조끼만 입으면 심전도 파악… 진단 어려운 ‘부정맥’ 예측

연구팀이 개발한 ‘심전도 영상 조끼’./사진=BMC 제공

조끼를 입기만 해도 심장 전기신호를 지도로 만들 수 있는 장비가 개발됐다. 부정맥 등 심장질환으로 인한 돌연사 위험을 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 

심장은 전기신호로 움직인다. 우심방에 있는 동방결절이라는 근육에서 발생한 전기가 리듬에 따라 심장 근육들을 차례로 수축시켜 박동을 만들어낸다. 이러한 심장의 전기적 활동을 기록한 게 심전도(ECG)다. 심장이 불규칙적으로 박동하는 부정맥을 파악하는 핵심 지표라 할 수 있다.

그런데 부정맥이 정확히 어디에서 발생하는지는 알기 어렵다. 심전도로 심장 전기신호에 이상이 있다는 사실은 알 수 있지만 어떤 심장근육 세포의 이상이 원인인지는 특정하기 어렵기 때문이다. 심장에 카테터를 집어넣어 부정맥 전기신호를 지도로 만드는 방법만 있긴 하지만 침습적인 탓에 감염 우려가 있었다.

영국 유니버시티 칼리지 런던 연구팀은 ‘심전도 영상(Electrocardiographic imaging, ECGI) 조끼’를 개발했다. 연구팀에 따르면 5분만 입고 있어도 심장의 구조와 전기신호를 3D 맵의 형태로 구현할 수 있다. 조끼에는 256개의 전극 센서가 장착돼 실시간으로 심전도를 파악할 수 있다. 이렇게 수집된 데이터를 MRI 스캔 영상과 결합함으로써 심장 구조를 전기-해부학적 영상으로 재구성해 보여준다. 

조끼의 개발자인 메튜 웨버 박사는 “MRI 촬영은 죽은 심장근육 세포가 어디에 있는지를 포함해 심장근육 조직의 상태를 파악하는 데 활용된다”며 “심전도 영상 조끼는 심장근육 조직의 상태가 심전도에 미칠 수 있는 영향력을 알 수 있는 데 도움을 줄 수 있다”고 말했다.

연구팀은 조끼의 정확도를 알아보기 위한 연구도 진행했다. 77명의 환자에게 조끼를 입힌 다음 도출된 데이터를 실제 심전도와 비교했더니 상관계수가 0.99인 것으로 나타났다. 두 결과의 연관성이 매우 높다는 뜻이다.

조끼의 또다른 개발자 가비 챕처 박사는 “조끼의 활용성을 입증하기 위해 연구 표본을 늘리 계획”이라며 “조끼로 수집한 데이터의 유형을 분류하면 ‘이식형 제세동기(ICD)’ 삽입이 필요한 부정맥 환자들을 식별하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '바이오메드센트럴(BMC)'에 최근 게재됐다.