작성일 : 18-04-11 17:43
GIST 엄태중 박사 연구진, 진단 어려운 인대 부상, 레이저로 선명하게 판독
 글쓴이 : happy
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진단 어려운 인대 부상, 레이저로 선명하게 판독

2018년 04월 09일 18:52
 

힘줄(tendon)이나 인대(ligament)는 복잡한 관절구조 속에 얽혀있어 부상을 입어도 정확한 진단이 쉽지 않다. 지금까지는 초음파나 자기공명영상(MRI) 촬영 등의 방법을 써왔지만 촬영할 때 오류가 적잖아 진단에 어려움이 있었다.

 

광주과학기술원(GIST) 엄태중 박사 연구진영상의 왜곡이나 오류 없이 상처 부위를 생생하게 영상화할 수 있는 광음향 영상 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 초음파나 MRI의 영상 왜곡이 음파나 자기장이 생체 내 조직에 산란돼 생긴다는 사실에 착안, 새롭게 빛을 이용한 촬영기법을 개발했다.

 

GIST 연구진은 힘줄과 인대의 구성 물질인 ‘콜라겐’이 잘 흡수하는 빛의 파장을 새롭게 찾아냈다. 이 원리를 이용, 진단이 필요한 관절 부위에 레이저광선을 쪼였을 때 발생하는 초음파를 컴퓨터로 분석해 생생한 영상으로 만들었다.

 

광주과학기술연구원(GIST) 연구진이 실험용 쥐의 꼬리 힘줄을 2차원 광음향 단층 촬영한 영상(가운데)과 3차원 광음향 영상(우). 피부를 제거한 촬영한 실제 사진(왼쪽)과 비교해 보아도 또렷하게 환부를 확인할 수 있다. 광주과학기술원 제공.
광주과학기술연구원(GIST) 연구진이 실험용 쥐의 꼬리 힘줄을 광음향 단층 촬영한 영상(가운데)과 3차원 광음향 영상(우). 피부를 제거한 촬영한 실제 사진(왼쪽)과 비교해 보면 매우 또렷하게 환부를 확인할 수 있다는 사실을 알 수 있다. 광주과학기술원 제공.

 

진단에 쓰인 의료용 레이저는 고등광기술연구소 유봉안 박사팀이 국방용 레이저 무기용으로 개발한 광섬유 레이저 기술을 응용해 만들었다. 이 방식은 사전에 조영제를 주사로 맞을 필요 없이 간단히 힘줄이나 인대를 촬영할 수 있어 인체에 해가 없이 손쉽게 의료현장에 적용 가능하다. 

 

연구진은 이 방법이 실용화 되면 정형외과 검진과 치료의 오진율을 줄이고 더욱 정확한 치료를 하는 데 도움이 되리란 기대다. 흔히 사용되는 초음파 영상은 환부를 촬영할 때 초음파 기기에서 나가는 음향파와 힘줄 내 섬유 조직의 방향을 수직으로 유지해야 하는데, 이 각도가 2도만 벗어나도 영상 신호가 사라져 보이지 않게 된다. 이 기술을 쓰면 레이저 빛을 쪼여주는 방향과 관계없이 일정한 신호가 발생 되므로, MRI 등과 달리 영상을 촬영할 때 발생하는 왜곡도 줄일 수 있다.

 

엄태중 박사“기존 학계에 알려지지 않았던 힘줄의 광흡수 특성을 밝혀낸 것이 이번 연구의 가장 큰 성과”라며 “정형외과 진단에 쓰이는 초음파나 MRI가 일으키던 영상 촬영의 오류를 줄일 새로운 광영상 방법을 제시한 것”이라고 말했다.

 

이번 연구결과는 과학저널 네이처(Nature) 자매지인 ‘사이언티픽 레포트(Scientific Reports)’ 2018년 3월 19일자에 게재됐다.

  • 전승민 기자 enhanced@donga.com