“AI 기반 티셔츠로 심장질환 조기 진단?”… 실현 가능할까

AI 기반의 스마트 티셔츠로 숨은 유전성 심장질환을 장기간 모니터링하는 기술이 실제 의료 현장에 도입될 수 있을지 주목된다. 영국 연구진이 개발 중인 ‘스마트 티셔츠’가 기존 심전도(ECG) 검사의 한계를 보완해, 조기 진단이 어려웠던 희귀 유전성 심장질환을 찾아내는 데 도움을 줄 수 있다는 기대가 나오고 있다.

섬유에 50개 센서…일주일간 연속 심장 모니터링

영국 매체 데일리메일 등 외신은 영국심장협회와 임페리얼칼리지런던이 협력해 섬유에 최다 50개 센서를 내장한 스마트 티셔츠를 개발하고 있다고 전했다.

현재 가슴 통증이나 어지럼증 등 증상이 있는 환자는 전극을 가슴에 부착하고, 이를 허리에 찬 모니터와 연결하는 휴대용 심전도 기기를 사용한다. 하지만 전극을 정확한 위치에 붙여야 하고, 샤워할 때마다 떼었다 다시 부착해야 하는 번거로움이 있다. 또 통상 24~48시간 정도만 측정이 가능해, 간헐적으로 나타나는 부정맥을 놓치는 경우도 적지 않다.

반면 스마트 티셔츠는 스포츠웨어와 유사한 소재로 제작돼 옷 안에 입은 채 일상생활이 가능하고 수면 중에도 착용할 수 있다. 한 번 착용하면 최장 일주일까지 연속 측정이 가능해, 기존 휴대용 심전도 기기보다 더 오랜 시간 심장의 전기 신호를 기록할 수 있다.

섬유 속에 삽입된 전도성 센서가 심장의 전기 신호를 측정하면 수집된 데이터는 컴퓨터로 전송되고, 전용 인공지능(AI) 시스템이 이를 분석해 이상 신호가 감지되면 의료진에게 알리는 방식이다.

병원 검사에서는 정상…진단 어려운 유전성 심장질환

연구진에 따르면, 영국에서는 약 34만 명이 위험한 심장 리듬 이상을 유발할 수 있는 유전성 심장질환을 앓고 있는 것으로 추정된다. 이러한 질환은 조기에 발견해 치료하지 않으면 급성심장사 위험이 높아진다. 영국에서는 35세 미만 젊은 층에서 매주 약 12명이 이와 관련해 사망한다고 보고된다.

유전성 심장질환은 평소 특별한 증상이 없다가도, 운전이나 운동 등 일상적인 활동 중 갑작스러운 호흡곤란이나 실신 증상으로 나타나기도 한다. 문제는 병원에는 시행하는 10분 내외의 심전도 검사나 48시간 모니터링 동안에는 이상 리듬이 나타나지 않을 가능성이 있어 결과가 정상으로 나오는 경우가 많다는 점이다.

임페리얼칼리지런던의 재커리 휘넷 심장학과 교수는 “조기에 발견하면 치료할 수 있는 유전성 심장질환으로 너무 많은 사람이 목숨을 잃고 있다”며 “불규칙한 심장 리듬이 짧은 검사 시간 동안 나타나지 않을 수 있다는 점이 진단의 가장 큰 어려움 중 하나”라고 설명했다. 그는 “AI 보조 스마트 티셔츠가 보다 장기간, 편안하게 심장을 모니터링할 수 있는 실질적 해결책이 되길 기대한다”고 덧붙였다.

200명의 환자와 지원자에게 시제품 제공 계획

이번 연구에는 부르가다 증후군(Brugada syndrome) 환자인 38세 교사 칼리 벤지가 개발 과정에 참여하고 있다. 부르가다 증후군은 치명적인 부정맥을 일으킬 수 있는 유전성 심장질환으로, 가족력이 있어 자녀 역시 위험군에 속할 수 있다.

부르가다 증후군처럼 조기 진단이 생명을 좌우하는 질환의 경우, 장기간 모니터링을 통해 이상 리듬을 포착하는 것이 중요하다. 연구진은 향후 아동에게도 보다 편안한 방식의 심장 모니터링을 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

스마트 티셔츠 시제품은 런던 해머스미스 병원 내 피어트-로즈 연구 유닛이 200명의 환자와 지원자에게 제공할 예정이다. 연구진은 참가자들이 티셔츠를 최장 3개월간 착용하도록 하면서 모니터링 정확도를 평가할 계획이다.

향후 5년 내 의료 현장 도입 목표

연구진은 기술이 성공적으로 검증될 경우 약 5년 내 임상 현장에서 활용할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 초기에는 성인을 대상으로 개발·시험되지만, 효과가 입증되면 어린이 환자에게도 적용 범위가 확대될 수 있다.

또한 연구진은 이 기술이 유전성 심장질환뿐 아니라 심방세동 같은 흔한 부정맥 질환을 보다 쉽게 식별하는 데에도 활용될 가능성을 열어두고 있다.

웨어러블 의료기기가 일상 속 의복으로 진화하는 시대. 과연 이 스마트 티셔츠가 병원에서 놓쳤던 위험 신호를 포착해 생명을 지킬 수 있을지 주목된다.

[자주 묻는 질문]

Q1. 스마트 티셔츠는 기존 홀터 심전도 검사와 무엇이 다른가요?
기존 홀터 검사는 가슴에 전극을 붙이고 소형 기록 장치를 연결해 24~48시간 측정하는 방식입니다. 반면 스마트 티셔츠는 섬유에 내장된 다수의 센서를 통해 최대 1주일까지 연속 모니터링이 가능하며, AI가 데이터를 분석해 이상 신호를 의료진에게 전달하는 점이 특징입니다.

Q2. 어떤 질환을 조기에 발견할 수 있나요?
부르가다 증후군과 같은 유전성 심장질환이나 간헐적으로 발생하는 부정맥을 포착하는 데 활용될 가능성이 있습니다. 향후에는 심방세동 등 비교적 흔한 부정맥 질환 진단에도 응용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

Q3. 언제쯤 실제 병원에서 사용할 수 있나요?
현재는 시제품 단계로, 약 200명을 대상으로 임상 평가가 진행될 예정입니다. 연구진은 기술 검증이 완료되면 약 5년 내 의료 현장 도입을 목표로 하고 있습니다.

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