초고령사회로 접어들며 폐렴, 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD) 등 만성 호흡기질환 관리의 중요성이 커지고 있다. 하지만 이들 질환은 증상이 악화와 호전을 반복하고 초기 증상도 뚜렷하지 않아 지속적인 관리가 쉽지 않다. 이런 가운데 국내 연구진이 디지털 청진기를 활용해 호흡음을 데이터로 저장·분석하는 기술의 임상적 가능성을 확인했다.
고려대학교 안암병원 호흡기·알레르기내과 최수인·이은주 교수팀은 최근 디지털 청진기를 이용한 임상 연구를 통해 호흡음을 객관적으로 분석하고 시각화할 수 있음을 입증했다고 밝혔다.
기존 아날로그 청진은 의료진이 귀로만 소리를 듣고 판단해야 해 경험과 숙련도에 따라 차이가 발생할 수 있었다. 반면 디지털 청진기는 미세전자기계시스템(MEMS) 기술을 이용해 호흡음을 녹음·저장하고 데이터화할 수 있다. 이를 통해 천명음이나 수포음 같은 중요한 폐 소리를 디지털 파일 형태로 확보할 수 있다.
천명음은 기도가 좁아질 때 들리는 ‘쌕쌕’거리는 소리이며, 수포음은 폐 안 분비물이나 작은 기도가 열릴 때 나는 ‘바스락’ 또는 ‘딱딱’ 소리를 말한다. 이런 호흡음은 천식, 만성폐쇄성폐질환, 폐렴, 간질성 폐질환 등을 진단하고 상태 변화를 파악하는 데 중요한 단서가 된다.
연구팀은 녹음된 호흡음을 ‘멜 스펙트로그램’으로 변환해 소리의 높낮이와 세기를 시각적으로 표현했다. 의료진이 단순히 귀로 듣는 데 그치지 않고, 화면으로도 폐 상태를 확인할 수 있도록 한 것이다. 연구팀은 이를 ‘보이는 청진’ 개념이라고 설명했다.
이번 연구는 정상 폐를 가진 사람부터 천식·만성폐쇄성폐질환 환자, 폐렴·간질성 폐질환·흉수 환자 등 총 64명을 대상으로 진행됐다. 연구 결과 디지털 청진기로 녹음한 폐음은 기존 청진 결과와 높은 일치도를 보였다. 특히 천식과 만성폐쇄성폐질환 악화 시 흔히 나타나는 천명음을 정확하게 판별하는 것으로 나타났다.
세 명의 평가자가 디지털 폐음을 분석한 결과, 기존 청진과의 일치도 지표는 0.8 이상으로 확인됐다. 연구팀은 디지털 청진이 기존 아날로그 청진을 보완하거나 일부 상황에서는 대체할 가능성을 보여준 결과라고 설명했다.
연구팀은 이번 기술이 병원 밖 환자 관리에도 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 환자가 집에서 직접 측정한 호흡음 데이터를 병원으로 보내면 의료진이 상태 악화를 조기에 파악해 대응할 수 있기 때문이다. 이를 통해 응급실 방문이나 입원을 줄이고 환자 중심의 자가 관리 체계를 구축하는 데 도움이 될 수 있다는 설명이다.
코로나19와 같은 감염병 상황에서도 활용 가능성이 제시됐다. 최수인 교수는 “의료진의 직접 접촉을 줄이면서도 환자의 호흡 상태를 정밀하게 확인할 수 있는 가능성을 보여줬다”며 “의료진 보호와 진료 효율성 향상에도 도움이 될 수 있다”고 말했다.
환자 만족도도 높게 나타났다. 연구 참여자의 약 80%는 디지털 청진이 기존 청진기와 비슷하게 편안하다고 답했고, 약 20%는 기존보다 더 편안하다고 평가했다.
연구팀은 축적된 호흡음 데이터가 향후 인공지능(AI)을 활용한 호흡기질환 자동 판별 기술 개발에도 중요한 기반이 될 것으로 기대하고 있다. 이은주 교수는 “청진기가 단순히 소리를 듣는 도구를 넘어 데이터를 수집·분석하는 정밀 의료 장치로 발전할 수 있음을 확인했다”며 “고령화 시대 호흡기질환 관리와 스마트 의료 시스템 구축에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다”고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘플로스 원(PLOS One)’에 게재됐다.
고려대학교 안암병원 호흡기·알레르기내과 최수인·이은주 교수팀은 최근 디지털 청진기를 이용한 임상 연구를 통해 호흡음을 객관적으로 분석하고 시각화할 수 있음을 입증했다고 밝혔다.
기존 아날로그 청진은 의료진이 귀로만 소리를 듣고 판단해야 해 경험과 숙련도에 따라 차이가 발생할 수 있었다. 반면 디지털 청진기는 미세전자기계시스템(MEMS) 기술을 이용해 호흡음을 녹음·저장하고 데이터화할 수 있다. 이를 통해 천명음이나 수포음 같은 중요한 폐 소리를 디지털 파일 형태로 확보할 수 있다.
천명음은 기도가 좁아질 때 들리는 ‘쌕쌕’거리는 소리이며, 수포음은 폐 안 분비물이나 작은 기도가 열릴 때 나는 ‘바스락’ 또는 ‘딱딱’ 소리를 말한다. 이런 호흡음은 천식, 만성폐쇄성폐질환, 폐렴, 간질성 폐질환 등을 진단하고 상태 변화를 파악하는 데 중요한 단서가 된다.
연구팀은 녹음된 호흡음을 ‘멜 스펙트로그램’으로 변환해 소리의 높낮이와 세기를 시각적으로 표현했다. 의료진이 단순히 귀로 듣는 데 그치지 않고, 화면으로도 폐 상태를 확인할 수 있도록 한 것이다. 연구팀은 이를 ‘보이는 청진’ 개념이라고 설명했다.
이번 연구는 정상 폐를 가진 사람부터 천식·만성폐쇄성폐질환 환자, 폐렴·간질성 폐질환·흉수 환자 등 총 64명을 대상으로 진행됐다. 연구 결과 디지털 청진기로 녹음한 폐음은 기존 청진 결과와 높은 일치도를 보였다. 특히 천식과 만성폐쇄성폐질환 악화 시 흔히 나타나는 천명음을 정확하게 판별하는 것으로 나타났다.
세 명의 평가자가 디지털 폐음을 분석한 결과, 기존 청진과의 일치도 지표는 0.8 이상으로 확인됐다. 연구팀은 디지털 청진이 기존 아날로그 청진을 보완하거나 일부 상황에서는 대체할 가능성을 보여준 결과라고 설명했다.
연구팀은 이번 기술이 병원 밖 환자 관리에도 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 환자가 집에서 직접 측정한 호흡음 데이터를 병원으로 보내면 의료진이 상태 악화를 조기에 파악해 대응할 수 있기 때문이다. 이를 통해 응급실 방문이나 입원을 줄이고 환자 중심의 자가 관리 체계를 구축하는 데 도움이 될 수 있다는 설명이다.
코로나19와 같은 감염병 상황에서도 활용 가능성이 제시됐다. 최수인 교수는 “의료진의 직접 접촉을 줄이면서도 환자의 호흡 상태를 정밀하게 확인할 수 있는 가능성을 보여줬다”며 “의료진 보호와 진료 효율성 향상에도 도움이 될 수 있다”고 말했다.
환자 만족도도 높게 나타났다. 연구 참여자의 약 80%는 디지털 청진이 기존 청진기와 비슷하게 편안하다고 답했고, 약 20%는 기존보다 더 편안하다고 평가했다.
연구팀은 축적된 호흡음 데이터가 향후 인공지능(AI)을 활용한 호흡기질환 자동 판별 기술 개발에도 중요한 기반이 될 것으로 기대하고 있다. 이은주 교수는 “청진기가 단순히 소리를 듣는 도구를 넘어 데이터를 수집·분석하는 정밀 의료 장치로 발전할 수 있음을 확인했다”며 “고령화 시대 호흡기질환 관리와 스마트 의료 시스템 구축에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다”고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘플로스 원(PLOS One)’에 게재됐다.