[메디칼업저버 박선혜 기자] 국내 연구팀이 병원에서만 진단 가능한 요실금, 빈뇨 등 하부요로증상을 일상생활에서 시간과 공간적 제약 없이 진단할 수 있는 '스마트 진단법'을 개발했다.

한양대병원 비뇨의학과 조정기 교수팀은 한양대 기계공학과 박준홍 교수팀과 함께 장단기기억 딥러닝 알고리즘(Long Short-Term Memory, LSTM)을 설계해 기존 요속검사를 대신하는 모델을 개발했다.

하부요로증상의 진단은 최고요속, 소변시간, 소변량, 잔뇨량을 측정해 종합적으로 진단한다. 정확한 진단을 받으려면 병원을 방문해 요속검사나 요역동학검사 등을 시행해야 한다. 하지만 병원에서 시행하는 요속검사나 요역동학검사는 시간·공간에 따른 불편함과 수치심 등을 느끼게 되는 경우가 있다. 

조 교수팀은 하부요로증상을 앓는 27명(여성 2명, 남성 25명)을 대상으로 이 알고리즘을 통해 소변의 최고요속, 소변시간, 소변량을 소리와 파동으로 변환해 분석하는 연구를 진행했다.

그 결과, 실제 환자들이 요속검사를 했을 때 데이터와 94% 이상 일치하는 결과를 얻었다.

조 교수는 "하부요로증상을 진단하는 중요한 지표인 요속검사는 시간을 예약하고 병원을 방문해야 하는 불편함이 있고, 고혈압처럼 일상생활과 병원에서의 측정 결과가 다른 경우가 흔하다"며 "이번에 개발한 모델은 기존 요속검사보다 다양한 환경과 소음의 영향을 적게 받는다. 거동이 불편한 환자들의 활동범위 내 공중화장실이나 요양원 등에도 적용 가능하다"고 밝혔다. 

그는 이어 "집에서도 하부요로증상의 정확한 진단이나 이상 증상을 조기에 파악할 수 있도록 정밀한 수정을 더해 조만간 애플리케이션이나 디바이스 등으로 개발할 예정이다"고 덧붙였다. 

한편 이번 연구 결과는 MDPI Sensors 지난달 온라인판에 실렸다(Sensors (Basel) 2021 Aug 6;21(16):5328).

아울러 조 교수는 한양대 기계공학과 박관규 교수팀과 함께 효과적이고 편안한 잔뇨량 측정을 위해 복부에 착용해 지속적인 방광 모니터링이 가능한 잔뇨 측정 '웨어러블 방광 스캐너 시스템'도 개발했다.

기존 잔뇨량 측정은 병원을 방문해 도뇨관 삽입법이나 초음파를 통해서만 진단이 가능했다. 지속적인 변화를 측정하기 위해서는 병원을 여러 번 방문해야 하는 불편함이 있었다. 

조 교수팀은 돼지 방광을 대상으로 '웨어러블 방광 스캐너 시스템'을 통해 부피와 용적 등을 측정하고 실제 초음파로 측정했을 때와 비교하는 연구를 진행했다.

분석 결과, 실제 방광 부피와 대부분 일치하는 것으로 나타났다. 또 기존에 개발된 방광 용적 측정 기기보다 빠르게 스캔 가능하고, 사용자가 최적의 방광 위치를 감지하지 않고도 부피를 추정할 수 있었다. 

조 교수는 "이 시스템으로 소변량과 배뇨시간, 방광의 수축력과 복압 등을 연구한 결과, 실제 임상에서 사용하고 있는 기기들과 비교해 유사한 정확도를 보였다"며 "이번 연구를 통해 검사가 어려운 고령층, 요양병원에 있는 어른들 또는 장애가 있는 분들의 하부요로증상 진단과 치료에 기여할 수 있는 애플리케이션이나 디바이스 등 디지털치료제가 빠른 시일 내에 개발될 것"이라고 밝혔다.

한편 이번 연구 결과는 MDPI Sensors 지난달 온라인판에 실렸다(Sensors (Basel) 2021 Aug 12;21(16):5445).