3D·4D 이어 5D로 진화…앞다퉈 신제품 출시 경쟁
2020년까지 초음파 시장 62억 3000만달러 규모 전망
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의료기관에서 가장 광범위하게 쓰이는 의료기기로는 '초음파영상진단장치'를 꼽을 수 있다. 초음파는 사람이 감지할 수 없는 높은 주파수(2만Hz 이상)의 초음파를 인체 내부에 투과해, 되돌아오는 초음파를 실시간으로 이미지화 하는 의료기기다. 초음파는 제2의 청진기라 불릴 정도로 심장·복부·산부인과·혈관의 진단 등 다양한 진료 분야에서 사용되고 있다. 통증 없이 빠른 시간 내에 진단이 가능하며, 엑스레이나 MRI·CT 등 다른 영상진단장치에 비해 소형 장비로, 방사선 노출 위험이 없어 인체에 무해한 것이 특징이다. |
초기 진단 목적에서 치료 영역까지 급부상
초음파 기술은 1912년 타이타닉호가 빙산과 충돌해 침몰하자, 바다 속에 있는 빙산이나 암초의 위치를 파악할 수 있는 음파탐지장치의 개발이 시작되면서 이뤄졌다.
2차 세계 대전 이후로 초음파의 비약적인 발전이 이뤄지면서, 1942년 환자의 뇌종양과 뇌실의 정확한 위치를 진단하기 위해 의료용 초음파가 처음 사용됐다. 국내에서는 1968년 심장 초음파가 처음 도입됐다. 1990년대에는 국내기업인 메디슨의 초음파 개발로, 국산 초음파의 약진이 두드러졌다.
2013년 세계 초음파 시장 규모는 약 46억 2000만 달러로 추정되며, 최근 7년간 연평균 3.1%로 성장하고 있다. 초음파의 진료영역이 계속해서 확대되면서, 2020년까지 연평균 4.4%로 성장해 62억 3000만 달러 규모로 증가할 전망이다.
초음파의 주요 기업별 세계시장 점유율을 보면, 2012년 기준으로 GE헬스케어가 10억 7000만 달러로 전체 시장의 24.1%를 차지하고 있다. 필립스 헬스케어(19%)·지멘스 헬스케어(12.5%)·도시바 메디칼시스템즈(10.4%) 등 글로벌 영상진단장치 대표 기업들이 전체 시장의 절반 이상(66%)을 차지하고 있다.
국내 기업인 삼성메디슨은 최근 5년간 연평균 9%로 성장했으며, 세계 시장의 약 3.1%를 차지하고 있다.
국내 초음파 시장은 2013년 생산 및 수출·입 원가 기준으로 약 739억원으로 추정됐다. 최근 5년간 국내 초음파 시장은 대략적으로 700~800억원 사이의 시장 정체를 보이고 있다.
국내 시장에서는 GE·필립스·지멘스·도시바 등의 글로벌 외산 장비가 55.1%를 차지하고 있으며, 삼성메디슨·알피니언메디칼시스템 등의 국산 제품은 44.9%로 나타났다. 국내시장에서도 글로벌 기업들이 차지하는 비율이 높으나, 국산 제품의 사용 빈도가 높아지고 있다.
국내 초음파의 생산 및 수출·수입을 살펴보면, 2013년 생산액은 5125억원, 수출액 5875억원·수입액 372억원으로 파악됐다.
초음파는 기존에 산부인과와 영상의학과에서 초기 진단 목적으로 한정해 사용했지만, 최근에는 재활의학과·마취통증의학과·응급실 등 외래 환경에서의 사용이 증가하고 있다. 초음파의 사용이 확대되면서 단순한 '진단'영역에서 벗어나 '스크리닝-예방-진단-치료-관리'로 이뤄지는 의료서비스 전체 영역으로 넓어지고 있다.
그러다보니 초음파 제품은 소형화·소프트웨어 성능 융합화·모바일화 등 다양하게 변화하고 있다.
GE헬스케어는 2011년 이미 거대한 초음파 기기를 휴대폰 크기로 줄인 '브이스캔'을 선보인 바 있다. 주머니에 들어가는 포켓 사이즈에 3.5인치 액정모니터가 달려있으며, 무게도 390g에 불과했다.
초음파기기를 소형화해 언제 어디서나 환자의 몸속 상태를 직접 눈으로 확인할 수 있게 해 신속한 대응이 필요한 응급의학과에서 유용하게 사용할 수 있다.
최근에는 업그레이드된 '브이스캔 듀얼 프로브'를 선보이며, 버튼 하나로 흑백 해부학적 영상과 칼라 코드 혈류 영상 사이를 실시간으로 전환할 수 있게 했다.
삼성, 환자 위치한 곳에서 진찰 가능
이런 추세에 삼성메디슨도 이동성과 편의성을 높인 현장 진단용 초음파 'UGEO PT60A'를 2013년에 출시했다. 전문의가 직접 환자가 위치한 곳으로 이동해 진찰할 수 있으며, 주사바늘의 실시간 위치를 영상으로 확인할 수 있다.
삼성메디슨은 산부인과에서 쓰는 초음파에 태아의 모습을 더 현실감있는 이미지로 보여주기 위해 5D 기술을 적용했다. 태아의 심장을 3D로 스캔한 9개 표준 단면을 제공함과 동시에 혈류 흐름까지 나타내 태아 심장의 형태학적 발달 사항을 빠르게 진단할 수 있다.
또 태아의 정상적인 발육을 검사하는 기능으로 팔 또는 허벅지 길이와 예상 체중을 확인할 수 있으며, 뱃속 아기의 내부 모습을 구체적으로 볼 수 있다.
알피니언, 휴대용 초음파 영상 품질 극복…사용자 편의성 높여
국내 초음파 시장의 신흥강자로 떠오르고 있는 알피니언 메디칼시스템도 지난해 휴대용 초음파를 공개했다. 기존 휴대용초음파에 추가 기능을 더했다.
알피니언의 휴대용 초음파 기기 '이큐브 i7'는 기존 휴대용 초음파 영상 품질의 한계를 극복하고 고품질의 영상을 제공한다. 사용자 편의성도 크게 높였다.
이큐브 i7은 세계에서 처음으로 키보드의 위치를 사용자에게 가깝게 배치하고, 사용환경에 따라 열고 닫을 수 있는 슬라이딩 키보드 커버를 장착했다.
키보드 커버는 사용자가 타이핑을 할 때는 손목 받침대로 사용해 손목터널증후군 예방에 도움이 되며, 키보드를 사용하지 않을 시에는 진료 및 시술 현장에서 발생할 수 있는 외부 오염으로부터 키보드를 보호할 수 있도록 했다.
이큐브 i7의 컴팩트하고 견고한 디자인은 병원 내 장비 이동 편의성과 함께 좁은 공간에서의 공간 활용성을 업그레이드 시켰다. 또 팬 소음을 조용한 도서관 환경과 같은 수준으로 낮췄다.
필립스, 한번 충전하면 2시간 30분 사용…시스템 전송 가능
특히 휴대용 초음파제품의 크기가 기존 카트형 초음파 장비에 비해 획기적으로 작아졌지만 고급 초음파 시스템에 버금가는 고품질 영상을 제공하는데 주력했다.
영상의 오류를 줄이고 대조도를 높이는 실시간 복합 영상 기술 소노CT와 얼룩지거나 흐린 부분을 선명하게 처리하는 XRES, 환자의 세포 유형을 자동으로 파악해 지속적으로 영상을 자동 조정하는 오토스캔 등 첨단 영상 기술을 탑재한 것이다. 사용의 편의성도 크게 높였다.
한번 충전하면 2시간 30분 동안 연속으로 스캔할 수 있으며, 와이파이를 내장해 초음파 영상을 병원의 네트워크 시스템에 곧바로 전송할 수 있다. 터치스크린 방식으로 손가락으로 간단히 이미지를 확대하거나 조정할 수 있다.
도시바, 소프트웨어 기능 업그레이드로 '승부'
도시바의 이런 기술개발이 많이 담겨 있는 제품은 지난해 출시한 '어플리오 플래티넘 시리즈'라 할 수 있다. 어플리오 시리즈에는 고사양 LED를 장착해 에너지 효율을 높였으며, 강도가 높은 초음파 신호를 통해 초음파 흐름과 속도로 의심 병변의 탄성도를 측정할 수 있다.
특히 기존 초음파에서 표현하지 못했던 저속혈류를 정확히 디텍션하는 'SMI'기술이 도입됐다. 이로인해 이전의 버전 대비 한층 영상의 민감성이 향상됐으며, 중재시술에도 정확도를 높였다.
또 일반적 내시경에서 단순 입체영상으로 표현하는 방식을 뛰어넘어, 혈관의 안쪽에서 바깥쪽을 바라보면서 3D 영상을 구현하는 기술이 적용됐다. 이 기술로 병변 구별 능력이 과거에 비해 향상됐다.
더 빠르고 정확한 진단 요구…5D 기술로 변화
지금까지의 발전을 토대로 앞으로의 초음파는 장비의 소형화·경량화 등이 계속해서 이어질 전망이다. 또 보다 빠르고 정확한 진단을 가능하게 하는 영상 기법과 자동화 기능을 기반으로 발전해 나갈 것으로 보인다.
삼성메디슨 관계자는 "빅테이터를 활용한 데이터를 초음파에 결합하기도 하고, 고주파 트랜스듀서를 활용해 3D·4D외에도 5D 기술 등이 화두가 될 것으로 보인다"고 말했다. 이어 "산부인과 진단에 있어서는 태아를 더 쉽게 분석할 수 있는 이미징 기술과 사용자가 쉽고 빠르게 진단할 수 있는 장비로 거듭날 것"이라고 전망했다.
휴대용 초음파 장비로 새로운 수요가 발생할 것으로 내다보기도 했다.
한국보건산업진흥원 관계자는 "국내시장에서 초음파의 병원 내 보급이 포화상태에 이르렀다"며 "그럼에도 휴대용 초음파장치의 도입으로 기존에 사용되던 산부인과·순환기내과 등의 진료과 외에도 응급실·외래 등으로 확대되면서 신규 수요를 창출할 수 있다. 또 초음파 검사가 4대 중증질환의 급여로 전환된 만큼, 초음파를 활용한 검사가 늘어날 것"이라고 전망했다.
이어 "앞으로 종양 등 정확한 진단을 위해 초음파 영상의 질을 높이는 영상처리기법이나 고품질 프로브의 개발이 더욱 중요해질 것"이라고 덧붙였다.
