중이염 진단, 이젠 스마트폰으로 간편하게 확인

미국 워싱턴대학(university of washington)과 시애틀 병원이 공동으로 개발한 스마트폰을 이용한 앱 솔루션으로 중이염과 같은 귓속 질환을 간편하게 진단할 수 있다는 소식입니다. 미국 국립보건원(National Institute of Hearth)의 보도자료에 따르면, 부모가 어린 자녀를 병원에 데려오는 가장 많은 이유중 하나는 귀와 관련된 질환입니다.

 

삼출성 중이염과 같은 질환은 고막 뒤쪽의 중이에, 여러가지 이유로 인해 액체가 고이면서 발생하게 됩니다. 중이염 이외에도 다양한 원인에 의해 발생하는 귀와 관련된 질환이 많이 있습니다. 이 경우 통증을 동반하거나, 그렇지 않거나 의사 표현이 부정확하거나 말을 잘 할줄 모르는 아이들에게 특히 심각할 수도 있습니다. 

 

요즘은 체온계가 가정에 보급되어 있어 널리 활용하는 것과 같이, 이번에 발표된 방법이 보급되기 시작하면 귀와 관련된 질환 예방과 관리에 효과가 있을 것으로 예측됩니다.

 

시애틀 아동병원에서 근무하는 UW의과대학 이비인후과 담당 부교수 Randall Bly 박사의 개발된 앱을          이용하여 딸의 귀를 검사하는 모습

스마트폰이 병원에 가지 않고서도 가정에서 각종 질환을 진단해 줄 수 있는 '홈 닥터(home doctor)'로서 진화하고 있는 것인데요, 스마트폰에 달린 카메라와 센서의 획기적인 발전으로 병원 의료기기와 못지 않은 검사가 가능해져 갈수록 가정의학의 기술의 범위가 확대될 것으로 보입니다. 더욱이 인공지능(AI) 기술까지 더해지면서 심장질환이나 파킨슨병과 같은 중증 예방질환의 차원으로 확대가 될 것으로 보입니다.

 

 

이번 랜들 블라이 교수가 개발한 중이염 검사방식은 이렇습니다. 

 

우선 스마트폰 아랫부분에 종이 깔때기를 붙입니다. 이 깔때기는 스마트폰 스피커에서 나오은 특정 주파수의 음파(音波)를 귀 안으로 전달해 줍니다. 음파는 고막에서 반사되어 깔때기를 통해 스마트폰으로 되돌아가면 스마트폰 앱이 이 소리를 분석하여, 고막 안쪽에 염증이 생겨 진물이 차면 정상적으로 액체가 없을 때와 반사파가 다르다는 점에 착안하여 귓속에 염증이 발생했는지를 진단하는 방식입니다.

 

연구팀은 신호 변화와 알고리즘의 정확도 향상을 위해, 시애틀 아동병원에서 18~17세 사이의 유아와 청소년 53명을 대상으로 한 실험도 시행했습니다. 이 실험에서 85%의 정확도를 보였으며, 아울러 9개월에서 18개월 사이의 유아를 대상으로 한 실험에서도, 액체가 차 있던 상태 5명 모두와 액체가 없던 10명 중 9명을 식별했다고 밝혔습니다.

 

블라이 교수는 "유리잔에 물이 들어 있는 경우와 아닌 경우의 진동 패턴이 다른 것처럼 고막의 진물이 있을 경우 반사되는 음파 형태가 크게 달라진다는 것을 이용했다" 고 말했습니다.

 

중이염과 같은 귀 감연과 같은 질환은 진단을 받으면 항생제로 쉽게 치료할 수 있으며 통증이나 청력 상실의 증상을 완화하기 위해 의사가 지속적으로 채액을 모니터링하거나 배액 할 수 있습니다. 집에서는 간단한 검진을 통해 부모가 자녀를 의사에게 데려갈 필요가 있는지 여부만을 결정하면 됩니다.

 

Dr.Sharat Raju(왼쪽)와 Justin Chan이 앱에 관련하여 토론합니다 (워싱턴대학교)

앨런 학교(Alen School)의 박사과정 학생인 Justin Chan은 "와인 잔을 두드리는 것과 같다"고 말합니다. "액체가 얼마나 들어 있는지에 따라서 다른 소리가 납니다. 이 소리에 기계 학습을 사용하면 액체의 존재를 감지할 수 있습니다."

 

연구팀은 다양한 스마트폰에서 알고리즘을 테스트하고 퍼널을 만들기 위해 여러 유형의 종이를 사용했습니다. 결과는 스마트폰이나 종이의 유형에 상관 없이 일관된 결과를 얻었습니다.

영상자료 - First smartphone app that can hear ear infections in children

 

 

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