김승환 ETRI 연구팀, 우울증 객관적 진단이 가능한 기술 개발
향후 공황장애·ADHD·자폐증으로 확대 연구추진 예정

정신건강 모니터링 및 징후 예측 개념도.<사진=ETRI 제공>
정신건강 모니터링 및 징후 예측 개념도.<사진=ETRI 제공>
국내 연구팀이 우울증 환자의 상태를 객관적으로 진단하는 기술개발에 성공했다. 이로써 향후 생체신호로 우울증 발병의 진단·예측이 가능해질 전망이다.

ETRI(한국전자통신연구원)는 김승환 연구팀이 우울증 환자를 대상으로 실험한 결과가 국제학술지 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)'에 게재됐다고 29일 밝혔다. 이번 연구는 전홍진 삼성서울병원 교수팀과 협력해 이뤄졌다.

연구팀은 그동안 정신질환자들의 진단·처방이 주로 심리검사에 의존했던 점에 주목했다. 따라서 의료진에게 객관적인 방법을 제공해 정신질환을 조기에 발견·예방하고자 연구를 시작했다.

연구팀은 우울증 환자가 스트레스를 받을 때 땀의 반응이 무뎌진다는 점에 주목했다. 피부 전도도 센서는 피부에 나타나는 땀의 변화 측정이 가능하다.

질환자들은 정신상태가 악화되면 뇌와 관련된 호르몬 반응의 장애가 일어난다. 이는 자율신경계 반응으로 이어진다. 피부 전도도 센서는 미세한 생리변화를 측정해 의사의 진단을 돕는다.

연구팀은 우울장애가 없는 사람과 주요 우울장애·공항장애 환자 60여 명을 대상으로 3개월간 생체신호 데이터를 측정했다. 연구 결과 피부 전도도 신호로 우울장애 상태 감별이 가능했다. 이를 통해 우울장애 환자의 상태를 객관적으로 진단·모니터링이 가능한 자동 진단 모델을 개발했다.

연구팀은 정확한 질환 예측을 위해 뇌파, 심장박동, 호흡, 온도 등 분석기법의 보완이 필요하다고 강조했다. 향후 연구 완성도가 높아지면 공황장애, 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 등 각종 정신질환 진단과 징후 예측도 가능할 것으로 보고 있다.

이를 위해 연구팀은 전홍진 교수팀과 공동연구를 진행해 피부 전도도 센서 외에 4개 요소 데이터를 분석했다. 환자 추적관찰을 통해 심리검사 결과, 혈액·땀, 심박, 호흡, 혈압, 뇌파 등 생체신호 데이터를 획득했다.

이를 통해 연구팀은 다중 생체신호 측정이 가능한 복합센서를 만들었다. 바로 상용화가 가능하지만 크기를 더 작게해 웨어러블 기기로 만들 계획이다. 센서가 부착된 웨어러블 시계는 땀의 분석과 혈압·심장박동 측정이 목표다.

연구팀은 앞으로 조기 징후 예측이 가능한 기술을 개발할 계획이다. 또 혈액과 복합 생체신호에 기반한 연구 결과들을 추가로 도출할 예정이다.

김승환 ETRI 바이오의료IT연구본부장은 "생체신호 기반 정신질환 진단·예측 시스템의 개발 가능성을 봤다"고 말했다.

한편 이번 연구는 지난 2015년부터 3년간 진행됐으며 전홍진 삼성서울병원 교수팀, 변상원 인천대학교 교수팀이 함께 참여했다.

데이터 수집 스마트 기기 및 어플리케이션.<사진=ETRI 제공>
데이터 수집 스마트 기기 및 어플리케이션.<사진=ETRI 제공>
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