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초음파 앱, 의료 응용 프로그램 개선할 '초음파 혁신'
등록일 : 2019-10-07 11:35 | 최종 승인 : 2019-10-07 11:35
김건우
연구진이 골다공증 위험을 진단하고 치료할 때 사용할 새로운 초음파 기술을 미세조정하기 위해 노력하고 있다(사진=123RF)

[메디컬리포트=김건우 기자] 초음파 기술의 거듭되는 혁신으로 의료 응용 프로그램이 크게 발전할 가능성이 높아지고 있다. 연구진은 뼈의 구조를 알아보는 비침습적인 접근법을 지속적으로 개발하다가 초음파 앱을 만들기에 이르렀다.

이 방식은 여태까지 사용하던 것보다 효율적이며, 앞으로 다양한 연구 및 치료 분야에 초음파를 사용할 수 있는 잠재력도 지니고 있다.

초음파는 눈에 보이지 않는 대상의 결함 등을 탐지해 임산부의 뱃속에 있는 아기의 움직임을 살피는 등 신체 내 장기의 상태를 알아보는 데 필요한 절차다. 

 

결점 활용하기

노스캐롤라이나주립대학의 연구진이 골다공증의 위험과 치료를 평가할 때 사용할 새로운 초음파 기술을 미세조정하기 위해 노력하고 있다. 연구의 저자인 마리 뮬러는 초음파의 결점을 역으로 활용하는 방안을 소개했다.

초음파의 결점은 뼈와 같은 복잡한 매체에 초음파를 사용할 때 선명한 이미지를 제공하지 못한다는 점이다. 초음파가 뼈에 부딪쳐 사방으로 튀는 경향이 있기 때문이다. 이런 복잡한 환경에서는 초음파가 얼마나 멀리 이동하는지 판단하기 어렵다.

뮬러는 "뼈에 부딪친 초음파는 단단한 부분을 통과하다가 사방으로 흩어지게 된다"며 "우리는 반대로 이것이 뼈의 미세 구조를 평가하는 유용한 방법이라는 점을 깨달았다"고 설명했다.

연구진은 초음파가 뼈 부위에서 확산되는 속도를 보고 특정 영역에 존재하는 기공의 밀도와 크기를 평가할 수 있을 것이라는 가설을 세웠다.

그러나 뮬러는 이 연구가 전산 모형으로 이루어졌으며, 아직 인간의 뼈를 대상으로 한 생체 연구는 진행되지 않았다는 점을 강조했다.

뮬러는 "이번에 얻은 것과 같은 긍정적인 결과가 계속 유지된다면 앞으로 정기적으로 환자의 뼈 건강을 모니터링할 새로운 방법이 소개될 수 있을 것"이라며 "사람들은 엑스레이 등으로 인한 방사선 노출 걱정 없이 골다공증의 잠재적인 위험을 알아볼 수 있다"고 덧붙였다.

이 기술은 골다공증 치료 효과를 높이며 의료 서비스 제공 업체에 큰 도움이 될 수 있다.

다만 연구가 아직 진행 중이고 새로운 접근 방식에 대한 명확한 프로토콜이 마련되지 않았기 때문에 이 검사에 어느 정도의 비용이 소모될지는 알 수 없다. 그러나 연구진은 초음파 진단 앱이 고해상도의 CT 스캔에 비해 훨씬 저렴할 것이라고 예상했다.

미도ai는 초음파 이미지를 분석하는 새로운 기술에 주력하고 있다(사진=123RF)

원격 의료 분석

앨버타대학의 스핀오프 업체인 미도ai는 초음파 이미지를 분석하는 새로운 기술에 주력하고 있다. 이 기술이 실현되면 원거리 의료 진단이 가능해진다.

미도ai는 신생아의 고관절 이형성증 진단에 활용할 수 있는 새로운 기술을 개발하는 데 중점을 두고 있다. 신생아의 고관절 이형성증은 신생아가 신체검사를 받았다 하더라도 쉽게 알아채기 어려운 질환이다.

미도ai의 창립자 중 한 명인 방사선 전문의 제이콥 자렘코는 "아기를 위한 보편적인 초음파 검사 프로그램을 만들어 환자가 어린 나이에 고관절 교체 수술을 할 필요성을 없애고 싶다"고 말헀다.

그는 이 기술이 21세기형 청진기가 되기를 바란다고 덧붙였다. 그리고 전문가가 아닌 사람들도 신체 이미지를 해석하는 데 도움이 되기를 바란다고 말했다.

새로운 초음파 시스템은 최소한의 훈련을 받은 기술 사용자라 하더락도 3D 이미지를 업로드하고 다른 이미지가 다수 포함된 대규모 데이터 세트와 비교해 단순한 이상을 식별 및 진단할 수 있도록 돕는다. 자렘코는 "단 한 시간 훈련을 받은 것만으로도 신뢰도가 높은 3D 이미지를 생성할 수 있었다"고 말했다.

 

최근 컴퓨팅 성능이 발전하면서 이미지 분석 기술 또한 향상됐다. 이런 발전으로 인해 이제 네트워크 컴퓨터가 인간의 두뇌 학습 기능을 인위적으로 모방할 수 있게 된 것이다.

자렘코는 이 새로운 기술이 혁명적인 것이라고 말했다. CT, MRI 및 엑스레이와 같은 다른 의료 영상 기술은 초음파에 비해 분석 및 진단은 간단하지만 기계가 크기 때문에 이동성이 없다.

미도ai는 새로운 기술을 여러 가지 유형의 부상 및 상태 진단에 적용할 수 있을 것으로 보며 테스트를 진행 중이다. 이 기술이 보편화되면 환자가 병원을 찾지 않고도 전문적인 진단을 받을 수 있다.

자렘코는 "시간이 지남에 따라 초음파가 신체의 여러 부분을 분석할 수 있는 패키지를 구현할 것이다. 그러면 의료 시스템 전체가 초음파 진단 기구의 도움을 받을 수 있다. 여러 클리닉, 보건소는 물론 구급차 내부, 심지어는 쇼핑몰 등의 공간에서도 간편한 진단이 가능해질 것이다"라고 말했다.

[메디컬리포트=김건우 기자]
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