의료영상진단기기, 질환 따라 '전문화' 무장

[이용준(강북삼성병원)]

의료영상진단기기, 질환 따라 '전문화' 무장

고해상도·복합기술 적용 등 내시경 개발 잇따라

△내시경 장비들이 점점 전문화되고 있다.

의료영상 진단기기가 사용자 관점에서 편의성 증대, 기기의 사용 환경, 질환에 따라 전문화되고 있다.

5일 업계에 따르면 의료용 내시경은 HD급 영상 구현, 향상된 성능, 크기 소형화 등으로 신속·정밀한 의료정보 수집으로 진단의 정확도 증대가 요구되고 있다.

진단 뿐 아니라 시술을 동시에 수행할 수 있는 복합기술로도 발전하고 있다.

국내 내시경 제조기업 텍코드(대표 최영규)는 최근 △고해상도 내시경 1등급인 경성인두경(Thoracoscope) △2등급인 경성 관절경(Arthroscope), 경성복강경(laparoscope), 경성방광경(cystoscope), 경성관절경 △4등급인 경성척추경(spinoscope)을 개발해 내시경 분야 올 라인업을 확보했다.

이 회사는 다년간 축적한 제품 기술력과 끊임없는 연구개발로 수입 일색이던 내시경 시장에서 고해상도 내시경의 핵심 제조능력을 인증 받아 앞으로 세계 시장에서 외국 제품들과 경쟁할 수 있게 됐다.

텍코드는 이번에 개발한 고해상도 내시경이 신경외과, 정형외과, 마취통증의학과, 산부인과, 비뇨기과, 내과, 이비인후과 등 다양한 의료분야의 최종 진단과 치료의 생리학적 범위를 넓혀나갈 것으로 기대하고 있다.

텍코드의 내시경은 상대적으로 고가인 이들 제품군과 비교해 50~70% 경제적이지만 동급이거나 그 이상의 퀄리티를 갖고 있다.

회사 관계자는 "우리나라에서는 아직까지 국산 의료기기는 미국, 독일 의료기기보다 성능이 떨어지고 안 좋은 제품이라는 인식이 강하다"면서 "이번에 개발한 고해상도 내시경을 계기로 국산 의료기기가 미국, 독일에 뒤쳐지지 않는 제품이라는 인식을 심어줄 것"이라고 강조했다.

올림푸스한국(대표 오카다 나오키)은 기존의 폐생검 방식보다 최소침습적으로 병변을 식별하고 생검할 수 있는 초음파 기관지 내시경 검사용 처치구인 '가이드 시스 키트 (Endobronchial Ultrasound – Guide Sheath Kit)'를 출시했다.

기관지 내시경은 각종 호흡기 질환 진단을 위해 구강 또는 비강을 통해 내시경을 기도로 삽입, 기관과 기관지를 관찰하는 의료기기다.

기존의 기관지 내시경은 끝으로 갈수록 가늘어지는 기관지의 특성상 폐 중심부까지만 관찰 가능했다.

신제품 가이드 시스 키트는 최대 외경이 2.0~2.6mm에 지나지 않아 기관지 말초 부위까지 접근 가능해 폐 주변부의 병변을 확인할 수 있는 장점이 있다.

기관지 내시경 및 초음파 프로브(탐상기)와 함께 사용해 폐 말초 부위의 병변의 세포나 조직을 채취하는 역할을 한다.

초음파 프로브와 처치구가 드나드는 작업 채널인 △가이드 시스 △생검용 겸자 △세포채집용 브러시로 구성된다.

흉강에 구멍을 뚫어 폐에 접근하는 경피적 폐생검(흉강경하 폐생검, CT 가이드하 폐생검) 방식과 달리 최소침습적 검사이기 때문에 합병증 발생 위험이 낮고 전신마취가 필요치 않은 것이 장점이다.

회사 관계자는 "기관지에 초음파 프로브를 삽입해 병변의 위치를 확인하고 그 자리에 가이드 시스의 위치를 고정시키면 가이드 시스 안으로 겸자나 브러시를 넣어 같은 지점에 반복적으로 접근 가능하므로 시술 시간을 단축하는 효과도 있다"고 설명했다.

향후 그래핀과 나노입자 기술을 이용해 대장암을 진단하고 동시에 치료까지 할 수 있는 '다기능 대장 내시경'도 등장할 전망이다.

서울대학교병원 영상의학과 최승홍 교수, 서울대 화학생물공학부 김대형 교수 연구팀은 첨단 신소재 '그래핀'과 나노입자 기술을 접목해 대장암의 정확한 진단 및 치료가 가능한 내시경을 개발하는데 성공했다.

연구팀은 내시경에 그래핀 복합체를 접목하고 나노치료입자를 고안하는 방법으로 내시경의 좁은 전면에 여러 장치들이 몰려있어 추가적인 기능 구현의 한계를 해결했다.

특히 차세대 나노물질로 각광받고 있는 그래핀을 의료기기에 적용했다는 데 큰 의의가 있다.

그래핀과 은 나노와이어 복합체에 산화이리듐을 전기화학 증착해 그래핀 복합체를 개발했다.

이 장치는 투명소자로 내시경 렌즈 위에 부착이 가능하다.

물리적·화학적 성질도 우수하기 때문에 조직검사 시 임피던스와 산성도 정보를 즉시 얻어 대장암 진단을 할 수 있다.

고온·고압의 상태에서도 그 기능을 유지해, 살균 및 고주파 열치료 등이 필요한 실제 수술과정에서 충분히 활용 가능하다.

이번 연구로 함께 개발된 나노치료입자는 외부에 항체를 도포해 특정 암세포에만 선택적으로 결합하는 특성을 갖는다.

입자 내부에는 형광물질이 있어 형광영상을 이용하면 대장암의 정확한 위치를 파악할 수 있다. 

금 나노막대와 항생제를 함유한 온도 민감성 고분자는 내시경의 빛에 반응해 주변조직의 피해 없이 암세포만을 골라 치료 가능하다. 

연구팀은 "그래핀 복합체와 나노치료입자를 이용한 대장 내시경 시스템은 기존의 대장 내시경 대비 진단 정확성이 높고, 치료 시간까지 단축시켜 향후 대장암 치료의 핵심 기술이 될 것"이라며 "개발된 기술들은 로봇 수술에 접목돼 다양한 치료에 광범위하게 적용될 것"이라고 내다봤다.