요로 결석-우주에서 요로결석이 생기면?
NASA가 주목한 초음파 치료 그리고 결석 치료의 미래
화성 탐사니 우주 여행이니 먼 미래의 일처럼 들릴지 모르는 우주 여행...
어쩌면 우리의 예상보다 더욱 이를지 모르겠다. 우리 나라뿐만 아니라 미국에서는 우주 항공 산업과 관련한 많은 기업들이 주목받고 있고 실재로 그들의 주가는 상상을 초월할 정도로 뛰고 있으니 말이다.
앞으로의 더 나은 정보 통신 문제를 비롯한 우리 생존과 밀접한 문제들이 우주 항공의 미래와 직결된다.
헌데 우주 탐사나 여행이 이루어진다고 할 적에 만약 우주인에게 요로 결석 문제가 발생한다고 하면 어떻게 해야할까?
이건 가상의 시나리오가 아니다.
25년전 유학생 시절 필자가 다니던 대학 연구실에서는 NASA 에서 지원하여 이 아찔한 상상에 대한 해답을 찾기 위한 연구를 시작하고 있었다.
우주에서 요로 결석으로 인한 통증이 생긴다면 여러분은 어떻게 하겠는가?
생각만 해도 아찔한 정말 미치고 팔짝뛸 노릇이다.
우주선 안에서 생긴 요로결석... 어떻게 치료할까??
화성 탐사를 떠난 우주인이 갑자기 옆구리에 칼로 찌르는 듯한 고통을 느낀다.
지구로부터 수억 킬로미터 떨어진 우주선 안에는 수술실도, 전문의도 없다.
이 상황에서 할 수 있는게 뭘까?
우주비행사는 무중력 환경에서 뼈의 칼슘이 더욱 쉽게 빠져나와 요로결석 발생 위험이 일반인보다 훨씬 높다. 하지만 우주선이라는 극한 환경에서 기존 치료법은 불가능하다. 커다란 기계와 마취가 필요한 체외충격파쇄석술(ESWL)이나 침습적인 내시경 수술은 꿈도 꿀 수 없다.
이 문제는 비단 우주인만의 이야기가 아니다. 지구에 있는 우리도 더 안전하고 간편하며 고통 없는 치료법을 원한다.
그리고 그 해답은 생각보다 예전에 나왔다. 초음파를 이용해 결석을 부수고 심지어 몸 밖으로 밀어내는 혁신적인 기술이다.
1단계: '망치'가 아닌 '소리'로 부순다 - 파열파 쇄석술(BWL, Burst Wave Lithotripsy)
기존 체외충격파쇄석술(ESWL)은 몸 밖에서 강력한 충격파를 망치처럼 내리쳐 결석을 깬다. 반면 파열파 쇄석술(BWL)은 완전히 다른 방식이다.
오페라 가수가 특정 음역의 목소리로 와인잔을 깨뜨리는 것처럼, BWL은 낮은 에너지의 초음파를 짧은 파동 형태로 지속적으로 전달한다. 이 연속적인 음파가 결석 내부에 공명을 일으켜 결석이 스스로 균열을 일으키고 부서진다.
1. BWL의 압도적 장점
1> 안전하다: ESWL의 가장 큰 단점은 강력한 충격파가 결석 주변 신장 조직을 손상시킬 수 있다는 점이다. BWL은 낮은 압력의 초음파를 사용해 주변 조직에 거의 손상을 주지 않는다.
2> 마취가 필요 없다: 조직 손상과 통증이 거의 없어 환자가 깨어있는 상태에서 시술이 가능하다.
3> 빠르고 효과적이다: 10분 이내의 짧은 시간에 결석을 효과적으로 분쇄할 수 있다.
4>완벽한 먼지로 만든다: 파쇄된 조각들이 ESWL보다 훨씬 작고 균일한 먼지 형태로 만들어져 소변으로 쉽게 배출된다.
실제 초기 인체 임상시험에서 BWL은 마취 없이 10분 이내에 결석을 2mm 이하의 작은 조각으로 성공적으로 분쇄했다. 안전성과 유효성이 모두 입증된 것이다.
이건 진료실이나 응급실에서 주사 한 번 맞지 않고 즉시 결석을 치료할 수 있다는걸 뜻한다.
Burst Wave Lithotripsy2단계: 보이지 않는 '초음파 빗자루'로 쓸어낸다 - 초음파 추진술(UP, Ultrasonic Propulsion)
결석을 잘게 부수는 것만으로는 부족하다. 특히 무중력 우주에서는 작은 먼지들이 저절로 배출되길 기대하기 어렵다. 지구에서도 신장 하부처럼 구조적으로 배출이 어려운 곳에 잔석이 남아 재발 원인이 된다.
초음파 추진술(UP)은 바로 이 문제를 해결하기 위해 개발된 기술이다. 집속 초음파를 이용해 몸속 결석 조각들을 비침습적으로 '밀어서' 위치를 이동시킨다. 보이지 않는 초음파 빗자루로 잔석들을 쓸어서 배출이 쉬운 길목으로 옮겨주는 것이다.
이런 UP 기술이 적용된 'Stone Clear™' 장비는 최근 미국 FDA 허가를 획득하며 상용화의 길을 열었다.
임상시험 결과가 놀랍다.
UP 시술 그룹: 결석 재발 위험 70% 감소
시술 3주 이내 잔석 배출 확인: UP 그룹 63% vs 대조군 5%
정말 압도적인 차이다.
우주에서 지구로, 치료의 미래가 온다
다시 처음 질문으로 돌아가자. 우주인이 요로결석으로 고통받을 때, 미래 우주선에는 BWL과 UP 기술이 통합된 휴대용 초음파 장비가 실려 있을 것이다. 우주인은 동료의 도움을 받아 아프지 않게 초음파로 결석을 먼지로 만들고(BWL), 그 먼지를 초음파 빗자루로 쓸어내(UP) 위기를 넘긴다.
이 기술은 더 이상 먼 미래 이야기가 아니다. 우주인을 위해 시작된 연구가 결국 지구에 있는 우리 모두를 위한 기술로 발전하고 있다.
언젠가 요로결석으로 응급실을 찾았을 때, 수술이나 입원 대신 외래 진료실에서 30분 만에 초음파 치료를 받고 웃으며 걸어 나오는 날이 머지않았다. 우주를 향한 인류의 도전이 우리 일상을 바꾸게 된다.
BWL과 UP와 같은 차세대 기술들은 현재 북미를 중심으로 활발한 임상 연구가 진행 중이며, 아직 국내에는 도입되지 않았다. 이러한 신기술이 한국 의료 현장에 적용되기 위해서는 식품의약품안전처의 허가, 건강보험 급여 등재, 그리고 국내 의료계의 임상적 채택 과정을 거쳐야 한다. 그러나 이 기술들이 가진 잠재력, 즉 마취 없이 진료실에서 안전하고 효과적으로 결석을 치료할 수 있다는 점은 미래 요로결석 치료의 풍경을 근본적으로 바꿀 것으로 믿어 의심치 않으며 벌써 여러 자료들에서는 페러다임 시프트(paradigm shift)라는 말까지 쓰고 있다.
개인적으로 기대하는 바가 매우 크다
참고 자료:
