매년 11월 8일은 세계 영상의학의 날이다. 1895년 독일 물리학자 뢴트겐(Wilhelm Conrad Rontgen)이 X선을 처음 발견한1895년 11월 8일을 기념하고, 환자 진단과 치료 과정에서 필수적인 영상의학의 중요성 널리 알리기 위해 제정된 날이다. 영상 진단 장비는 현대 의료 분야에서 중요한 역할을 하고 있으며, 환자의 진단과 치료 과정에서 필수적이다. 

일반적으로 건강 검진 시 흉부 엑스레이와 복부 초음파 장비로 기본 검사를 진행한다. 정밀 진단이 필요할 시 CT(컴퓨터단층촬영)나 MRI(자기공명영상) 검사 등을 진행한다. 각 영상진단장비들은 작동 원리와 그 사용 용도 또한 다르다. 

MRI는 자기장, 엑스레이와 CT는 방사선, 그리고 초음파는 음파를 사용한다. 그러나 질병관리청이 지난해 4월 12일부터 올해 2월 5일까지 18~69세 성인 남녀 3,000명을 대상으로 실시한 ‘국민 의료방사선 인식 조사’에 따르면 대다수의 국민들이 의료방사선에 대해 막연한 두려움을 갖고 있거나 잘못된 인식을 가지고 있다. 세계 영상의학의 날을 맞아 영상진단장비에 대해 어떠한 오해와 궁금증들이 있는지 하나씩 알아보자.

n MRI 검사 시 방사선 영향이 있나요?

MRI 장비는 촬영 시 방사선을 사용하지 않는다. 방사선을 사용하는 영상진단장비는 엑스레이와 CT뿐이다. MRI는 강한 자기장이 발생하는 통 안에서 인체에 해가 없는 고주파를 투여하여 촬영하기에 방사선 영향이 없지만, 많은 사람들이 MRI도 방사선 위험이 있다고 잘못 인식하고 있다. 국민 의료방사선 인식 조사에 따르면 ‘영상검사 중 가장 많은 방사선이 나오는 검사는 무엇인가’의 문항에서 응답자의 무려 37.2%가 MRI라고 답했다. 

MRI는 공명되는 전자파를 측정한 영상으로 질병을 진단하며 주로 뇌혈관이나 뇌종양을 확인하기 위한 두경부 검사나 척추 검사에 주로 사용된다. CT로는 확인이 어려운 근육이나 인대, 피하지방과 같은 연부 조직의 이상 징후를 확인하는데 가장 효과적이며, 횡단면 촬영만 할 수 있는 CT와 달리 관상면과 시상면도 촬영이 가능해 임상적 진단 역량이 뛰어난 장비이다.

그러나 MRI에도 한계점이 있다. 다른 영상진단장비와 비교 시 MRI는 검사 비용이 다소 비싸고 검사 시간이 30분에서 60분 정도로 오래 걸린다. 이러한 단점을 보완하기 위해 여러 영상진단장비 업체들이 진단 속도를 개선하기 위해 노력 중이다. 최근에는 진단 속도를 향상하기 위해 MRI 장비에 AI 알고리즘을 적용하고 있다.

기존에는 MRI 스캔 시 영상 공간에 모든 데이터를 빼곡히 입력하고 순차적으로 영상 정보를 획득하여 MRI 영상을 얻었다. 이를 통해 고해상도의 영상은 얻을 수는 있지만 영상 처리 속도가 오래 걸린다는 단점이 있다. 필립스는 이러한 MRI 검사의 한계를 극복하고 임상 활용도를 높이기 위해 AI 알고리즘이 적용된 새로운 MRI 촬영 시간 단축 기술인 스마트스피드(SmartSpeed) 기술을 개발했다.

필립스의 스마트스피드 기술은 영상 공간에 있는 일부 데이터만을 선별하여 빠르게 영상을 획득한다. 이후 비어 있는 데이터로 인해 노이즈(noise)가 심하게 발생하는 부분은 필립스가 보유한 아답티브 시에스넷 (Adaptive CS-NET) AI 알고리즘 기술을 활용해 반복 재구성 기법으로 노이즈를 줄여 고품질 영상을 구현한다. 

결과적으로 빠른 검사시간과 향상된 영상품질을 동시에 가져가면서 기존 대비 세 배 빠른 속도로 MRI검사를 할 수 있다. 무엇보다 2D, 3D, 4D 등 모든 검사 영역에서 구현이 가능해 임상 활용도가 매우 높다.

n  방사선을 사용하는 CT 촬영, 인체에 무해한가요?

국민 의료방사선 인식 조사에 따르면, ‘적은 양이든 많은 양이든 의료방사선은 사람에게 치명적인 위험을 줄 수 있다’라는 질문에 응답자의 47.6%가 ‘그렇다’(40.3%) 또는 ‘매우 그렇다’(7.3%)라고 답했고, ‘적은 양이든 많은 양이든 의료방사선을 쪼이면 당장은 아니더라도 나중에 문제가 생길 수 있어 위험하다’라는 질문에는 응답자의 51.2%가 ‘그렇다’(43.9%) 또는 ‘매우 그렇다’(7.3%)라고 답하는 등 의료 방사선에 대해 과도한 두려움을 갖고 있는 것으로 나타났다. 

일반적으로 한 번 노출되는 방사선량이 100 밀리시버트(mSv)가 초과했을 때 이후 암 발생의 위험률이 약 0.5% 높아지는 것으로 알려져 있다. 하지만 진단을 위한 영상검사에서 한번 촬영 시 100 mSv의 피폭량을 받는 경우는 없어 우려할 수준은 아니다.

가장 흔히 시행되는 방사선 검사 중 하나인 흉부 엑스레이 검사는 방사선 노출량은 0.1~0.4mSv 정도로 낮아 성인 환자에게 비교적 안전하다. 그러나 CT는 엑스레이보다 많은 양의 방사선을 사용하기에 방사선 피폭을 우려하는 사람들이 많다.

CT 장비는 인체 단면에 방사선을 여러차례 투과하여 3차원 이미지를 생성한다. 특히 CT 스캐너는 다양한 각도와 방향에서 촬영되기 때문에 다양한 단면 이미지를 생성한다. 따라서 업계에서는 영상의 품질은 그대로 유지하면서 방사선량은 줄이는 저선량 CT를 선보이고 있다. 

필립스는 1mSv 이하의 방사선량을 사용하면서도 영상의 품질을 높인 모델 기반 반복적 재구성 기술인 IMR(Iterative Model Reconstruction)과 인공지능 딥러닝 기반의 영상 재구성 기술인 프리사이즈 이미지(Precise Image)를 보유하고 있다. IMR 기술을 활용하면 기존 자사 장비 대비 방사선 피폭량을 최대 80%까지 줄이면서도 영상 품질을 선명하게 높일 수 있다. 

프리사이즈 이미지 기술을 활용 시, IMR의 피폭량을 절반으로 감소시켜 줄뿐만 아니라 영상의 노이즈를 기존 자사 장비 대비 최대 85%까지 낮추어 주지만 인위적이지 않은 여과역투영법(Filtered Back-Projection, FBP) 영상과 유사한 자연스러운 고품질 영상 획득이 가능해진다.

필립스의 고사양 CT 장비인 스펙트럴 CT 7500(Spectral CT 7500)은 한 번의 스캔으로 일반 CT 영상은 물론 어려운 인체 조직 구성 물질 정보를 확인할 수 있는 스펙트럴 영상을 얻을 수 있다. 기존 스펙트럴 CT 장비 대비 선량을40% 저감하면서도 영상 품질을 향상시켜 성인 대비 방사선에 민감한 소아 촬영에도 스펙트럴 영상 획득이 가능하다.

n  초음파 검사로도 암을 진단할 수 있나요?

초음파(ultrasound) 검사는 우리 귀에는 들리지 않는 높은 주파수의 음파를 인체 내부로 투과 후 내부에서 반사되는 음파를 영상화시켜 병변을 찾는 검사이다. 원하는 검사 부위에 밀착시켜 실시간으로 장기의 움직임을 영상으로 얻을 수 있으며 장기의 구조와 형태, 혈류 흐름까지 측정이 가능하다. 또한 신속하며 간편하게 비침습적으로 시행할 수 있는 검사로 간, 담낭, 췌장, 자궁, 전립선, 유방, 심장 등 다양한 인체 장기의 검사가 가능하다. 

특히 초음파 검사는 소리 없는 암이라고 불리는 간암 진단에 탁월하다. 필립스의 초음파 솔루션에는 간의 탄성도와 경도를 측정하여 영상화하는 횡파탄성초음파(Shear wave Elastography) 진단 기능인 엘라스트큐(ElastQ) 기술과 지방간 정량검사 기능인 엘에프큐(LFQ) 기술이 탑재되었다. 해당 기술들로 간섬유화 정도와 지방간의 정도를 정량화하여 간 질환의 진단역량을 강화했다. 

뿐만 아니라 조직의 탄성도 데이터를 신뢰도에 따라 구분해 표시하는 컨피던스 맵(Confidence Map) 기능이 탑재되어 의료진이 전체 스캔 영역에서 원하는 부위의 데이터 값을 바로 확인할 수 있다. 이외에 필립스의 최신 초음파 기술이 집약된 여러 종류의 트랜스듀서와도 호환이 가능해 간 질환의 초기 단계인 비알코올성지방간(NAFLD)과 비알코올성지방간염(NASH)의 단계를 보다 정확히 확인할 수 있다.

n  심혈관 질환에는 어떤 검사가 진행되며, 진단에 사용되는 영상장비가 따로 있나요?

심혈관 질환이 의심될 시 방사선 영상장비를 이용한 혈관 검사인 혈관조영검사가 병변 진단에 도움이 된다. 영상의학과 전문의가 피부를 3mm정도 크기로 절개한 뒤 카테터라고 하는 2mm내외의 가느다란 관을 환자의 혈관에 넣고 조영제를 주입하여 우리 몸의 혈관(동맥, 정맥)을 영상장비를 통해서 볼 수 있게 하는 검사이다. 

이러한 영상장비를 활용하여 중재적시술(인터벤션시술)을 진행할 수 있다. 중재적시술이란 기존에 수술로 치료하거나 보존적 치료만을 하던 질환들을 혈관조영 장비를 이용하여 덜 침습적으로 치료하는 시술이다. 중재시술의 치료 대상이 되는 대표적인 질환들로는 간암, 말초 혈관질환, 간경화 관련 정맥류, 급성 출혈, 자궁근종, 정맥류, 동정맥류, 심부정맥 혈전증 등이 있다. 

관상동맥 시술은 주로 혈류 장애를 진단하고 치료하지만, 때로는 관상동맥 내에서 혈전(혈관 내 혈전) 또는 혈관의 심한 협착이 발견될 수 있다. 이러한 경우, 혈관 내 경구끈 또는 스텐트와 같은 장치를 사용하여 혈전 제거 또는 혈관 내 병변을 치료하기 위해 관상동맥을 개방하는 절차인 개복술이 필요할 수 있다.

중재적시술은 장시간 시술하기 때문에 환자를 위한 방사선 저감 기술이 필요하다. 필립스 아주리온(Azurion) 장비는 인터벤션 시술 시 의료진과 환자의 방사선 피폭량을 줄이기 위해 종합적인 선량 관리 툴인 제로선량배치(User quality control) 솔루션을 적용했다. 또한, 클래러티 영상처리(Clarity IQ) 기술이 적용돼 방사선량을 대폭 줄이면서도 고품질의 영상 제공하여 안전하고 정확한 진단 및 치료를 돕는다.