한 검진을 아이가 못 견디는 경우가 대다수다.

지난해 국내 스타트업 픽셀디스플레이는 스마트폰으로 시력측정과 안질환 검사를 동시에 할 수 있는 '키즈옵터' 앱을 개발했다. 약시는 물론 부등시, 근시, 난시, 원시 등도 한꺼번에 확인할 수 있다.

스마트폰으로 눈을 가로, 세로로 한 번씩 촬영하면 검진은 끝이다. 카메라 플래시가 반사된 안구 사진을 AI로 분석하면 시력 정도와 눈질환 여부가 즉석에서 판정된다.

국내외에서 8건의 특허를 출원·등록해 해외에서도 주목을 받고 있다. 전문 검진기기로도 발견하기 어려웠던 소아 약시를 간편하게 조기 발견할 수 있다는 사실에 의료인들의 반응도 뜨겁다.


■ 스마트폰과 종이로 중이염 진단


최근 미국 워싱턴대와 시애틀 아동 연구소는 스마트폰으로 중이염을 간편하게 진단할 수 있는 기술을 발표했다. 스마트폰과 종이만 있으면 귓속에 염증이 발생했는지 여부를 1분 만에 확인할 수 있는 스마트폰 앱을 개발한 것이다.

스피커 부분에 종이 고깔을 씌우면 스피커를 통해 특정 주파수의 음파를 고막으로 전달하고 고막에 반사된 음파를 AI로 분석하는 방식이다.

이 고깔은 스마트폰 스피커에서 나오는 특정 주파수의 음파를 귀 안으로 전달해준다. 음파는 고막에서 반사돼 고깔을 통해 스마트폰으로 되돌아가면 스마트폰 앱이 이 소리를 분석한다. 고막 안쪽에 염증이 생겨 진물이 차면 액체가 없을 때와 반사파가 다르다는 점을 이용해 귓속에 염증이 발생했는지를 진단한다.

18개월~17세 유아·청소년 98명을 대상으로 한 시험에서 정확도는 85%였다. 이비인후과에서 사용하는 진료기구와 비슷한 수준이다. 특히 9~18개월 유아는 정확도가 90%였다. 현재 FDA(미국식품의약국) 승인절차를 진행 중이다.

■ 심방세동·파킨슨병·수면무호흡증 등 중증 질환도 진단

심방세동은 심방이 규칙적으로 뛰지 않고 여러 부위가 무질서하게 뛰는 현상으로 연간 약 700만 명에게 뇌졸중을 불러일으키고 있다. 핀란드 투르쿠대의 테로 코이비스토 박사는 스마트폰의 가속도센서와 자이로센서를 이용해 심방세동을 감지하는 앱을 만들었다. 환자 16명과 건강한 사람 20명에게 시험한 결과 95% 정확도로 심방세동을 찾아냈다.

미국 애스턴대와 영국 옥스퍼드대는 파킨슨병을 스마트폰으로 진단하는 연구를 진행하고 있다. 파킨슨병은 운동 신경이 파괴되면서 손을 떠는 것처럼 몸동작이 부자연스러운 증상을 보인다. 스마트폰의 동작감지센서로 사용자의 걸음걸이를 30초만 분석하면 파킨슨병 여부를 진단할 수 있다.

수면무호흡증 검사도 스마트폰으로 대체할 수 있게 됐다. 라자락쉬미 난다쿠마 워싱턴대 교수가 스마트폰을 몸에서 10cm 이상 떨어뜨려 놓고 잠을 자면 호흡소리를 분석해 수면무호흡증을 검사하는 방식을 연구하고 있다. 성인 37명을 대상으로 한 시험에서 99% 정확도를 나타냈다.


홍정민 기자 jmhong04@dtoday.co.kr

<저작권자 © 일간투데이 무단전재 및 재배포금지>


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