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유방암을 조기 진단하는 웨어러블 초음파 스캐너


 

(In hopes of improving the survival rate for breast cancer patients, MIT researchers designed a wearable ultrasound device that could allow women to detect tumors when they are still in early stages. Credit: Canan Dagdeviren)

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(On the left of the photo, a yellow strip-cable has a green circuit board on one end, and a small ultrasound tracker on the other. On the right, the white device is teardrop shaped and has a hexagonal grid of holes where the tracker can be placed. Credit: Canan Dagdeviren)

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(A close-up of the tracker shows that it is Y-shaped and has 3 metallic discs. The tracker is at the end of a yellow strip-cable. Credit: Canan Dagdeviren)

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유방암은 여성에서 흔한 암 가운데 하나로 다행히 유방촬영술 (mammogram)을 통해 조기 진단이 가능합니다. 하지만 불행한 부분은 방사선 노출이 있어 자주 검사하기가 어렵다는 것입니다. 현재 국내에서는 40세 이상 여성에서 2년에 한번 검사를 권장하고 고위험군에서는 6개월에 한 번 검사를 권장하고 있습니다.

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유방 촬영술: https://terms.naver.com/entry.naver?docId=927649&cid=51007&categoryId=51007

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하지만 불행하게도 유방 촬영술 중간에 생기는 유방암도 존재합니다. 대개 빠르게 성장하는 암으로 예후는 더 좋지 않습니다. MIT의 카난 다그데비렌 교수 (Canan Dagdeviren, an associate professor in MIT's Media Lab)가 이끄는 연구팀은 이 문제를 해결하기 위한 웨어러블 초음파 패치를 개발했습니다.

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초음파는 유방 종양을 진단하는 기본적인 방법 중 하나이지만, 가격이 비싸고 숙련된 인력이 필요해 자주 검사를 받기가 어렵다는 단점이 있습니다. 따라서 과학자들은 고위험 환자에서 웨어러블 패치 형태의 초음파 패치를 만들어 지속적인 환자 모니터링에 활용하기 위한 연구를 하고 있습니다.

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연구팀이 개발한 웨어러블 초음파 패치는 초음파를 만들고 반사되는 초음파 신호를 수신하는 원리는 똑같지만, 유방 전체를 검사하기 위해 다른 초음파 패치에서는 볼 수 없는 독특한 형태를 지니고 있습니다. 일단 사람마다 다른 유방의 형태에 맞춰 3D 프린터로 벌집 모양의 브라 형태의 구조물을 만들고 여기에 벌집처럼 6각 방향으로 초음파를 방출하는 장치를 만들어 유방 전체의 이미지를 얻을 수 있습니다. 그리고 AI 알고리즘의 도움을 받아 정상적이지 않은 종양을 진단합니다.

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연구팀은 71세 노인 환자를 통해 이 초음파 패치가 실제로 0.3cm 크기의 종양을 정확히 진단할 수 있다는 점을 확인했습니다. 현재는 프로토타입으로 다소 크기가 커 매일 착용하는 건 무리지만, 좀 더 개량을 통해 착용이 쉽게 만든다면 실제 유방암의 조기 진단에 도움이 될 수 있는 웨어러블 초음파 기기가 될 수 있습니다.

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물론 매일 초음파 패치 브라를 하고 있는 건 아니고 일주일이나 한 달에 한 번 정도 장착하는 수준으로도 현재 놓치고 있는 유방암의 조기 진단율을 크게 끌어올리는 것이 목표입니다. 유방암은 조기에 진단하면 5년 생존율이 거의 100%에 달하는 암이기 때문에 적극적인 조기 진단이 필요합니다. 따라서 웨어러블 패치 개발 성공 여부와 관계 없이 주기적인 유방 검진이 모든 성인 여성에서 권장됩니다.

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참고

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https://medicalxpress.com/news/2023-07-wearable-ultrasound-scanner-breast-cancer.html

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Wenya Du et al, Conformable Ultrasound Breast Patch for Deep Tissue Scanning and Imaging, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh5325. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh5325

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