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[데일리메디 김진수 기자] 분당서울대병원 이비인후과 김정훈 교수[사진]팀과 서울대학교 융합과학기술대학원 이교구 교수팀은 환자의 호흡음 분석만으로도 수면 무호흡증을 정확히 진단할 수 있다는 연구결과를 26일 발표했다.
폐쇄성 수면 무호흡증이란 수면 중에 호흡기로 가는 공기 흐름이 막히면서 심하게 코를 골고, 일시적으로 숨을 쉬지 못하는 무호흡증이 나타나는 질환을 말한다.
수면 무호흡증의 정확한 진단을 위해서는 야간수면다원검사가 필요한데 이 검사는 병원에서 하룻밤 머물며 수면 패턴 및 기도 상태를 정밀히 검사해야 하는 불편함이 있었다.
또한 환자가 값비싼 비용을 지불해야 하는 등 어려움이 있어 결과적으로 진단율이 낮아졌고 조기 치료에 실패하는 경우도 많았다.
이에 분당서울대병원 이비인후과 김정훈 교수 연구팀은 서울대학교 융합과학기술대학원 이교구 교수와 함께 수면 중 발생하는 호흡음 및 코골이 소리를 통해 환자 스스로 간편하게 질환을 사전 스크리닝 할 수 있는 알고리즘 개발에 나섰다.
김 교수와 이 교수는 2015년 11월부터 분당서울대병원에서 수면무호흡증이 의심돼 야간수면다원검사를 받은 환자 120명을 대상으로 호흡음 및 코골이 소리를 수집하고 분석한 결과, 소리를 기반으로 특징점을 추출하는 알고리즘을 개발하는데 성공했다.
개발된 알고리즘은 4단계 중증도 분류에서 88.3%, 2단계 중증도 분류에서는 92.5%의 매우 높은 진단 정확도를 보이는 등 고무적인 성과를 보였다.
두 교수는 알고리즘의 정확성을 향상시키기 위해 최근 사회적으로 관심이 뜨거운 머신러닝, 딥러닝 기법을 활용했고 이를 통해 각 환자의 수면 단계를 분석하고 수면무호흡증의 심각성까지 정확히 예측해냈다.
연구진은 해당 기술에 대해 국내 및 국제 특허를 출원했으며 향후 타 수면관리 플랫폼과 연동하거나 스마트폰, 웨어러블 디바이스 등 휴대기기에 적용해서 수면의 질을 향상시킬 밑거름이 될 것으로 기대된다.
연구를 주도한 분당서울대병원 이비인후과 김정훈 교수는 “현재 개발된 수면무호흡증 사전 스크리닝 진단 알고리즘이 실제 의료 현장에 도입된다면 호흡음 녹음만으로도 정확히 질환을 진단할 수 있어 환자 입장에서도 매우 편리해질 것”이라고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단의 바이오 의료기술 개발사업 지원으로 진행됐으며 최근 국제학술지 Biomedical Engineering 온라인판에 게재됐다. |
