무선 패치로 수술환자 마취 심도 측정

KAIST 유회준 교수팀, 첫 개발

환자의 이마에 접착된 패치로 무선으로 마취 심도를 확인할 수 있는 측정기가 개발됐다.

KAIST(총장 강성모) 전기및전자공학과 유회준 교수 연구팀은 고려대학교 구로병원 최상식 교수, 케이헬쓰웨어와 공동 연구를 통해 무선으로 마취의 심도를 정확하게 파악할 수 있는 측정기를 개발했다고 9일 밝혔다.

마취의 심도가 적정하게 유지되는 것은 환자에게 매우 중요하다. 마취가 얕으면 수술 도중 깨어나 큰 고통을 겪기도 하고, 반대 마취 심도를 정량적으로 측정하려는 시도가 국내외에서 활발하게 진행중이다.

그러나 기존 제품들은 모니터링 장치에 연결하기 위해 긴 전선이 사용돼 번거로움이 컸고, 또 마취 약물 종류에 따라 심도를 측정할 수 없는 어려움이 컸다.

마취 심도 무선 측정기 구성도

연구팀이 개발한 마취 심도 모니터링 측정기는 마취 중인 환자의 이마에 접착된 패치를 통해 뇌파 신호 및 혈중 헤모글로빈 농도를 추출한다. 이를 정확히 제어하는 반도체 칩이 패치에 집적돼 무선으로 뇌파와 근적외선 분광 신호를 동시에 측정할 수 있다.

측정된 다중 신호들은 디지털 신호로 바뀌어 ‘딥 러닝’(Deep Learning) 기술을 이용해 환자의 마취 심도를 정확히 판단한다.

수술 시간이 길어지면 전극의 젤이 마르게 돼 뇌파 측정신호가 나빠지지만 연구팀은 이런 상황에서도 정확한 신호를 측정할 수 있는 회로 기법을 도입했다.

유 교수는 “그동안 마취 심도 센서는 비싼 가격의 특정 외국회사 제품이 독점하는 형태였다”며 “환자들의 부담을 줄이면서 안전한 마취를 제공할 수 있어 새 제품을 개발할 수 있는 좋은 기회가 될 것”이라고 말했다.