글로벌 의료기기 기업들이 차세대 ‘광자계수 CT(PCCT, Photon-Counting Computed Tomography)’ 시장을 놓고 격돌하고 있다. 최근 GE헬스케어가 개발한 첫 모델이 미국 식품의약국(FDA) 승인을 획득하며 시장을 선점하고 있던 지멘스 헬시니어스와 양자 구도가 형성됐다.
25일 의료기기 업계에 따르면 GE헬스케어는 지난 23일(현지시간) 전신용 PCCT 시스템인 ‘포토노바 스펙트라’에 대해 FDA 510(k) 승인을 받았다. 지난해 말 북미방사선의학회(RSNA)에서 첫선을 보인 이후 수개월 만에 이뤄진 전격적인 승인이다.
빛 대신 전기로 직접 변환… 노이즈 줄여 정밀 진단
PCCT 핵심은 기존 CT의 물리적 한계를 극복한 광자계수 검출기(PCD, Photon-Counting Detector)에 있다. 기존 CT는 엑스레이 광자를 형광체에 부딪혀 빛으로 먼저 바꾼 뒤, 이 빛의 양을 측정해 전기신호로 합산하는 에너지 통합 방식을 사용한다. 이 과정에서 빛이 사방으로 퍼지는 산란 현상이 발생해 영상의 선명도가 떨어지고 노이즈가 섞이는 고질적인 한계가 있었다.
반면 PCCT는 엑스레이 광자를 빛으로 변환하는 중간 단계 없이 직접 전기신호로 변환한다. 특히 광자 하나하나를 개별적으로 세고 각 광자가 가진 에너지 수준을 정밀하게 측정한다. 이 기술을 통해 불필요한 전기적 노이즈를 완전히 차단해 적은 방사선량과 소량의 조영제만으로도 고해상도 영상을 구현할 수 있다. 의료계에서는 기존 CT로는 판별하기 어려웠던 미세 병변이나 혈관 내 스텐트 내부까지 정밀하게 시각화할 수 있어 정밀 진단 ‘게임 체인저’로 평가한다.
현재 PCCT 시장을 선점하고 있는 기업은 지난 2021년 세계 최초로 ‘네오톰 알파’를 선보인 지멘스 헬시니어스다. 지멘스는 카드뮴텔룰라이드 소재의 반도체 검출기를 사용하며 2개의 엑스레이 튜브를 탑재해 초당 737mm의 스캔 속도를 구현한다. 이는 움직임이 많은 환자나 소아 검사에서 정확도를 높여 불필요한 침습적 추가 검사 비율을 낮추는 효과를 입증해왔다.
이에 도전하는 GE헬스케어는 독자 개발한 ‘딥 실리콘’ 검출기를 내세웠다. 실리콘 소재의 순도를 활용해 신호 왜곡을 최소화하고, 에너지를 8개 구간으로 세밀하게 나눠 측정해 물질 구분 능력을 높였다. 또 엔비디아 가속 컴퓨팅 기술을 통합해 기존 CT 대비 50배 많은 방대한 데이터를 실시간 처리하며 진단 효율성을 극대화했다.
25일 의료기기 업계에 따르면 GE헬스케어는 지난 23일(현지시간) 전신용 PCCT 시스템인 ‘포토노바 스펙트라’에 대해 FDA 510(k) 승인을 받았다. 지난해 말 북미방사선의학회(RSNA)에서 첫선을 보인 이후 수개월 만에 이뤄진 전격적인 승인이다.
빛 대신 전기로 직접 변환… 노이즈 줄여 정밀 진단
PCCT 핵심은 기존 CT의 물리적 한계를 극복한 광자계수 검출기(PCD, Photon-Counting Detector)에 있다. 기존 CT는 엑스레이 광자를 형광체에 부딪혀 빛으로 먼저 바꾼 뒤, 이 빛의 양을 측정해 전기신호로 합산하는 에너지 통합 방식을 사용한다. 이 과정에서 빛이 사방으로 퍼지는 산란 현상이 발생해 영상의 선명도가 떨어지고 노이즈가 섞이는 고질적인 한계가 있었다.
반면 PCCT는 엑스레이 광자를 빛으로 변환하는 중간 단계 없이 직접 전기신호로 변환한다. 특히 광자 하나하나를 개별적으로 세고 각 광자가 가진 에너지 수준을 정밀하게 측정한다. 이 기술을 통해 불필요한 전기적 노이즈를 완전히 차단해 적은 방사선량과 소량의 조영제만으로도 고해상도 영상을 구현할 수 있다. 의료계에서는 기존 CT로는 판별하기 어려웠던 미세 병변이나 혈관 내 스텐트 내부까지 정밀하게 시각화할 수 있어 정밀 진단 ‘게임 체인저’로 평가한다.
현재 PCCT 시장을 선점하고 있는 기업은 지난 2021년 세계 최초로 ‘네오톰 알파’를 선보인 지멘스 헬시니어스다. 지멘스는 카드뮴텔룰라이드 소재의 반도체 검출기를 사용하며 2개의 엑스레이 튜브를 탑재해 초당 737mm의 스캔 속도를 구현한다. 이는 움직임이 많은 환자나 소아 검사에서 정확도를 높여 불필요한 침습적 추가 검사 비율을 낮추는 효과를 입증해왔다.
이에 도전하는 GE헬스케어는 독자 개발한 ‘딥 실리콘’ 검출기를 내세웠다. 실리콘 소재의 순도를 활용해 신호 왜곡을 최소화하고, 에너지를 8개 구간으로 세밀하게 나눠 측정해 물질 구분 능력을 높였다. 또 엔비디아 가속 컴퓨팅 기술을 통합해 기존 CT 대비 50배 많은 방대한 데이터를 실시간 처리하며 진단 효율성을 극대화했다.
국내 병원 공급 본격화… 삼성은 ‘이동형’ 특화 전략
국내에서도 PCCT 시장 선점 경쟁은 치열해질 전망이다. 현재 지멘스 헬시니어스는 올해 초 이대서울병원에 장비를 설치한 데 이어 최근 서울대병원에도 추가 공급하며 영향력을 확대하고 있다. GE헬스케어 역시 이번 미국 FDA 승인을 기점으로 국내 식약처 허가 절차에 속도를 낼 것으로 보인다.
글로벌 공룡들이 전신용 PCCT 시장에서 맞붙는 사이 삼성전자도 미국 의료기기 자회사인 삼성 HME 아메리카를 통해 틈새시장을 노리고 있다. 다만 국내에서는 아직 관련 수요가 크지 않아 도입은 미정인 상태다.
의료기기 업계 관계자는 “현재 GE헬스케어뿐만 아니라 필립스 등 글로벌 기업들이 PCCT 개발에 전념하고 있다”며 “각 사 시장 공략이 맞물리며 향후 10년 내 글로벌 CT 시장 경쟁은 한층 뜨거워질 것”이라고 했다.
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