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방사선 방향·확산정도 조절 영상품질 향상

'가변형 핀홀 콜리메이터' 해상도 200% 높여
방사선 방향·확산정도 조절 영상품질 향상


■ 사업화 유망 히든테크
(38) 핵의학 영상진단 핵심부품
고려대 이학재 교수팀


국내 연구진이 핵의학 영상진단 장비 핵심 부품 기술을 최초로 개발했다.

핵의학 영상법은 방사성 의약품을 환자에게 주입해 몸 속 생화학적 변화나 기능상 문제 등을 평가하는 진단법이다. 이런 원리로 작동하는 일광자단층촬영장치(SPECT)는 평면 영상에다 단층 영상까지 제공하는 의료기기로, 암 진단과 치료 결과 분석, 심장기능 검사, 뇌혈관 질환의 진단, 신약 개발 등에서 활발히 활용된다.

이학재 고려대 교수팀은 SPECT에서 방사선 방향과 확산 정도를 조절하는 데 쓰는 장치인 '콜리메이터'를 실시간 변형이 가능한 형태로 만들어 영상 품질을 획기적으로 높이는 기술을 개발했다.

콜리메이터는 납이나 텅스텐 같은 방사선을 흡수하는 물질로 만든 기구로, 방사선이 필요한 부위에만 조사되고 나머지 부위에는 닿지 않도록 조절하는 장치다. SPECT에서 고해상도 영상을 얻으려면 주로 작은 구멍을 통해 상을 맺히게 하는 '핀홀 콜리메이터'가 사용된다. 하지만 현재 쓰이는 고정 형태의 핀홀 콜리메이터는 제한적인 방향으로 입사된 감마선만 감지할 수 있기 때문에 민감도가 낮다는 단점이 있다.

반면 이 교수팀이 개발한 '가변형 핀홀 콜리메이터'는 크기가 다른 구멍들이 뚫린 텅스텐 층을 쌓은 형태로 설계돼 촬영하고자 하는 부위에 맞춰 구멍의 크기와 감마선 입사 각도를 조절할 수 있다. 이를 통해 기존 고정형에 비해 해상도는 200%, 민감도는 800% 이상 높였다.

이 교수팀은 미래창조과학부의 연구성과 사업화 지원사업의 도움을 받아 성능평가용 가변형 핀홀 콜리메이터를 제작, 검증하고 창업에 도전할 계획이다.이학재 교수는 "가변형 핀홀 콜리메이터를 SPECT 기술과 접목하면 세계 최고 수준의 초고해상도 영상을 얻고 환자의 피폭을 획기적으로 줄일 수 있다"며 "이는 세계 시장을 선점할 수 있는 고부가가치 기술"이라고 설명했다.

남도영기자 namdo0@

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