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월요일, 5월 10, 2021
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스마트기기를 이용한 파킨슨 병 모니터링

애플이 난치병 중 하나인 파킨슨병을 정복하기 위해 스마트기기를 활용한 연구를 수년간 진행중이다. 과학자들과 각종 연구와 애플의 스마트기기(아이폰, 아이와치)등을 통한 데이터 수집과 이를 이용한 진단에 적용하고 있다.

파킨슨병은 뇌의 신경계에 영향을 미치는 진행성 질환이다. 미국 대통령 로널드 레이건, 전 권투 선수, 무하마드 알리, 264대 교황 요한 바오로 2세 등 유명 인사들이 투병한 파킨슨병은 치매, 뇌졸중과 더불어 3대 만성 퇴행성 뇌 신경계 질환으로 분류된다.
파킨슨병은 뇌에서 신경전달물질 도파민을 만드는 신경세포가 파괴되어 생기며 근육 떨림, 느린 움직임, 신체 경직, 보행 및 언어 장애 등 증상이 나타날 때쯤엔 이미 이부분을 담당하는 신경세포의 70-80%가 손상된 이후이다.

현재 파킨슨병에 대한 치료법은 딱히 없다. 하지만 진행을 늦추고 증상을 줄이는 몇 가지 약물치료법과 신경전달을 차단하는 뇌심부자극술, 병든 뇌 조직을 일부 없애는 신경파괴술 등이 있다. 특히 파킨슨병은 무엇보다도 당뇨 고혈압처럼 조기에 발견하고 초기에 치료 계획을 잘 세워 관리를 잘하면 질병의 진행을 상당히 늦출 수 있다. 하지만 뇌를 촬영해 진단하는 방법이 있지만 돈이 많이 드는 데다 방사선 피폭 등의 부작용도 우려돼 진단이 쉽지 않다.
고령화 사회가 되면서 현재 파킨슨 병에 걸리 환자가 미국에서만 60만 명에서 100만 명으로 추산되며 매년 6만 명 정도 증가하고 있다. 전 세계적으로 600만~1,000만 명에 달한다. 수치가 정확하지 않은 이유는 파킨슨병 노인 가운데 약 70%는 치매나 노화로 오인되고 있기 때문이다.
최근 애플 기술팀은 MIT 등 미국 내 과학자 15명과 협력해 스마트워치로 떨림과 움직임 변화를 감지, 파킨슨병 환자의 진행을 추적하고 이를 의사가 약물치료 및 생활 습관 변화와 같은 맞춤형 치료에 도움을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

연구 결과(논문명: Smartwatch inertial sensors continuously monitor real-world motor fluctuations in Parkinson’s disease)는 미국 과학진흥협회(American Association for the Advancement of Science)에서 발행하는 ‘Science Translational Medicine’ 저널에 실렸다.
연구팀은 스마트워치 자이로스코프와 가속도계 데이터를 사용해 24시간 동안 떨림과특정 움직임을 모니터링하는 애플워치용 앱(MM4PD, Motor fluctuations Monitor for Parkinson ‘s Disease)을 개발하고 파킨슨 환자 225명을 대상으로 6개월 동안 실험을 진행했다.
이번 연구는사전에 118명을 대상으로 파일럿연구 후 진행됐다. 또한 동시에 실험의 객관성을 위해 파킨슨병이 없는 성인 171명을 1년 동안 모니터링했다. 그 결과 평가 대상 94%에서 의사의 진단 및 치료 예측과 일치하는 증상 변화를 포착했다. 나머지 6% 경우 MM4PD 데이터를 활용해 약물로 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 특히 간병인이 놓친 일부 증상도 발견할 수 있었다.

따라서 이런 스마트워치와 앱은 환자 질병이 진행됨에 따라 증상 정도에 맞는 약물 복용량을 조절 수립하는 데 도움이 되는 도구로 사용될 수 있다. 애플의 파킨슨병 환자를 지원하기 위해 애플워치 및 혼합현실(MR) 헤드셋 특허(US20190365286)도 공개되었다. 이 특허는 애플워치 동작 센서를 사용해 착용자 움직임을 추적하고 센서가 수집한 데이터를 가지고 파킨슨병을 평가하는 지수인 ‘UPDRS(Unified Parkinson’s Disease Rating Scale)’를 기준으로 데이터를 분석한다.
공개된 특허 기술은 온종일 증상·심각도 추적 정보를 제공하고, 약물에 대한 환자 반응을 평가할 수 있으며, 의사의 약물 처방을 보조하고, 질병·증상 진행을 추적하고, 의사가 활동, 운동, 수면이 증상에 미치는 영향을 이해하도록 도우며 환자가 증상 패턴에 대한 활동 계획을 더 잘 수립할 수 있도록 하고, 환자 상태 측정 표준 지표인 UPDRS보다 더 상세하고 정량적이며 지속해서 증상 추적을 제공한다.

따라서 의사는 치료와 의약품에 대한 환자의 반응을 살피고 증상에 따라 처방을 달리하거나 치료 방법을 변경하는 등 더 나은 계획을 수립할 수 있다.

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