연구진은 활력징후 외에도 혈액 자체의 물리적 성질인 점성이 환자 상태를 이해하는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 주장한다. 혈액 점성은 혈액이 이동할 때의 끈적함을 뜻하며, 점성이 높아지면 혈류가 느려지고 심장은 더 큰 부담을 받는다. 연구팀은 이러한 변화가 심장병, 암, 뇌졸중을 포함한 주요 사망 원인과 연관될 수 있다고 설명했다.
개발된 장치는 초음파파와 새로운 신호 처리 소프트웨어를 결합해 체내에서 혈액을 연속 음파로 진동시키고 그 반응을 감지한다. 강력한 알고리듬이 몸을 통과하는 신호의 전달 특징을 분석해 혈액 밀도와 점성을 동시에 계산한다. 연구진은 이 접근이 정확도를 높이고 동시에 두 가지 값을 얻는 첫 사례라고 말한다.
이 기술은 엔진 윤활유 품질 모니터링에서 출발했다. 창안자 Nilesh Salvi는 공학적 센서를 의료용으로 적용했고, 멘토인 Jinglu Tan의 조언을 받아 생체유체 연구로 확장했다. William Fay 교수는 임상 활용 가능성을 권장하며, 전통적 검사처럼 혈액을 채취하지 않아도 실시간 정확한 측정이 가능하다고 덧붙였다.
잠재적 응용으로는 겸상적혈구빈혈처럼 혈구 모양 변화로 점성이 올라가는 질환의 연속 모니터링이 있다. 이를 통해 고정된 일정이 아닌 환자의 상태에 맞춰 수혈이나 약물 투여를 조정할 수 있다. 발명은 주로 소프트웨어 기반이어서 저가 하드웨어에서도 구동할 수 있고, 시제품은 쉽게 구할 수 있는 부품으로 만들 수 있어 휴대용 또는 착용형 기기로 발전할 가능성이 있다고 연구진은 보고했다. 연구 결과는 Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control에 실렸다.
어려운 단어·표현
- 점성 — 액체가 끈적거리며 흐르기 저항하는 성질점성이
- 혈류 — 몸 속을 흐르는 피의 흐름혈류가
- 알고리듬 — 데이터를 분석하고 처리하는 절차나 방법알고리듬이
- 연속 음파 — 계속되는 소리 파동으로 정보를 전달하는 방식연속 음파로
- 모니터링 — 상태를 계속 관찰하고 기록하는 과정연속 모니터링이
- 생체유체 — 동물이나 사람의 몸속에서 흐르는 액체
- 시제품 — 제품을 시험용으로 만든 초기 모델시제품은
- 겸상적혈구빈혈 — 적혈구 모양이 변해 발생하는 유전성 빈혈겸상적혈구빈혈처럼
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토론 질문
- 이 장치가 수혈이나 약물 투여 결정 방식에 어떤 변화를 줄지 본문을 바탕으로 설명해 보세요.
- 저가 하드웨어로도 구동되고 휴대형이나 착용형으로 발전할 가능성이 있다는 점의 장단점을 논해 보세요.
- 이 기술이 엔진 윤활유 품질 모니터링에서 출발했다는 사실이 연구 방향이나 적용에 어떤 도움을 주었을지 예를 들어 설명해 보세요.