“방광절제술 환자 희소식” 불편한 카테터 삽입 없앴다…‘전자센서’로 회복 단축

- KAIST 권경하 교수팀, 방광수술 후 크기 및 압력변화 측정하는 생체전자 시스템 개발

[게티이미지뱅크]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 방광절제술을 받은 환자들이 불편해하는 카테터 삽입 없이도 방광기능을 안전하게 모니터링 할 수 있는 기술이 개발됐다.

카이스트(KAIST)는 전기및전자공학부 권경하(사진) 교수팀이 미국 노스웨스턴대 김지혜 박사와 공동연구를 통해 방광의 크기 및 압력 변화를 정확하게 측정하는 디지털 헬스케어 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

부분적 방광절제술은 긴 회복 기간이 필요하며, 이 기간에 요로 동역학 검사(이하 UDS)를 통해 몸 밖으로 소변을 배출하는 기능을 간헐적으로 평가한다. 그러나 UDS는 환자 친화적이지 않으며 사용자마다 결과에 변동성이 있고, 연속적인 데이터 수집 능력이 제한된다. 또한 카테터 관련 요로 감염의 위험을 초래하며, 고위험 환자에게서는 상행성 신우신염으로 진행되기도 한다. 이러한 UDS의 적절한 대안으로, 요로에 카테터를 삽입하지 않고 방광의 상태를 연속적이고 실시간으로 모니터링할 수 있는 기술이 필요하다.

권경하 KAIST 전기및전자공학부 교수.[KAIST 제공]

연구팀은 방광의 충전 및 배뇨와 관련된 기계적 변형 변화를 무선 원격 측정할 수 있는 이식형 방광 플랫폼을 개발했다. 이 시스템은 생분해성 스트레인 센서를 이용해 방광의 크기와 압력 변화를 실시간으로 측정하고, 회복 기간이 끝나면 해당 센서가 신체 내에서 자연스럽게 용해돼 사라지는 것이 특징이다. 모니터링 장비 제거를 위한 추가 수술이 필요 없고 합병증 위험을 줄이는 것은 물론 환자의 편안함과 회복 시간을 개선한다.

방광 기능 모니터링을 위한 무선 이식형 플랫폼(위), 쥐 모델 실험 셋업(중간), 개코원숭이 실험 셋업(아래).[KAIST 제공]

연구팀은 이 플랫폼을 이식 후 최대 30일까지 실시간 변화를 재현적으로 측정할 수 있음을 쥐 모델에서 입증했다. 또한 개코원숭이 실험을 통해, 이 기술이 전통적인 UDS와 비교해 최대 8주까지 압력 측정의 일치성을 보이는 것을 확인했다. 이같은 결과는 이 시스템이 장기간 수술 후 방광 회복 모니터링을 위한 UDS의 적절한 대안으로 사용될 수 있음을 시사한다.

권경하 교수는 “개코원숭이를 활용한 광범위한 실험을 통해 방광 기능에 대한 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공하는 장치의 효능을 입증했다”면서 “환자들의 회복 시간을 단축하고 전반적인 수술 결과를 개선하는데 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘미국 국립과학원 회보(PNAS)’에 지난 2일 발표됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com