유방암은 세계에서 가장 흔한 여성암으로 전체 여성암의 24.2%를 차지하며, 한국은 북미, 서유럽과 함께 암발생률이 높은 국가로 분류되고 있다.

국가암등록통계에 따르면 2020년 한 해 동안 총 2만4923건 발생했으며, 전체 암 발생의 10.1%로 암 발생 순위 5위를 차지했다. 유방암은 초기에 발견하면 생존율이 거의 100%지만, 후기 단계에서 발견된 종양의 경우 생존율은 약 25%로 떨어진다고 한다.

유방암 영상검사는 유방촬영술(엑스레이), 유방초음파, 자기 공명영상(MRI) 등이 있다. 건강 검진 시 보통 엑스레이 유방 촬영술을 하게 되는데 문제는 많은 여성들이 유방 촬영술을 받았을 때 유방을 누르는 장치로 인해 많이 아팠던 경험 때문에 검사가 꺼려진다고 말한다는 것이다.

아프지 않고 좀 더 간편한 검사법은 없을까 고민하게 만드는데 이를 실제 연구 결과로 이끈 연구원들이 있다.

브래지어에 부착해 간편하게 사용할 수 있는 웨어러블 초음파 장치 설계

매사추세츠 공과대학교(MIT) 연구원들이 초기 단계의 종양을 감지할 수 있는 웨어러블 초음파 장치를 개발했다. 이 장치는 일상적인 유방 촬영 사이에 유방암 발병 위험이 높은 환자에게 유용할 수 있다고 연구팀은 말한다.

특히 브래지어에 부착할 수 있는 유연한 패치로 만들어져 착용자가 패치를 따라 초음파 추적기를 이동하고 다양한 각도에서 유방 조직을 이미지화할 수 있는 게 특징이다.

새로운 연구에서 연구원들은 의료 영상 센터에서 사용되는 초음파 프로브와 비슷한 해상도로 초음파 이미지를 얻을 수 있음을 보여주었다.

해당 연구논문의 주요 저자이자 MIT의 미디어랩과 카난 다그데비렌(Canan Dagdeviren) 부교수는 정기적인 암 검진을 받았음에도 불구하고, 49세에 말기 유방암 진단을 받고 6개월 후에 세상을 떠난 이모로부터 영감을 얻었다고 밝혔다.

모든 유방암 사례의 20~30%를 차지하는 정기적인 유방조영술 사이에 발생하는 유방 종양(간격암)은 일상적인 스캔에서 발견되는 종양보다 더 공격적인 경향이 있다고.

다그데비렌은 사용자가 언제든지 이미징을 수행할 수 있는 소형 초음파 스캐너를 설계했다. 이 스캐너는 의료 영상 센터에서 사용되는 것과 동일한 종류의 초음파 기술을 기반으로 하면서도 연구원들이 초음파 스캐너를 소형화할 수 있도록 하는 새로운 압전 재료를 통합하는 개념이다.

연구원들은 벌집 모양의 개구부가 있는 유연한 3D 인쇄 패치를 설계했다. 자석을 사용하여 이 패치를 초음파 스캐너가 피부에 접촉할 수 있는 개구부가 있는 브래지어에 부착할 수 있다. 초음파 스캐너는 6개의 다른 위치로 이동할 수 있는 작은 추적기 내부에 장착되어 전체 유방을 이미지화할 수 있다. 스캐너는 회전하여 다양한 각도에서 이미지를 촬영할 수 있으며 작동하는 데 특별한 전문 지식이 필요하지 않다.

"재료, 저전력 회로, AI 알고리즘 및 생체 의학 시스템의 발전을 활용하여 초음파 연구 및 의료 기기 설계를 크게 발전시킬 것"

조기 발견 및 진단을 위해서는 양질의 저렴한 의료 서비스에 대한 접근이 필수적이다. 이와 같은 웨어러블 초음파 패치는 반복해서 사용할 수 있으며 연구자들은 유방암 위험이 높은 사람들이 집에서 사용할 수 있고 검사를 자주 할 수 있는 혜택을 받을 수 있다고 말한다. 정기적으로 검진을 받지 못하는 사람들의 암 진단에도 도움이 될 수 있다는 것이다.

해당 연구는 지난 28일 과학저널 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 논문명 'Conformable ultrasound breast patch for deep tissue scanning and imaging(심부 조직 스캐닝 및 이미징을 위한 순응형 초음파 유방 패치)'으로 게재됐다. 앞으로 연구팀은 신체의 다른 부분을 스캔하기 위해 초음파 기술을 적용하는 방법을 모색할 계획이다.

케미컬뉴스 김지연 기자

김지연 기자 (press@chemicalnews.co.kr) 다른기사 보기