국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업으로 추진, 147명 대상 임상시험 통해 성능 유효성 확인
유방암 진단 통증 줄이고 검진율 개선, 한국인 치밀 유방 진단에 효과

한국전기연구원(KERI, 원장 최규하)을 비롯한 정부 출연 연구기관, 병원, 기업, 대학 등 국내 연구진이 공동으로 연구·개발한 유방암 조기 진단기술이 소규모 임상시험에서 만족스러운 결과를 얻으며 기술 상용화의 발판을 마련했다.

전기연구원은 전기의료기기연구센터 최영욱 박사팀이 국가과학기술연구회 창의형 융합연구 사업을 통해 ‘3차원 융합영상 유방암 조기 진단 기술’을 개발하고 서울아산병원의 소규모 임상시험을 성공적으로 마쳤다고 밝혔다.

총괄기관인 전기연구원을 비롯, ▲한국전자통신연구원(이수열 박사팀) ▲한국과학기술원(조승룡 교수팀) ▲가천대학교(김광기 교수팀) ▲서울아산병원(김학희 교수팀) ▲㈜디알텍 등 참여한 이번 연구는 지난 2013년 12월부터 2018년 12월까지 5년간 진행됐다.

한국 여성은 서양인과 비교해 작고, 치밀한 유방조직을 가졌기 때문에 기존 엑스선 유방 촬영술보다 유방암 검진율을 높일 수 있는 기술이 필요하다. 최영욱 박사팀이 개발한 기술은 유방을 방사선과 근적외선을 사용한 3차원 융합 단층영상으로 관찰할 수 있어 획기적으로 진단효율을 높일 수 있게 됐다.

개발 시스템은 3차원 DBT(디지털유방단층촬영술, Digital Breast Tomosynthesis)영상에 근적외선(785nm, 808nm, 850nm) DOT(확산광학단층촬영법, Diffuse Optical Tomography) 영상을 융합하여, 개별검사의 단점을 상호 보완하고 유방암의 진단 성능을 높알 수 있게 됐다. 즉 기존의 해부학적 촬영 영상만으로는 치밀형 유방에서의 유방암 진단에 많은 어려움이 있었지만, 근적외선을 유방에 투사하여 나오는 산란광을 분석해 만든 기능적 영상을 융합하면 유방암 진단이 더욱 정확해진다.

연구팀은 또한 DBT/DOT 융합영상 시스템에서 얻어지는 영상데이터를 인공지능 기법으로 처리해 컴퓨터 프로그램과 연계한 ‘3차원 CAD 소프트웨어’도 개발했다. 한국전자통신연구원 이수열 박사팀이 주관한 이 기술은 자동으로 유방 병변을 검출하고 양성과 악성도를 제시해 임상의사의 진단을 효과적으로 보조한다.

‘3차원 융합영상 유방암 조기 진단 기술’의 또 다른 장점은 영상 촬영과정에서 유방을 압박하는 강도가 낮아 환자의 압박 통증 부담이 기존보다 훨씬 완화된 상태로 진단할 수 있다는 것이다. 이는 검사로 인한 환자의 불안을 줄이고, 진단 효율을 향상시켜 잘못된 진단으로 인해 불필요한 재검사를 받는 여성의 숫자를 줄이는 한편, 추가 검사에 따른 비용 부담도 덜어준다는 것을 의미한다.

개발기술은 최근 서울아산병원에서 147명을 대상으로 임상시험이 진행됐다. 그 결과 100%의 정확한 민감도(질병이 있는 환자를 병이 있다고 판정하는 비율) 및 93%의 높은 특이도(질병이 없는 정상인을 병이 없다고 판정하는 비율) 수치를 얻었다. 임상시험을 담당했던 서울아산병원 김학희 교수는 “제한된 범위의 임상시험 결과이지만 예상보다 훨씬 만족스러운 결과다”고 밝히며 “향후 기술적인 보완 및 추가적인 대규모 임상시험을 통해 완성도를 더욱 높일 수 있을 것”이라고 전했다.

해당성과는 3차원 유방암 진단기기의 핵심부품 제조업체인 ㈜디알텍에 기술이전되어 상품화가 준비 중이다. ㈜디알텍은 세계적 수준의 3차원 유방암 진단 X-선 영상 검출기 제작 전문 기업으로, ▲세계 최초 카세트 타입 디지털 업그레이드 유방용 디텍터(detector) 출시 ▲65um급 초고해상도의 직접방식 맘모 디텍터 출시 등 유방진단 장치 분야에서 선도적인 입지를 구축하고 있다. 연구팀은 기술이전을 통해 유방암 진단기기 시장에서 세계적인 수준의 기술경쟁력을 확보한다는 목표다.

한편 현재 전 세계 유방암 진단기기 시장규모는 약 2조원 정도로 추산된다. 이 중 3차원 유방암 진단기기 시장규모는 약 4,350억원 정도로 전체 시장에서 약 22%를 차지하고 있으며, 연평균 18.5%의 성장률(CAGR)로 급격하게 성장할 것으로 예상되고 있다.