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반려동물 생체영상 촬영하는 자기입자영상(MPI) 장치 개발
반려동물 생체영상 촬영하는 자기입자영상(MPI) 장치 개발
  • (광주=뉴스1) 조영석 기자
  • 승인 2022.05.18 11:48
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광주과기원 뇌나노로봇연구센터 윤정원 교수 연구팀
기존 MPI 의료장치 한계 극복…차세대 의료영상 기술 국산화
광주과기원 윤정원 교수 연구팀이 중동물의 생체영상을 실시간으로 촬영할 수 있는 3차원 MPI장치를 국내 최초로 개발했다. 사진은 3차원 MPI장치를 개발한 윤 교수(사진 왼쪽) 연구팀(GIST 제공).© 뉴스1


(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 실험용 쥐와 같은 소(小)동물에만 사용되고 있는 자기입자영상(MPI) 장치를 동물병원 등에서 반려견 같은 중(中)동물의 생체영상 촬영에도 적용할 수 있는 국내 독자 기술이 개발됐다.

광주과학기술원(GIST. 총장 김기선)은 18일 융합기술학제학부 윤정원 교수 연구팀(뇌나노로봇연구센터)이 중동물을 대상으로 고분해 생체영상을 실시간으로 촬영할 수 있는 3차원 MPI 장치를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

MPI 기술은 의료영상 분야 선진국인 미국·독일 등에서 개발돼 상용화 장비가 수십억 원에 달할 만큼 고가에 판매되고 있는 차세대 의료영상 기술로 그동안 수입에 의존해 왔으나 이번 연구 결과로 국내생산이 가능하게 됐다.

윤정원 교수 연구팀이 개발한 기술은 인체 촬영도 가능한 MPI를 개발할 수 있는 원천기술로 뇌 부위 표적 약물전달이나 비침습 뇌 자극, 뇌종양 발열 치료 등 난치성 뇌질환 치료에도 획기적 발전을 가져올 것으로 기대된다.

특히 이번에 개발된 기술은 소동물의 고해상도 의료영상 촬영만 가능하던 기존 MPI 장치와 달리 중동물 이상의 생체 촬영이 가능, MPI 의료장치의 한계를 극복했다.

중동물 이상의 생체를 촬영하기 위해서는 넓은 시야각 확보가 필요하지만 MPI의 넓은 시야각 확보를 위해 구경(bore)의 크기를 증가시킬 경우 경사자기장이 급속히 감소, 해상도가 떨어지는 한계를 안고 있었다.

따라서 임상 적용의 확대를 위해서는 넓은 시야각을 확보하면서도 높은 해상도를 제공하는 MPI 의료장치의 개발이 현안 과제로 남아 있었다.

연구팀이 개발한 이번 기술은 고해상도(1㎜) 영상을 2㎐ 이상의 빠른 속도로 촬영하면서 2.5T/m 경사자기장 조건에서 기존 상용화된 MPI 장치보다 최대 5배가량 넓은 시야각을 확보했다.

윤정원 교수는 "이번에 개발된 기술은 기존 MPI 장치와 동일한 해상도를 제공하면서도 압도적으로 넓은 시야각 크기를 제공할 수 있어 기존보다 사용 범위를 한결 높일 수 있을 것으로 예상한다"며 "고해상도 3차원 MPI 장치의 국산화로 선진국과 어깨를 나란히 하는 의료장비와 기술 수준을 보유하는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 산업통상자원부 로봇산업핵심기술개발사업 및 과학기술정보통신부 휴먼플러스융합연구개발 챌린지사업, 보건복지부 마이크로의료 로봇 실용화 기술개발사업 지원으로 수행됐다. 계측분야에서 세계적으로 가장 권위 있는 학술지인 IEEE(국제전기전자기술자협회) 'Transactions on Industrial Electronics(산업전자학술지)' 4월 29일자 온라인 판에 게재됐다.


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