[사이언스칼럼] 정말 얼굴만 보고 병을 진단하는 것이 가능할까?

이영섭 한국한의학연구원 한의약데이터부 선임연구원

이영섭 한국한의학연구원 한의약데이터부 선임연구원

중국 춘추전국시대의 명의인 편작(扁鵲)은 제나라 환후(桓候)의 병을 진단하고 치료를 권하였으나 환후는 편작이 공을 세우려고 멀쩡한 사람을 환자로 속인다고 무시했다. 편작이 반복해서 경고했으나 환후는 듣지 않았고 네 번째 알현에서 편작은 환후의 얼굴만 보고 그대로 돌아갔다. 환후가 이유를 묻자 병이 이미 골수에 있어 신이라도 고칠 수 없다고 했다. 닷새 후 환후가 병이 생겨 편작을 찾았지만, 편작은 이미 도망쳐버린 후였고 결국 환후는 사망했다.

위의 고사는 『사기(史記)』「편작전」에서 편작의 뛰어난 능력을 알려주는 상징적인 이야기다. 그런데 얼마 전 미국 라스베이거스에서 개최한 CES 2023에 방문했다가 얼굴 영상만으로 분당 심박수, 분당 호흡수, 혈압, 산소포화도, 스트레스 지수를 측정해주는 프로그램들(FaceHeart. Caducy)을 발견했다. 이들은 스마트폰, 노트북 등 카메라가 달린 기기로 웹주소 또는 앱에 접속하기만 하면 어디서든 30초에서 1분 안에 혈압 등을 측정해줬다. 물론 성별이나 연령, 키, 혈압약 복용 등 일부 인구학적 정보를 입력해야 하고 약간의 오차는 있다고 하지만 얼굴만으로 심박, 호흡, 혈압을 동시에 측정하다니 참으로 기술의 발전이 놀라울 따름이다.

일반적으로 심박을 정확하게 측정하는 방법은 접촉식 심전도(Electrocardiogram·ECG)과 LED를 이용한 광혈류측정방식(Photoplethysmography·PPG)이 사용됐다. 그러나 이러한 기술들은 직접 몸에 닿아야 한다는 한계가 있었는데, 헤모글로빈이 적색광을 반사하고 녹색광을 흡수하는 원리를 이용한 원격 광혈류 측정방식이 개발됐고 스마트폰의 RGB 카메라를 이용하는 방식이 연구되면서 위와 같은 기술들이 발전하게 된 것이다. 또한 국내에서도 한국전자통신연구원(Electronics and Telecommunications Research Institute·ETRI)에서 얼굴영상 기반 심박수 측정기술을 특허출원하고 필요한 기관에 기술이전하고 있었다.

그러면 심박 측정에서 나아가 이처럼 얼굴만 보고 실제 여러 질병을 진단하는 것이 가능할까? 전통적인 한의학의 주요 진찰법에는 망(望)·문(聞)·문(問)·절(切)의 네 가지 진찰법이 있으며, 이중 망진(望診)은 눈으로 환자의 얼굴, 색조, 색조, 피부, 형태, 자세 등을 보면서 진단하는 방법이다. 또한 절진(切診) 중 하나인 맥진은 심박동의 형태와 변화를 관찰하여 환자의 상태와 예후를 진단하는 방법이다. 아주 단순한 예를 들면, 안색이 붉고 맥이 빠른 열증의 경우는 고혈압, 동맥경화, 두통, 어지러움, 중풍, 심장질환 등이 주로 나타나고 안색이 창백하고 맥이 약하거나 느린 한증의 경우 비뇨생식기질환, 장질환, 자궁질환, 퇴행성 관절염, 요통 등의 질병이 주로 나타나는 것으로 생각한다.



그런데 이제는 1분 남짓한 얼굴 영상만으로 망진과 맥진으로 얻던 정보의 상당 부분을 동시에 측정할 수 있게 된 것이다. 물론 망진은 얼굴만이 아닌 몸 전체를 관찰하는 것이고, 맥진은 심박 정보 외에 맥의 깊이나 부위 정보도 중요하기 때문에 아직 어느 정도 한계점은 있다. 또한 모바일 기반 기술을 '의료'영역에서 사용하기 위해서는 아직도 개선해야 할 부분이 많다.

하지만 발전하는 ICT기술과 한의학의 융합에서 조만간 답을 찾을 것으로 기대한다. 이를 위해 한국한의학연구원에서는 안면영상과 한의건강정보에 기계학습 기술을 적용하여 안면영상 기반 건강수준 예측 시스템을 개발했고, 맥진데이터를 추가하여 미병상태를 진단하는 알고리즘을 적용, '미병보감' 앱을 개발한 바 있다. 앞으로 지속적인 연구를 통해 사람들의 일상생활 속에서 자연스럽게 체질과 한열 등의 한의학적 정보를 기반으로 질병을 조기진단하는 기술이 개발될 것으로 기대한다. 이영섭 한국한의학연구원 한의약데이터부 선임연구원