의사
아주대병원 이비인후과 김현준 교수팀(박도양 교수·안준영 연구원, 아주대 미디어학과 신현준 교수·양명현 연구원)은 수면호흡장애를 갖고 있는 50명을 대상으로 수면다원검사와 동시에 가스 이미징 적외선 카메라를 이용해 비접촉으로 호흡 기류를 촬영, 두 결과를 비교 분석했다.
진단 정확도(AUC, 곡선하면적)는 기존 수면다원검사의 여러 검사 중 호흡센서를 적외선 영상으로 대체해 분석할 경우 99.1%였으며, 적외선 영상 1개만으로 분석할 경우 87.2%였다.
호흡 센서를 적외선 영상 촬영으로 대체해도 기존 검사 정확도에 영향을 주지 않으면서 적외선 영상 촬영만으로도 수면무호흡을 정확하게 진단할 수 있음을 확인했다.
연구팀은 사람이 호흡할 때 공기를 체내로 받아들이고 이를 대사한 다음 체외로 배출할 때 이산화탄소(C02)가 대기 중에 있는 C02에 비해 100배 증가한 4% 원리를 이용, C02 고유 파장대를 촬영하는 ‘가스 이미징 적외선 카메라’로 호흡 기류를 촬영했다.
촬영한 호흡 기류 영상은 연구팀이 인공지능(AI)을 기반으로 자동 안면 인식과 화질 개선이 가능토록 개발한 프로그램에 적용했다.
현재 수면무호흡 및 코골이 등과 같은 수면호흡장애를 진단하는 가장 정확한 진단법은 수면다원검사이다. 하지만 이는 병원 검사실을 방문해 몸에 다양한 센서를 붙이고 하룻밤 자면서 뇌파, 근전도 등 다양한 측정을 해야 하는 불편함이 있다.
이에 최근 수면상태를 간편하게 확인하는 스마트폰 앱(Application)이나 웨어러블 디바이스(손목에 차는 시계 형태)가 많이 나와 있지만, 이는 코골이 소리와 뒤척이는 잡음을 구별하지 못하거나 실제로 건강에 나쁜 수면 무호흡은 소리가 없어 정상 호흡으로 진단되는 제한이 있다.
김현준 교수는 “환자들이 보다 간편하게 수면호흡장애를 진단할 수 있는 방법을 찾다가 이번 연구를 통해 비접촉 방식으로 비교적 우수하게 수면상태를 파악하는 새로운 방법을 확인했다”면서 “앞으로 수면무호흡 진단 뿐 아니라 원격으로 노인이나 환자 및 영유아를 모니터링하거나 호흡기질환 스크리닝 등에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
한편, 이번 논문은 Scientific Reports 2022년 12월호에 ‘Non contact diagnosis of sleep breathing disorders using infrared optical gas imaging: a prospective observational study(적외선 광학가스 영상 이용 수면호흡장애 비접촉 진단: 전향적 관찰 연구)’ 제목으로 게재됐다.
최봉영 기자 (
