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전신마취 수술 환자 마취심도 '무선'으로 측정한다

KAIST 유희준 교수팀 '무선 마취심도 모티터링 측정기' 개발

(대전=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 전신마취 상태에서 수술하는 환자의 마취 심도를 무선으로 정확하기 파악할 수 있는 측정기를 개발했다.

한국과학기술원(KAIST) 전기 및 전자공학과 유회준 교수팀은 9일 전신마취 수술 환자의 이마에 붙인 패치로 뇌파와 근적외선 분광을 측정하고, 이를 디지털 처리 후 외부기기로 무선 전송하는 '마취심도 모니터링 측정기'를 개발했다고 밝혔다.

무선 마취 심도 모니터링 측정기 구성
무선 마취 심도 모니터링 측정기 구성 [KAIST 제공=연합뉴스]

수술 중 마취 심도를 적정하게 유지하는 것은 매우 중요하다. 마취가 얕으면 수술 중 깨어나 큰 고통을 겪을 수 있고 마취가 너무 깊게 되면 심장발작, 합병증, 사망에 이르기도 한다.

현재 마취 심도를 정량적으로 측정하는 마취심도계측기가 개발돼 마취사고 발생률이 크게 낮아졌지만, 대부분 수입품인 기존 제품은 전선으로 모니터링 장치에 연결하는 번거로움이 있고 마취약물 종류에 따라 심도를 측정할 수 없는 한계가 있다.

연구팀이 개발한 측정기는 마취 중인 환자의 이마에 붙인 패치를 통해 뇌파 신호와 혈중 헤모글로빈 농도를 추출하고, 근적외선 분광 신호를 동시에 측정하는 등 다중신호를 이용하는 방식으로 기존 제품의 한계를 극복했다.

측정된 다중 신호들은 패치에 포함된 가로·세로 4㎝ 크기의 칩에서 디지털 신호로 바뀌어 외부기기로 전송된다. 이 신호들을 딥 러닝(Deep Learning) 기법으로 분석하면 환자의 마취 심도를 정확히 판단할 수 있다.

마취심도 측정기 수입제품과 KAIST 개발 제품 비교
마취심도 측정기 수입제품과 KAIST 개발 제품 비교[KAIST 제공=연합뉴스]

연구팀은 이 측정기에 수술시간이 길어지면 전극의 젤이 말라 뇌파 측정 신호가 나빠져도 신호를 정확히 측정할 수 있는 회로기법을 도입했고, 다중신호를 이용하기 때문에 수술 중 전기 잡음을 유발하는 전기소작기나 삽관 사용 중에도 신호 왜곡 없이 마취 심도를 측정할 수 있다고 설명했다.

또 이 측정기는 기존 기기로는 측정이 불가능했던 마취약물 '케타민'에 의한 마취 심도도 정확히 측정할 수 있는 것으로 확인됐다고 덧붙였다.

유 교수는 "그동안 마취 심도 센서는 비싼 가격의 특정 외국회사 제품이 독했다"며 "이번 연구 결과는 환자의 부담을 최소화하면서 안전한 마취를 제공할 수 있는 새 제품 개발의 좋은 기회가 될 것"이라고 말했다.

하언수(박사과정)씨 주도로 고려대 구로병원 최상식 교수, 케이헬쓰웨어와 공동 진행한 이 연구 결과는 이날 미국 샌프란시스코에서 열린 반도체학술대회인 국제고체회로설계학회(ISSCC)에서 발표됐다.

KAIST 전기 및 전자공학과 유회준 교수
KAIST 전기 및 전자공학과 유회준 교수[KAIST 제공=연합뉴스]

scitech@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>2017/02/09 09:25 송고

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