ETRI, 우울증 검사하는 손목시계형 센서 개발

2019.01.29 16:29
김아영 ETRI 연구원(오른쪽)이 자체 개발한 생체신호 복합센서로 생체신호를 측정하고 있다. -사진 제공 ETRI
김아영 ETRI 연구원(오른쪽)이 자체 개발한 생체신호 복합센서로 생체신호를 측정하고 있다. -사진 제공 ETRI

국내 연구팀이 피부의 땀을 측정해 우울증 환자의 상태를 진단할 수 있는 기술을 개발했다. 


한국전자통신연구원(ETRI)은 김아영 ETRI 바이오의료IT연구본부 연구원과 김승환 본부장팀이 환자의 피부 생체신호를 통해 우울증 발병을 조기에 진단하고 상태를 예측할 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 11월 19일자에 발표됐다.


김 연구원팀은 우울증 등 정신질환으로 고통 받는 환자들이 주로 심리검사나 의사의 문진을 통해 진단과 처방을 받는 현실을 개선하고자 연구를 시작했다. 이를 위해 질병의 상태나 발병 상황을 알 수 있는 신체 반응을 측정하는 방법을 찾은 끝에 땀 등 생리 변화를 측정하는 방법을 생각해 냈다. 


정신질환을 겪는 환자는 정신 상태가 악화됐을 때 뇌와 관련한 호르몬 반응에 문제가 일어나고, 자율신경계가 영향을 받아 땀의 분비 패턴이 변한다. 연구팀은 손가락 끝 피부에 전기가 통하는 정도(전도도)를 측정하는 붙이는 센서를 설치해 피부에서 땀이 나오는지 여부를 확인했다. 이어 전홍진 삼성서울병원 정신건강의학과 교수팀과 함께 실제 우울장애 환자와 공황장애 환자, 그리고 장애가 없는 사람 60명의 손끝에 센서를 부탁해 3개월 동안 전도도의 변화를 측정해 서로 비교했다. 


그 결과 우울증이 없는 사람은 피부 전도도 신호가 자극에 따라 변화하는 정도가 큰 반면, 우울증 환자는 피부 전도도 신호 값도 작고 반응이나 변화도 적다는 사실을 확인했다. 또 측정한 피부 전도도 변화 데이터에 머신러닝 기술을 접목하면 데이터 만으로 환자의 우울장애 상태를 정확히 진단할 수 있는 자동 진단 기술을 만들 수 있다는 사실도 보였다.

 

ETRI와 삼성서울병원, 인천대 연구팀이 공동개발한 생체신호 측정 복합센서다. 크기를 더 작게 해 손목에 착용할 수 있게 하는 게 연구팀의 목표다. - 사진 제공 ETRI
ETRI와 삼성서울병원, 인천대 연구팀이 공동개발한 생체신호 측정 복합센서다. 크기를 더 작게 해 손목에 착용할 수 있게 하는 게 연구팀의 목표다. - 사진 제공 ETRI

연구팀은 여기에 환자의 심리검사 결과와 심박, 호흡, 혈압, 뇌파 등의 생체신호 데이터를 추가해, 우울증 외에 공황장애와 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD), 트라우마 등의 진단과 예측도 시도할 계획이다. 이를 위해 여러 생체 신호를 측정할 수 있는 가로 3.7cm, 세로 3.3cm 크기의 복합 센서를 개발했으며, 앞으로 크기를 더 줄여 손목에 착용할 수 있게 발전시키기로 했다. 


연구책임자인 김승환 ETRI 바이오의료IT연구본부장은 “정신질환을 객관적으로 진단하고 예측할 수 있는 생체신호 기반의 진단·예측 시스템을 개발할 수 있다는 가능성을 확인했다”고 말했다.
 

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