최근 10년간 전립선 질환이 급증하면서 중장년층 남성 건강을 위협하고 있다. 특히 전립선암은 북미와 유럽에서는 남성 암 발생률 1위를 기록할 정도로 무서운 질환에 속하지만 조기에 발견하면 완치가 가능한 만큼 사전에 체크하고 예방하는 일이 중요하다. 비뇨의학과 이상철 교수가 개발한 모바일 앱 ‘소리로 아는 배뇨 건강 proudP’는 스마트폰으로 간단하면서도 주기적으로 소변 건강을 체크할 수 있어 전립선 질환 예방에 많은 도움을 줄 것으로 기대된다.
우리나라 남성들 사이에 전립선 질환이 크게 증가하고 있는 배경에는 과도한 업무 스트레스와 장시간 앉아서 일하는 근무 환경, 서구화된 식습관이 주요 요인으로 작용한다. 전립선은 남성에게만 있는 생식기관으로, 나이가 들면서 전립선이 커지면서 요도를 압박해 소변 배출을 어렵게 만든다. 따라서 전립선비대증을 질환으로 생각하지 않고 나이가 들면 나타나는 자연스러운 현상으로 여기고 이를 드러내기를 꺼리기 때문에 조기 치료가 어려운 경우가 많다.

일반적으로 전립선비대증은 소변의 속도와 양, 소변을 보는 데 걸린 시간을 종합해 방광이나 전립선, 요도에 기능이나 구조적 문제가 있는지를 진단하게 된다. 병원 검사실 변기에 고가의 의료용 소변 패턴 측정 기구를 설치해야 하는 까닭에 일반 가정에서 진행하는 것은 현실적으로 불가능할 뿐만 아니라 측정 과정이 다소 불편해 환자의 심리적 불쾌감과 저항감도 만만치 않았던 것이 사실이다. 이 같은 불편을 해결하기 위해 이상철 교수는 소변 소리를 분석해 전립선비대증의 발병 여부를 예측할 수 있는 모바일 앱 ‘proudP’를 개발했다. 앱을 이용한 측정 방법은 양변기 앞에 서서 1ｍ 거리에 스마트폰의 마이크 방향이 변기를 향하도록 놓고 ‘측정하기’ 버튼을 누른 다음 양변기의 물 가운데를 향해 편안하게 소변을 보면 된다. 소변을 다 보고 나면 최대 요속이 측정되고 인공지능이 소변 소리를 분석해 초당 최대 요속과 배뇨량 등을 종합해 Weak(약함, 초당 15㎖ 이하), Goo d(보통, 15㎖ 초과~25㎖ 이하), Strong(강함, 25㎖ 초과) 중 어디에 속하는지 측정결과가 스마트폰 화면에 안내된다.
“proudP 앱은 스마트폰 마이크로 수집한 소변 소리에 인공지능 음향분석 기술과 소변의 속도와 양을 측정하는 알고리즘을 적용해 병원에서 시행하는 요속검사와 약 90% 정도 일치하는 결과를 얻을 수 있습니다.”
이상철 교수는 proudP가 판단한 초당 최대 요속 배뇨량이 Weak 경계선 부근 이하로 나타나면 비뇨의학과 전문의를 찾아가 전립선이나 방광에 문제가 있는지 진료를 받아보고, 전문의 판단에 따라 전립선 초음파나 방광 기능검사를 추가로 진행할 필요가 있다고 조언했다.

시대 변화에 부합하는 비대면 진료의 시작

이상철 교수는 전립선암, 신장암, 방광암을 중점으로 하는 비뇨기종양 전문의로, 국내 비뇨의학과 의사로서는 처음으로 미국 하버드의과대학 종양내과에서 임상 연수과정을 거치며 하버드의대 매사추세츠 종합병원 (MGH) 비뇨기종양내과에서 임상 진료에 참여하였다. 이상철 교수는 비뇨기종양뿐만 아니라 전립선비대증과 같은 만성적인 배뇨 질환에도 남다른 관심을 가지고 연구를 지속해온 결과, proudP 앱 개발과 같은 성과를 거둘 수 있었다.
“이번 코로나19를 겪으며 사회 전반에 많은 변화가 생겨났고, 많은 활동이 비대면으로 이루어지면서 이제 의료시스템도 디지털 치료 시대로 바뀔 것으로 전망하고 있습니다. 하버드 연수 기간 동안 실제로 미국은 이미 화상을 통한 비대면 진료가 상당수 이루어지고 있다는 것을 확인할 수 있었습니다.”
이상철 교수는 비대면 진료를 원하는 수요가 늘면서 의사들도 관심을 가질 필요가 있다는 판단으로 스마트폰을 활용한 배뇨장애 진단 아이템에 관한 연구에 착수했고, proudP 앱은 출시된 지 두 달 반이 지난 지금 미국과 한국에서 3만 5천 건의 다운로드를 기록했다.

이상철 교수팀은 지난 2017~2018년에 임상시험을 거쳐 ‘PRIVY’라는 앱을 개발했고, 올 1월 미국 FDA로부터 의료기기로 승인받은 바 있다. 의사들이 사용하는 의료용 앱 PRIVY는 미국 6개 병원에서 파일럿 스터디를 진행 중이며 PRIVY를 일반인용 버전으로 개발한 것이 proudP다.
“평소 비뇨의학과 방문이 꺼려진다는 분이 많아서인지 proudP 앱을 이용해 자가 진단이 가능해서 좋았다는 피드백이 많았습니다. 무엇보다 이 앱을 통해 환자들이 배뇨 일기를 작성함으로써 자신의 소변 습관을 확인할 수 있어 의료진으로서도 많은 데이터를 얻을 수 있다는 장점이 있습니다.”
PRIVY와 proudP는 미국 시장을 대상으로 시작하다 보니 애플이나 갤럭시와 같은 고급 사양 버전의 스마트폰에만 적용되는 한계가 있었다. 따라서 정작 한국에서는 구동이 잘 안된다는 이용자들의 요구가 늘어남에 따라 이를 해결하기 위해 점차 보완작업을 거쳐 나갈 계획이다.

‘숨어 있는’ 전립선 질환 환자들에게 희망을 전달하길

이상철 교수팀의 인공지능 기반의 배뇨장애 디지털 치료제 (의료기기) 연구는 올해 범부처 의료기기 국책과제로 선정되어 정부 예산 21억 원 이상을 지원받을 예정이다. 연구 성과물로 환자들이 소변 소리로 자신의 배뇨 상태를 측정하고, 인공지능 분석을 통해 소변보는 습관과 생활 패턴까지 교정할 수 있는 비대면 의료 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
‘과연 소변 소리와 속도를 측정하는 것으로 배뇨장애를 진단할 수 있을까?’ 하는 의구심을 가질 수도 있다. 이에 이상철 교수는 병원에서 진행하는 전통적인 요속검사와 비교해 proudP 앱을 활용한 진단이 93% 정도의 정확도를 나타낼 수 있었던 것은 소리의 주파수와 파장, 특색 등을 세밀하게 분석하고 노이즈를 내는 여러 가지 변수를 보정해내는 특허를 10개 이상 획득하고 있어서 정확도 면에서 신뢰해도 좋다고 확신한다.

“우리나라는 아직 디지털 의료기기에 대한 법적인 정리가 되어 있지 않아서 식약처의 승인을 받는 일이 녹록지 않습니다. 오히려 미국이 이에 대해 더 적극적인 편이어서 FDA 승인을 먼저 받을 수 있었죠. 앞으로 진행할 ‘배뇨 관련 질환 인공지능 기반의 디지털 의료기기(치료제)’에 대한 후속 연구를 통해 우리나라 보험체계 안에서 더 많은 분이 이용할 수 있게 되면 좋겠습니다.”
배뇨장애를 비롯해 전립선 질환을 앓고 있는 환자가 많지만, 아직 병원 비뇨의학과의 문턱이 높게 느껴지는 것이 사실. 이상철 교수는 더 많은 환자가 더욱 편안하게 자가 진단을 하고, 이를 통해 전문의와의 거리를 좁히는 데 proudP가 많은 역할을 담당했으면 하는 바람을 전했다.

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