비접촉 호흡수 모니터의 임상 검증

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 3480(2023) 이 기사 인용

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호흡수(RR)는 엄청난 임상적 가치를 지닌 활력 징후로 종종 과소평가되고 과소보고됩니다. 심폐 정지, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 악화 또는 건강 상태 지표(예: 코로나19 환자)의 예측 지표로서 호흡률은 구현하기 어려운 원격 장기 환자 모니터링에서 특히 중요할 수 있습니다. 가정용 비접촉식 장치는 이러한 문제를 극복하는 것을 목표로 합니다. 본 연구에서는 수면 중 가정용 비접촉식 Sleepiz One+ 호흡 모니터를 흉부 노력 벨트와 비교하여 검증했습니다. Sleepiz One+ 장치와 흉부 노력 벨트 사이의 순간 호흡수 및 호흡수 통계의 일치성은 처음에는 19명의 참가자 코호트를 대상으로 통제된 조건(신체 움직임 없음)에서 20분 수면 기간 동안 평가되었으며, 두 번째로 보다 자연스러운 조건에서 평가되었습니다. 139명의 참가자 집단을 대상으로 밤새도록 설정(신체 움직임이 통제되지 않음)되었습니다. 움직임에 대해 제어된 설정에 대해 정확도 100%, 평균 절대 오차(MAE) 0.39Brpm, 정확도 밤새 측정한 경우 각각 0.48Brpm의 MAE로 99.5%를 기록했습니다. 10번째, 50번째 및 90번째 백분위수에 대해 각각 0.43, 0.39 및 0.67 Brpm의 절대 오차로 밤새 호흡률 통계에 대해서도 탁월한 일치가 달성되었습니다. 이러한 결과를 바탕으로 우리는 Sleepiz One+가 임상 환경에서 순간 호흡수와 요약 통계를 높은 정확도로 추정할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 가정 환경에서의 성능을 평가하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하지만, 슬리피즈원+ 기기의 측정 조건은 임상 현장보다 가정에서 더 좋아 비슷한 수준의 성능을 보일 것으로 예상된다.

만성질환은 건강에 엄청난 부담을 줍니다. 비전염성 질환은 2019년 전 세계 사망의 74%를 차지했으며, 허혈성 심장 질환(IHD), 뇌졸중, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)이 3대 주요 원인이었습니다1.

질병률과 사망률로 인해 이러한 질환은 질병 관리에 대한 혁신적인 접근 방식에 대한 요구로 인해 증가하고 노령화되는 인구의 경제적, 사회적 부담을 증가시킵니다.

호흡수 변화(RR)는 낭포성 섬유증(CF) 또는 COPD와 같은 폐 질환의 심각한 상태를 나타내는 알려진 지표입니다. 최근 연구에 따르면 높은 RR은 병원에서 심폐정지의 가장 중요한 예측 인자인 것으로 나타났습니다2.

2017년 COPD는 전 세계적으로 약 3억 명의 사람들에게 영향을 미치는 것으로 추산되었으며, 1990년에서 2017년 사이에 상대적으로 5.9% 증가했습니다3. 이는 지속적인 호흡기 증상이 특징인 예방 가능한 질병입니다. COPD 관리의 중요한 부분은 추가 치료를 초래하는 증상의 급성 악화로 정의되는 악화를 예방하는 것입니다4. 지난 10년 동안 COPD 악화를 조기에 진단하거나 완전히 예방하는 전략을 찾는 것은 질병 진행에 부정적인 영향을 미치기 때문에 여전히 큰 관심을 불러일으켰습니다. 연구에 따르면 집에서 장기간의 RR 모니터링은 악화를 예측하는 데 유효한 도구가 될 수 있지만5,6,7 이러한 결과를 확인하고 대부분의 환자에게 사용하기 쉬운 솔루션을 찾으려면 더 많은 조사가 필요합니다.

2017년에 최소 2,600만 명이 영향을 받은 심부전(HF)은 노인 환자의 이환율의 또 다른 주요 원인입니다8. 최근에는 HF 보상 부전의 초기 징후를 감지하기 위한 파일럿 접근 방식에 주변 센서 기술이 사용되었습니다. 무엇보다도 RR, 심박수(HR) 및 침대에서의 신체 움직임의 증가는 보상 부전이 발생하기 몇 주 전에 감지될 수 있습니다9. IHD 자체의 부작용 예측에서도 RR 모니터링은 심정지 예측 평가의 필수적인 부분임이 입증되었습니다10.