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[편집자 주] 우리 몸속에 이식하는 초소형 의료기기부터 건강검진에 사용되는 자기공명영상촬영장치(MRI), 암환자를 위한 PET-CT 등 첨단 기술이 적용된 다양한 의료기기가 일상생활속에서 우리의 건강을 지켜주고 있다. 또 정보통신기술(IT)과 바이오기술 등이 결합된 첨단 의료기기들도 속속 선보이고 있다. 본지는 생활속 첨단 의료기기들이 어떻게 적용되고 있는지를 살피고, 인류의 건강을 지키기 위한 의료기기 발전상을 가늠해 보기 위해 ‘진화하는 의료기기’ 기획 연재를 마련한다.
저선량, 고화질 영상 구현
[쿠키 건강] 식품의약품안전처는 최근 의료기관에서 컴퓨터단층촬영(CT)시 환자에게 가해지는 방사선 피폭량을 차트에 기록하는 ‘의료 방사선 피폭 관리 프로그램’을 오는 8월부터 서울아산병원, 서울성모병원, 경희대병원에서 진행한다고 발표했다.
해당 병원들은 앞으로 CT 촬영 때마다 환자의 신체 부위별 피폭량을 수치화하고, 기록해 환자에게 과다한 피폭이 이뤄지지 않도록 조정할 예정이다. 정부는 CT 검사가 다른 의료기기에 비해 피폭량이 크고, 촬영 건수가 날로 늘어나고 있다는 점을 우려해 CT 검사의 오남용을 막기 위한 여러 가지 노력을 하고 있다.
◇지멘스 헬스케어, CARE·IRIS·SAFIRE 등 첨단 저선량 촬영 기술 구현
이처럼 진단장비에 의한 방사선 피폭량 저감화를 위한 정부의 노력에 맞춰 의료기기 제조업체들도 ‘저선량’에 초점을 맞춘 하드웨어와 소프트웨어 기술 개발에 적극 나서고 있어 주목을 끈다.
이와 관련 세계적인 헬스케어 업체 지멘스 헬스케어는 1994년 방사선 자동노출 제어기술인 ‘CARE(Combined Applications to Reduce Exposure)’ 기술을 세계 최초로 개발해 영상의학분야의 최신 기술을 선도하는 기업으로 주목받고 있다.
또 영상 촬영 후 처리과정에서 품질을 높이는 첨단 영상재구성기법 ‘IRIS(Iterative Reconstruction in Image Space)’ 기술과 세계 최초로 기초데이터(Raw data) 기반의 반복적인 영상재구성기법을 사용해 높은 영상품질과 함께 환자가 받는 피폭량을 60%나 줄일 수 있는 반복 재구성 방법 ‘SAFAIRE(Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction)’ 기술을 개발하기도 했다.
특히 SAFAIRE 기술은 영상이 만들어 진 후의 데이터 만이 아니라 영상을 만들어지기 전의 데이터에서 먼저 반복적으로 처리 해주기 때문에 영상에 품질을 저하시키는 잡음은 최대 70%, 환자가 받는 방사선량을 최대 60%까지 감소시킬 수 있다.
◇방사선 피폭량 최대 60%감소, 영상품질 높인 CT 장비
이러한 첨단 저선량 촬영 기술을 접목시킨 지멘스 헬스케어 CT장비 ‘소마톰 퍼스펙티브(Somatom Perspective·사진)’가 눈길을 끈다.
소마톰 퍼스펙티브는 환자의 편의성을 고려해 최소의 방사선 피폭량으로도 고품질의 영상 품질 구현이 가능하도록 개발됐다. Care Dose 4D는 전체 스캔 부위에 대하여 실시간으로 X선 튜브 전류를 적용하여 일관된 선명한 영상을 구현하며 결과적으로 방사선 피폭량을 최소로 한다.
또 다른 기술인SAFIRE(Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction) 는 기초데이터(raw-data)에 기반한 최초의 반복 재구성 영상 솔루션으로 전체 범위 적용에 대하여 선량을 최대 60%까지 줄인다. 또한 초당 최대 15개의 영상을 구현하는 속도를 가지고 있어서 임상실무에 사용하기에 적합하다.
소마톰 퍼스펙티브는 새로운 소프트웨어 솔루션인eMode(effective Mode) 을 탑재해 저선량, 고효율, 영상 품질에서의 최적의 조합을 제공한다.
고품질 영상을 가능하게 해주는 IVR(Interleaved Volume Reconstruction) 시스템은 128개의 CT 영상 슬라이스(slice)에서 획득된 정보를 사용하여 아주 미세한 병변도 감지할 수가 있다. 이와 함께 38mm 디텍터(detector)와 결합한 CT 스캐너는 흉부와 같은 부위도 빠르게 촬영할 수 있다.
예를 들어 50cm의 범위를 5.21초 만에 고화질 영상으로 촬영가능하기 때문에 환자에게 보다 안락한 검사 환경을 제공한다.
소마톰 퍼스펙티브는 신경질환 또는 암과 같은 병변을 효과적으로 진단할 수 있고 심장 CT 검사가 가능한 추가적인 기능도 구입가능 하다. 심장 CT 검사를 위한 ‘iTRIM(Iterative Temporal Resolution Improvement Method)’는 반복 영상 구축 알고리즘을 사용하여 심장 검사에서의 전반적인 영상의 품질을 높이고 영상에 발생하는 잡음(noise)를 줄여, 최대 195ms의 시간 해상도까지도 가능하다. 이로 인해 심장의 움직임으로 인한 영상 왜곡 현상을 현저하게 감소시켰다.
소마톰 퍼스펙티브는 면적이 18㎡ 밖에 되지 않으며, 갠트리(Gantry)가 타 장비에 비해 슬림해 좁은 실내에서도 설치할 수 있고 설치가 하루 만에 가능하다는 것 또한 장점이다. 또 에너지 효율성도 높아 전기는 겨우 71kVA만을 사용하고 열은 7kW만 방출한다. 올해에 제작된 장비에만 있는‘FAST(Fully Assisting Scanner Technologies)’ 시스템은 장비 사용 빈도를 높이고 검사 시간을 줄이기 위해 탑재됐다. FAST 는 검사 절차를 간소화 시켜, 검사 시간을 단축하고, 의료진의 효율적인 업무를 지원한다.
박현구 한국 지멘스 헬스케어 부문 대표는 “방사선이나 핵의학 진료에는 일반적으로 ALARA(As Low As Reasonably Achievable, 합리적 최소화) 원칙이 적용된다. 이는 영상화질과 선량간의 이상적인 균형을 찾는 것인데, 지멘스 헬스케어는 지난 10년간 저선량 솔루션을 위한 기술 개발을 비롯한 교육 프로그램 제공 등의 다각도의 노력을 지속해 왔다”고 강조했다.
국민일보 쿠키뉴스 송병기 기자 songbk@kukimedia.co.kr
[편집자 주] 우리 몸속에 이식하는 초소형 의료기기부터 건강검진에 사용되는 자기공명영상촬영장치(MRI), 암환자를 위한 PET-CT 등 첨단 기술이 적용된 다양한 의료기기가 일상생활속에서 우리의 건강을 지켜주고 있다. 또 정보통신기술(IT)과 바이오기술 등이 결합된 첨단 의료기기들도 속속 선보이고 있다. 본지는 생활속 첨단 의료기기들이 어떻게 적용되고 있는지를 살피고, 인류의 건강을 지키기 위한 의료기기 발전상을 가늠해 보기 위해 ‘진화하는 의료기기’ 기획 연재를 마련한다.
저선량, 고화질 영상 구현
[쿠키 건강] 식품의약품안전처는 최근 의료기관에서 컴퓨터단층촬영(CT)시 환자에게 가해지는 방사선 피폭량을 차트에 기록하는 ‘의료 방사선 피폭 관리 프로그램’을 오는 8월부터 서울아산병원, 서울성모병원, 경희대병원에서 진행한다고 발표했다.
해당 병원들은 앞으로 CT 촬영 때마다 환자의 신체 부위별 피폭량을 수치화하고, 기록해 환자에게 과다한 피폭이 이뤄지지 않도록 조정할 예정이다. 정부는 CT 검사가 다른 의료기기에 비해 피폭량이 크고, 촬영 건수가 날로 늘어나고 있다는 점을 우려해 CT 검사의 오남용을 막기 위한 여러 가지 노력을 하고 있다.
◇지멘스 헬스케어, CARE·IRIS·SAFIRE 등 첨단 저선량 촬영 기술 구현
이처럼 진단장비에 의한 방사선 피폭량 저감화를 위한 정부의 노력에 맞춰 의료기기 제조업체들도 ‘저선량’에 초점을 맞춘 하드웨어와 소프트웨어 기술 개발에 적극 나서고 있어 주목을 끈다.
이와 관련 세계적인 헬스케어 업체 지멘스 헬스케어는 1994년 방사선 자동노출 제어기술인 ‘CARE(Combined Applications to Reduce Exposure)’ 기술을 세계 최초로 개발해 영상의학분야의 최신 기술을 선도하는 기업으로 주목받고 있다.
또 영상 촬영 후 처리과정에서 품질을 높이는 첨단 영상재구성기법 ‘IRIS(Iterative Reconstruction in Image Space)’ 기술과 세계 최초로 기초데이터(Raw data) 기반의 반복적인 영상재구성기법을 사용해 높은 영상품질과 함께 환자가 받는 피폭량을 60%나 줄일 수 있는 반복 재구성 방법 ‘SAFAIRE(Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction)’ 기술을 개발하기도 했다.
특히 SAFAIRE 기술은 영상이 만들어 진 후의 데이터 만이 아니라 영상을 만들어지기 전의 데이터에서 먼저 반복적으로 처리 해주기 때문에 영상에 품질을 저하시키는 잡음은 최대 70%, 환자가 받는 방사선량을 최대 60%까지 감소시킬 수 있다.
◇방사선 피폭량 최대 60%감소, 영상품질 높인 CT 장비
이러한 첨단 저선량 촬영 기술을 접목시킨 지멘스 헬스케어 CT장비 ‘소마톰 퍼스펙티브(Somatom Perspective·사진)’가 눈길을 끈다.
소마톰 퍼스펙티브는 환자의 편의성을 고려해 최소의 방사선 피폭량으로도 고품질의 영상 품질 구현이 가능하도록 개발됐다. Care Dose 4D는 전체 스캔 부위에 대하여 실시간으로 X선 튜브 전류를 적용하여 일관된 선명한 영상을 구현하며 결과적으로 방사선 피폭량을 최소로 한다.
또 다른 기술인SAFIRE(Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction) 는 기초데이터(raw-data)에 기반한 최초의 반복 재구성 영상 솔루션으로 전체 범위 적용에 대하여 선량을 최대 60%까지 줄인다. 또한 초당 최대 15개의 영상을 구현하는 속도를 가지고 있어서 임상실무에 사용하기에 적합하다.
소마톰 퍼스펙티브는 새로운 소프트웨어 솔루션인eMode(effective Mode) 을 탑재해 저선량, 고효율, 영상 품질에서의 최적의 조합을 제공한다.
고품질 영상을 가능하게 해주는 IVR(Interleaved Volume Reconstruction) 시스템은 128개의 CT 영상 슬라이스(slice)에서 획득된 정보를 사용하여 아주 미세한 병변도 감지할 수가 있다. 이와 함께 38mm 디텍터(detector)와 결합한 CT 스캐너는 흉부와 같은 부위도 빠르게 촬영할 수 있다.
예를 들어 50cm의 범위를 5.21초 만에 고화질 영상으로 촬영가능하기 때문에 환자에게 보다 안락한 검사 환경을 제공한다.
소마톰 퍼스펙티브는 신경질환 또는 암과 같은 병변을 효과적으로 진단할 수 있고 심장 CT 검사가 가능한 추가적인 기능도 구입가능 하다. 심장 CT 검사를 위한 ‘iTRIM(Iterative Temporal Resolution Improvement Method)’는 반복 영상 구축 알고리즘을 사용하여 심장 검사에서의 전반적인 영상의 품질을 높이고 영상에 발생하는 잡음(noise)를 줄여, 최대 195ms의 시간 해상도까지도 가능하다. 이로 인해 심장의 움직임으로 인한 영상 왜곡 현상을 현저하게 감소시켰다.
소마톰 퍼스펙티브는 면적이 18㎡ 밖에 되지 않으며, 갠트리(Gantry)가 타 장비에 비해 슬림해 좁은 실내에서도 설치할 수 있고 설치가 하루 만에 가능하다는 것 또한 장점이다. 또 에너지 효율성도 높아 전기는 겨우 71kVA만을 사용하고 열은 7kW만 방출한다. 올해에 제작된 장비에만 있는‘FAST(Fully Assisting Scanner Technologies)’ 시스템은 장비 사용 빈도를 높이고 검사 시간을 줄이기 위해 탑재됐다. FAST 는 검사 절차를 간소화 시켜, 검사 시간을 단축하고, 의료진의 효율적인 업무를 지원한다.
박현구 한국 지멘스 헬스케어 부문 대표는 “방사선이나 핵의학 진료에는 일반적으로 ALARA(As Low As Reasonably Achievable, 합리적 최소화) 원칙이 적용된다. 이는 영상화질과 선량간의 이상적인 균형을 찾는 것인데, 지멘스 헬스케어는 지난 10년간 저선량 솔루션을 위한 기술 개발을 비롯한 교육 프로그램 제공 등의 다각도의 노력을 지속해 왔다”고 강조했다.
국민일보 쿠키뉴스 송병기 기자 songbk@kukimedia.co.kr
