호흡으로 간편하게 폐암 진단하는 전자코 개발
호흡으로 간편하게 폐암 진단하는 전자코 개발
  • 최영란 기자
  • 승인 2019.10.08 16:11
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한국전자통신연구원 박형주 선임연구원이 '전자 코' 시스템에 넣을 날숨을 채취하고 있다. 사진=ETRI
한국전자통신연구원 박형주 선임연구원이 '전자 코' 시스템에 넣을 날숨을 채취하고 있다. 사진=ETRI

[퓨처타임즈=최영란기자] 국내 연구진이 사람의 호흡(날숨)을 이용해 간편하게 폐암을 진단할 수 있는 '의료용 전자 코'를 개발했다. X선 검사나 CT 검사에 따른 방사선 노출 위험이 없이 간단하면서 저렴한 비용으로 폐암을 조기에 진단하는 데 도움이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 날숨을 통해 폐 속 암세포가 만드는 휘발성 유기화합물을 감지하는 센서와 이를 통해 얻은 데이터로 폐암 환자를 판별하는 기계학습 알고리즘 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

연구진이 만든 '전자 코'는 사람의 코가 신경세포를 통해 냄새를 맡는 것에 착안하여 호흡가스가 들어오면 전자소자를 이용해 마치 사람의 코처럼 냄새를 맡아 전기적 신호로 바꿔 질병 유무를 판단하는 방식이다.

지난해 한국인의 사망 원인 1위가 암이었으며 그 중 폐암 사망률이 가장 높아 국민 건강 관리를 위해 폐암 진단 및 예방법이 매우 시급한 상황이다.

검진자의 날숨을 비닐 키트에 담고 여기에 탄소막대기를 넣으면 호흡 중 배출되는 여러 가스 성분들이 막대기에 붙는다. 다시 이 막대기를 전자코 시스템에 집어넣는다. 시스템을 구동하면 내장된 센서를 통해 가스가 붙은 정도에 따라 전기 저항이 달라짐을 알 수 있어 이를 알고리즘으로 분석해 환자의 날숨 정보와 비교하면 폐암 유무를 판별하는데 도움을 줄 수 있다.

연구진은 분당서울대병원의 도움으로 폐암 환자 37명과 정상인 48명 날숨을 채취해 200회를 분석한 뒤 DB화하고, 이를 기반으로 기계학습 모델을 공동 개발해 적용한 결과, 약 75%의 정확도를 보였다. 아울러 동 병원 흉부외과 연구팀의 임상적 유의성도 확인해 폐암환자 진단 보완재 역할을 충분히 수행할 수 있음을 보였다고 전했다.

연구진은 향후 의료기기 업체에 기술을 이전해 상용화를 계획 중이며 후속 연구를 통해 환자 정보를 추가로 얻어 빅데이터를 구축하고 딥러닝 알고리즘을 적용할 예정이다. 이를 통해 판별 정확도를 높이고 위암, 대장암 등의 다양한 암의 조기 진단에도 적용시킬 계획이다.

공동으로 연구를 수행한 분당서울대병원 흉부외과 전상훈 교수는 “ETRI와의 연구를 통해 저렴하면서 편리하게 폐암 발병 여부를 검사할 수 있는 가능성을 확인했다"며 "정확도 개선과 빅데이터 적용 등을 통해 시스템을 고도화해 국민건강 증진에 기여하길 바란다”고 전했다.


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