오하이오 주립대, 근위축증 실시간 모니터링 최초 웨어러블 센서 출시

오하이오 주립대학교, 콜럼버스, OH

제안된 센서는 근위축증 환자가 건강 변화를 더 편리하게 모니터링하도록 돕는 것 목표. (이미지: 게티 이미지)

오하이오 주립대학교 연구진이 근위축증 감지 및 모니터링 위해 설계된 최초 웨어러블 센서 제작.

근위축증: 골격근량·근력 상실, 퇴행성 질환·노화·불사용 원인

골격근량과 근력 상실 수반 상태인 근위축증은 다양한 이유로 발생하지만 일반적으로 퇴행성 질환, 노화, 근육 불사용 부작용.

MRI 의존 현재 모니터링 방식: 시간·비용 부담

의사 현재 MRI 의존해 환자 근육 크기·부피 악화 여부 평가, 빈번한 검사 시간 많이 들고 비용 비쌈.

전도성 'e-스레드' 전자기 센서로 MRI 대체 가능성 제시

그러나 IEEE 생체의공학 트랜잭션(IEEE Transactions on Biomedical Engineering) 저널 발표 새 연구에 따르면 전도성 'e-스레드'로 만든 전자기 센서가 MRI 빈번 모니터링 대안 될 수 있음 제안.

3D프린트 사지 몰드에 다진 소고기 채워 종아리 조직 시뮬레이션 검증

작업 검증 위해 연구진 3D프린트 사지 몰드 제작 후 다진 소고기 채워 평균 크기 인간 피험자 종아리 조직 시뮬레이션. 연구 결과 센서가 전체 사지 크기 소규모 부피 변화 측정과 최대 51% 근손실 모니터링 가능 입증.

"이상적으로 우리 제안 센서가 의료진 환자 맞춤 치료 계획 더 개인화 구현과 환자 부담 경감에 도움될 것," 연구 주저자이자 오하이오 주립대 전기컴퓨터공학 대학원 펠로우 앨리안나 라이스(Allyanna Rice) 말함.

NASA 우주비행사 건강 모니터링 센서 연구 기반

웨어러블 장치 이용 근위축증 모니터링 최초 알려진 접근법, 이 연구는 라이스 이전 NASA 건강 센서 연구 기반. 우주국은 우주 장기 체류 인체 악영향 다양한 방식 모니터링 관심.

과학자들 수십 년 이 효과 이해·대처 시도, 이 연구 우주비행사 직면 건강 문제 해결 목표 영감받음.

"단기 우주비행 승무원도 근육량 골밀도 최대 20% 손실 경험 알지만 훨씬 긴 임무 인체 영향 데이터 많지 않다," 라이스 말함.

"우리 센서가 장기 임무 우주비행사나 집 환자가 의료 전문가 도움 없이 건강 추적 가능하게 할 것."

두 코일(송신/수신)과 지그재그 패턴 e-스레드 도체로 구현

하지만 인체 미세 근육 변화 정확 측정 웨어러블 장치 만들기 말처럼 쉽지 않음. 라이스와 공동저자 아시미나 키우르티(Asimina Kiourti, 오하이오 주립대 전기컴퓨터공학 교수) 장치 설계: 송신 코일, 수신 코일 하나씩, 직물 위 지그재그 패턴으로 달리는 e-스레드 도체.

혈압 커프 닮았지만 지그재그 패턴으로 신축성·순응성 확보

최종 제품 혈압 커프 닮았지만 원래 직선 봉제는 슬리브 신축성 제한, 지그재그 패턴이 이상적 신축성 증폭 발견. 이 새 패턴이 센서 여러 신체 부위나 동일 사지 여러 위치 확장 가능 이유.

"센서 처음 제안 때 신축성 소재 필요 몰랐는데 사람 사지 변한다는 사실 깨닫고 필요함 인지," 라이스 말함. "변화하고 구부러지지만 순응성도 필요."

모바일 앱 연동·골손실 감지 등 추가 기능 통합 향후 과제

웨어러블 아직 구현까진 수년 남았지만 연구 노트 다음 큰 도약은 장치 모바일 앱 연결로 건강 정보 직접 의료진 기록·전달 가능케 하는 것일 듯.

지구·우주 미래 환자 삶 개선 위해 라이스 센서 다른 건강 이슈 감지·모니터링 장치(골손실 감지 도구 등)와 결합 기대.

"미래엔 우리 웨어러블에 더 많은 센서와 더 많은 능력 통합하고 싶다," 라이스 말함. 이 작업 NASA 지원.

자세한 정보는 타치아나 우달(Tatyana Woodall) 문의. 이메일: [보호된 이메일].