호흡 이용해 폐암 발견하는 '전자코' 개발

분당서울대병원과 공동연구로 200회 임상 75% 정확도 확인

날숨 기반 폐암 조기 진단용 전자코

[아시아경제 김철현 기자] 국내 연구진이 호흡을 이용해 폐암을 진단하는데 도움 주는 의료용 '전자 코'를 개발했다. 방사선 위험 없이 간단하면서도 저렴한 비용으로 폐암을 조기에 진단하고 예방하는데 큰 도움이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 날숨을 통해 폐 속 암세포가 만드는 휘발성유기화합물을 감지하는 센서와 이로부터 얻은 데이터를 통해 폐암 환자를 판별하는 기계학습 알고리즘 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 성과는 국제학술지 '센서&액추에이트 B'에 게재됐다.

연구진은 사람의 코가 신경세포를 통해 냄새를 맡는 것에 착안했다. 호흡가스가 들어오면 이를 전자소자를 이용해 마치 사람의 코처럼 냄새를 맡아 전기적 신호로 바꿔 질병유무를 판단, 검진하도록 만들었다. 기술명을 '전자코'라고 명명한 이유다. 연구진에 따르면 이 기술을 활용하면 사람의 호흡만으로 간단하게 검사가 가능하다. 우선 검진자의 날숨을 비닐 키트에 담는다. 날숨이 찬 비닐에 탄소막대기를 넣으면 호흡 중 배출되는 여러 가스 성분들이 막대기에 붙는다. 다시 이 막대기를 '전자 코' 시스템에 집어넣는다. 시스템을 구동하면 내장된 센서를 통해 가스가 붙은 정도에 따라 전기 저항이 달라짐을 알 수 있다. 이렇게 날숨의 구성성분 데이터를 알고리즘으로 분석해 환자의 날숨 정보와 비교하면 폐암 유무를 판별하는데 도움을 줄 수 있다.

연구진은 분당 서울대병원의 도움으로 폐암 환자 37명과 정상인 48명 날숨을 채취해 200회를 분석한 뒤 데이터베이스화했다. 이를 기반으로 기계학습 모델을 공동 개발해 적용한 결과 약 75%의 정확도를 보였다. 아울러 흉부외과 연구팀의 임상적 유의성도 확인해 폐암환자 진단 보완재 역할을 수행할 수 있음을 확인했다.

연구책임자인 ETRI 진단치료기연구실 이대식 박사는 "이 기술이 상용화되면, 폐암 진단 관련 의료기기 시장경쟁력 확보는 물론 정부 건강보험료 지출 비용 절감에 큰 도움이 될 것으로 보인다"고 말했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr