서강대 유양모 교수 연구팀은 치밀형 유방 환자의 유방암을 현재 방식보다 3배 빠르고(30분→10분) 정확하게 진단할 수 있는 3차원 초음파영상기술을 개발했다.

이번 연구를 통해 고해상도 유방초음파 신호 및 영상처리 기술, 자동 영상 최적화 기술, 유방 종괴(멍울) 자동 검출 및 분류 기술 등을 개발함으로써 기존 진단방식보다 정확도(고해상도), 검사시간, 검사자 의존도 등의 한계를 개선하여 빠르게 성장 중인 유방암 영상진단장치 시장에서 새로운 삼차원 자동유방초음파 영상장치 시장을 개척할 것으로 기대된다.

유방암은 세계 여성 암 발병률 1위이며 국내에서는 갑상샘암 다음으로 여성에게 흔한 암으로 유방암 검진을 위해서는 미세석회화 민감도가 우수한 X-선 기반의 유방촬영술(mammography)이 주로 사용된다.

▲ 『Upright 삼차원 자동유방초음파 영상진단 시스템』에 대한 모식도 : 기존 X-선 유방촬영기와 같이 앉은 상태로 자연스럽게 대상을 고정한 후에 복수의 넓은 초음파 프로브가 고정판과 함께 이동하며 스캔 하여 유방에 대한 3차원을 영상을 획득하고 획득된 영상에서 유방 종괴를 자동으로 검출하고 검출된 종괴의 위치정보, 모양, 경계평가 등을 분석하여 유방암 위험도 정보를 제공하여 임상생산성(검사시간 : 10분 이내) 및 진단의 정확성을 향상시킬 수 있다.
하지만, 유방암 발생의 위험인자로 알려진 치밀형 유방을 가진 여성에서는 X-선 유방촬영술의 민감도가 현저하게 낮아지는 한계점을 가지고 있어 추가적인 유방 초음파검사를 수행해야 하는데 초음파 검사 특성상 검사 시간이 상대적으로 길며(30분 이상), 검사자에 대한 의존도가 크다는 단점이 있다.

이번 연구에서는 기존 X-선 유방촬영술과 유방초음파의 장점을 융합하여 환자가 앉아있는 상태로 유방을 고정한 후에 복수의 넓은 초음파 프로브가 고정판과 함께 이동하며 유방을 스캔을 하여 영상을 획득하는 Upright 삼차원 자동유방초음파 영상진단 기술을 개발했다.

연구에선 Upright 삼차원 자동유방초음파 영상진단 시스템의 핵심 기술인 고해상도 유방초음파 신호 및 영상처리 기술을 개발 완료했다.

또한 유방을 고정된 상태에서 자동으로 스캔하기 위해 초음파 영상의 화질을 자동으로 개선해 주는 자동최적화 기술을 개발하였으며 기존 초음파 검사 대비 검사시간을 3배의 감소시킬 수 있는 Upright 유방 자동 스캔 기술 및 다중 초음파 프로브 기반 영상 재구성 기술을 개발했다.

특히 컴퓨터 보조 발견 시스템을 접목하여 유방 종괴를 검출하고 검출된 종괴의 위치정보, 모양, 경계평가 등을 분석하여 유방암 위험도 정보를 제공할 수 있는 지능형 진단 보조 소프트웨어를 함께 개발했다.

개발된 핵심 기술들은 메디칼파크와 함께 Upright 삼차원 자동유방초음파 영상진단 시스템 시작품을 개발하여 그 성능을 확인 중에 있다.

이번 연구에서 개발한 『Upright 삼차원 자동유방초음파 영상진단 시스템』은 ㈜메디칼파크와 기술이전계약 체결을 바탕으로, 시작품에 대한 성능평가를 공동으로 수행하고 임상시험을 실시한 뒤 2017년 하반기에 국내 시장에 출시하고 2018년에 세계 시장에 진출할 계획이다.

기존 유방초음파 및 삼차원 자동유방초음파에 비해 유방암 진단 시간을 대폭 감소시켰으며 고해상도 영상화 기술 및 지능형 진단 보조 기술로 인해 유방암 진단 정확성을 크게 향상시켜 기존 유방암 검진분야 시장에 성공적으로 진입할 수 있을 것으로 기대된다.

특히 삼차원 자동유방초음파는 2016년부터 신의료기술로 등재되어 국내에서의 검사 수요가 급증될 것으로 예상되지만 전량 수입되는 상황에 국내 기술로 이를 대체할 수 있어 수입대체 효과가 클 것으로 예상된다.

임영규 기자
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