유경석기자 | 2016.01.31 10:09:51
자기장을 이용해 뼈 골절을 치료하는 자극장치가 개발됐다. 자기장을 이용하기 때문에 뼈 골절치료, 골다공증치료, 심부근육치료, 관절염, 관절통증 치료 등 다양한 뼈 관련 질병 치료에 적용이 가능하다. 비침습, 비약물 치료여서 비용도 줄일 수 있다.
자성체와 코일을 이용해 발생시킨 수평적 자기장으로 뼈를 자극해 조골세포를 활성화시키고 용골세포를 억제시켜 뼈 골절치료에 응용 및 적용하는 방식이다.
생체자기 자극기술은 1970년대부터 변화자기장의 유도전류를 인체에 자극해 신경 및 근육질환 등 치료에 이용되기 시작했다.
PEMF(pulsed electromagnetic field)의 골절치료 효과가 인정돼 임상적으로 1979년에 미국식품의약국 FDA의 승인을 얻었다. 이후 다양한 연구의 적용해 혈류개선 및 조골세포 활성화 등 구체적 효과로 다양한 통증 치료에 사용중이다.
국내에서는 의료공학과 바이오산업의 중요성이 강조되면서 자기장의 생체에 미치는 영향에 대한 연구개발이 활발하게 일어나고 있다.
현재 원주 의료기기 클러스터를 기반으로 자기장을 이용한 안전한 의료기기개발을 진행 중에 있다. 또 상지대 한방의료공학 연구실은 기존의 전기치료기의 단점을 보완한 관절염 및 골질환 등에 효과가 있는 자기장 자극 치료기기를 개발했다.
식품의약안전처는 2013년 7월에 생체자기 자극기술이 우울증 치료목적으로 사용되는 것을 승인했다.
골 관련 질병은 골 조직의 흡수(용골세포)와 형성(조골세포)의 균형이 깨졌을 때 발생한다. 이중 골 조직의 흡수되는 양이 형성되는 양보다 많을 시 골다공증이 나타난다. 이는 뼈의 미네랄 밀도를 감소시키는 결과를 초래하고 골절 등을 포함하는 골 관련 질병에 대한 위험성이 커진다.
자기장은 주기적 변화를 통해 필요한 전기장을 발생시킬 수 있게 되며, 이러한 원리를 통해 전자기장으로 생체 내 스트리밍 전위를 자극해 뼈의 조골세포(골아세포)의 활성 및 용골세포(파골세포)의 억제 기전에 주로 응용된다.
하지만 전자기장을 치료기기에 적용하기 위해서는 높은 정밀도를 필요로 하기 때문에 신뢰성 향상을 위해 전자기장의 정상적 발생여부 및 제어여부 확인 등 기술적 문제가 존재한다.
뼈 골절치료를 위한 복합 자극장치는 수평적 자기장 자극과 광 자극이 동시에 가능한 복합 자극으로 골절부위에 효과적으로 자극이 전달돼 의료기기에 대한 신뢰성이 향상됐다는 게 개발자 측 설명이다.
2014년 세계 의료기기 시장규모는 3403억 달러로 추정되며, 의료산업 트렌드 및 주요국 전략산업의 영향으로 인해 오는 2019년까지 연평균 6.6%성장할 것으로 전망된다. 국가별로는 미국이 시장규모가 가장 크며, 다음으로 일본, 독일, 중국 등 순이다.
국내 의료기기 시장규모는 2014년 기준으로 전년대비 7% 상승한 4조 9700억 원으로, 2005년부터 2014년까지 연평균 14% 상승한 것으로 나타났다.
특히 고령화 사회가 도래하고 국민건강에 대한 니즈 상승의 영향으로 국내 의료기기 사업은 급부상할 것으로 예상된다.
예상 수요처는 초음파 및 자기장 치료기 제조업체를 비롯해 의료 진단기기 제조업체, 병원 및 의료업체로, 골질환 치료와 근골격계 통증 저감, 노인골절 치료에 적용할 수 있다.
현재 뼈 골절치료를 위한 복합 자극장치는 국내 특허가 등록된 상태로, 기술이전 문의는 연세대학교 원주산학협력단 기술경영팀으로 하면 된다.