외과적 절개 없이 체내 깊숙한 곳의 종양 조직

Question

외과적 절개 없이 체내 깊숙한 곳의 종양 조직을 60도 이상으로 열응고시켜 파괴하는 '고강도 집속 초음파 기술의

파동 물리학적 초점 원리는 뭔가요?

Answer 1

안녕하세요. 박재화 박사입니다.

고강도 집속 초음파는 빛을 한 점에 모아 종이 태우는 것과 비슷한 원리입니다.

몸 밖에서 여러 초음파 파동을 보내면 지나가는 길에서는 에너지가 넓게 퍼져 있어 비교적 약하게 작용합니다. 하지만 파동들이 목표 지점에서 위상이 맞아 겹치면 그 부분의 에너지 밀도가 크게 올라가게 됩니다. 이 초점 부위에서는 초음파 에너지가 조직에 흡수되면서 열로 바뀌면서, 그 온도가 60도 이상 올라가면 단백질이 굳어 조직이 손상되는 원리입니다.

그래서 피부를 절개하지 않아도 깊은 곳의 특정한 부위만 선택적으로 열응고시키는 치료가 가능한 것입니다. 다만 뼈나 혈류, 조직의 밀도 등의 차이로 인해 초음파가 굴절되거나 흡수되어 초점 위치와 온도 상승이 달라질 수도 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

고강도 집속 초음파는 여러 초음파를 렌즈나 곡면 진동자를 이용해 하나의 초점에 모으는 원리를 사용하며 돋보기가 햇빛을 한 점에 집중시키느 ㄴ것과 비슷합니다 초음파 에너지를 체내를 통과하는 동안에는 비교적 손상이 적지만 초점에서는 에너지가 집중디어 조직 온도가 약 60도 이상으로 급격히 상승하면서 단밸질이 변성되고 종양 조직이 열응고되어 파괴됩니다 이 과정은 초음파의 간섭과 집속으로 에너지 밀도를 높이는 파동 물리학에 기반하며 주변 정상 조직의 손상을 최소화하면서 목표 부위만 선택적으로 치료할 수 있는 겁니다

Answer 3

고강도 집속 초음파의 핵심은 초음파를 한 점에 집중시켜 몸을 절개하지 않고도 종양만 선택적으로 가열하는 기술에 있습니다.

여러 방향에서 나온 초음파가 한 초점에 모이면 에너지가 한곳에 집중되어 그 부위의 온도가 60도 이상으로 올라가고, 종양 세포가 열응고되어 파괴되는 원리입니다. 반면에 초음파가 지나가는 주변 조직은 에너지가 분산되어 온도 상승이 크지 않기 때문에 손상이 상대적으로 적게 됩니다.

예전에 어릴 때 한번씩은 해봤을 텐데, 돋보기로 햇빛을 한 점에 모아 종이를 태우는 행동과 비슷한 파동의 집속 원리를 이용한 겁니다.

Answer 4

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

고강도 집속 초음파, 흔히 하이푸라고 부르는 이 기술은 여러 초음파를 한 점에 모아 그곳만 뜨겁게 만드는 데 있어요. 돋보기로 햇빛을 모아 종이를 태우는 것과 비슷하다고 보시면 되요.

초음파가 어떻게 열을 내는지를 보면, 우리 귀에 안 들리는 아주 높은 진동의 음파인데, 이 파동이 몸속을 지나면 조직의 분자들을 진동시키게 돼요. 이 분자들이 빠르게 흔들리며 서로 부딪히면 그 마찰로 열이 생기게 됩니다. 손바닥을 비비면 따뜻해 지는 것과 같아요. 다만 초음파 하나하나는 힘이 약해서 몸을 통과해도 조직이 뜨거워지진 않아요.

여기서 집속을 보면, 수많은 초음파를 여러방향에서 쏘되, 전부 몸속 한 지점에서 만나도록 각도를 정밀하게 맞추는 게예요. 파동은 만나면 겹치면서 서로 힘을 보태는 보강간섭을 일으키는데, 초점에 모인 초음파들은 에너지가 한꺼번에 합ㅇ쳐져 그 지점만 순식간에 60도 이상으로 뜨거워져요. 반면 초점에 도달하기 전까지 지나온 피부나 정상조직은 초음파가 흩어져 있어서 힘이 약하니 데워지지 않구요. :)