KAIST(총장 강성모)는 오왕열 기계공학과(KI 헬스사이언스 연구소) 교수 연구팀이 영상왜곡 없이 관상동맥 내부를 정확히 이미징할 수 있는 관상동맥 내시현미경 시스템을 개발했다고 4일 밝혔다.

돌연사의 가장 큰 원인인 급성 심근경색은 심장근육에 혈액을 공급하는 관상동맥이 좁아지고 막혀 심장박동이 중지돼 갑작스럽게 사망하게 된다.

때문에 급성 심근경색을 예측하기 위해 광단층영상기술(OCT) 기반의 혈관 내시경을 활용하게 된다. 하지만 초당 100장 정도를 촬영해 관상동맥 전체의 영상을 획득하는데 최소 3~5초가 소요된다.

그 사이 발생한 수차례의 심장 박동은 혈관의 반복적인 수축과 팽창을 일으키는데 정상적인 혈관도 좁아진 것처럼 울퉁불퉁하게 보이는 영상 왜곡으로 이어져 진단시 정확도가 떨어지게 된다.

연구팀이 개발한 단일 심박 주기 내 3차원 관상동맥 OCT 미미징 기술은 초당 500장을 촬영하게 된다. 고속 관상동맥과 심박을 모니터링, 가장 움직임이 적은 영역을 자동적으로 포착해 이미징화 한다.

이를 통해 연구팀은 심장 박동으로 인한 영상 왜곡없이 7센티미터 길이의 관상동맥을 0.7초 사이에 촬영해 내부 고해상도 영상을 확보하는데 성공했다.

연구팀은 이 시스템으로 생체 관상동맥 내부 3차원 미세구조를 단일 심박 내에서 초고속, 고해상도로 촬영하고 단일 심박 내에서 고해상도로 이미징하는데 성공했다.

특히 인간과 비슷한 돼지 심장의 관상동맥 이미징에 성공함으로써 급성심근경색으로 대표되는 관상동맥 질환의 정확한 진단과 치료에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다.

연구팀은 환자에 적용하기 위해 식품의약품안전처의 승인을 받기 위한 과정을 준비 중이다.

오 교수는 "병원과의 협력을 통해 실제 임상에서 한계를 극복하고 유용성을 인정받았다"면서 "심혈관 내 클라크 형태 분석과 스텐트 삽입 등에 유용하게 사용 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구결과는 심혈관분야의 임상저널인 '미국심장학회 학술지(JACC Cardiovascular Imaging : Journal of American College of Cardiology Cardiovascular Imaging)' 5월호에 게재됐다.[헬로디디·대덕넷]