생체혈관 내부를 3차원 고해상도로 촬영할 수 있는 혈관 내시경 시스템이 처음 개발됐다.
KAIST(총장 강성모) 기계공학전공 오왕열 교수 연구팀은 현존하는 기술보다 이미징 속도가 최대 3.5배 빠른 광학 혈관내시경 시스템을 개발했다고 12일 밝혔다.
연구진은 이를 이용해 혈관 깊이 방향으로 10㎛, 혈관 둘레 및 길이 방향으로 30㎛인 3차원 고해상도 생체혈관 이미지를 촬영하는데 성공했다.
이 혈관내시경 시스템은 영상속도는 물론이고 해상도, 영상품질, 영상획득 영역 등에서도 세계 최고 수준이다.
연구팀은 이를 위해 초고속·고해상도 광단층영상 시스템과 직경 0.8㎜의 유연한 고속·고해상도 내시경 및 이미징 빛을 혈관 내에서 고속으로 스캔할 수 있는 장치를 개발했다.
장비테스트는 사람의 관상동맥과 비슷한 토끼를 대상으로 이루어졌다. 7㎝ 길이의 토끼 대동맥을 5.8초 만에 초당 350장의 속도로 단층 촬영했다. 이 사진 촬영을 통해 연구팀은 3차원 모든 방향으로 10~35㎛의 고해상도 이미지를 획득했다.
연구팀은 이 장비를 이용해 현재 시중에 나와 있는 혈관내시경처럼 200㎛ 간격으로 혈관을 이미징할 경우 7㎝ 정도는 1초 내에 모두 끝날 것으로 내다봤다.
연구팀은 혈관 벽의 취약여부를 쉽게 파악할 수 있는 편광 등 기능성 이미징 작업도 동시에 수행할 수 있어 심혈관계 질환 진단 및 치료에 새로운 전환점이 모색될 것으로 기대했다.
오왕열 교수는 “기존 시스템은 영상 촬영속도가 느려 혈관 내부를 띄엄띄엄 분석할 수밖에 없었다”며 “올해 상반기 내에 사람 심장과 비슷한 크기를 가진 동물 심장의 관상동맥 촬영을 준비 중인데, 임상은 수년 내 가능할 것”이라고 말했다.
이 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업(도약연구) 및 글로벌프론티어사업의 지원을 통해 수행됐다. 이 연구결과는 지난 1월 바이오메디컬 옵틱스 익스프레스지에 게재됐다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
