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무선 딥러닝으로 수술 때 `마취 심도` 정확히 측정

KAIST - 고려대 공동연구팀
환자 마취 부작용 감소 기대 

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr | 입력: 2017-02-09 11:02

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무선 딥러닝으로 수술 때 `마취 심도` 정확히 측정
유회준 교수 연구팀이 개발한 '마취 심도 모니터링 측정기'에 부착된 센서의 구성도.

국내 연구진이 수술 시 환자의 마취 깊이를 무선으로 정확히 파악하는 측정기를 개발, 마취 사고를 줄이는 데 도움을 줄 전망이다.

유회준 KAIST 교수(전기및전자공학과)팀은 고려대 구로병원 최상식 교수, 케이헬쓰웨어 등과의 공동연구를 통해 환자의 뇌파와 근적외선 분광신호를 동시에 측정, 마취 심도를 파악하는 측정기를 개발했다고 9일 밝혔다.

수술 중 마취 심도를 적정하게 유지하는 것은 환자에게 매우 중요하다. 마취가 얕으면 수술 도중 깨어나 큰 고통을 겪을 수 있고, 반대로 너무 깊으면 심장발작, 합병증은 물론 심지어 사망에 이르기도 한다.

연구팀은 마취 중인 환자의 이마에 붙인 반도체 칩 형태의 패치를 통해 뇌파 신호와 혈중 헤모글로빈 농도를 추출하고, 근적외선 분광신호를 동시에 측정하는 방식의 측정기를 개발했다. 측정된 다중 신호들은 패치에 포함된 반도체 칩에서 디지털 신호로 바뀌어 외부기기로 무선 전송된다. 그 후 딥러닝 기술을 활용해 신호를 분석해 환자의 마취 심도를 판단한다.

수술 시간이 길어지면 전극의 젤이 말라 뇌파 측정신호가 나빠져도 정확한 신호를 측정할 수 있는 회로 기법을 도입했으며, 실제 수술실에서 사용할 수 있는 초소형 근적외선 분광센서를 부착해 성별, 나이, 인종에 상관없이 유효한 신호를 측정할 수 있다. 또 다중 신호를 이용, 수술 중 전기 잡음을 유발하는 전기소작기나 삽관을 사용해도 신호왜곡 없이 측정을 할 수 있다. 연구팀은 기존 기기로 측정할 수 없었던 케타민 등 약물의 마취 심도를 측정할 수 있다고 설명했다.

유회준 교수는 "그동안 마취 심도 측정기는 비싼 가격의 특정 외국산 제품이 독점해 왔다"면서 "환자들의 부담을 줄이면서 안전한 마취를 제공하는 새로운 제품을 개발하는 데 기여할 것"이라고 말했다.

하언수 박사과정생이 주도한 이 연구결과는 최근 미 샌프란시스코에서 열린 세계적 반도체 학술대회인 '국제고체회로설계학회(ISSCC)'에서 발표됐다.

대전=이준기기자 bongchu@

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