폐암진단에 활용 가능한 센서 기반 ‘전자 코’ 개발됐다

김진수 기자 / 기사승인 : 2019-10-09 08:44:35
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ETRI·분당서울대병원 공동연구, 200회 임상 75% 정확도 확인
▲ 호기가스 분석 시스템에 들어가는 칩과 분석 결과 그래프 [사진=ETRI]

[IT비즈뉴스 김진수 기자] 국내 연구진이 호흡을 이용해 폐암진단에 사용할 수 있는 의료용 ‘전자 코’를 개발했다. 방사선 검사 없이 간단하고 저렴한 비용으로 폐암을 조기에 진단하고 예방하는데 도움이 될 전망이다.


한국전자통신연구원(ETRI)은 날숨을 통해 폐 속 암세포가 만드는 휘발성유기화합물을 감지하는 센서데이터에서 폐암환자를 판별하는 머신러닝(ML) 알고리즘 기술을 개발했다고 밝혔다. ETRI는 해당 기술이 국제학술지 ‘센서&액추에이트 B’에 게재되면서 우수성도 인정받았다고 설명했다.

현재 폐암진단에 주로 사용되는 X선 검사나 CT 검사법은 방사선 노출 위험이 있고 비용이 높아 부담이 크다.

ETRI가 개발한 전자 코 시스템은 데스크톱 컴퓨터 크기로 날숨 샘플링부, 금속산화물 화학센서 모듈, 데이터 신호 처리부로 구성됐다.

검진자의 날숨을 비닐 키트에 담고, 날숨이 찬 비닐에 탄소막대기를 넣으면 호흡 중 배출되는 여러 가스 성분이 막대기에 붙게 된다. 이 막대기를 전자 코 시스템에 넣고 구동하면 내장된 센서를 통해 가스가 붙은 정도에 따라 전기저항이 달라짐을 확인할 수 있다.

날숨의 구성성분 데이터를 알고리즘으로 분석해 환자의 날숨 정보와 비교하면 폐암 유무를 판별할 수 있는 구조다.

연구진은 분당서울대병원의 도움으로 폐암환자 37명과 정상인 48명 날숨을 채취해 200회를 분석한 뒤 데이터베이스를 구축했으며 ML 모델을 공동 개발해 적용한 결과 약 75%의 정확도를 보였다고 설명했다.

해당 병원 흉부외과 연구팀의 임상적 유의성도 확인해 폐암환자 진단 보완재 역할을 충분히 수행할 수 있음을 보였다. 기존 병원 진단 장비에 비해 제작비용이 저렴한 점도 특징이다.

연구진은 향후 의료기기 업체에 기술을 이전하면서 상용화를 추진한다는 계획이다. 후속 연구를 통해 환자 정보를 추가로 얻어 빅데이터를 구축하고 딥러닝 알고리즘도 고도화할 예정이라고 밝혔다.

연구책임자인 ETRI 진단치료기연구실 이대식 박사는 “해당 기술이 상용화되면, 폐암 진단 관련 의료기기 시장경쟁력 확보는 물론, 정부 건강보험료 지출 비용 절감에 큰 도움이 될 것으로 보인다”고 말했다.

공동연구를 수행한 분당서울대병원 흉부외과 전상훈 교수도 “이번 공동 연구성과를 통해 저렴하면서도 편리하게 폐암발병 여부를 검사할 수 있다는 가능성을 확인했다. 정확도 개선과 빅데이터 적용 등을 통해 시스템을 고도화되면 국민건강증진 부문에도 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

 

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