고려대 연구팀, 마취 환자 의식 수준 측정하는 기술 개발

'실시간 의식 정량화' ECI 지표 개발…네이처 커뮤니케이션스 게재

고려대학교 연구팀이 실시간으로 사람의 의식 수준을 측정·설명할 수 있는 뇌과학 기술을 개발했다.

25일 고려대에 따르면 인공지능학과 이성환 교수·이민지 박사 연구팀은 딥러닝 기술을 사용해 짧은 뇌 신호만으로 의식의 깊이를 정량화할 수 있는 의식 지표인 ECI(Explainable Consciousness Indicator)을 고안했다.

의식 정량화 기술은 마취 심도 측정, 의식 장애 환자 진단 등 다양한 분야에서 활용되는 뇌과학 분야 핵심 기술이다.

기존의 의식 정량화 지표인 PCI(Perturbational Complexity Index)는 지각(awareness)과 각성(arousal) 중 지각만을 측정할 수 있어서 렘수면 상태이거나 특정 마취제를 사용하면 측정이 어려운 단점이 있었다.

이번에 개발된 ECI는 지각과 각성을 동시에 측정해 마취나 식물인간 같은 의식 장애 상태에서도 명확한 측정이 가능하고, 5분 가까이 걸리던 뇌 신호 수집 시간도 1초가량으로 줄였다고 연구팀은 설명했다.

이 교수는 "수술 중 환자의 마취 심도를 측정하거나, 식물인간 같은 의식 장애 환자의 진단에도 유용하게 사용할 수 있는 기술"이라며 "특히 환자는 데이터를 길게 획득하기 어려운데 짧은 신호로 신뢰성 있는 지표를 계산할 수 있게 됐다"고 말했다.

이번 연구는 미국 위스콘신대 매디슨 캠퍼스와 벨기에 리에주대학병원 연구팀이 공동으로 참여했으며, 과학기술정보통신부의 인공지능대학원 지원사업·AI 혁신 허브 사업 지원을 받아 수행됐다.

연구 논문은 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에 이날 게재됐다.

/연합뉴스