By GRACE BROWNE, WIRED UK

2015년, 카난 다그데비렌(Canan Dağdeviren)이 MIT 박사 후 연구원으로 근무할 당시 이모인 파트마(Fatma)는 유방암이 발전 중이라는 진단을 받았다. 당시 생체 데이터 포착 기능을 갖춘 플렉서블 기기 개발에 주력하던 다그데비렌은 네덜란드로 가서 이모의 임종을 지켜보았다.

다그데비렌은 이모의 옆에서 유방을 더 자주 스캔하여 확산 전 암을 진단하는 초음파를 장착한 전자 브라를 구상했다.

상상하지 못한 어려운 시기에 약간의 위안을 줄 수 있는 방법이다. 그러나 다그데비렌은 이듬해 MIT 교수진으로 임명된 후에도 전자 브라 개발을 계속 생각했다. 이제 MIT 미디어 랩(MIT Media Lab) 미디어 및 아트 부교수가 되어 동일 코드 해독 연구팀을 이끌고 있다. 다그데비렌 부교수의 연구팀은 전 세계 신체 패턴을 최대한 활용하여 해독하는 것을 목표로 한다. 신체에 맞게 장착하여 데이터를 포착할 수 있는 전자 기기를 제작한다는 의미이다.

다그다비렌 부교수는 자금 조달 과정의 난항과 기술적 장벽 때문에 프로젝트가 지연된 기간을 포함한 6년 반에 걸쳐 사전 스케치한 초음파 브라를 실물 제품으로 제작하는 데 성공했다. 다그다비렌 부교수 연구팀은 브라 컵에 장착하여 자석으로 고정하는 웨어러블 플렉서블 초음파 패치를 개발했다. 다그다비렌 부교수는 “이제 초음파 브라를 이용한 유방암 사전 감지 기술은 종이에만 기록된 꿈이 아니다. 이제는 직접 제품을 들고, 다른 이들에게 착용하도록 권한 뒤 비정상적인 징후를 감지할 수 있다”라고 말했다.
 
유방암 진단은 완성되지 않은 과학이다. 의사가 활용하기 가장 좋은 수단은 일반적으로 40세 혹은 50세가 된 여성에게 2~3년 단위로 시행하는 유방 촬영술이다. 유방 촬영술은 X레이를 사용하므로 검사 시 사용할 수 있는 방사선량이 제한되었다. 게다가 방사선으로 유방을 촬영한다. 활영 과정은 보통 양쪽 유방 조직을 압박하여 불편하다. 게다가 종양이 존재한다면, 종양 형태가 변형되어 이미지를 촬영하기 더 어려워진다. 유방 촬영술은 유방 조직 밀도가 높은 여성의 유방암을 감지하지 못한다.

그러나 다그다비렌 부교수 연구팀이 개발한 3D 프린터를 이용하여 크기, 벌집 디자인이라는 조합으로 제작한 초음파 패치는 유방의 모양에 맞추어 바뀌고는 착용자의 스마트폰에 설치한 앱으로 직접 전송할 수 있는 실시간 데이터를 감지한다. (현재 초음파 패치 기기는 이미지를 볼 수 있도록 초음파 기계에 연결되었다.) 다그다비렌 부교수는 “커피 한 잔을 마시면서 데이터를 측정할 수 있다”라고 말했다. 초음파 기술을 최소한으로 축소하는 과정을 포함하여 패치를 제작하면서 연구팀은 신체 압력을 전기 에너지로 전환할 수 있는 새로운 압전기 재료를 통합하였다.

연구팀이 유방암을 더 빨리 감지하도록 하면서 해결한 문제는 유방 촬영술의 문제점이다. 여성 8명 중 1명꼴로 유방암 진단을 받는다. 2020년, 남성과 여성 포함 총 68만 5,000명이 유방암 때문에 사망했다. 2년 단위로 유방 건강 데이터를 한 번씩 측정하는 대신 매일 다그다비렌 부교수가 개발한 것과 같은 기기를 사용하여 유방 건강 데이터를 측정한다면, 데이터를 730회 측정하고는 악성 종양을 더 빨리 발견할 수 있을 것이다. 다그다비렌 부교수는 초음파 패치가 연간 1,200만 명의 목숨을 구할 수 있다고 말한다.

2023년 7월, 다그다비렌 부교수 연구팀은 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 초음파 패치를 이용한 유방암 진단 기술의 첫 번째 개념 증명 논문을 게재했다. 해당 논문은 스캐너가 71세 여성의 유방에서 지름 0.3cm인 매우 작은 낭종을 감지한 사례를 설명했다. 이제 연구팀은 피실험자를 추가로 모집하여 연구 범위를 확장했다. 다그다비렌 부교수는 MIT의 여성 교수진 전원을 유방암 조기 진단 기술 연구 실험 대상으로 포함할 계획이다.

다그다비렌 부교수는 초음파 패치 기술 적용 범위를 유방암 진단으로만 제한하지 않는다. 인체의 다른 부위도 진단할 수 있다고 생각한다. 다그다비렌 부교수는 이미 임신 당시 태아가 발로 차는 것을 감지하려 복부에 초음파 패치를 부착했다. 미국 식품의약청(FDA) 승인이 완료된다면, 직접 이끄는 기업에서 보건 복지 시스템을 대상으로 초음파 패치 라이선스를 제공하고자 한다.

먼저 다그다비렌 부교수는 자신을 비롯하여 유방암 가족력이 있는 고위험군을 초음파 패치 우선 사용 대상으로 지정하고자 한다. 특히, 유색인종 여성과 빈곤국 여성 등 암 진단 기회에 접근하기 어려운 여성에게 초음파 패치를 이용한 유방암 진단 기회를 제공하고자 한다.

궁극적으로 다그다비렌 부교수는 일기예보를 확인하듯 누구나 매일 신체에서 발생하는 일을 감지할 기회를 제공하고자 한다. 다그다비렌 부교수는 “21세기에 외부에서 발생하는 일을 알고 있지만, 인체 조직 내부에서 발생하는 일을 알아낼 방법이 없다는 사실이 흥미롭지 않은가?”라고 말했다.

** 위 기사는 와이어드UK(WIRED.co.uk)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
This Ultrasound Bra Could Detect Cancer Sooner