연구성과

IT융합‧전자‧기계 김철홍 교수팀, 엑스레이 한 번에 3D 초음파 영상 눈앞에 펼쳐지는 기술 나와

2022-01-26 341

[POSTECH·전남대 공동연구팀, 엑스레이 유도 초음파 단층촬영기법 ‘XACT’ 개발]

[“선량 실시간 확인 가능…인체 영향 최소화 기대”]

대표적 암 치료법인 방사선치료는 엑스레이(X-ray)나 컴퓨터단층촬영(CT)을 통해 이뤄진다. 다만 선량을 실시간으로 확인하기 어려울 뿐만 아니라 3차원 영상을 얻기 위해선 수 차례 촬영을 해야 했다. 최근 국내 연구진은 엑스레이를 한 번만 쏴도 3차원 초음파 영상을 확인할 수 있는 기술을 개발했다.

IT융합공학과‧전자전기공학과‧기계공학과 김철홍 교수, IT융합공학과 통합과정 최성욱 씨와 전남대학교 의과대학‧화순전남대학교병원 핵의학과 이창호 교수 공동연구팀은 엑스레이 유도 초음파 단층 촬영 기법(XACT, X-ray-induced acoustic computed tomography)을 개발했다.

XACT 기술은 엑스레이를 쐈을 때 생기는 초음파를 영상화한 기술이다. 이 기술을 이용하면 선량을 실시간으로 확인할 수 있다. 한 번의 촬영으로 3차원 영상을 볼 수 있어 인체에 미치는 위험도 크게 줄어든다.

다만 기존의 XACT 기술로는 선명한 영상을 볼 수 없어 실제 환자에 적용할 때 한계가 있었다. 연구팀은 실제 사용되는 엑스레이 CT 조영제를 활용해 영상의 화질을 높이고자 했다.


연구팀이 쥐에 엑스레이 CT 조영제를 경구 주입한 결과, XACT 기술로 쥐의 위(胃) 3차원 영상을 볼 수 있었다. 특히 이번 연구성과는 미국 식품의약국(FDA) 승인 등 까다로운 절차를 거쳐야 하는 새로운 조영제가 아닌, 시중의 조영제를 활용한 최초의 연구성과다. 이에 따라 향후 XACT 기술의 전임상시험 또는 임상시험 적용 가능성을 한층 높였다.

세계적인 학술지 ‘옵틱스 레터스(Optics Letters)’에 최근 게재된 이 연구성과는 ‘옵티카 퍼블리싱 그룹(Optica Publishing Group)’의 ‘스포트라이트 온 옵틱스(Spotlight on Optics)’에 선정됐다. 옵티카 퍼블리싱 그룹이 발간하는 12개 학술지에서 매달 소수의 논문만이 스포트라이트 온 옵틱스로 선정된다.

연구는 한국연구재단의 미래유망 융합기술 파이오니어사업, 글로벌박사양성사업, 대학중점연구소지원사업, 중견연구자지원사업의 지원을 받아 이뤄졌다.