바이오인

핵심내용

더 빠르고 정확한 유방암 조기진단 기술개발 및 기술이전
- 치밀형 유방암 검진시간 30분에서 10분으로 20분 단축, 해상도는 0.6mm에서 0.2mm로 3배 향상  -

□ 미래창조과학부(장관 최양희, 이하 미래부)는「신기술융합형 성장동력사업*」를 수행한 서강대 연구팀(유양모 교수)이 치밀형 유방 환자**의 유방암을 현재 방식보다 3배 빠르고(30분→10분) 정확하게 진단할 수 있는 3차원 초음파영상기술을 개발하여 ㈜메디칼파크(대표이사 박희붕)로 기술이전 하였다고 밝혔다. 

   * 새로운 시장 선점 및 신산업 창출에 기여할 수 있는 융합형 핵심기술을 개발하여 기술경쟁력 제고와 미래 성장동력 확보에 활용

   ** 치밀형 유방은 지방 조직보다 섬유질이나 유선 조직이 발달해 조직이 치밀한 유방으로 지방형 유방에 비해 유방암 발생위험이 4~6배까지 증가

 ㅇ 동 연구*를 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 시장**에서 새로운 삼차원 자동유방초음파 영상장치 시장을 개척할 것으로 기대된다.
    * Upright 3차원 자동유방초음파 영상기술은 환자가 앉은 상태로 유방을 고정한 후에 복수의 넓은 초음파 프로브를 이용해 유방을 스캔하여 3차원 영상을 구성 
    ** 유방암 진단장치 전망(2016, Breast Imaging Market 보고서, Markets and Markets) : (세계시장) 27.5억달러(‘16) → 41.4억달러(’21), 年8.5% 성장

□ 유방암은 세계 여성 암* 발병률 1위이며 국내에서는 갑상선암 다음으로 여성에게 흔한 암으로 유방암 검진은 X-선 유방촬영술, 수동 유방초음파, Supine 삼차원 자동유방초음파 등으로 시행하고 있다.
    * 여성암 발병률(WHO, 2012) : 1위 유방암(25.2%), 2위 대장암(9.2%),  3위 폐암(8.8%)
  ※ X선 유방촬영술 방식은 치밀형 유방 여성의 경우, 낮은 민감도 한계로 인해 추가적인 수동 유방초음파검사를 병행해야 하며, 수동 유방초음파 방식은 검사 시간이 길고(30분 이상), 검사자에 대한 의존도가 크다는 단점이 있다.
  ※ 최근 개발된 Supine 삼차원 자동유방초음파 검사 방식은 환자가 누워있는 상태에서 유방을 압박하여 전체 유방을 촬영하며, X-선 유방촬영술을 통해 얻어진 영상과의 직접적인 비교(예, 미세석회화)가 어려우며 영상유도 바늘생검 시술*이 불가능하다.

    * 유방에 종괴나 다른 이상 소견이 있을 때 암을 확진하는 최종적인 방법으로 초음파를 통해 병소(병이 발생한 부위)의 영상을 실시간으로 보면서 검사용 조직을 얻어내는 방법

□ 반면, 유양모 교수팀이 개발한 ‘Upright 삼차원 자동유방초음파 영상진단 기술’은 기존 X-선 유방촬영술과 유방초음파의 장점을 융합한 것으로
  o X-선 유방촬영기와 같이 앉은 상태로 자연스럽게 유방을 고정한 후에 복수의 넓은 초음파 프로브가 고정판과 함께 이동하며 스캔하여 3차원 영상을 획득한다.
  o 최근 개발된 Supine 삼차원 자동유방초음파에 비해 검사 시간이 추가적으로 단축(15분→10분이내)되고, X-선 유방촬영술 영상과 직접적 비교와 바늘생검 시술도 가능하여 유방암 진단 정확성을 크게 향상시킬 수 있다.
  o 특히 유방을 스캔하는 중에 영상 보정이 어려운 것을 환자 데이터를 실시간으로 분석하여 자동으로 영상 화질을 개선하는 지능형 최적화 기술을 함께 개발하였으며

   - 컴퓨터 보조 발견 시스템*을 접목하여 유방 종괴를 자동으로 검출하고, 검출된 유방 종괴의 위치정보, 모양, 경계평가 등을 분석하여 유방암 위험도 정보를 제공할 수 있는 것이 특징이다.

    * 영상 진단장치를 통하여 획득된 의료영상 데이터에 지능형 소프트웨어를 적용하여 종괴를 검출하거나 검출된 종괴의 양성/음성 여부를 판단하는 기술 

  o 본 기술은 ㈜메디칼파크(대표이사 박희붕)로 기술이전(정액기술료 10억 원) 되었으며 17년도 하반기 상업화를 목표로 하고 있다.

□ 유양모 교수는 미래부 “신기술융합형 성장동력사업의 지원으로 Upright 삼차원 자동유방초음파 영상진단 원천기술 및 상용화 기술을 성공적으로 개발할 수 있었다”면서,
  o “동 기술이 의료 현장에 본격 적용되면 치밀형 유방 환자의 유방암을 기존 방법에 비해 더 빠르고 정확하게 조기 진단이 가능하여 이를 통해 의료비용 절감 등 국민편익 증진에 크게 기여할 것이며

  o 추가적인 연구를 통해 Upright 삼차원 자동유방초음파와 치료초음파*를 융합한 진단-치료 일체형 장치인 테라그노시스(Theragnosis, Therapy+Diagnosis)** 시스템에도 활용이 가능하여 세계 유방암 진단장치 시장을 선도할 수 있는 계기가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

   * 임상 진단을 위해 사용되는 기존 초음파 기술과 달리 초음파의 에너지를 집속하여 병변 부위의 급속한 온도 상승을 통해 손상 조직의 병변을 제거하여 치료하는 기술   

   ** 치료(therapy)와 진단(diagnosis)을 합성한 용어로, 병을 진단함과 동시에 치료가 가능한 첨단 기술

상세내용

 연 구 결 과 개 요

□ 연구배경

 ㅇ 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 사용됨

 ㅇ 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 있음

 ㅇ 본 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 개발하였음

□ 연구내용

 ㅇ 본 연구에서는 Upright 삼차원 자동유방초음파 영상진단 시스템의 핵심 기술인 고해상도 유방초음파 신호 및 영상처리 기술을 개발 완료하였음

 ㅇ 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 개발하였음

 ㅇ 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 개발하였음

 ㅇ 개발된 핵심 기술들은 ㈜메디칼파크와 함께 Upright 삼차원 자동유방초음파 영상진단 시스템 시작품을 개발하여 그 성능을 확인 중에 있음

□ 기대효과

 ㅇ 본 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 계획임

 ㅇ 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 기대

 ㅇ 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 예상됨

...................(계속)

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