"5분뒤 실신할수 있습니다"…'낙상예방' AI 기술개발

중앙대광명병원, AI 미주신경성 실신 예측기술 개발

증상 발생 5분 전 예측… 실시간 경고 시스템 가능

[서울=뉴시스]  조준환 중앙대학교광명병원 순환기내과 교수. (사진= 중앙대학교광명병원 제공)

[서울=뉴시스] 류난영 기자 = 국내 연구진이 미주신경실신 위험 신호를 감지해 실신 5분 전 예측해 스마트워치에 신호를 보내는 인공지능(AI) 기술 개발에 성공했다.

 미주신경성 실신은 자율신경계의 일시적 이상 반응으로 혈압과 심박수가 급격히 떨어지면서 순간적으로 의식을 잃는 질환이다.

일반적으로 생명에 직접적인 위협을 주는 경우는 드물지만, 예고 없이 발생할 경우 낙상, 골절, 두부 외상 등 2차 사고로 이어질 수 있다. 특히 고령층이나 운전·기계 조작·고소 작업 등 위험 환경에 있는 사람들에게는 치명적인 사고로 이어질 수 있어, 실신 전 위험 신호를 조기에 감지하는 기술의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.
 
중앙대학교광명병은 조준환 순환기내과 교수 연구팀이 삼성전자와 협력해 갤럭시 워치 생체신호와 AI를 을 활용해 미주신경성 실신을 사전에 예측할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.
 
조준환 교수 연구팀은 미주신경성 실신이 의심되는 환자 132명을 대상으로 기립경사검사를 시행하는 동안 삼성 갤럭시 워치6를 착용하게 하고, 광혈류측정(PPG) 기반 심박변이도(HRV) 데이터를 연속 수집했다. 기립경사검사는 환자를 일정 각도로 세운 상태에서 혈압과 심박수 변화를 관찰해 미주신경성 실신 여부를 평가하는 대표적 검사다. 연구팀은 검사 과정에서 확보한 생체 데이터를 바탕으로 AI 머신러닝 알고리즘을 적용해 실신 직전 나타나는 자율신경계 변화를 정밀 분석했다.

분석 결과 실신 발생 5분 전 84.6%의 높은 정확도로 실신 여부를 예측하는데 성공해, 환자가 미리 앉거나 눕고 수분을 섭취하는 등 예방 행동을 취할 수 있는 '대응 시간'을 확보할 수 있음을 확인했다.

이는 단순히 실신 여부를 사후 감지하는 수준을 넘어 위험 상황이 닥치기 전에 미리 경고를 제공할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 향후 갤럭시 워치가 사용자의 심박 패턴과 자율신경계 변화를 실시간으로 분석해 '곧 실신 위험이 높다'는 알림을 제공하는 개인 맞춤형 건강관리 플랫폼으로 발전할 가능성을 보여준 것이다.

특히 이번 연구는 병원 내 고가의 검사 장비나 침습적 센서 없이 일반 소비자가 사용하는 상용 스마트워치인 갤럭시 워치로 의미 있는 예측 성능을 확보했다는 점에서 주목된다. 기술 상용화가 이뤄질 경우 실신 병력이 있는 환자뿐 아니라 고령층, 만성질환자, 1인 생활 인구 등 다양한 대상군의 안전관리에도 활용 범위가 넓어질 것으로 기대된다.

조준환 교수는 "미주신경성 실신은 발생 직전 짧은 시간 안에만 대응해도 낙상이나 외상을 크게 줄일 수 있는 질환"이라며 "이번 연구는 누구나 사용하는 스마트워치가 단순한 웨어러블 기기를 넘어 개인 건강을 지키는 조기경보 장치가 될 수 있음을 보여준 사례"라고 말했다.

이어 "앞으로 다양한 환경과 실제 생활 조건에서 추가 검증을 거쳐, 환자들이 일상 속에서 실질적으로 도움을 받을 수 있는 기술로 발전시킬 것"이라고 말했다.
 
이번 연구는 유럽심장학회 공식 디지털 헬스 분야 학술지 '유러피안 하트 저널 디지털 헬스'(European Heart Journal - Digital Health)에 게재됐다.


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