[메디칼타임즈=이인복 기자]심혈관과 뇌혈관 질환에 중재시술이 표준 치료로 자리잡으면서 이를 지원하는 혈관조영기기 시장 경쟁도 점점 더 치열해지고 있다.

특히 인공지능(AI)과 결합한 차세대 시스템들이 속속 임상 현장에 들어오면서 화질에 초점에 맞춰졌던 경쟁 구도도 워크플로우(업무 흐름) 향상과 숙련도 격차 해소 등으로 다각화되는 모습이다.

16일 의료산업계에 따르면 지멘스 헬시니어스가 차세대 AI 기술 옵틱 AI(Optiq AI)를 적용한 혈관조영 및 중재시술 시스템 6종에 대한 미국 식품의약국(FDA) 허가를 획득했다.

허가 목록을 보면 아티스 제니오(Artis genio)와 아티스 아이코노 익스플로어(Artis icono.explore), 아티스 아이코노 비전(Artis icono.vision), 아티스 페노 비전(Artis pheno.vision) 등 심혈관부터 뇌혈관, 하이브리드까지 거의 모든 영역이 포함됐다.

단순히 하나의 신제품을 내놓은 것이 아니라 혈관조영기기 전 라인업에 차세대 AI 기술을 입히는 작업을 진행한 셈이다.

옵틱 AI는 형광 투시와 혈관 조영 과정에서 발생하는 영상의 잡음, 즉 노이즈를 딥러닝으로 해소해 시술 중 필요한 인체 장기와 스텐트 등 기구를 보다 선명하게 보여주는 기술이다.

현재 혈관조영기기는 환자의 체격과 시술 부위는 물론 C-arm 등의 장비 각도에 따라 촬영 조건이 달라지는 것이 사실이다.

이로 인해 의료진이나 방사선사는 영상 품질과 방사선량을 고려해 경험적으로 촬영 방향과 방사선량 등 조건을 수시로 조절하고 있다. 사용자의 숙련도가 영상에 큰 영향을 준다는 의미다.

지멘스는 옵틱 AI를 통해 이를 실시간 보정하는 방식으로 사용자의 숙련도나 시술 환경과 관계없이 일정한 수준의 영상을 확보할 수 있는 환경을 구축했다.

이를 통해 뇌혈관처럼 가늘고 복잡한 혈관을 따라 카테터를 움직이거나 경피적 대동맥판막교체술(TAVI)과 같이 여러 기구를 동시에 넣어야 하는 고난도 시술에서 사용자의 숙련도 격차를 해소했다.

특정 혈관조영기기에 차세대 기술을 넣어 성능을 향상시키기 보다는 전 영역에 AI 기술을 이식해 영상 품질 자체를 상향 평준화하는 전략이다.

이는 비단 지멘스만의 전략은 아니다. 흔히 빅4로 불리는 주요 글로벌 의료기기 기업들은 속속 자체 AI 시스템을 통해 차별화를 시도하고 있다.

일단 필립스는 대표 AI 플랫폼인 아주리온(Azurion)을 중심으로 시술 준비부터 영상 획득과 3차원 분석, 치료에 이르는 전체 워크플로우를 하나로 연결하는 데 집중하고 있다.

대표 제품인 스마트CT 로드맵(SmartCT Roadmap)은 혈관조영실에서 획득한 3차원 영상에 목표 혈관과 병변을 특정하는 기능을 갖췄다. 이를 실제 형광 투시 영상에 중첩하는 방식으로 가이드 와이어와 카테터 삽입과 이동을 돕는 기능을 수행한다.

특히 이 절차가 모두 의료진 옆에 설치된 터치스크린을 통해 진행된다는 점에서 시술 도중 조정실로 이동하거나 여러 콘솔을 조작해야 하는 불편함을 크게 줄였다.

또한 8개 축을 따라 환자의 머리부터 발끝까지 다양한 각도에서 2차원 및 3차원 영상을 획득하는 플렉스암(FlexArm)을 통해 환자나 수술대의 위치를 바꾸지 않고도 어느 방향에서건 원하는 영상을 얻을 수 있는 환경을 구축했다.

GE헬스케어는 알리아(Allia)를 중심으로 AI 기반 영상 최적화와 방사선량 관리, 시술실 기동성을 동시에 강조하고 있다. GE헬스케어가 강조하고 있는 통합 플랫폼 전략이다.

핵심 기술인 오토라이트(AutoRight)는 시술 부위와 환자 상태에 맞춰 영상 품질과 방사선량을 자동으로 조정하는 AI 기술로 초점과 각도 등 영상 획득에 영향을 주는 7개의 변수를 실시간으로 자동 조절한다.

지멘스가 내놓은 차세대 AI 기술과 마찬가지로 환자의 체형이나 시술 부위, 장비 각도와 무관하게 어느 방향에서건 고품질 영상을 얻을 수 있다는 의미다.

특히 차세대 기종인 '알리아 IGS5'는 이러한 오토라이트 기능과 더불어 CT, 초음파 등 다른 영상장비와 실시간 호환이 가능하며 방사선량까지 자동으로 조정한다는 점에서 워크플로우를 크게 향상시켰다는 평가를 받고 있다

여기 맞서는 캐논 메디컬 시스템즈는 초고해상도와 저선량의 조화를 차별화 전략으로 내세우고 있다.

대표 플랫폼인 알페닉스(Alphenix)는 76마이크로미터(㎛) 픽셀 크기의 하이데프(Hi-Def) 검출기를 적용해 작은 혈관과 미세 기구를 보다 정밀하게 보여주는 데 초점을 맞췄다.

이를 활용하면 아주 미세한 영역을 확대해도 세부 구조를 유지할 수 있다는 점에서 밀리미터 단위의 정밀성이 필요한 뇌혈관 중재술에서 강점을 가진다.

여기에 딥러닝 기반 노이즈 저감 기술인 알파 이볼브 이미징(α-Evolve Imaging)을 적용해 기존 기기보다 신호 대 잡음비를 최대 2배 높였다. 결국 선량을 최대한 줄이면서도 고해상도 영상을 출력하는데 방점을 찍은 셈이다.

글로벌 A의료기기 기업 임원은 "과거 심혈관 스텐트 등에 국한되던 중재시술이 뇌동맥류, 뇌졸중 등 고난도 시술로 확대되고 있다"며 "이러한 시술은 골든타임이 생명이라는 점에서 의료진이 필요한 영상을 얼마나 빠르고 선명하게 보여주는지가 경쟁력이 된다"고 설명했다.

그는 이어 "특히 가장 큰 문제는 의료진에 따라 시술 시간과 정확도가 크게 차이가 난다는 것"이라며 "결국 앞으로의 AI는 이를 보완하는데 초점이 맞춰질 수 밖에 없다"고 내다봤다.