분당서울대병원, 스마트폰 활용한 수면무호흡증 진단 기술 개발

스마트폰을 이용해 가정에서 편리하게 수면무호흡증 조기 진단할 수 있는 기반 기술이 마련됐다.

분당서울대병원 이비인후과 김정훈·조성우 교수 연구팀은 스마트폰 기기의 마이크만을 활용해 수면무호흡증을 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

수면무호흡증을 진단하기 위해서는 병원에서 하룻밤 머물며 수면 중 호흡, 심장 상태, 산소 농도와 같은 다양한 생체 신호를 측정하는 ‘표준수면다원검사’를 받아야 한다. 하지만 환자의 당일 컨디션에 따라 면무호흡증의 정도가 달라지고, 낯선 환경에서 각종 장비를 부착하면 수면에 방해가 되는 경우가 많아 정확한 진단에 한계가 있다.

이에 연구팀은 스마트폰을 이용해 언제 어디서나 수면무호흡증의 증상을 진단할 수 있는 기반 기술을 마련하기 위한 연구를 진행했다.

표준수면다원검사를 수행하는 동시에 스마트폰으로 환자의 수면 중 호흡음을 녹음해 수면무호흡증을 예측할 수 있는지를 분석했다. 이번 연구는 2015년부터 2019년까지 분당서울대병원 이비인후과 수면센터에서 검사받은 423명의 환자를 대상으로 표준수면다원검사를 수행하는 동시에 스마트폰으로 환자의 수면 중 호흡음을 녹음해 수면무호흡증을 예측할 수 있는지를 분석했다.

그 결과, 연구팀은 스마트폰으로 녹음한 소리 데이터를 가공하는 최적의 설정을 찾아내며 정확도 82% 수준의 알고리즘을 고안했다. 특히, 스마트폰 내장 마이크는 대부분 ‘적응형 잡음제거(adaptive noise cancellation)’로 소리 데이터의 특징적 요소를 추출하기 때문에 수면 중 호흡음 녹음에 적합하다고 밝혔다.

이번에 발표된 연구 결과는 최근 세계적인 학술지 ‘미국의학협회 이비인후-두경부외과학지(JAMA Otolaryngology Head & Neck Surgery)’에 게재됐다.

연구팀은 이번 연구를 통해 개발한 기술이 고도화된다면 표준수면다원검사에 준하는 수면무호흡증 진단 검사를 가정에서도 간편하게 받을 수 있게 되고, 나아가 수면무호흡증에 대한 더욱 정확한 진단과 치료가 가능해질 것으로 기대했다.

논문 제1 저자 조성우 교수는 “수면무호흡증은 치료가 늦어지는 경우 심뇌혈관 합병증의 위험이 높아 조기 진단이 매우 중요한 질환”이라며, “과거에 비해 수면다원검사에 대한 접근성이 높아졌음에도 불구하고 비용이나 시간 부담으로 정확한 진단을 받지 못하는 환자들이 많았는데, 이번 진단 기술의 개발을 통해 질환을 조기에 진단하고 치료할 수 있는 기반 기술을 마련했다는 점에서 연구 의의가 있다”고 말했다.