산소포화도 측정기의 최대 난제로 꼽히는 피부색에 따른 오차를 간단한 방법으로 조정할 수 있는 기술이 나와 주목된다.

스마트폰만으로 피부색을 정확하게 측정하는 기술이 나온 것으로 다양한 기기에 적용이 가능하다는 점에서 향후 활용성이 높다는 것이 전문가들의 견해다.

현지시각으로 17일 국제학술지 바이오포토닉스 디스커버리(Biophotonics Discovery)에는 스마트폰을 활용한 ITA 측정기술에 대한 검증 연구 결과가 공개됐다(10.1117/1.BIOS.2.3.032504).

현재 대다수 입원 환자들에게는 활력 징후 측정을 위해 산소포화도 측정기를 부착하는 것이 일반화되어 있다.

하지만 인종별로 피부색에 따라 측정값이 달라진다는 보고가 이어지면서 이에 대한 경각심이 높아지고 있는 것이 사실.

실제로 2만 6천명을 대상으로 진행한 후향적 연구에서 흑인 환자의 경우 저산소증에 빠질 위험이 6.2%로 백인 환자 3.6%보다 유의하게 높다는 보고가 나오면서 의학계에 충격을 줬다(10.1097/CCM.0000000000005394).

또한 미국에서 진행된 임상에서도 흑인 환자가 잠복성 저산소증에 걸릴 위험이 19.6%로 백인 환자 15.6%에 비해 월등하게 높다는 결과가 나왔다(BMJ 2022; 378:e069775).

이로 인해 미국 식품의약국(FDA)는 피부색에 따라 산소포화도 측정기의 정확도가 차이가 난다는 것을 라벨에 표시하도록 규정을 개정한 바 있다.

또한 향후 산소포화도 측정기 허가시 유색 인종을 4분의 1 이상 임상 시험에 포함시키는 등의 의무 사항을 담아 허가 규정도 대폭 강화했다.

의료기기 제조기업들의 고민이 깊어지고 있는 이유가 여기에 있다. 산소포화도 측정기가 저가 의료기기라는 점에서 이러한 기술을 넣기에는 한계가 있는 이유다.

브라운대 조슈아 A. 버로우(Joshua A. Burrow) 교수가 이끄는 연구진이 스마트폰을 활용한 초간단 피부 색차계 개발에 나선 배경도 여기에 있다.

현재 피부톤을 측정하기 위해서는 많게는 수억원에 달하는 고가 기기가 필요하다는 점에서 간단하게 이를 점검할 수 있는 기술이 필요하다는 판단에서다.

이에 따라 연구진은 7천여명을 대상으로 스마트폰 카메라를 활용해 산소포화도 측정기가 부착되는 손가락의 피부 색상 데이터를 수집했다.

이후 개별 유형 각도(ITA)라는 표준화된 피부색 값을 계산하는 알고리즘을 개발해 여기에 적용한 뒤 실험실 환경에서 정밀한 피부색 측정에 사용하는 전문가용 색차계(colorimeter) 값고 비교했다.

그 결과 대다수 조명 아래서 스마트폰 기반의 측정값은 전문가용 색차계의 값과 90% 이상 일치했다.

또한 카메라 플래쉬와 실내 조명이 모두 꺼진 상태에서는 사실상 전문가용 색차계와 아무런 차이가 없을 정도의 정확도를 보였다.

특히 이 방법은 다양한 피부톤에서 일관된 결과를 보였으며 스마트폰 외에는 추가 장비가 일체 필요하지 않았다.

연구진은 이 기술을 산소포화도 측정기에 직접 대입하거나 측정기를 달기 전 간단한 검사만으로 이에 대한 보정이 가능하다는 점에서 향후 활용도가 높을 것으로 기대하고 있다.

조슈아 A 버로우 교수는 "스마트폰 카메라를 활용해 피부색을 전문가용 색차계와 동일한 수준까지 얻을 수 있다는 것은 대단히 의미있는 결과"라며 "다양한 환경에서 의사에게 피부색을 정량화할 수 있는 표준화된 방법을 제공하다는 점에서 향후 임상 현장은 물론 산소포화도 측정기 기술에도 큰 도움이 될 것"이라고 밝혔다.