성빈센트병원 심장혈관흉부외과 현관용-분당차병원 임공민 교수팀, 

초음파 이용한 ECMO 혈전 크기 평가 가능성 제시

- 혈전 모사체 크기와 초음파 신호 간 정량적 연관성 확인 -

- 파형 면적, 높은 상관관계 보여...혈전 크기 평가 기술 개발의 기초 마련 -

-생체공학 분야 국제학술지 ‘Bioengineering(IF=4.4)’ 게재-

  초음파를 이용해 에크모(ECMO, 체외막산소공급장치) 회로 내 혈전을 감지하는 데 이어, 혈전의 크기까지 평가할 수 있는 기술 개발의 가능성을 제시한 연구 결과가 나왔다.

  가톨릭대학교 성빈센트병원 심장혈관흉부외과 현관용 교수와 분당차병원 심장혈관흉부외과 임공민 교수 연구팀은 다양한 크기의 혈전 모사체에 초음파를 투과시켜 분석한 결과, 모사체의 크기와 초음파 신호 특성 사이에 뚜렷한 연관성이 있음을 확인했다.

  에크모는 심장이나 폐 기능이 심각하게 저하된 환자의 혈액을 체외로 순환시켜 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거하는 장치다. 중증 환자의 생명을 유지하는 중요한 치료법이지만, 치료 과정에서 회로 내부에 혈전이 발생하면 장치의 기능을 저하시키거나 환자에게 색전성 합병증을 유발할 수 있어 조기 발견과 지속적인 관찰이 중요하다.

  연구팀은 2024년 초음파 센서를 에크모 회로 외부에 부착해 회로 내부를 이동하는 혈전을 비침습적으로 감지할 수 있다는 연구 결과를 발표한 바 있다. 이번 연구는 이를 바탕으로 혈전의 크기에 따라 초음파 신호가 어떻게 달라지는지를 정량적으로 분석했다는 점에서 의미가 있다.

  연구팀은 아크릴, ABS, 스테인리스강(SUS304)으로 직경이 다른 원통형 혈전 모사체를 제작하고, 5MHz와 10MHz 초음파를 투과시켜 수신 신호의 특성을 분석했다. 그 결과, 모사체의 직경이 커질수록 초음파 신호의 최대 높이, 파형 면적, 제곱 진폭 합이 모두 증가했다. 특히 파형 면적은 재료와 주파수에 따른 6개 실험 조건에서 결정계수(R²) 0.904~0.997의 높은 선형 연관성을 보였다. 이는 파형 면적이 향후 혈전 크기를 평가하는 분석 지표로 활용될 가능성을 보여준다.

  분당차병원 임공민 교수(제1저자)는 “기존 연구에서 초음파를 이용한 혈전 감지 가능성을 확인했다면, 이번 연구에서는 혈전 모사체의 크기에 따라 초음파 신호가 일정하게 변화한다는 점을 확인했다”며 “혈전의 존재 여부를 넘어 크기까지 정량적으로 평가하는 기술로 발전시키기 위한 기초를 마련했다”고 말했다.

  성빈센트병원 현관용 교수(교신저자)는 “에크모 치료 중 발생하는 혈전은 회로 기능 저하와 색전성 합병증을 유발할 수 있어 조기 발견과 지속적인 관찰이 중요하다”며 “이번 연구를 바탕으로 실제 혈전의 크기까지 평가할 수 있는 기술이 개발된다면 에크모 치료의 안전성을 높이는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 이어 “실제 혈액과 생체 혈전, 에크모 혈류 환경에서 추가 검증을 진행해 임상에 적용할 수 있는 기술로 발전시켜 나가겠다”고 밝혔다.

  한편, 이번 연구는 성빈센트병원 임상의학연구소 기초연구비 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 생체공학 분야 국제학술지 ‘Bioengineering(IF=4.4)’에 2026년 9월 게재됐다.