방사선 노출 없이 몸속 들여다본다…광음향 영상기법 개발

↑ 광음향 영상기법의 원리를 나타낸 모식도. 빛을 생체 조직에 조사할 때 그 빛을 흡수한 조직이 순간적으로 열팽창을 하면서 발생하는 음파를 초음파 센서로 감지하는 방식으로 생체 조직의 구조를 영상화 해준다. 몸속 깊숙한 곳의 병변 부위를 진단하는 데 활용 가능하다. [사진 제공 = 포스텍]

광음향 기술을 이용해 방사선 노출 없이 몸속 구석구석을 들여다볼 수 있는 의료용 영상기법이 개발됐다. 생체 조직 손상을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 비용도 저렴해 임상 적용 가능성이 높은 것으로 평가되고 있다.
김철홍 포스텍 창의IT융합공학과 교수와 김형우 전남대 고분자융합소재공학부 교수, 이창호 전남대 의대 교수 등 공동 연구진은 생체 심부 조직을 관찰할 수 있는 광음향 영상기법을 개발했다고 4일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '테라노스틱스' 1월 22일자 표지논문으로 게재됐다.
광음향 영상기법은 빛을 생체 조직에 조사할 때 그 빛을 흡수한 조직이 순간적으로 열팽창을 하면서 발생하는 음파를 초음파 센서로 감지하는 방식으로 생체 조직의 구조를 영상화하는 기술이다.
연구진은 니켈 기반 조영(造影)제와 파장이 1064㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 수준인 장파장 레이저를 이용해 피부 아래 생체 3.4㎝ 깊이까지 관찰할 수 있는 광음향 영상기법을 개발했다. 니켈은 장파장의 빛을 잘 흡수하는 성질이 있어 심부 조직의 영상을 획득할 수 있다. 빛은 파장이 길수록 깊숙한 곳까지 전달될 수 있고 에너지가 낮아 세포 손상이 적다.
이번에 개발된 광음향 영상기법을 활용하면 방사선에 노출되는 컴퓨터단층촬영(CT) 등 기존 의료 영상과 달리 피폭 위험 없이 비침습적으로 깊은 조직 내 질병을 진단할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 장파장 레이저는 비교적 가격이 저렴하고 일반적인 상용 초음파 장비와 함께 사용할 수 있다는 장점도 있다.
김 교수는 "이번 연구는 현재까지 발표된 광음향 영상기법 중에서 가장 깊은 깊이의 생체 내 영상을 관찰한 사례"라며 "광음향 영상 진단 기술의 임상 적용에 한 발 더 다가갔다는 점에서 의의가 있다"고 말했다.
[송경은 기자]