"망막, 깊고 넓게 속속들이 본다"..2.3초만에 3차원 영상 100억개 획득

KAIST, 고해상도 망막 이미징 기술 개발
기존 장비보다 20배 이상 빨리 이미징

오왕열 KAIST 교수

국내 연구진이 기존 망막 진단기기보다 20배 이상 빠른 속도로 사람의 망막을 세포 수준에서 3차원으로 이미징하는 기술을 개발했다. 향후 망막 관련 질환 임상과 연구에 유용할 것으로 기대한다.

KAIST는 오왕열 기계공학과·KI헬스사이언스연구소 교수 연구팀이 사람 망막의 넓은 영역에 걸쳐 2.3초 만에 고해상도 이미징을 얻을 수 있는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.

망막은 눈에 있는 신경세포가 모여 있는 곳으로 안구의 가장 안쪽에 자리하고 있다.망막은 안구의 렌즈를 통해 이미지해야 하기 때문에 안구 렌즈의 수차로 인해 고해상도 이미징을 얻기 어렵다. 이를 위해 적응광학 방법이 쓰이고 있지만, 복잡하고 추가로 광학 하드웨어가 필요할 뿐 아니라, 단일 초점면에서만 고해상도 영상을 얻을 수 있는 한계가 있다. 이 때문에 3차원 고해상도 이미지를 얻으려면 초점 위치를 바꿔가며 여러 깊이에서 반복적으로 이미징을 해야 한다.

연구팀은 일반적인 광학계를 이용해 3차원 망막 영상을 한 번에 얻고, 이 영상 데이터에 존재하는 수차와 초점에서 벗어난 부분에서 영상이 흐려진 현상을 계산해 제거함으로써, 고해상도로 3차원 망막 영상을 얻는데 성공했다. 또한 초고속 위상안정 OCT(광간섭 단층촬영) 시스템을 개발해 사람 망막의 넓은 영역에서 초점 위치뿐 아니라 초점에서 벗어난 위치에서도 세포 수준의 고해상도 이미징을 구현했다.

이 기술은 현재 가장 빠른 상용 망막 OCT 시스템보다 20배 이상 빠른 이미징 속도를 제공해 가로, 세로 3㎜ 면적의 사람 망막을 촬영했을 때, 2.3초 만에 약 100억개의 3차원 고해상도 영상을 획득할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

오왕열 KAIST 교수는 "현재 병원에서 사용되는 망막 OCT 시스템과 동일한 광학계를 사용하면서 망막의 다양한 깊이에 위치한 망막 신경섬유층, 광수용세포층 등 여러 층의 미세구조를 모두 세포수준의 해상도로 보여줄 수 있었다"며 "망막질환의 조기 진단과 연구 등에 중요하게 활용될 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '스몰(지난 1월 15일자)'에 게재됐다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr