신일균 코스와이어 수석연구원이 초소형 복합센서가 장착된 스마트와이어 시스템을 설명하고 있다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 세계 사망 원인 1위 질환은 급성심근경색을 대표로 하는 관상동맥질환이다. 뇌졸중 알츠하이머 폐암보다 훨씬 많다. 고소득 선진국일수록 관상동맥질환이 월등히 많다.

관상동맥 조영술 검사 및 스텐트 시술 치료는 약물요법과 함께 협심증의 주된 진단이자 치료 방법이다. 하지만 스텐트 시술은 심장병 사망의 가장 중요한 원인인 심근경색을 막거나 줄이지는 못한다. 관상동맥 동맥경화에는 천천히 진행하는 안정성 동맥경화병변과 급격히 진행하거나 파열돼 급성심근경색증을 유발하는 고위험 관상동맥 취약성 경화반이 있다. 이 둘은 겉보기에 협착 정도가 비슷하고 기존 방법으로는 구분하기 매우 어렵다.

동맥경화병변의 위험도를 정확히 평가하는 기술을 개발해 선택적으로 고위험 동맥경화병변인 취약성 관상동맥경화반을 찾아 정밀 치료하는 진단 및 치료 전략의 도입이 시급하다고 의료계는 보고 있다. 이들을 찾아내 적극적인 고용량 약물치료와 스텐트 시술 등 환자별로 개별화된 정밀 치료가 필요하지만 이 같은 이상적인 치료 전략은 아직 기술적인 한계로 실용화되지 못하고 있다.

코스와이어(대표 홍완표·유시탁)가 초소형 복합센서가 장착된 스마트와이어 개발에 도전하는 것은 이 때문이다. 급성심근경색을 일으키는 관상동맥 취약성 경화반을 조기에 발견하고 치료하기 위한 것이다.

코스와이어는 50여 년의 역사를 지닌 산업용 와이어 전문기업이다. 세계 최대 규모 스테인리스스틸 와이어를 생산하는 기업이다. 이 와이어는 각종 의료기기에도 이용된다. 이 회사는 의료기기로 사업 분야를 다각화해왔다. 의료용 가이드와이어(ERCP 가이드와이어, PTCA/PTA 가이드와이어), 풍선카테터, 스톤바스켓 등이다.

이 회사가 도전하는 과제는 ‘초소형 복합센서가 장착된 스마트와이어’ 개발이다. 좀더 구체적으론 ‘급성심근경색 진단 및 치료의 테라노스틱스를 위한 인체 삽입형 초소형 복합센서 장착 스마트와이어 시스템’의 원천기술 개발이다. 테라노스틱스는 진단과 치료의 합성어로 맞춤의학의 일환이다.

스마트와이어는 각종 센서가 부착된 와이어로 취약성 관상동맥경화반을 찾아 정밀 치료하는 데 사용되는 장비다. 이 프로젝트를 담당하는 신일균 수석연구원은 “관상동맥질환의 진단과 치료가 정확해지면 불필요한 중재시술을 줄이고 꼭 필요한 중재시술을 가능하게 할 것”이라며 “지금까지 기술적으로 불가능하던 관상동맥질환의 사망률을 낮추는 최초의 기술과 장비가 될 것으로 생각한다”고 말했다.

이 장비는 삼성서울병원 서울과학기술대 국민대 단국대 등과 협업해 개발하고 있다. 삼성서울병원은 사용자의 요구를 반영하는 시스템 설계, 기초실험 및 전임상시험, 수리학적 모델링, 개발 관리 및 자문을 맡고 있다. 국민대는 유량센서, 서울과학기술대는 압력센서, 단국대는 근적외선 분광센서 개발을 담당하고 있다.

여러 가지 센서가 필요한 데는 이유가 있다. 압력 센서, 유속센서 및 근적외선 분광센서를 통해 관상동맥 내 혈류량과 같은 물리적 물성치와 콜레스테롤 및 지방량과 같은 생화학적 특징을 파악해 더 과학적이고 객관적인 근거에 따라 관상동맥을 진단하고 치료하기 위한 것이다. 단순히 의료진 개개인의 경험에 의존하지 않겠다는 의미다.

신일균 수석연구원(기술연구 부문 의료기기 개발팀장)은 그동안 항암치료용 약물전달 시스템, 생체 재료 등을 개발했으며, 소화기용·혈관용 스텐트 개발 경험을 바탕으로 융합카테터와 카테터 기반 심장의료기기를 중점 연구했다. SCI급 국제논문을 4편 썼고 국내 25건, 국제 PCT 5건의 특허도 출원했다. 코스와이어의 연구인력은 16명으로 이 중 석사 4명, 학사 4명, 연구지원인력 8명이다.

신 수석연구원은 “초소형 복합센서 장착 스마트와이어는 제품 초기 검증 및 사업화는 코스와이어 부산 감전공장에서 하고 하노이 공장의 의료 공장에서 대량 생산해 세계에 공급하는 것을 목표로 하고 있다”고 말했다.

김낙훈 한경글로벌강소기업연구원장