국내 연구팀이 초음파를 이용해 병든 조직과 종양을 치료하는 고강도 집속초음파(HIFU) 치료에서 중요한 병변의 위치와 상태를 확인할 수 있는 기술을 개발했다.
포스텍은 창의IT융합공학과 김철홍 교수팀이 강력한 HIFU파의 간섭 없이 치료과정을 확인할 수 있는 실시간 광음향 온도 측정 시스템을 새롭게 제안했다고 1일 밝혔다.
이 시스템은 체외에서 병변 부위까지 높은 강도의 초음파를 전달하는 과정 중에도 초음파 이미징, 광음향 이미징, 광음향 온도 측정이 가능하다.
이 연구성과는 미국전기전자학회(IEEE) ‘트랜잭션즈 온 바이오메디컬 엔지니어링’에 특집기사 및 표지논문으로 선정됐다.
HIFU 치료는 고강도의 초음파에너지를 한곳에 모을 때 초점에서 발생하는 65~100℃의 고열을 이용해 병든 조직을 태워 없애는 방법이다.
때문에 칼이나 바늘을 사용하지 않고 전신 마취가 필요 없이 몸속에 있는 병변을 치료할 수 있으며 주변 정상 조직을 훼손하지 않는다는 장점이 있다.
HIFU는 전달되는 부위에 따라 다른 온도 값을 갖는다.
정상 부위와 병변의 온도를 측정하는 것은 병변의 위치와 상태를 정확하게 파악할 수 있어 시술의 안전성을 높이며, 적절하게 치료를 계획하는 데 필수적이다.
이를 위해서 MRI나 초음파 등의 의료영상 기술이 뒷받침돼야 했다.
과거에도 HIFU 치료과정을 관찰하기 위한 광음향 온도 측정 연구는 있었지만 HIFU가 켜져 있는 동안 이미지를 만들 수 없고 2D 모니터링을 제공할 수 없는 등 많은 한계가 있었다.
연구팀은 종양이 있는 실험용 쥐를 이용해 광음향 신호 세기와 온도를 측정한 결과, HIFU로 인한 치료 부위의 온도가 증가하는 것을 실시간 광음향 영상을 이용해 확인했다.
또 광음향 영상을 통해 기존 초음파에서 구별하기 어려웠던 병변 부위를 광흡수 정도에 따라 구별할 수 있었다.
김철홍 교수는 “이번 광음향 초음파 영상 시스템 개발로 실시간 온도 상승 측정이 가능해짐으로써 HIFU 치료의 효과적인 계획을 세울 수 있게 됐다”며 “무엇보다 기존 초음파 영상 기반 HIFU 치료 시스템에 레이저를 결합함으로써 빠르게 임상에 적용할 수 있다”고 밝혔다.
포항=안창한 기자 changhan@kmib.co.kr
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