CT 등 영상 검사와 방사선 치료의 최대 난제로 꼽히는 호흡을 원격으로 실시간 모니터링할 수 있는 기술이 나와 주목된다.

밀리미터파 센서(MWS)를 통해 비침습적으로 환자의 호흡을 관리할 수 있다는 점에서 방사선 피폭 등의 부작용을 획기적으로 줄일 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.

현지시각으로 10일 국제학술지 의학물리학(Medical Physics)에는 세계 첫 비접촉 호흡 모니터링 기술에 대한 검증 연구 결과가 공개됐다(10.1002/mp.17616).

현재 CT나 MRI 등 영상 진단 기기나 감마나이프 등 치료 기기의 경우 환자의 호흡을 모니터링 하는 것이 주요한 과제로 대두되고 있다.

자칫 검사 중 환자가 호흡을 할 경우 진단 정확도가 떨어질 수 있으며 방사선 치료기의 경우 호흡으로 타깃이 흔들릴 경우 환부가 아닌 다른 부위에 방사선이 노출될 수 있기 때문이다.

특히 의료진의 지시에 따라 호흡을 멈추는 등 통제할 수 없는 노인이나 소아 환자의 경우 이러한 문제가 더욱 심각한 것이 사실.

이로 인해 일부 의료기기의 경우 노인이나 의식이 없는 환자, 영유아나 소아의 경우 아예 검사나 치료가 불가능한 경우도 많다.

일본 킨다이 의과대학 히로유키 코사카(Hiroyuki Kosaka) 교수가 이끄는 연구진이 원격으로 환자의 호흡을 모니터링할 수 있는 기술을 개발한 배경도 여기에 있다.

만약 검사나 치료 중에 환자의 호흡을 살펴볼 수 있다면 환자가 호흡이 멈추거나 제어하고 있는지 확인하며 진행할 수 있기 때문이다.

이에 따라 연구진은 24GHz의 마이크로 밀리미터파 센서를 활용한 비접촉 호흡 모니터링 시스템을 개발하고 이에 대한 검증 연구를 진행했다.

6개월에서 64세의 환자 20명을 대상으로 환자의 호흡을 검사하는 호흡 운동 팬텀(QUASAR)과 밀리미터파 센서의 패턴을 비교 분석한 것.

그 결과 20도에서 40도의 각도에서 밀리미터파 센서의 파형은 모든 진폭에서 호흡 운동 패턴과 정확히 일치했다.

특히 호흡을 멈추지 못하는 6개월, 2세 영융아 또한 밀리미터파 센서는 모든 진폭에서 호흡 운동 패턴이 측정한 호흡 주기 파동과 같았다.

호흡기 등을 환자에게 부착하지 않아도 아무런 물리적 접촉없이 환자의 호흡을 실시간으로 모니터링할 수 있다는 것을 보여준 셈이다.

또한 이러한 밀리미터파 센서는 환자가 옷을 입고 있거나 앉아 있는 등의 자세에서도 매우 정확하게 호흡을 모니터링하는데 성공했다.

연구진은 이 기술이 현재 X레이나 CT, MRI는 물론 방사선 치료기기와 매우 간단하게 통합될 수 있다는 점에서 향후 진단과 치료 정확도를 높이는데 크게 기여할 수 있다고 설명했다.

히로유키 코사카 교수는 "이 기술은 매우 정확하게 실시간으로 호흡을 모니터링할 수 있다는 점에서 반복 촬영이나 치료 중단을 획기적으로 막을 수 있다"며 "진단과 치료 정확도를 높이는 획기적 전환점이 될 것"이라고 말했다.

이어 그는 "특히 매우 저렴한 가격으로 CT나 MRI는 물론 방사선 치료기기에 통합할 수 있다는 점에서 진단 및 치료 영상 기술의 효율성이 극대화될 것"이라고 밝혔다.