[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 국내 연구진이 의료사고를 방지할 약물주입 펌프를 세계 최초로 개발했다. 

한국기계연구원은 대구융합기술연구센터 의료기계연구실 이동규 책임연구원 연구팀이 약물주입펌프의 초저속 유량과 튜브 내 발생하는 공기방울 유무를 측정할 수 있는 맞춤형 센서 모듈기술을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다고 30일 밝혔다.

일반적으로 의료시설에서는 수술을 마친 환자에게 통증을 줄이기 위한 마약성 진통제를 시간당 1~2ml로 천천히 주입한다. 기존 약물주입펌프는 미리 설정된 주입 속도만 표시하고 실시간으로 약물 주입 속도는 제공하지 않았다. 이에 따라 펌프의 오작동으로 인한 약물 과다 투약으로 환자의 쇼크사 등 의료사고가 빈번했다.

약물주입 유량 및 버블 센서가 적용된 진통약물주입펌프 시스템 [사진=한국기계연구원] 2024.01.30 biggerthanseoul@newspim.com

연구팀은 약물의 초저속 유량을 정밀하게 측정하기 위해 마이크로히터와 다수의 온도 센서를 이용한 열유량 센서를 개발했다.

약물이 튜브를 통해 흐를 때 열원의 온도가 하강하고 동시에 열원으로 인해 약물 온도가 상승하는 원리를 조합해 온도 변화의 폭을 넓혀 초저속 유량을 정밀하게 측정할 수 있다.

최근에는 미국식품의약국(FDA)에서 환자의 안전을 고려해 약물주입펌프 안에 공기 방울을 인식하는 센서가 포함되도록 의료기기 규정을 변경했다.

연구팀은 공기 방울의 유무도 동시에 측정할 수 있도록 개발했고 약물 주입 튜브를 센서에 부착하면 약물과 비접촉식으로 약물의 속도와 공기 방울을 측정할 수 있다는 점도 강조했다.

기존 수액이 떨어지는 방울 수를 측정하는 기술은 정확도가 10% 전후로 매우 낮아 저속에서 사용이 어려운 단점이 있다. 기존 정밀유량 센서는 주로 고가의 반도체 공정으로 제작돼 센서 일체를 일회용으로 사용하는 것에 대한 경제적 부담도 크다.

이번에 개발한 센서는 재활용이 가능하며, 또한 일회용 센서에 비해 75% 가격을 절감할 수 있어 경제적이면서 친환경적이라는 게 연구팀의 설명이다.

의료진에게 실시간으로 약물 투약 속도, 투약량 등의 정보를 전송할 수 있어 의료진의 업무 효율성을 크게 개선할 것으로 기대된다.

이동규 기계연 책임연구원은 "이 기술은 친환경적이고 경제적인 측면을 모두 만족시키고 초저속 유량과 공기 방울을 동시에 측정할 수 있는 등 약물 주입에 특화된 맞춤형 기술"이라며 "약물 과다 투여로 환자가 사망하는 의료사고를 방지할 수 있도록 국민의 안전을 지키기 위한 연구개발에 매진할 것"이라고 말했다. 

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