KAIST "방광수술 뒤, 카테터 없이 전자센서로 모니터링"

미 노스웨스턴대와 공동연구, 생체전자 시스템 개발

회복 단계서 방광 크기와 압력 변화 등 정확히 측정

영장류 모델서 기술 입증, 최대 30일까지 실시간 측정

[대전=뉴시스] 방광 기능 모니터링을 위한 무선 이식형 플랫폼(위)과 쥐 모델실험 셋업(중간), 개코원숭이 실험 셋업(아래).(사진=KAIST 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 방광절제술을 받은 환자들을 안전하게 모니터링할 수 있는 생체전자 시스템이 개발됐다.
 
KAIST는 전기및전자공학부 권경하 교수팀이 미국 노스웨스턴대 김지혜 박사와 함께 방광의 크기 및 압력변화를 정확하게 측정하는 디지털 헬스케어 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.    

부분적 방광절제술은 긴 회복기간이 필요해 이 기간에 요로에 카테터를 삽입하는 방식의 요로동역학검사(UDS)를 통해 몸 밖으로 소변을 배출하는 기능을 간헐적으로 평가한다.

하지만 UDS는 사용자마다 결과 변동성이 있고 연속적인 데이터 수집능력이 제한되며 카테터 관련 요로감염 위험이 있어 UDS의 대안으로 카테터를 삽입하지 않고 방광상태를 연속적이고 실시간 모니터링할 수 있는 기술이 필요하다. 카테터는 방광에 삽입하는 고무 또는 금속제의 가는 관이다.

이번에 공동 연구팀은 방광의 충전 및 배뇨와 관련된 기계적 변형을 무선으로 원격측정할 수 있는 '이식형 방광 플랫폼'을 개발했다.

이 시스템은 생분해성 스트레인 센서를 이용해 방광의 크기와 압력변화를 실시간으로 측정하고 회복기간이 끝나면 센서가 신체 내에서 자연스럽게 용해돼 사라진다. 이로 모니터링 장비제거를 위한 추가수술이 필요없고 합병증 위험을 줄일 수 있다.

연구팀은 쥐 모델을 통해 이 플랫폼을 이식한 뒤 최대 30일까지 실시간 변화를 재현적으로 측정할 수 있음을 검증했다.
 
또 개코원숭이 실험을 통해 해당 기술이 UDS와 비교해 최대 8주까지 압력 측정의 일치성을 갖고 있음을 확인, 방광 회복 모니터링을 위한 UDS의 적절한 대안으로 사용될 수 있음을 입증했다.

연구 결과는 국제 학술지 '미국 국립과학원 회보(PNAS)'에 지난 2일 발표됐다.(논문명 : A wireless, implantable bioelectronic system for monitoring urinary bladder function following surgical recovery)

권경하 교수는 "비인간 영장류(개코원숭이)를 활용한 광범위한 실험을 통해 방광기능에 대한 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공하는 효능을 입증했다"며 "환자들의 회복시간을 단축하고 전반적인 수술결과를 개선하는데 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.


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