POSTECH, 빛과 소리로 뇌졸중 초기 진단 성공

광음향 컴퓨터 단층 촬영 기술 개발…동물 모델로 효용성 입증

혈전이 혈관을 막거나 출혈 등으로 발생하는 뇌졸중은 초기진단이 중요하다. 치료가 늦어지면 뇌 조직이 급속 손상되기 때문이다.

국내 연구진이 초기 혈관 변화를 실시간 모니터링할 수 있는 혁신적인 광음향 기술을 개발했다.

POSTECH은 IT융합공학과 · 융합대학원 안용주 교수 연구팀이 빛과 초음파(소리)를 결합한 ‘광음향 컴퓨터 단층 촬영(이하 PACT1)’ 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

전뇌 광음향 컴퓨터 단층 촬영 시스템을 이용한 뇌 전체 혈관 구조를 시각화했다. 급성 허혈성 뇌졸중 병변의 변화를 나타낸 이미지.(그래픽=POSTECH)

연구팀은 'PACT1' 개발에 선형과 회전 스캔을 결합한 복합 스캔 방식을 적용했다. 여러 각도에서 얻은 이미지를 하나로 합성한 것. 이는 여러 방향에서 사진을 찍어 입체적으로 재구성하는 것과 같은 원리다.

안용주 교수는 "허혈성 뇌졸중 초기 단계에서 소동물 뇌혈관 변화를 비침습적으로 실시간 모니터링했다"며 "넓은 영역의 혈관 변화를 정밀하게 분석하는 데 성공했다"고 말했다.

연구팀은 또 근적외선 영역 다파장 광음향 이미징을 활용해 헤모글로빈을 비침습적으로 관찰하고, 혈관별 산소포화도를 실시간으로 측정하는 알고리즘도 개발했다.

안 교수는 "허혈성 병변뿐만 아니라 측부 혈류와 신생 혈관의 변화까지 정밀하게 모니터링할 수 있게 됐다"고 설명했다.

안 교수는 또 "뇌졸중 치료 연구뿐만 아니라 다양한 신경·혈관 질환 연구에도 새로운 실험적 접근법을 제공할 것”이라고 말했다.

POSTECH 안용주 교수.