고해상도 초음파 이미징 업체인 버터플라이 네트워크(Butterfly Network Inc)가 휴대용 초음파 시스템 버터플라이 iQ(Butterfly iQ)를 개발했으며 지난 2017년 이 제품에 대해 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 얻었다. 이 장치는 휴대용 변환기라고 할 수 있다. 변환기란 하나의 에너지를 다른 에너지로 변환하는 장치다. 스캔 결과는 스마트 기기의 iOS 앱으로 확인할 수 있다.

버터플라이 iQ는 3개의 다른 변환기를 합친 초 광대역 매트릭스 어레이로 구성된다. 사용자는 각기 다른 임상 환경에서 다양한 스캔을 할 수 있다. 매트릭스 어레이라는 기술은 1만 개의 센서로 구성된 마이크로 전자 기계 센서이며 전자 부품 회로에 통합된다. 이 장치는 휴대용 장치이지만 고해상도의 초음파 이미지를 캡처할 수 있다.

버터플라이 네트워크의 CTO 존 마틴 박사는 "나는 이 기기가 앞으로 청진기를 대체할 것으로 기대한다. 이 장치를 이용하면 매년 폐렴으로 사망하는 수백만 명의 어린이와 출산 중 사망하는 수십만 명의 여성들을 도울 수 있을 것이다"라고 말했다.

휴대용 스캐닝 장치에는 인공 지능(AI) 딥러닝 기술이 적용돼 이미지 수집 및 해석이 가능하다. 의료 관계자들은 이것을 클라우드 기반 시스템과 페어링해 전문가 간 협업을 이룰 수 있다.

버터플라이 iQ는 소아과, 일반 내과, 산부인과, 비뇨기과 등 13개의 임상 응용 프로그램 진단 이미징에 사용이 가능하다는 승인을 받았으며 버터플라이 네트워크는 이 장치에 대한 지원 및 통역 소프트웨어도 출시할 계획이다. 이것은 전 세계에서 장치 사용이 가능하도록 하기 위한 준비다.

초음파를 통한 시각화

초음파는 음파를 사용해 신체 내 이미지를 시각화하고 의학 진단을 내릴 수 있도록 만드는 이미징 스캔 방법이다. 하지만 초음파 사용에는 제한이 있다. 이미지 화질이 좋지 않은 편이며, 만약 신체 기관 내에 가스가 찼거나 기기와 스캔해야 할 장기 사이에 뼈가 있다면 이미지 스캔이 거의 불가능하다. 초음파가 주로 사용되는 분야는 다음과 같다.

1. 산부인과 : 산부인과에서는 임신 진행 상황을 알아보기 위해 초음파를 사용한다. 그 외에도 난소와 자궁에 종양이 있는지 알아보기 위해 초음파가 사용된다.

2. 심장의학과 : 심장 판막, 혈류 등을 진단하는 데 심초음파를 이용한다. 심장 박동 효율성, 혈전 존재 여부, 동맥 등을 초음파로 모니터링한다.

3. 혈관 : 혈관의 응고, 동맥의 막힘, 팽창이나 동맥류를 모니터링할 때 초음파가 사용된다.

4. 복부 - 복부 초음파는 간, 담낭, 췌장, 신장, 전립선, 고환, 자궁 및 난소와 같은 다양한 내부 장기를 검사하는 데 사용된다. 예를 들어 충수염, 신장 결석, 고환 비틀림, 난소 낭종, 자궁 내 종괴 등을 알아볼 수 있다.

5. 갑상선 : 성대 결절, 갑상선 관련 문제 등을 알아보는 데 초음파가 사용된다.

6. 무릎 : 무릎 관절에 체액이 찼는지 검사하기 위해 초음파가 사용된다.

그 외에도 초음파는 혈관 문제 검사, 주사 바늘 삽입 시 정맥 검사 등을 위해 사용된다.

초음파의 잠재적인 부작용

전문가들에 따르면 초음파는 안전하며, 인체에 해를 끼칠 위험은 없다. 하지만 초음파로부터 나오는 음파가 대상 조직을 가열하고 검사 부위의 온도를 상승시킬 우려가 있다.

하지만 정상 체온이 섭씨 1.5도 정도, 임신 중일 때는 2.5도 정도 상승하는 것은 인체에 해를 끼치지 않는다.

검사 부위의 온도가 상승하는 문제는 초음파 스캐너의 유형이나 검사를 받고 있는 부위에 따라 다르다. 임산부가 초음파 검사를 받았을 때, 표준 초음파 기계의 펄스 대신 지속적인 음파가 사용되면 아기의 두뇌에 심각한 악영향을 미친다는 연구 결과가 있으며 2007년에는 초음파가 세포의 물질 통과 능력에 영향을 미쳐 태아 발달에 부작용을 일으킨다는 연구 결과도 있으니 참고해두면 좋다.

[메디컬리포트=강민경 기자]