테라헤르츠 영상으로 찾아내는 뇌교종 영상./© News1

전자기파 일종인 테라헤르츠 영상을 이용해 가장 흔한 악성 뇌종양인 뇌교종을 찾아내 환자 생존 기간을 늘리는 국내 연구 성과가 국제 학술지에 실렸다.연세대학교 의과대학 영상의학과 서진석·지영빈·오승재 교수, 신경외과 장종희·강석구 교수, 연세대 기계공학과 주철민 교수 연구팀은 테라헤르츠 영상으로 뇌교종과 정상 뇌조직 경계를 정확히 찾아내는 방법을 개발했다고 14일 밝혔다.

테라헤르츠파는 빛의 직진성과 전자파 투과성을 동시에 가진 독특한 전자기파로 엑스레이(X-ray)에 비해 에너지가 적어 인체에 부담을 주지 않는다.

몸에 민감히 반응해 병리조직 진단이나 분자연구, 농작물 재배 등에 적합하며 의학 분야에서는 유방암이나 피부암 진단에 적용하는 연구가 진행 중이다.   뇌교종은 뇌에 영양을 공급하는 신경교세포에 발생하는 암으로 마비와 언어장애, 의식저하, 경련 등의 증상을 유발한다. 또 뇌압이 상승해 두통이나 구토, 의식장애가 올 수 있다.

악성 뇌교종은 평균 생존 기간이 12~15개월로 보고될 만큼 예후가 좋지 않다. 외과적 수술로 암을 완전히 제거하는 것이 최선이지만 정상 뇌조직과의 경계가 불분명해 육안으로 구분하기 어렵고 완전히 제거하는 것도 쉽지 않다. 연구팀은 뇌교종 세포를 주입한 실험쥐 4마리에서 샘플을 채취한 뒤 테라헤르츠 의료영상을 촬영하고, 특수조영제를 이용한 의료영상과 조영제를 사용하지 않은 최신 광학 의료영상을 비교했다. 분석 결과, 테라헤르츠 의료영상이 뇌교종을 더 민감하게 검출했다.

14명의 환자로부터 추출한 뇌교종 검체를 테라헤르츠 의료영상으로 구분하는 실험에선 100% 검출에 성공했다.

서진석 교수는 "수술 중 조영제 없이 실시간으로 뇌교종을 모두 확인할 수 있었다"며 "동물과 인체 검체, 생체 내 실험에서 테라헤르츠 의료영상의 유효성을 검증했다"고 설명했다.

지영빈 박사는 "테라헤르츠 의료영상을 이용한 의료기기 개발 사례가 세계적으로 몇 건에 불과하다"며 "기술을 빠르게 선점하면 의료기기 신시장 개척에 중요한 역할을 할 것"이라고 전망했다. 연구팀은 이 기술에 대한 국내 특허를 출원했다.

이번 연구 결과는 네이처 출판그룹에서 발간하는 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 최신호에 실렸다.


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