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일본 니혼게이자이신문의 자회사인 닛케이BP는 매년 전문가들의 자문을 얻어 새해 세상을 바꿀 신기술 100가지를 선정해 소개하고 있다. 최근 나온 <2023 세계를 바꿀 테크놀로지 100>에서 고령화 시대 건강 관리에 도움 될 신기술들을 골라 소개한다.
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◇배뇨 예측 센서
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트리플더블유재팬이 개발한 ‘디프리(DFree)’는 하복부에 장착된 초음파 센서를 통해 방광 내 상태를 감지해 소변량을 추정하고 소변량을 모니터링 해 배뇨 타이밍을 예측한다. 현재 의료기관을 포함해 300곳 이상에서 이 서비스를 이용하고 있다. 지난 해 3월에는 ‘디프리홈케어’도 선보였다. 가정에서 사용하는 경우에 대비해 전용 태블릿으로 통지하거나 기록하도록 인터페이스를 알기 쉽게 했다. 소변이 고이는 상태는 10단계로 파악한다. ‘이제 슬슬’ 또는 ‘나왔을 지도 모름’ 등의 통지문이 표시된다. 횟수나 시간 등의 경향을 파악해 간병인의 부담을 줄여주고 간병 계획에 반영토록 해 준다. 고령자들을 위해 센서 본체와 전용 태블릿을 블루투스로 직접 연결해 인터넷 환경이 없이도 사용할 수 있게 한다. 소매 희망 가격은 9만 9000엔이다.
◇뇌 상태로 치매진단 지원 소프트웨어
스타트업 스플링크(Splink)가 개발한 ‘뇌 화상 해석’ 컴퓨터 프로그램이 2021년 6월 치매 진단 지원용 의료기기 프로그램으로 약사승인을 받았다. 이 회사는 예방부터 진단까지 원스톱 지원을 위해 인지능력 측정용 디지털 앱인 ‘CQ 테스트’를 개발 중이다. 건강한 단계부터 뇌 상태를 파악해 치매징후를 알려준다. 치매 조기발견을 지원하는 뇌 검사용 프로그램 ‘브레인 라이프 이미징’도 개발중이다. 머리의 자기공명진단장치(MRI)에서 얻는 화상을 인공지능으로 해석한다. 기억과 학습의 중추를 관장하는 뇌 내 해마 영역의 부피를 측정해 뇌의 건강 상태를 살핀다. 지멘스 헬스케어와도 사업제휴 했다. 약사 승인을 받는 뇌화상 해석 프로그램 ‘브레이니어’에도 박차를 가하고 있다. 머리 MRI의 화상 데이터에서 뇌의 위축을 정량화·수치화해 치매 진단의 오류를 막는다.
◇당뇨환자 혈당·인슐린 모니터링
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| 노보 노르디스크제약의 혈당 인슐린 주입기 |
당뇨병 환자의 혈당과 인슐린 투여량을 원격 모니터링 해 주는 서비스다. 노보 노르디스크제약이 지난해 2월 인슐린 투여 데이터를 자동 기록하고 스마트폰과 연결하는 인슐린 펜형 주입기를 출시했다. 노보펜6은 최대 투여량이 60 단위로 1 단위 투여량 설정이 가능하며, 노보펜 에코플러스는 최대 투여량 30 단위에 0.5 단위로 투여량을 설정할 수 있다. 설정 단위 수와 경과 시간은 본체 메모리 표시에서 확인 가능하다. 최근에는 최대 800회분 주입 버튼을 누른 이력을 NFC(근거리 통신 시스템)의 스마트폰 앱으로 확인할 수 있다. 배터리 교환이나 충전 없이 3년 동안 사용할 수 있다. 환자 인슐린 투여 정보를 매일 자동 기록해 이제까지의 부정확한 본인 수기 방식을 보완해 준다. 특히 갑작스런 저혈당 리스크를 사전에 방지해 주어 의사나 환자에게 도움을 준다.
◇ 새로운 호흡법 ‘장 환기법’
도쿄의과치과대학 다케베 타카노리 교수가 호흡부전 치료를 위해 개발한 새로운 호흡관리법이다. 관장하듯이 항문에 액체를 넣고 장에서 전신으로 산소를 보내는 방식이다. 쥐, 돼지 등 포유류 시험에서는 혈중 산소 포화도가 올라 확연히 호흡부진이 개선됨이 확인되었다. 유의미한 부작용도 발견되지 않아 조만간 임상 응용 가능성이 높다고 한다. 다케베 교수는 사람에게 주입 후 몇 분 만에 산소가 전신에 퍼져 최소 30분 정도면 저산소 상태가 개선될 것이라고 자신한다. 이 기술은 호흡부전 치료나 근육파열 환자의 호흡관리, 응급처치 등에 유용할 것으로 기대된다. 의료현장에서 활용될 때는 링거백과 같은 봉투에 퍼플루오로카본을 채우고 병원에서 산소를 충전하는 방식이 가능할 전망이다.
◇얼굴 피지에서 파킨슨병 조기진단 판정
기름 제거 필름으로 얼굴의 피지를 닦기만 해도 파킨슨병 여부를 조기에 진단할 수 있는 기술이 연구되고 있다. 이 기술이 완성되면 피부를 잘라내지 않고도, 파킨슨병과 관련된 RNA(리보핵산)가 포함된 피지를 비침습으로 쉽게 채취할 수 있다. ‘카오’는 사람의 피지에 파킨슨병 환자 특유의 정보가 포함되어 있음을 발견하고 준텐도대학 등과 함께 독자 기술을 개발 중이다. 이들은 파킨슨병 환자에게서 크게 변하는 200~400 종류의 RNA를 보고, 파킨슨병과 관련된 여러 개 RNA가 증가하는 경향을 발견했다. 여기에 피치 RNA와 나이 성별 정보를 이용해 기계학습모델을 구축했고, 이를 모델로 분석해 파킨슨병 판별이 가능함을 알아냈다. 연구 성과는 영국 과학잡지인 ‘사이언티픽 리포트’ 온라인판에 공개됐다. 카오는 향후 실용화를 위해 사례를 늘려 나갈 예정이다.
◇ 앉기만 해도 심장 진단해 주는 의자
델타공업과 델타투어링, 히로시마대 의학부가 공동개발한 심장 진동 감지 음향 센서다. 0.5~80Hz의 진동을 포착하는 콘텐츠형 마이크로폰과 자동차용 시트 소재 3D-NET로 구성되었다. 폴리에스테르 실 소재로 마이크로폰의 진동 감지면을 덮듯이 접촉한 3D-NET를 이용해 심장 진동을 감지한다. 음향센서로 포착하는 0.5~80Hz의 진동은 주파수에 따라 가청역보다 낮은 주파수 진동인 ‘심청박동’과 청진기로 포착되는 가청역 주파수 진동인 ‘심음’으로 나뉜다. 심음은 심장병 조기 발견에 도움이 될 전망이다. 대동맥판막 협차 등을 조기에 쉽게 발견할 수 있다. 연구진은 흉부뿐 아니라 등과 허리에도 심장 진동을 감지할 가능성이 크다고 보고, 이 의자를 실용화하는데 전력하고 있다. 음향 센서와 취득한 심장의 진동을 해석하는 소프트웨어 판매도 검토 중이라고 한다.
◇혈당 측정 스마트 워치
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| 혈당 측정 스마트 워치 ‘케이워치글루코스’ |
프랑스 스타트업 PK바이탈리티가 작년 7월에 ‘케이워치글루코스’라는 손목시계형 혈당 측정 기기의 임상시험 결과를 공개했다. 기존 혈당측정 결과와의 차이가 16%로 나타났다. 1년 만에 절반 가까이로 정확도를 높인 것이다. 기존의 CGM(지속 글루코스 모니터링)은 손가락 등에 센서를 찔러 간질액의 당 농도를 지속적으로 측정했지만, 이 기기를 사용하면 살을 찌를 필요가 없다. 뒷면에 부착된 접착 패드에 길이 1mm 미만의 바늘과 바이오센서가 내장돼 있다. 통증이나 출혈도 없다. 접착 패치는 7일 정도 사용할 수 있다. 마이크로포인트에 스며든 간질액을 바이오센서가 계측해 단 몇 초만에 혈당치가 표시된다. 설정한 수치를 넘으면 디바이스가 진동하며 경고한다. 보행 숫자나 이동거리 데이터, 소비열량도 측정 가능하다. 200달러 미만으로 가격이 형성될 것으로 보인다.
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◇운전자 뇌 기능 저하 예측해 사고 예방
2021년 11월에 마쓰다가 발표한 ‘코-파일럿(CO-PILOT)’은 운전 중에 운전자가 쓰러지거나 조는 이상을 감지해 자동차를 안전하게 정지시키는 기술이다. 2025년에 2.0 업 그레이드 버전을 내놓을 예정인데, 운전자의 뇌 기능 저하 이상을 예측하는 독자 알고리즘이 활용돼 주목된다. 마쓰다는 운전자 이상으로 인한 사고 중 90%가 간질, 뇌혈관질환, 저혈당, 심질환이 원인임에 착안해, 현재 핸들·페달의 조작량과 평소 조작량의 차이로 뇌 기능 저하 여부를 추정한다. 머리의 진동이나 시선이 특정 위치로 치우치는 것으로 이상을 예측·판정하는 알고리즘이다. 마쓰다는 운전자 이상을 예측할 수 있다면 사망 중상 사고의 30%를 줄일 수 있다고 강조한다. 특히 완전 자율주행 시대가 오면 이 기술의 쓸모가 더욱 커질 것으로 기대한다.
조진래·안상준 기자 jjr2015@viva100.com
