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미래를 뒤바꿔 놓을지도 모를 의료 기술은?

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애플의 아이워치가 발매를 앞두고 있습니다. 아이폰 3가 스마트폰 세상을 열어 언제 어디서나 스마트 폰을 통해 인터넷에 접속하고 다양한 일을 할 수 있게 되었고, 애플은 아이워치를 통해 또 한번 혁신을 준비하고 있습니다.

이미지출처 : www.apple.com

하지만 현재까지 알려진 바에 의하면 새로운 혁신은 없을 것 같습니다. 심박센서는 이미 삼성등 여러 회사의 웨어러블 디바이스를 통해 선보인 바 있고 이것이 헬스케어에 있어 별다른 기능을 보이지 못했었습니다. 이번 출시되는 아이워치에서는 혁신적 기술을 탑재하지 못한 것으로 현재까지는 알려져 있습니다. 특히 헬스케어에 있어서는 아무리 iOS와의 연동을 통한 기능을 제공한다 할 지라도 별다른 혁신은 없을 것이라는 전망이 지배적입니다.

이미지출처 : infrav.com

다른 제품을 살펴보면, 이미 다양한 회사에서 헬스케어에 특화된 웨어러블 디바이스들이 출시되고 있습니다.

infraV라는 이 장치는 커프와 혈액채취 없이 지속적으로 심전도와 혈당, 혈압, 산소포화도를 모니터링 합니다. 이 장치는 생체징후(vital sign)의 중요 지표들을 측정할 수 있는 현재까지의 가장 진보된 웨어러블 디바이스 라고 할 수 있을것 같습니다. 심장병 환자의 부정맥 발생 등을 모니터링 하고 당뇨병 환자의 저혈당 발생을 즉각적으로 병원이나 119에 알릴 수 있는 시스템과 연동된다면 해당 질병을 앓고 있는 환자의 수명을 늘릴 수 있을 것입니다.

하지만 이러한 장치들은 헬스케어에 있어서 일반적 모니터링 기능 외에 더 진보된 성능을 보여주지는 못합니다. 더 발전된 형태로 개발이 된다 해도 한계가 있을 것입니다. 미래 의학을 바꿔놓기에는 아이폰 3처럼 혁신이라는 단어를 쓰기 어려울 것입니다.

 

제가 미래를 바꿀 것으로 꼽는 기술은 바로 뇌파센서기술(brainwave sensor technology)입니다. 그렇다면 뇌파는 무엇인지 잠시 알아보겠습니다. 뇌파(brainwave) 또는 뇌전도(electroencephalography, EEG)는 신경계에서 뇌신경 사이에 신호가 전달될 때 생기는 전기의 흐름이며 심신의 상태에 따라 각각 다르게 나타나게 됩니다. 뇌파는 뇌의 활동 상황을 측정하는 가장 중요한 지표이며, 뇌파의 측정은 보통 두피에 부착한 전극을 통해 기록하게 됩니다.

 

출처 : apbrwww5.apsu.edu

 

그림과 같이 머리의 여러 곳에 전극을 부착하고 뇌파를 측정하게 되는데 뇌파는 아래 그림 처럼 복잡한 모양의 결과로 나타나게 됩니다. 보는것 처럼 어려운 형태로 나타나게 됩니다. 각각의 파형은 뇌의 일정 부위에서 나타나는 것으로 이상이 있는 파형을 보일 경우 어떤 부위에서 어떤 이상이 있는지 알 수 있게 해줍니다. 이의 판독은 어렵기 때문에 보통 경험 많은 신경과 의사가 이를 판독하게 됩니다. 각각의 파형은 알파, 베타, 감마, 세타, 델타 등으로 구분되고 이를 바탕으로 뇌의 상태를 알 수 있게 해줍니다. 예를 들어 델타 파는 수면파이고 감마파는 주로 전두엽에서 발생하는 극도의 흥분파입니다.

출처 : eegreviewer.blogspot.com

예전에는 병원의 기기가 아니면 뇌파의 측정이 불가능 하였는데 최근 웨어러블 디바이스 열풍을 바탕으로 무선으로 뇌파를 측정할 수 있는 기기 들이 등장하고 있습니다.

 

아래의 기기는 인터액손사(interaxon)의 뮤즈()라는 제품입니다.

이미지출처 : nvate.com

총 7개의 센서로 구성되어 있습니다. 위의 뇌파측정 센서 부착위치 머리 그림과 비교해 보면 센서수는 많이 부족함을 알 수 있습니다. 아마 이 기기의 특성과 부합하는 부위를 집중적으로 센싱 할 것으로 생각됩니다. 현재 스마트폰 앱과 연동되어 현재의 뇌 상태를 전달해 주고 뇌파에 영향을 주어 스트레스를 이완할 수 있는 기능을 제공하고 있습니다.

 

다음으로 더 진보한 기능을 지닌 뇌파센싱 웨어러블 디바이스를 살펴보겠습니다. 이모티브(imotive)사의 EPOC라는 제품입니다. 센서는 16개로 아마 병원의 뇌파 측정기기와 거의 비슷한 성능을 보일 것으로 생각됩니다. insight라는 7개 센서의 하위 제품도 나와 있습니다.

이미지출처 : www.imotive.com

 

이 제품도 뮤즈와 마찬가지로 현재는 뇌파를 측정하고 신체 상태에 대한 정보를 제공하고 뇌를 안정화 해주고 뇌기능을 향상시켜 주는 역할을 하고 있습니다. 하지만 놀라운 것은 이들이 현재 테스트 하고 있는 기능들 입니다. 바로 사물을 움직이는 기술입니다. 머릿속에서 기기를 움직이는 생각을 하면 실제 움직이려는 기기가 움직이게 되는 것입니다. 동영상을 살펴보시면 이해가 빠를것 같습니다.

 

https://youtube.com/watch?v=_C0OicoAV7I%C2%A0

 

생각만으로 로봇을 조종합니다. 아마도 이것은 앞으로 가라는 생각을 할때 나타나는 파형을 여러사람에게서 측정하여 평균화된 파형들을 분석하고 각각의 명령에 맞는 파형을 입력하여 뇌파 측정과 동시에 명령을 기기로 보내는 것으로 생각됩니다.

지금까지 뇌파측정 기기들을 길게 설명한 이유는 바로 다음 사진을 보시면 알 것입니다.


루게릭() 병을 앓고 있는 호킹박사 입니다. 흔치 않은 루게릭 병 외에도 우리 주변에서 흔히 일어나는 , 사고 등으로 몸을 움직일 수 없는(장애를 가진) 사람들에게 이러한 뇌파센싱 기술이 발전된다면 그들의 생활을 좀더 편하게 해 줄 것이라 생각됩니다. 루게릭 말기의 환자는 안면 근육이 움직이지 않아 말 조차 할 수 없는데 스마트 폰등을 통해 생각을 말로 옮겨주는(시리처럼 음성으로) 프로그램을 통해 의식이 깨어있는한 생의 마지막 까지 의사 표현을 할 수도 있을 것입니다. 주변에 흔히 있는 환자에서 반신을 쓸 수 없는 경우(반신마비:hemiplegia) 보조 장치를 통해 걸을 수도 있게 해 줄 것입니다. 이미 성공한 기술인 뇌파 자동차 운전기술 또한 장애나 기타 이유로 운전을 생각조차 할 수 없었던 사람들에게 까지 운전을 가능하게 해 줄것입니다.

르노와 이모티브사의 합작으로 만들어진 자동차 입니다. 뇌파로 할 수 있는 일들은 지금 우리가 상상할 수 있는 일들 이상일 것이 분명합니다. 영화에서나 나오던 스타워즈의 포스라던가 엑스맨의 세레브로가 현실로 다가올 날이 머지 않아 보입니다.


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