호흡으로 폐암 진단 ‘전자코’ 등장…고가 장비 없이 정확도 75%

국내 연구진이 날숨(호흡)을 이용해 폐암을 진단할 수 있는 의료용 '전자코'를 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 호흡을 통해 폐 속 암세포가 만드는 휘발성유기화합물을 감지하는 센서와 이를 판별해 폐암 여부를 확인할 수 있는 기계학습 알고리즘을 개발했다고 9일 밝혔다.

현재 폐암 진단은 주로 X선이나 CT 촬영을 통해 이뤄지고 있지만, 비용이 비싸고 방사선에 노출될 위험이 있다.

'전자코'로 명명된 이 기술은 사람의 코처럼 냄새를 맡아 전기적 신호로 바꿔 질병 유무를 판단, 검진한다. 전자코는 데스크톱 PC 크기로, 날숨 샘플링부, 금속산화물 화학센서 모듈, 데이터 신호 처리부 등 크게 세 부분으로 구성돼 있다.

검진자의 날숨을 비닐 안에 담아 탄소막대기를 넣으면 호흡 중 배출되는 여러 가스 성분들이 막대기에 달라 붙는다. 이 막대기를 '전자코'에 넣으면 날숨의 구성 성분 데이터를 알고리즘으로 분석해 환자의 날숨 정보와 비교해 폐암 유무를 판별한다.

연구팀은 분당서울대병원과 함께 폐암 환자 37명과 정상인 48명의 날숨을 채취해 200회 가량 분석한 데이터 결과를 기반으로 기계학습 모델을 개발했다. 기계학습 모델의 정확도는 75%에 달해 폐암환자 진단 보완재로 역할을 할 수 있음을 확인했다.

기존 병원 진단장비보다 센서 제작 비용이 싸고, 가격 대비 정확도도 높아 폐암 환자의 수술 예후 모니터링과 일반인의 자가 건강관리에 활용할 수 있다.

이대식 ETRI 박사는 "앞으로 의료기기 업체에 기술을 이전해 상용화할 계획"이라며 "환자 정보를 추가로 얻어 빅데이터를 구축하고 딥러닝 알고리즘에 적용해 판별 정확도를 높이고 위암, 대장암 등 다양한 암 조기 진단에 적용할 수 있도록 후속 연구를 지속하겠다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr