척추 천자 대신 초음파: 새로운 장치로 아기의 뇌막염을 높은 정확도로 감지

바르셀로나 세계보건연구소(ISGlobal)가 주도한 국제 연구에 따르면, 새로운 고화질 초음파 기기가 전통적인 침습적 방법인 척수 천자 없이 신생아와 영아의 뇌수막염을 정확하게 진단할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 연구 결과는 소아과학 연구(Pediatric Research) 저널에 게재되었습니다.

수막염: 생명과 건강에 대한 위협

수막염은 뇌와 척수를 덮고 있는 막에 발생하는 염증입니다. 세균성 및 진균성 수막염은 늦게 진단될 경우 치명적일 수 있으며, 신경 손상, 인지 장애, 장애 등 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 조기 진단이 어려운 저소득 및 중소득 국가의 어린이들은 특히 취약합니다.

현재 진단의 문제

오늘날 뇌수막염 진단은 요추 천자술을 통해 뇌척수액(CSF) 샘플을 채취하여 염증 징후를 분석하는 것을 기반으로 합니다. 그러나 이 시술은 다음과 같은 특징을 보입니다.

• 침습적이며 위험과 관련이 있음
• 자원이 부족하여 접근하기 어려움
• 선진국에서는 의심이 낮은 경우에도 시행하는 경우가 많지만 효율성은 낮습니다.
• 반면에 빈곤 지역에서는 거의 시행되지 않아 진단이 부족하고 잘못된 처방이 내려지는 경우가 많습니다.

대안 - NEOSONICS

개발된 장치인 NEOSONICS는 아기 두개골 사이의 골화되지 않은 부분인 퐁타넬을 통해 고주파 초음파를 전달하여 뇌척수액을 시각화합니다.
딥러닝(AI) 요소를 갖춘 특수 알고리즘이 결과 영상을 분석하고 세포를 인식하며 염증 징후의 존재 여부를 판단합니다.

이 연구는 2020년부터 2023년까지 실시되었으며 스페인(산 조안 데 데우, 라파스, 키론살루드), 모잠비크, 모로코의 병원에서 태어난 24개월 이하의 영아 200명 이상을 대상으로 했습니다.

높은 정밀도

• 이 장치는 뇌막염 환자 18명 중 17명을 정확하게 식별했고 건강한 환자 58명 중 55명을 정확하게 식별했습니다.
• 성능: 뇌척수액에서 높은 수준의 백혈구를 검출하는 데 민감도 94%, 특이도 95%를 나타냈습니다.

"이 저렴하고 휴대가 간편하며 사용하기 쉬운 장치는 천자 필요성을 줄여주고 천자가 금기인 상황에서도 유용할 수 있습니다."라고 이 연구의 주저자인 사라 아자노비치가 설명했습니다.

기회와 전망

NEOSONICS는 다음을 수행할 수 있습니다.

• 불필요한 항생제 처방 건수를 줄입니다.
• 펑크로 인한 합병증을 예방합니다.
• 조기 진단 개선
• 비침습적 치료 모니터링에 사용됩니다.

"이는 비침습적 진단을 임상에 도입하는 데 한 걸음 더 다가간 것입니다. 또한 초음파 데이터 해석에 인공지능을 더욱 통합할 수 있는 가능성도 모색하고 있습니다."라고 ISGlobal의 이사이자 논문 공동 저자인 키케 바사트 교수는 덧붙였습니다.

AI가 해석을 개선하다

AI 알고리즘은 이미지의 질감과 특징을 분석하여 염증 패턴을 강조하고 진단 정확도를 향상시킵니다. 미래에 이 기술은 특히 검사실과 전문의 접근성이 제한적인 환경에서 영유아의 뇌수막염을 빠르고 안전하며 정확하게 진단하는 중요한 도구가 될 수 있습니다.