세라젬, 정교한 데이터로 '척추 의료가전' 혁신

국내 홈 헬스케어기업 세라젬은 하버드의대와 함께 3D 인체 시뮬레이션 모델을 개발해 '세라젬 V6'와 같은 혁신적인 척추 의료가전 제품을 선보였다.

'디지털트윈'이 최근 헬스케어업계의 주요 화두로 떠오르고 있다.

디지털트윈은 가상 공간에 실물과 동일한 시뮬레이션 모델을 만들고 모의시험을 통해 검증하는 기술을 말한다. 2000년대부터 도입되기 시작해 항공이나 건설, 도시개발 등에서 널리 활용되고 있다. 예를 들어 자동차 엔진을 가상 공간에 구현해 어느 정도 성능을 내는지 파악하거나 충돌 시 위험 요소 등이 없는지 시험해 제품을 개선하는 작업이 가능하다.

최근 들어 디지털트윈 기술이 정교해지고 고도화되면서 헬스케어 분야에서 존재감을 점차 확대하고 있다. 이를테면 심장이나 간 등 인체 주요 장기를 디지털 공간에 구현해 가상 수술을 하거나 효능 시뮬레이션 등 신약 개발에 활용하는 프로젝트들이 진행되고 있다. 가정용 의료기기나 헬스케어 가전 역시 마찬가지다. 국내 홈 헬스케어기업 세라젬은 최근 하버드의대와 독자 인체 시뮬레이션 모델 개발해 세라젬 V6 등 자사 척추 의료가전 제품의 온열·견인 효과를 데이터화하는 데 성공했다. 독자 3D 인체 시뮬레이션 모델로 가정용 의료기기를 통한 인체 변화를 수치화한 것은 업계 최초다. 해당 분야 권위자인 카드카(Khadka) 하버드의대 박사, 빅슨(Bikson) 뉴욕시립대 교수 등이 연구를 담당했으며 한국에서는 세라젬 자문위원인 진영수 전 서울아산병원 교수가 참여했다.

세라젬 관계자는 "하버드의대와 공동 개발한 독자 모델은 일반적인 임상시험을 통해서는 측정하기 어려운 신체 변화를 정교한 시뮬레이션을 통해 수치화할 수 있도록 구성된 것이 특징"이라며 "물리적인 제약 없이 다양한 데이터로 수십, 수백 차례 실험할 수 있기에 제품의 효능·효과를 모니터링하고 개선점을 도출하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대하고 있다"고 말했다. 예를 들어 온열 효과는 일반적인 임상시험 때 온도 변화의 측정 범위가 피부 표면에 한정돼 근육 깊은 곳까지 전달되는지 확인하기 어렵다.

반면 공동 연구팀의 독자 시뮬레이션 모델은 고급 MRI를 통해 피부와 근육, 척추 등 9개 조직을 정밀 스캔해 가상 공간에 구현하고 유한 요소 모델링(FEM)을 활용하는 방식으로 인체의 열에너지 전달, 기계적 변형 등을 수치로 계산하고 시각화할 수 있다.

세라젬과 하버드의대는 이 독자 모델을 활용해 세라젬 V6 등 척추 의료가전의 집중 온열 인체 도달 수준과 견인 기능 효과를 측정했는데 결과는 성공적이었다. 공동 연구팀은 연구를 통해 세라젬 척추 의료가전의 집중 온열이 근육 3㎝ 이상 깊이까지 전달되고 최대 4배의 혈액 순환 개선 효과(65도·3㎝ 깊이 기준)를 내는 것으로 확인했다. 또한 체질량지수(BMI)를 고려한 수직 견인 효과 측정을 바탕으로 척추 의료가전을 통한 디스크 인장 응력 증가도 확인했다. 이는 척추 의료가전을 통한 추간판(디스크) 탈출증, 퇴행성 협착증 관련 디스크 압박 완화 가능성을 시사한다. 이 연구 결과는 지난 7월 뉴욕에서 열린 '2022 신경 인체 공학 콘퍼런스'에서 발표됐으며 논문 2편은 SCI급 저널인 '프런티어스 인 메디컬 테크놀로지(Frontiers in medical technology)'와 '프런티어스 인 리허빌리테이션 사이언스(Frontiers in Rehabilitation Science)'에 게재됐다.

세라젬은 이번 연구 결과를 토대로 실제 임상시험과의 비교 분석을 통해 시뮬레이션 모델을 더욱 고도화하고 척추 의료가전 등 제품 연구개발에 계속 활용한다는 계획이다.

세라젬 임상 연구기관인 클리니컬 관계자는 "이번 결과는 최신 과학기술을 접목한 글로벌 공동 연구로 임상을 통해 측정에 한계가 있었던 주요 데이터를 확보했다는 점에서 의미가 크다"며 "시뮬레이션 모델을 계속 정교화해 한층 발전된 형태의 헬스케어 가전을 선보이기 위해 노력하겠다"고 강조했다.

[이병문 의료선임기자]