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인공 표피로 천식 위험 신호 감지해 조기 진단 가능성 연다

가스·압력·호흡 신호 분석하는 스마트 헬스케어 플랫폼 구현 생체모사 인공 표피와 다중 모드 센싱, AI 기반 신호 인식을 하나의 플랫폼으로 통합한 의미 크다 고려대학교 화학과 김종승 교수 연구팀, 중국 길림대학교 수린(Xu Lin) 교수 공동연구팀

인공 표피로 천식 위험 신호 감지해 조기 진단 가능성 연다

고려대학교(총장 김동원) 화학과 김종승 교수 연구팀이 중국 길림대학교 수린(Xu Lin) 교수 연구팀과 함께, 가스, 압력, 호흡 등의 신호를 동시에 감지하는 ‘인공 표피 기반 스마트 헬스케어 플랫폼’을 개발해 천식 조기 진단을 위한 기반을 마련했다. *인공 표피(Artificial epidermis): 인체 피부의 다층 구조를 모사한 생체모사 센싱 소재 이번 연구 성과는 재료·나노기술 분야 국제학술지 ‘Nano-Micro Letters(IF=36.3, JCR 상위 1%)’에 게재되어, 곧 정식 출판될 예정이다. ▲(왼쪽부터) 고려대 딩치항(Ding Qihang) 박사과정(제1저자), 길림대 수린(Xu Lin) 교수(교신저자), 고려대 김종승 교수(교신저자) 천식은 전 세계적으로 많은 사람들이 겪고 있는 대표적인 만성 호흡기 질환으로, 이산화질소와 같은 환경 자극 물질의 노출, 비정상적인 호흡, 근력 약화 등이 주요 신호로 알려져 있다. 그러나 기존 웨어러블 기기들은 이러한 신호를 동시에, 그리고 정밀하게 감지하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 인체 피부의 구조를 모사한 ‘3차원 인공 표피 센서’를 구축했다. 이 센서는 실제 피부처럼 유연해 신체에 자연스럽게 밀착할 수 있으며, 장시간 부착해도 측정 성능이 떨어지지 않는 것이 특징이다. 특히, 이산화질소 농도와 몸에서 발생하는 압력 변화를 각각 감지할 수 있어, 하나의 센서로 여러 신호를 동시에 측정하는 ‘다중 모드 모니터링’이 가능하다. 또한 개발된 센서는 이산화질소를 7초 만에 감지할 만큼 빠르고 민감하며, 습도 변화에도 안정적이다. 더 나아가 공기 중 이산화질소만 골라내는 능력이 다른 가스보다 12.3배 높아 정확성이 뛰어났다. 압력 감지 기능 역시 300회 이상 굽히고 누르는 테스트 후에도 성능이 유지됐다. 연구팀은 이 센서를 유연한 전자 회로와 결합하여, 실시간 무선 모니터링이 가능한 ‘스마트 천식 위험 경고 플랫폼’으로 확장했다. 이 플랫폼은 이산화질소 노출, 호흡 패턴, 압력 변화 등 여러 지표를 동시에 측정해 앱으로 전송하고, 인공지능(AI) 분석을 통해 신호를 97.6% 정확도로 식별했다. 고려대 김종승 교수는 “이번 연구는 생체모사 인공 표피와 다중 모드 센싱, AI 기반 신호 인식을 하나의 플랫폼으로 통합했다는 점에서 의미가 크다”라며, “이를 통해 천식 조기 진단은 물론, 맞춤형 헬스케어와 원격 의료 기술의 고도화에도 기여할 것”이라고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다. ◆그림 설명 : 인공 표피를 기반으로 천식을 조기 진단할 수 있는 스마트 헬스케어 플랫폼

고령층의 희망감과 인지기능 상관관계 규명

희망감을 가진 노인' 대조군 대비 인지기능이 최대 30% 더 높다 “노인, 미래에 대한 희망감이 인지기능 보호해” 한림대동탄성심병원 정신건강의학과 김지욱 교수 한림대한강성심병원 이병철 교수 공동 연구팀

고령층의 희망감과 인지기능 상관관계 규명

전 세계를 강타한 애니메이션 ‘케이팝 데몬 헌터스’의 히트곡 ‘골든(Golden)’에는 “긍정적인 마음이 황금처럼 빛나는 결과를 만든다”는 희망찬 메시지를 담아 큰 인기를 누리고 있다. 그런데 실제로 희망감을 가진 노인이 그렇지 않은 노인보다 인지기능이 최대 30% 더 높다는 연구결과가 발표됐다. 한림대학교동탄성심병원 정신건강의학과 김지욱 교수(교신저자), 한림대학교한강성심병원 이병철 교수(제1저자) 공동 연구팀은 ‘자가 보고된 희망감과 인지기능의 상관관계 및 신체활동의 조절 효과(Self-reported hopefulness and cognitive function: the moderating effect of physical activity in older adults without cognitive impairment)’ 연구에서 이 같은 결과를 밝혔다. ▲한림대동탄성심병원 정신건강의학과 김지욱 교수 한림대한강성심병원 이병철 교수(오른쪽) ■ 희망감 있는 노인, 인지기능 총점 최대 30% 더 높아 연구팀은 한림대동탄성심병원 정신건강의학과 외래와 지역사회에서 선별한 65~90세 인지기능 정상 노인 152명을 대상으로 연구를 진행했다. 연구팀은 “미래에 대해 희망적이라고 느끼십니까?”라는 질문을 통해 희망감 그룹(77명)과 비희망감 그룹(75명)을 나누고, ‘알츠하이머병 등록구축 컨소시엄(CERAD)’의 신경심리검사 총점을 활용해 전반적인 인지기능을 비교했다. 분석 결과, 희망감 그룹의 인지기능 점수가 비희망감 그룹보다 약 20% 높게 나타났다. 이는 연령, 성별, 교육 수준, 치매 유전자(APOE4), 혈관 위험도, 음주·흡연 등 인지기능에 영향을 줄 수 있는 여러 변수를 보정한 뒤에도 동일하게 유지됐다. 노인우울척도(GDS)의 영향을 통계적으로 제거한 후에도 결과가 동일하게 확인됐다. 이는 희망감이 우울증 여부와 무관하게 인지기능을 보호하는 독립적인 요인임을 의미한다. 또한 연구팀은 노인신체활동척도(PASE)를 활용해 일상 신체활동을 평가했으며, 신체활동 수준이 희망감과 인지기능의 관계를 조절하는 주요 인자임을 확인했다. 중등도 이상(high-to-moderate)의 신체활동을 유지하는 경우, 희망감을 보고하는 그룹에서 그렇지 않은 그룹보다 전반적인 인지총점이 약 30% 정도 높았다. 반면 신체활동이 부족한 경우, 희망감 여부에 따른 인지점수 차이는 유의하지 않았다. 연구팀은 이러한 결과를, 희망감이 스트레스 호르몬을 낮추어 해마 기능을 보호하고, 신체활동이 뇌유래신경영양인자(Brain-Derived Neurotrophic Factor) 증가와 신경가소성(Neuroplasticity) 강화를 촉진함으로써 인지기능을 유지하는 데 도움이 되는?상호 보완적 메커니즘으로 해석했다. 김지욱 교수는 “기존 연구들이 우울 등 부정적 정서에 초점을 맞췄다면, 이번 연구는 ‘희망감’이라는 긍정적 심리 자원이 인지기능을 지키는 보호 요인이 될 수 있음을 조명했다는 데 의의가 있다”고 설명했다. 이어 김 교수는 “거창한 목표보다는 화초 가꾸기, 30분 산책하기, 친구와 통화하기 등 일상에서 작은 성취감과 사회적 유대감을 느낄 수 있는 활동을 지속할 때 미래에 대한 희망감이 자라난다”며 “이러한 긍정적 마음가짐이 규칙적인 신체활동으로 이어질 때 인지기능 보호 효과가 극대화되는 만큼, 희망감 있는 태도와 함께 신체활동을 병행하는 것이 중요하다”고 강조했다. 한편, 이번 연구 결과는 SCIE 국제학술지 ‘프론티어스 인 에이징 뉴로사이언스(Frontiers in Aging Neuroscience, IF 4.5)’ 11월호에 게재됐다. ◆[사진] 기억력 감퇴는 노인에게 있어 큰 두려움 중 하나다.

한국인 전두측두엽치매, 서양과 다르다

얼굴 인지 장애와 탈억제 증상이 두드러지는 한국인 특이 유형 확인 서양과 임상 양상이 달라 기존 외국 진단기준은 한국인 진단에 한계 질병관리청(청장 임승관) 국립보건연구원(원장 직무대리 김원호), 부산대학교 병원 신경과 김은주 교수

한국인 전두측두엽치매, 서양과 다르다

질병관리청(청장 임승관) 국립보건연구원(원장 직무대리 김원호)은 ‘뇌질환 연구기반 조성 연구사업(BRIDGE)*’을 통해 구축한 한국인 조발성 치매환자 자료**를 분석한 결과, 전두측두엽치매 환자의 증상이 서양 환자와 뚜렷하게 다르다는 사실을 처음으로 확인했다. 이번 연구는 국내 11개 병원에서 모집한 전두측두엽치매 환자 225명의 임상 정보와 뇌영상(MRI) 자료를 분석한 것으로, 기존 국제 진단 기준만으로는 한국인 환자를 정확히 진단하는 데 한계가 있음을 보여준다. * 뇌질환 연구기반 조성 연구사업 (Brain disease Research Infrasturcture for Data Gathering and Exploration, BRIDGE) : 뇌질환의 정확한 진단·예방·치료를 위해 흩어져 있는 연구 자원을 한데 모으고, 연구자들이 쉽게 활용할 수 있도록 돕는 사업 ▲ 김 은주 교수 ** 조발성 치매환자 코호트 (LEAF): 발병나이가 만65세 이전인 조발성치매환자, 조발성 경도인지장애 환자 및 가족을 장기간 추적해 자료를 수집하는 연구. ’21-’23년 1단계 사업을 시작으로, ’24-’26년 2단계 진행 중 (연구책임자 : 김은주 교수, 부산대학교 병원 신경과) 전두측두엽치매는 주로 50~65세의 비교적 젊은 연령층에서 발병하는 퇴행성 치매로, 기억력 저하보다 성격 변화, 감정둔화, 언어 기능 저하 등이 먼저 나타나는 것이 특징이다. 이 중 우측 측두엽변이 전두측두엽치매(rtvFTD)*는 익숙한 사람의 얼굴을 알아보지 못하거나 감정 반응이 줄어드는 증상이 두드러지지만, 아직까지 이 유형에 대해 국제적으로 통일된 진단 기준은 마련돼 있지 않다. * 우측 측두엽변이 전두측두엽치매(right temporal variant frontotemporal dementia) :얼굴 인지와 감정 처리에 중요한 뇌 부위가 주로 손상되는 치매 유형 연구진은 서양에서 제안한 두 가지 우측 측두엽형 전두측두엽치매 진단 기준(네덜란드의 Amsterdam 진단 트리(ADT*), 미국 UCSF의 sbvFTD** 기준)의 국내 적용 가능성을 검증하였다. * ADT (Amsterdam Diagnostic Tree) 진단기준 : 얼굴 인식 장애·기억력 저하·우울증을 rtvFTD의 주된 증상으로 제시함. 기억장애는 한국 전두측두엽치매 모든 아형에서 비슷한 정도로 관찰되어 rtvFTD의 특이 증상은 아니었고, 우울증 역시 한국인 rtvFTD환자의 특이증상이 아니었음. ** sbvFTD (semantic behavioral variant frontotemporal dementia) : 미국 UCSF대학에서 제안한 rtvFTD의 임상 명칭, 얼굴인식장애, 공감 감소·강박적 사고가 특징으로 svPPA(semantic variant Primary Progressive Aphasia, 의미변이형 일차진행성실어증)의 우측 변형으로 봄. 그 결과, 얼굴인식장애(프로소파그노시아)는 서양인 환자와 한국인 환자 모두에게서 공통적으로 나타났지만, 한국인 환자는 서양인 환자에 비해 기억장애, 우울증, 공감능력 저하, 강박적 사고 등은 상대적으로 적게 나타났다. 대신, 사회적으로 부적절하거나 충동적인 언행과 행동을 참지 못하는 ‘탈억제’ 증상은 한국인 환자에서 상대적으로 자주 관찰됐다. 뇌 영상(MRI) 분석에서는 얼굴 인식 기능과 관련된 우측 측두엽 및 방추회* 부위의 위축 패턴이 한국인 환자에서도 뚜렷하게 관찰되었다. * 방추회 (fusiform gyrus) : 뇌의 측두엽과 후두엽 사이 아랫부분에 길게 자리 잡은 뇌 영역으로, 특히 사람의 얼굴을 인식하는 기능을 담당함 ※ 이 연구 결과는 국제학술지 Alzheimer’s & Dementia에 게재됨 이를 통해 알 수 있는 점은, 얼굴인식장애를 보이지만 기억력 저하와 우울증 등의 증상이 상대적으로 적게 나타나는 한국인 환자의 경우는 ADT 진단 기준에 따른다면 우측 측두엽형 전두측두엽치매에는 해당하지 않는 것으로 분류될 수 있다는 것이다. 본 연구를 주도한 김은주 교수는 “한국인 환자의 임상 표현 양상과 문화적 행동 특성을 고려할 때, 기존 국제 기준만으로는 우측 측두엽변이 전두측두엽치매(rtvFTD)를 조기에 정확히 구분하기 어렵다”며 한국형 특성을 반영한 새로운 진단 기준의 필요성을 강조했다. 국립보건연구원 고영호 뇌질환연구과장은 “얼굴을 잘 알아보지 못하거나 감정이 둔해지는 변화는 단순한 성격 변화가 아니라 치매의 초기 신호일 수 있다”며 “한국인의 임상 양상을 반영한 새로운 진단 기준 개발을 위해 연구를 확대할 계획”이라고 밝혔다. 임승관 질병관리청장은 “이번 성과는 국가 주도로 구축한 코호트가 실제 진단 기준 검증 및 치매 아형 분류 연구에 활용된 첫 사례라는 점에서 의미가 크다”고 평가하며, “질병관리청은 앞으로도 국가 단위 코호트의 장기 추적 연구를 지속하고, 임상 현장에 도움이 되는 과학적 근거를 꾸준히 생산해 나가겠다”고 밝혔다.

‘직접 전환’NK 세포로 난치성 질환 치료의 새 길 연다

체세포를 바로 NK 세포로 바꾸는 새로운 면역세포 전환 기술 개발 암의 방어력 약화 전략 갖춰 췌장암 모델에서 치료 가능성 확인하고 통합 면역치료 접근법 제시 한국생명공학연구원 면역치료제연구센터 조이숙 박사 연구팀

‘직접 전환’NK 세포로 난치성 질환 치료의 새 길 연다

한국생명공학연구원(원장 권석윤, 이하 생명연) 면역치료제연구센터 조이숙 박사 연구팀은 기존 면역치료로는 충분한 효과를 내기 어려웠던 난치성 질환, 특히 암을 보다 효과적으로 공략할 수 있는 차세대 면역세포인 ‘drNK(직접 전환 NK 세포, direct reprogramming Natural Killer cell)’를 개발했다고 밝혔다. NK 세포는 우리 몸의 선천면역세포로, 암세포나 바이러스에 감염된 세포를 즉각적으로 인식해 제거하는 역할을 한다. 이러한 특성으로 인해 NK 세포는 오랫동안 차세대 면역항암치료제로 주목받아 왔다. 하지만, 실제 치료에 적용하는 과정에서는 체내에서 오래 살아남기 어렵고, 암 조직 안으로 잘 침투하지 못하며, 암세포의 강한 방어 환경에 의해 기능이 쉽게 약화된다는 한계▲연구팀 단체사진(가운데 연구택임자 조이숙 박사) 가 있었다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 NK 세포를 새롭게 만들어내는 접근법에 주목했다. 이번 연구의 핵심은 피부나 혈액 등에서 얻은 일반 세포(체세포)를 다양한 세포로 분화가 가능한 줄기세포 단계로 되돌리지 않고 곧바로 NK 세포로 전환하는 ‘직접 리프로그래밍’ 기술이다. NK 세포로의 분화를 억제하는 특정 유전자(BCL11B)를 조절함으로 짧은 시간 안에 기능이 강화된 NK 세포를 안정적으로 생산할 수 있는 기반을 마련하는 데 성공했다. 이렇게 만들어진 NK 세포는 기존 NK 세포에 비해 암세포를 인식하고 공격하는 능력이 향상된 것이 특징이다. 연구팀은 이 세포를 ‘drNK 세포’로 명명했으며, 실험 결과 암세포에 대한 살상 능력과 체내 지속성이 함께 개선된 것으로 확인됐다. drNK 세포의 실제 치료 가능성을 검증하기 위해 연구팀은 대표적인 난치암인 췌장암을 연구 모델로 선택했다. 췌장암은 암세포 주변에 단단한 방어 환경이 형성돼 면역세포가 잘 침투하지 못하고, 현재의 면역항암치료도 충분한 효과를 내기 어려운 암으로 알려져 있다. 이와 함께 drNK 세포가 췌장암 세포를 보다 정확하게 찾아 공격할 수 있도록, ‘CAR(키메라 항원 수용체)’라는 표적 인식 장치를 추가로 도입했다. 특히, 췌장암 세포 표면에 많이 존재하는 ‘메소텔린(Mesothelin)’을 인식하도록 설계해 암세포만 선택적으로 공격하는 맞춤형 NK 세포를 구현했고, 이 세포를 ‘MSLN-drNK’로 명명됐다. 또한, 연구팀은 암세포 자체의 방어력을 약화시키는 전략도 함께 적용했다. 췌장암 세포가 면역 공격을 회피하는 데 관여하는 단백질인 ‘PKMYT1’을 억제하자, 암세포가 NK 세포의 공격에 더 취약해졌고, NK 세포와 암세포 간 결합과 인식 신호도 강화됐다. 그 결과 전체적인 항암 효과가 더욱 커졌다. 이번 연구는 더 강력한 NK 세포를 만들고, 암세포를 보다 정확히 인식하게 하며, 암세포의 방어 환경을 동시에 약화시키는 세 가지 전략을 하나의 플랫폼으로 통합했다는 점에서 의미가 크다. 이러한 접근은 췌장암뿐 아니라 다양한 고형암과 난치성 질환으로 확장될 가능성을 열었다. 연구책임자인 조이숙 박사는 “이번 성과는 치료용 NK 세포의 공급 기반을 넓히는 동시에, 단일 접근만으로는 공략이 어려운 복잡한 질환에 대해 다중 요소를 결합한 맞춤형 치료 전략이 가능함을 보여준 사례이다”라며 “향후 안전성과 효율성을 더욱 높이는 후속 연구를 통해 실제 적용 가능성을 확대해 나가겠다”고 말했다. 한편, 본 연구 결과는 세계적인 국제학술지 Journal of Hematology and Oncology(IF 40.4)에 11월 13일 게재됐다 (논문명: Directly reprogrammed NK cells driven by BCL11B depletion enhance targeted immunotherapy against pancreatic ductal adenocarcinoma/ 교신저자 조이숙/제1저자 김한섭 / DOI: 10.1186/s13045-025-01730-1) 범부처재생의료기술개발사업, 과기정통부 개인기초연구사업, 생명연 주요사업 지원으로 수행되었다. ◆그림. BCL11B 기반 직접 리프로그래밍을 이용한 drNK 생산 및 활용 전략







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쌀쌀한 날씨에 멈추지 않는 `기침주의보'
날이 추워지면서 감기 환자와 더불어 기침하는 이들도 늘고 있다. 기침은 누구나 겪는 흔한 증상이지만, 때로는 우리 몸이 보내는 중요한 경고 신호일 수 있다. 단순히 감기라고 생각하고 넘기기엔 위험할 수도, 반대로 너무 걱정할 필요가 없을 수도 있는 기침. 과연 얼마나 오래 지속될 때 병원을 찾아야 할까? 기침은 우리 몸을 지키는 파수꾼 기침은 유해 물질이 기도로 들어오는 것을 막고, 폐와 기관지에 쌓인 분비물을 밖으로 배출하는 정상적인 방어 작용이다. 사레가 들렸을 때 기침을 통해 이물질을 뱉어내는 상황을 떠올려 보면 된다. 즉, 기침은 우리 몸을 보호하기 위해 꼭 필요한 생리 현상이다. 기침 자체가 타인에게 피해를 주는 행위로 인식되기도 하지만 기침을 제대로 하지 못하면 오히려 더 큰 문제가 발생할 수 있다. 음식물이나 구강 내 분비물이 기도로 넘어가 세균 감염을 일으키거나 기관지를 막을 수 있기 때문이다. ▲ 문 지용 교수 뇌졸중과 같은 중추신경계 질환이 있거나 고령으로 인해 신체 기능이 떨어진 분들에게서 폐렴이 자주 발생하는 이유도 바로 이 '방어적인 기침' 기능이 약해졌기 때문이다. 급성 기침 vs 만성 기침, 기간이 중요한 이유 찬 바람이 부는 추운

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서울시병원회 동아병원경영대상 구성욱 강남세브란스병원장에 시상
서 울시병원회(회장 고도일)는 12월 16일 18시 제5회 동아병원경영대상 시상식에서 CEO 부문의 구성욱 강남세브란스병원장을 비롯한 의료 및 행정부문 수상자들을 시상했다. 롯데호텔서울 36층 벨뷰룸에서 열린 이 날 시상식에 앞서 고도일 서울시병원회장은 인사말을 통해 먼저 이 자리를 통해 동아병원경영대상을 받게 될 수상자들에게 축하의 인사를 전한 후 “비록 병원계가 어렵고 힘들었던 2025년 한 해를 보냈지만 희망찬 새해에는 아름다운 색깔로 그려가는 즐겁고 보람찬 한 해를 맞이하기를 바란다”고 했다. 이어 이번 동아병원경영대상 수상자 선정을 위해 심의위원회를 열었던 장석일 부회장(성애병원 의료원장)은 “각 병원에서 추천하여 올라온 수상 후보자 모두 어느 한 분 빠뜨릴 수 없는 귀한 분들이었다”면서 “그러나 수상자 자리가 한정되어 있어 모든 심의위원이 눈물을 머금고 CEO 부문 구성욱 강남세브란스병원장을 비롯한 의료부문 세 분 그리고 행정부문 두 분을 선정하게 됐다”고 밝혔다. 한편 이날 동아병원경영대상을 받은 수상자는 구성욱 원장을 비롯해 의료부문에서 정호연 강동경희대학교병원 교수, 황선숙 서울의료원 간호 부장, 이상선 한일병원 의료기사장 그리고 행정부문에서

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국내 최초 타액 기반 우울증 진단 보조 소프트웨어 의료기기 선보여
정신건강 디지털 헬스케어 전문기업 마인즈에이아이(대표 석정호)가 국내 최초로 타액 내 호르몬을 활용한 우울증 진단 보조 소프트웨어 의료기기 ‘마인즈내비(Minds.NAVI)’의 식품의약품안전처(식약처) 허가를 획득했다고 밝혔다. ‘마인즈내비’는 사용자의 자가보고식 심리 설문 평가와 함께, 타액 내 Cortisol(코르티솔) 및 DHEA(디하이드로에피안드로스테론) 농도 분석을 결합하여 우울증 진단을 보조하는 소프트웨어 기반 의료기기다. 이는 생물학적 지표를 활용한 우울증 진단 보조 기기로는 국내 최초이자, 세계적으로도 상용화된 사례가 없는 혁신적인 시도다. 마인즈에이아이는 연세대학교 강남세브란스병원 정신건강의학과 석정호 교수가 설립한 기업으로, 기존의 심리학적 평가 도구를 재구성한 ‘PROVE Battery’를 기반으로 ‘마인즈내비’를 개발했다. 이 소프트웨어는 사용자가 심리 설문을 완료한 후, 정해진 시간에 타액을 채취해 진단 기관으로 보내면 알고리즘이 이를 분석해 우울증 여부를 보조 진단하는 방식으로 작동한다. 특히, 123명의 피험자를 대상으로 진행된 확증 임상시험에서 ‘마인즈내비’는 민감도 97.22%, 특이도 95.24%라는 높은 진단 정확도를 기록하

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