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'브레이크 웨이브', 초음파펄스로 신장결석 치료하는 새로운 휴대용 기술
등록일 : 2019-10-30 09:52 | 최종 승인 : 2019-10-30 09:52
김건우
초음파 펄스를 사용해 결석을 파쇄하는 휴대용 기술이 개발됐다(사진=셔터스톡)

[메디컬리포트=김건우 기자] 충격파쇄석술(SWL)과 유사한 기능을 가진 소형 핸드헬드 장치가 임상 시험에 단계에 적용돼 예전보다 시술이 간편해질 것으로 기대받고 있다.

SWL은 신장결석을 분해하는데 사용되는 혁신적이고 비침습적인 방식이지만, 이를 수행하는 기계의 크기는 매우 커서 불편함을 줬다. 

이번 휴대용 장치는 일반적인 SWL 기기와 달리 초음파 펄스를 사용해 결석을 파쇄하는 것이 특징으로 임상 시험은 샌디에이고보건대학(UCSD)이 진행한다. 시험에는 휴대용 장치의 효과 및 안전성 여부 평가 등이 포함됐다.

브레이크 웨이브 기술은 결석의 특정 지점에 반복적으로 응력을 가하고 주변 조직의 손상은 피하도록 하는 것이다(사진=셔터스톡)

신장결석 분해할 새로운 휴대용 장치

미국신장재단에 따르면 대부분의 신장결석은 SWL로 치료되는 것이 일반적이다. SWL는 수술하지 않고 충격파를 이용해 신장 내부의 결석을 파쇄하는 비침습적 치료법으로, 신체 밖에서 기계가 충격파를 발생시킨다.

그러나 이 시술을 하기 위해서는 일단 거대한 규모의 기계가 필요할뿐 아니라, 환자의 복부에 뉘일 수 있는 부드럽고 물이 채워진 쿠션도 요구된다. 

또한 신장결석을 분쇄하는데만도 기계에서 약 1,000~2,000회 가량의 충격파가 발생하기 때문에 시술 시간은 최대 1시간까지도 걸릴 수 있다. 마취의 경우 의사의 재량에 따라 가벼운 진정제 수준에서 전신 마취제까지 다양하게 적용될 수 있다.

이처럼 거대한 규모의 기계가 사용된다는 점에서 치료 비용도 만만치 않다. 보통 수천 달러에 이르는 수준으로, 이에 모든 사람이 부담없이 편하게 치료받을 수 있는 방식은 아니다. 

 

 

하지만 UCSD가 연구한 휴대용 장치는 충격파를 발산하지 않으면서도 초음파의 주기적인 펄스를 생성해 기존의 SWL 방식으로 작동한다는 점에서 획기적이다. 

종합신장결석센터장 로저 서 박사는 이같은 원리를 오페라 가수의 성량에 비유했다. 그는 "오페라 가수가 고음을 통해 진동을 생성, 와인잔을 깨뜨리는 방식을 생각해볼 수 있다"며, "이 기술의 기본 개념은 결석의 특정 지점에 반복적으로 응력을 가하고 주변 조직의 손상을 피할 수 있도록 하는 것"이라고 설명했다. 

연구팀은 이 새로운 장치의 기술을 '브레이크 웨이브(Break Wave)'라고 명명했다.

연구팀은 또한 다가오는 임상 시험에서 두 가지의 주요 목표를 판단하게 될 것이라고 밝혔다. 먼저 일차적인 목표는 장치가 신장결석을 효과적이고 안전하게 파괴할 수 있는지 여부를 판단하는 것이며, 2차 목표는 장치를 마취제 없이 사용할 수 있는지 또는 비수술 환경에서 사용할 수 있는지 여부를 확인하는 것이다.

임상 시험에는 전세계 30여 명의 환자들이 무작위로 배정된다. 참가자들의 신장결석은 직경이 가장 작은 것부터 20mm에 이르기까지 다양할 것으로 예상되며, 2차 목표 달성 과제를 위해 진정제나 전신마취도 받지 않는다.

신장결석은 미국에서만 남성의 13%, 여성의 7%가 앓고 있는 질환으로, 치명적일 수 있는 패혈증 등 다른 여러 합병증을 일으키기 쉬워 위협적이다.

 

 

패혈증

패혈증은 신장결석의 심각한 합병증 가운데 하나로, 박테리아가 결석에서 자라 신장이나 방광 등의 요로 감염을 유발시키는 증상이다. 이때 면역계는 감염에 반응하고 병원체를 막기위해 혈류에 화학물질을 방출할 수 있는데, 이들 화학물질은 주요 장기 시스템을 손상시킬 수 있어 위험하다.

보건 연구 자료 포털 헬스데이터에 따르면 2016년 기준으로 캘리포니아에서 20만 9409명의 패혈증 환자 수가 보고됐다. 그리고 이중 약 1만 9119건이 병원에서 얻어진 것이었다. 2017년에는 모두 23만 7911건의 패혈증 환자가 확인됐으며, 마찬가지로 병원에서 얻은 사례는 2만 230건이었다. 자료에 따르면 2016년 사망자는 16.8%, 2017년 사망자는 15.5%로 확인됐다.

만약 새로운 기술인 브레이크 웨이브의 임상 실험이 성공한다면, 장치는 향후 신장결석을 가진 많은 환자들에게 주요한 선택사항으로 작용하게 될 전망이다. 특히 도시와 근교 도시의 사람들에게 SWL에 대한 저렴한 대안 옵션이 될 수 있을 뿐 아니라, 정교한 시설이 부족한 지역에서도 더 접근하기 쉬운 치료법이 될 수 있어 긍정적이다.

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