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건강관리, 스마트폰에 맡겨볼까?

최근 스마트폰이나 스마트워치와 연결하는 다양한 휴대용 의료장비가 등장하면서 건강관리가 훨씬 간편해질 것으로 보인다. 이러한 장비들은 고가의 기존 전문장비보다 가격이 훨씬 저렴한 데다 휴대하기 쉽고 사용하기도 간편해 질병의 조기 진단을 돕고 전반적인 의료비용을 낮출 것으로 보인다. 그 덕분에 스마트폰을 활용한 소형 의료장비들은 좀 더 전문적인 의료 영역으로 확대되는 추세다.

확대보기 셀스코프의 검이경은 스마트폰의 고해상도 스크린과 고성능 카메라를 이용해 기존 검이경보다 귓속 영상을 더 선명하고 크게 볼 수 있게 해준다(출처 : Cellscope). 쏟아지는 헬스앱, 스마트폰 건강관리 시대 성큼
지난 몇 개월 동안 가끔 심박수가 요동친다고 느꼈던 A씨는 최근 심장전문의를 찾았다. 심전도검사를 마친 후 의사는 운동부하검사와 심장 초음파검사를 권했다. 또 가슴에 심장 모니터를 부착해서 2주 동안 심장의 리듬을 기록하기로 했다. 이는 일상생활을 하면서 심장 리듬에 이상이 생기는 순간을 포착하려는 것이다. 부정맥이나 심장잔떨림과 같은 심장질환의 경우, 간혹 일어나는 증상을 진료실에서 확인하기가 쉽지 않기 때문이다. 그러나 최근 스마트폰이나 스마트워치와 연결하는 휴대용 의료장비가 속속 개발되면서 이러한 거추장스러운 과정은 앞으로 훨씬 간편해질 것으로 보인다. 예를 들어, 심장에 이상을 느낄 때마다 스마트워치로 직접 심전도를 측정하거나 담당의사 진료실의 초음파 스캐너와 연결된 스마트폰으로 심장 영상을 바로 볼 수 있게 된다.
이 외에도 건강관리를 위해 스마트폰을 이용하는 방법은 다양하다. 사용자의 활동량을 측정할 수 있는 스마트폰과 스마트워치, 피트니스 밴드 덕분에 수많은 피트니스용 스마트폰 앱이 개발되어 있다. 이에 더해 블루투스로 연동되는 혈압계나 체중계, 체온계, 혈당측정기 등 독자적 제품이 스마트폰 앱에서 다양한 체내 수치를 관리하도록 해준다.
최근에는 이러한 간접적 방법 대신 스마트폰에 탑재된 고성능 카메라와 고해상도 스크린, 각종 센서를 직접 활용하는 휴대용 의료검사장비가 선보이고 있다. 이렇게 수집된 데이터는 의료 데이터를 분석하기 위한 각종 인공지능 클라우드 플랫폼과 연동해서 좀 더 정확한 진단을 유도한다. 스마트폰이나 스마트워치에 직접 연결하는 이러한 장비들은 응급상황에서 또는 장기간 측정치가 필요할 때, 개개인이 신체 변화를 직접 측정해서 그 결과를 앱으로 확인하거나 수집된 데이터를 의료진에게 전송하도록 할 수 있다. 즉, 병원의 전문검사실에서 실행하는 일부 검사를 스마트폰을 이용해 각 개인이 또는 담당의사가 진료실에서 직접 수행하게 된다.

확대보기애플워치용 액세서리인 얼라이브코어의 카디아밴드는 칩 형태로 밴드에 장착되며, 심박수에 이상을 느낄 때마다 30초간 손가락을 갖다 대면 심전도를 바로 측정해서 결과를 알려준다(출처 : AliveCor, Inc.).

확대보기 카디아모바일은 아이폰과 함께 이용하는 심전도 측정 장치로, 두 손가락을 각 칩에 갖다 대서 심전도를 측정한다(출처 : AliveCor, Inc.). 병원 갈 필요 없이 낮은 비용으로 상시 건강 체크
가장 단순하게는 스마트 체온계나 스마트 청진기, 스마트 검이경으로 기본 검사가 가능하다. 예를 들어, 클리니클라우드(Clinicloud)의 가정용 스마트 청진기(체온계 포함, 150달러)는 아이폰에 연결한 뒤 환자 가슴에 갖다 대면 아이폰 앱으로 심장과 폐의 소리를 녹음해서 저장한다. 이 오디오 파일은 온라인으로 의료진에게 전송되어 단순한 감기인지, 아니면 더욱 심각한 질환인지 진단과 의견을 받을 수 있다. 또 다른 예로 미국 샌프란시스코의 셀스코프(Cellscope)는 귓속 염증을 진단하는 검이경을 아이폰으로 대체한 300달러 상당의 스마트 검이경을 선보였다. 이 제품은 부속 팁을 아이폰의 렌즈 부분에 부착해 귓속을 들여다보면 기존 검이경보다 훨씬 크고 선명하게 영상을 확대해서 보여주고, 의료진에게 영상을 전송해서 귓속 염증을 진단하도록 한다. 눈과 피부 건강을 위한 검안경이나 피부 검시경에 스마트폰을 활용하는 제품도 비슷한 목적으로 개발 중이라고 한다. 워싱턴대학교 컴퓨터공학과 연구진은 스마트폰으로 눈의 흰자위를 촬영한 뒤 색상을 분석해 아주 미미한 황달 수치를 탐지해서 혈액검사를 하지 않고도 간염이나 췌장암을 조기 진단할 수 있는 ‘빌스크린(BillScreen)’이라는 황달 검사장비를 발표하기도 했다.
한편, A씨의 경우 애플워치가 큰 도움이 될 수 있다. 심박수 측정 기능이 있는 데다 수치가 비정상으로 측정될 경우 경고 메시지를 보내주기도 한다. 더 나아가 최근에는 필요할 때마다 심전도를 측정할 수 있는 애플워치용 액세서리까지 등장했다. 얼라이브코어(AliveCor, Inc)가 개발한 ‘카디아밴드(Kardia-Band)’가 그것인데, 이 제품은 애플워치 밴드에 장착되는 소형칩 형태로, 워치를 착용하고 30초간 손가락을 칩에 갖다 대면 심전도를 측정할 수 있다. A씨처럼 2주 동안 가슴에 심장 리듬 모니터를 부착한 채 생활해야 하는 불편 없이 이상을 느낄 때마다 간단히 손목에서 심전도를 측정하는 것이다. 그 결과는 얼라이브코어의 스마트리듬(SmartRythm) 인공지능 소프트웨어를 통해 애플워치의 심박수, 활동량 측정 센서와 함께 비교분석해 심전도가 정상인지 비정상인지 바로 알려준다.
일정 기간에 걸쳐 수집된 심전도 수치는 의료진에게 전송도 할 수 있다. 카디아밴드는 이미 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 획득했으며 심장잔떨림을 98% 민감도로 탐지할 수 있다고 한다. 가격은 199달러로, 의료진이 개입해야 하는 심장 리듬 모니터보다 낮은 비용으로 이용할 수 있다. 얼라이브코어는 스마트폰을 이용해 같은 원리로 심전도를 측정하는 카디아모바일(KardiaMobile, 99달러)도 판매 중인데, 두 제품 모두 연간 99달러의 클라우드 서비스 요금이 추가된다고 한다.

확대보기(좌) 아이폰에 연결해서 체내의 초음파 영상을 촬영하는 버터플라이 iQ는 반도체 기술을 도입한 휴대용 초음파 스캔 시스템으로, 기존 제품보다 가격이 훨씬 싸고 튼튼해서 일반 진료실에서 사용하기에 적합하다(출처:Gioel Molinari/Butterfly Network).
(우) 다리오의 혈당측정기는 혈당시험지를 아이폰에 직접 연결해 당 수치를 측정하는 시스템으로, 매번 자동으로 이를 기록해서 혈당관리를 도와준다(출처 : DarioHealth Corp.).

초음파, 체액, DNA 검사에도 활용
이 밖에 고가의 초음파 장비 대신 진료실에서 의사가 직접 체내 영상을 스캔할 수 있는 휴대용 초음파 스캐너에도 스마트폰이 사용된다. 버터플라이 네트워크(Butterfly Network)가 2018년 초 시판을 계획 중인 ‘버터플라이 iQ’는 애플 아이폰에 연결해서 신체를 스캔할 수 있는 폰 크기의 초음파 스캔장비이다. 일반적으로 초음파 스캐너는 진동 크리스털을 이용해 음파를 체내로 전송하고 그 반향을 포착해서 초음파 영상을 구현하지만, 버터플라이 iQ는 진동 크리스털 대신 표면에 미세초음파 전송 드럼을 9,000개 심은 칩을 이용함으로써 가격을 대폭 낮추고 신뢰도를 높였다. 그 덕분에 유사한 형태의 휴대용 스캐너로서 진동 크리스털을 사용하는 6,000달러 상당의 필립스 루미파이(Lumify)보다 훨씬 낮은 2,000달러에 판매될 예정이다.
버터플라이 iQ는 지난해 10월 복부, 심장, 태아, 산부인과, 근골격, 소아, 혈관, 장기, 비뇨기 등 13종류 체내 영상을 촬영할 수 있는 스캐너로 FDA의 승인을 받았으며, 올해 안에 인공지능 소프트웨어를 이용해 자동으로 영상을 진단하고 해석할 수 있는 플랫폼도 통합될 것이라고 한다.
더 나아가 스마트폰은 체액을 이용하는 다양한 검사장비에도 활용되고 있다. 예를 들어, 다리오(DarioHealth Corp)의 혈당측정기는 채혈까지는 기존 제품과 절차가 같지만, 혈당검사지를 아이폰에 직접 연결해 수치를 자동 기록하는 기능을 갖추었다. 이렇게 수집되는 수치들은 다리오 혈당 관리 앱에서 관리·분석되는데, 응급상황에서 아이폰의 GPS로 가족에게 환자 위치를 알려주는 기능도 제공한다고 한다.
한편, 일리노이대학교 전기컴퓨터공학과 브라이언 커닝엄(Brian Cunningham) 교수팀은 스마트폰에 탑재된 백광 LED 플래시와 외장 녹색 레이저를 이용해 스마트폰 카메라를 고성능 분광계로 전환함으로써 다양한 체액 샘플을 검사할 수 있는 550달러 상당의 TRI(Transmission-Reflectance-Intensity) 분석기를 개발 중이다. 미세유체 칩을 장착한 폰 케이스 형태의 이 장비는 혈액 내 단백질과 항체 등을 탐지하고 색상 변화를 분석할 수 있으며, 여러 샘플을 동시에 측정할 수 있어서 아주 저렴하고 신속하게 간이실험실 역할을 한다. 이 장비로 임신부의 조기출산, 태아 검사, 식품 내 알레르기 유발성분 등을 비롯한 다양한 검사를 수행할 수 있다고 한다.
이 밖에 바이오미미(Biomeme)라는 업체는 일부 염증과 에볼라, 지카, 말라리아 바이러스 등을 탐지할 수 있는 500달러 상당의 연구용 DNA 검사 키트를 판매할 계획이다. 스마트폰을 감싸는 케이스 형태의 이 제품은 부속 키트로 체액 샘플을 준비해서 케이스에 투입하면 그 결과를 아이폰 스크린으로 알려준다. 전문지식이 없어도 1분 안에 샘플 준비가 가능하고, 1시간 안에는 검사 결과를 알 수 있다고 한다.
더 나아가 옥스퍼드 나노포어 테크놀로지스(Oxford Nanopore Technologies)는 심각한 염증이나 암, 심장질환, 유전질환 등을 가려내는 DNA 분석장치를 아이폰에 부착해서 사용하는 ‘스미지온(SmidgION)’이라는 소형 장비를 개발 중이다. 이 제품은 랩톱 컴퓨터에 연결해 실시간으로 DNA 염기를 분석할 수 있는 옥스퍼드의 ‘미니온(MinIon)’보다 크기를 줄이고 편의성을 높인 것으로, 앞으로는 아이폰을 활용해 어디서나 손쉽게 DNA 분석이 가능할 것으로 보인다.

고병희 미국 현지 객원기자

조회수 : 3,511기사작성일 : 2018-02-06
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