[Hinews 하이뉴스] 진성훈 경희대학교 교수 연구팀이 존 로저스 미국 노스웨스턴대 교수팀 등과 공동으로 급성 구획 증후군(Acute Compartment Syndrome, ACS)을 조기에 진단할 수 있는 초소형 멀티모달 센서를 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 압력, 산소포화도, 혈류를 동시에 실시간 측정할 수 있어 기존 침습적 진단법의 한계를 크게 줄일 수 있다. 연구 성과는 국제학술지 『Advanced Science』에 실렸다.

급성 구획 증후군은 근육이나 조직 내 압력이 급격히 높아지면서 혈류가 차단되고, 괴사가 빠르게 진행되는 응급 질환이다. 조기에 정확하게 진단하지 못하면 심각한 후유증이나 사망으로 이어질 수 있다. 현재는 단일 압력만 측정하는 침습적 방식이 주로 쓰이는데, 측정값이 일정하지 않고 환자 상태를 정밀하게 반영하지 못하는 경우가 많아 진단 정확도에 한계가 있다.

진성훈 경희대 정보디스플레이학과 교수 공동 연구팀이 세계 최초로 급성 구획 증후군의 조기진단을 위한 초소형 멀티모달 센서 기술을 개발했다. 사진은 연구 모식도로 a) 구획 증후군과 압력 부상 발생에 따른 치료 흐름의 도식화 그림, b) 압력 해소를 위해 근막절개술을 시행하는 다중 모드 감지 프로브의 사용을 나타내는 그림, c) 구획 증후군 감지를 위한 멀티 모달 센서 프로그램과 기존의 구획압 측정 모니터링 시스템 비교 그림, d) 압력과 조직 산소 포화도, 혈류량 센서로 구성된 멀티모달 감지 프로브의 확대 도식도와 센서를 다리 구획 내에 배치한 단면도, e) 구획 증후군 감지를 위한 멀티모달 센서 시스템의 도식도. (사진 제공=경희대학교)
진성훈 경희대 정보디스플레이학과 교수 공동 연구팀이 세계 최초로 급성 구획 증후군의 조기진단을 위한 초소형 멀티모달 센서 기술을 개발했다. 사진은 연구 모식도로 a) 구획 증후군과 압력 부상 발생에 따른 치료 흐름의 도식화 그림, b) 압력 해소를 위해 근막절개술을 시행하는 다중 모드 감지 프로브의 사용을 나타내는 그림, c) 구획 증후군 감지를 위한 멀티 모달 센서 프로그램과 기존의 구획압 측정 모니터링 시스템 비교 그림, d) 압력과 조직 산소 포화도, 혈류량 센서로 구성된 멀티모달 감지 프로브의 확대 도식도와 센서를 다리 구획 내에 배치한 단면도, e) 구획 증후군 감지를 위한 멀티모달 센서 시스템의 도식도. (사진 제공=경희대학교)
진 교수 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 하나의 센서로 세 가지 생체 정보를 실시간으로 측정할 수 있는 멀티모달 센서를 개발했다. 센서 크기는 직경 4mm, 두께 1mm로 작고 유연해 인체 삽입에 적합하며, 생체적합 소재로 만들어져 안전성도 확보했다. 센서는 한 번 삽입으로 압력, 산소포화도, 혈류를 동시에 측정하고, BLE(Bluetooth Low Energy) 기술로 데이터를 무선 전송한다.

또한 센서 간 간섭을 최소화한 설계와 PASI(Peel-Away Sheath Introducer) 방식으로, 의료진의 조작성과 환자의 안전성도 개선했다. 동물 실험에서는 실제 구획 증후군 상황에서도 안정적인 신호 측정과 데이터 전송이 가능함을 입증했다.

진 교수는 “압력뿐 아니라 산소포화도, 혈류 데이터를 함께 제공함으로써 의료진의 판단을 돕고, 응급 상황에서 치료 결정을 빠르게 내릴 수 있는 기반이 될 수 있다”고 밝혔다.

이번 연구는 한국연구재단의 개인기초중견연구자 과제 지원을 받아 진행됐다.

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