의사들은 심장박동 관찰을 위해 청진기를 사용한다. 청진기는 19세기초 프랑스 외과의사 르네 라에넥이 여성 환자의 가슴에 귀를 대지 않고도 심장박동 소리를 듣기 위해 발명했다. 원반 모양의 공명기로 구성된 청진기를 사람 몸에 올려놓으면 그 몸 안에서 발생하는 소음을 감지한다. 이 소리는 튜브와 이어폰을 통해 의사에게 증폭된 소리로 전달된다.
레이저 심장 모니터 개발을 이끈 영국 글래스고대 고등연구원의 다니엘 파치오 교수는 “청진기를 제대로 사용하려면 훈련이 필요하다”고 설명했다. “환자의 가슴을 너무 세게 누르면 심장박동 신호가 바뀐다”며 “이와 동시에 주요 심장박동 뒤에서 진행되는 주요 결함 징후인 배경 웅얼거림을 감지하기 어려울 수 있다”는 것.
파치오 교수 연구진이 개발한 레이저 심장모니터는 인공지능(AI)과 양자기술을 적용해 원거리에서도 심박수를 정확히 측정할 수 있다. 진찰 대상의 목 피부에 레이저를 비춰 대동맥 수축과 확장에 따른 미세한 피부변화를 감지해 심박수를 정밀하게 읽어낸다. 이를 위해 수십억 분의 1미터의 피부변화까지 감지할 수 있으며 초당 2000 프레임 촬영이 가능한 고속 카메라로 이를 영상화할 수 있다.
파치오 교수는 이러한 작은 요동에서 다른 소음을 제거하고 심박동에 해당하는 주파수만 걸러내기 위해서 인공지능(AI)이 개입한다고 설명했다. AI가 심장박동에 해당하는 고유의 주파수 범위에 해당하는 정보만을 심박수로 계산해낸다는 것이다.
그는 “만약 여러분이 10명의 사람들과 집을 같이 쓴다고 해도, 그것은 여러분의 목에 레이저를 비추고 그것의 반사로부터 심장박동을 분석하는 것만으로도 다른 누구로부터 여러분을 정확히 찾아낼 수 있다”고 그 정확도에 대한 자부심을 보였다. 실제 이를 통한 생체인식기로도 기능할 수 있다는 것.
그는 내년 이 시스템을 의료현장에 투입해 진단의 정확도를 높이는 것이 우선적 목표라고 밝혔다. 하지만 이 시스템을 쇼핑센터의 부스나 가정 내에 설치할 경우 일상생활 도중 뇌졸중이나 심정지 위험이 높아지는 심박 변화가 발생하면 즉시 통보 받는 것이 가능해진다. 뿐만 아니라 알츠하이머병 발병의 초기 징후인 혈압이상이나 미묘한 걸음걸이 변화를 추적하는 장치가 추가될 경우 그 활용도가 더욱 높아질 것이라고 그는 덧붙였다.