"美·獨 독점 수십억대 '자기입자영상'" 국내 독자개발 성공

- 반려동물 생체영상 촬영 가능
- 난치성 뇌질환 치료 활용 기대

윤정원(왼쪽) 교수 연구팀과 3차원 자기입자영상 장치.[GIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 동물병원에서 반려동물의 생체영상 촬영에 적용할 수 있는 차세대 의료영상기술 ‘자기입자영상(MPI)’ 장치가 국내 독자기술로 개발됐다.

향후 기술 고도화를 통한 인체 촬영이 가능해질 경우 나노입자를 이용한 뇌 부위 표적약물전달, 비침습 뇌 자극, 뇌종양 발열 치료 등 환자 맞춤형 난치성 뇌질환 치료법 발전에 획기적인 기여를 할 것으로 기대된다.

자기입자영상은 생체에 무해한 산화철 나노입자의 농도·위치를 영상화할 수 있는 비침습적 분자영상기기다. MPI 기술은 의료영상 분야 선진국인 미국·독일 등의 일부 기업에 의해서만 개발돼 상용화 장비가 수십억 원에 판매되고 있다. 기존 MPI 장치는 실험용 쥐와 같은 소동물에서의 고해상도 의료영상 촬영만 가능하다.

반려견과 같은 중동물 이상의 생체를 촬영하기 위해선 넓은 시야각 확보가 필요한데, MPI의 넓은 시야각 확보를 위해 구경의 크기를 증가시킬 경우 경사자기장이 급속히 감소해 낮은 해상도의 영상만 얻을 수 있다. 임상 적용으로의 확대를 위해서 넓은 시야각을 확보하면서 높은 해상도를 제공하는 MPI 의료장치의 개발은 시급히 해결해야 할 문제다.

광주과학기술원(GIST) 융합기술학제학부 윤정원 교수 연구팀은 중동물을 대상으로 자성나노입자를 추적자로 사용, 고분해 생체영상을 실시간으로 촬영할 수 있는 3차원 자기입자영상 장치를 개발했다.

개발된 MPI 장치는 영상 스캐닝에 필요한 드라이브 코일과 나노입자에서 신호를 생성하는 여기코일을 구분, MPI의 크기·무게 및 전력 요구사항을 최소화하고 높은 경사자기장을 제공하면서도 말초신경자극 발생의 위험을 낮출 수 있다.

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.

nbgkoo@heraldcorp.com