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테라헤르츠 영상으로 뇌교종 진단 정확도 높인다

연세대 의대·공대 공동연구팀 

남도영 기자 namdo0@dt.co.kr | 입력: 2016-11-14 14:08

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테라헤르츠 영상으로 뇌교종 진단 정확도 높인다

국내 연구진이 테라헤르츠 영상을 이용해 악성 뇌종양의 하나인 '뇌교종'의 진단 정확도를 높이는 방법을 개발했다.

연세대 서진석·지영빈·오승재 영상의학과 교수와 장종희·강석구 신경외과 교수, 주철민 기계공학과 교수 공동연구팀은 뇌교종 수술에서 테라헤르츠 영상으로 뇌교종과 정상 뇌조직의 경계를 더 뚜렷하게 구분하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.뇌교종은 뇌에 영양을 공급하는 신경교세포에 발생하는 암으로, 뇌 조직이 손상돼 마비, 언어장애, 의식저하, 경련 등 증상을 나타낸다. 악성 뇌교종은 평균 생존기간이 12∼15개월로 보고될 만큼 예후가 좋지 않다. 외과적 수술로 정상 뇌조직의 손상을 최소화하며 암을 완전히 제거하는 것이 최선이지만, 정상 뇌조직과의 경계가 불분명하고 육안으로 구분이 힘들어 완전한 제거가 쉽지 않았다.

연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 빛의 직진성과 전자파의 투과성을 동시에 가진 독특한 전자기파인 테라헤르츠파에 주목했다. 테라헤르츠파는 엑스선에 비해 에너지가 낮아 인체에 해가 없으며, 생체 구성성분에 민감하게 반응해 유방암이나 피부암 진단 등에 적용하기 위한 연구가 진행 중이다.

연구팀은 뇌교종 세포를 주입한 실험 쥐 4마리의 테라헤르츠 의료영상을 촬영했다. 이를 특수조영제를 이용한 의료영상, 조영제를 사용하지 않은 광학 의료영상 등과 비교한 결과, 테라헤르츠 의료영상이 뇌교종을 가장 민감하게 검출하는 것으로 나타났다. 또 환자 14명의 뇌교종 검체를 테라헤르츠 의료영상으로 구분할 수 있는지 실험한 결과, 100% 검출에 성공했다.

서진석 교수는 "수술 중 조영제 없이 실시간으로 뇌교종을 확인할 수 있어 정상 뇌신경세포를 최대한 보호하고 뇌교종만 적출하는 방법을 제시하게 됐다"며 "동물실험과 인체 검체 실험, 생체 내 실험을 모두 거쳐 테라헤르츠 의료영상의 유효성을 검증했다"고 설명했다. 지영빈 박사는 "테라헤르츠 의료영상을 이용한 의료기기 개발 사례가 세계적으로 몇 건에 불과한 만큼 빠른 기술 선점으로 고부가가치를 창출하고 테라헤르츠 의료기기라는 신시장을 개척할 수 있는 발판을 마련했다"고 말했다.

연구팀은 연구결과와 관련해 '다중 광학 융합영상 기반 실시간으로 뇌종양을 진단하는 방법 및 장치' 특허를 출원했으며, 국제 과학 학술지 '사이언티픽 리포트'에 관련 논문을 발표했다.

남도영기자 namdo0@

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