유재석 DGIST 교수팀, '국지화 기술' 사용해 음향회전한계 극복
기존 불가능했던 급성신장손상 만성으로 가는 경과 진단 성공
기존 초음파 영상 기기의 해상도는 '음향회절한계'를 벗어날 수 없었으며, 관련 연구도 데이터 취합에만 몇 분씩 소요돼 응급상황의 경우, 상용하는 데 어려움이 많았다.
연구진은 음향회절한계를 극복하고자 초음파 조영제의 개별 신호를 구분해 위치를 찾아내는 '국지화(Localization) 기술'을 이용, 기존보다 4~5배 이상 향상된 해상도 구현에 성공했다. 해당 기술을 활용할 경우 기존 기술의 약 6배를 넘는 최대 32마이크로미터의 미세혈관 관찰이 가능하다.
연구진은 환자를 촬영한 데이터를 수집해 처리하는 속도도 수 분에서 1초 이내로 줄였다. 연구진은 천문학에서 주로 사용되던 신호처리 기법인 '디컨볼루션(Deconvolution)'을 적용해 데이터 수집시간을 기존보다 150배 가까이 줄일 수 있었다.
또한 연구진은 해당 기술을 통해 기존 초음파 영상으론 관찰 불가능했던 급성신장손상(Acute Kidney Injury)이 만성신장질환(Chronic Kidney Disease)으로 진행되는 경과를 성공적으로 관찰할 수 있었다. 이는 기존 해상도의 한계로 진단이 불가능했던 질병들을 진단하고 치료하는 데 활용될 가능성을 보여줘, 향후 활용 가능성이 기대된다.
유재석 교수는 "이번에 개발한 기술은 기존 초음파 영상기기로는 진단이 불가능했던 병의 진행을 관찰해 그 실효성이 입증됐다"며 "현재 초해상도 영상을 3차원으로 구현할 수 있는 기술을 연구 중으로, 향후 실제 임상에서 사용 가능한 기술로 발전시킬 것"이라고 말했다.
한편 이번 연구결과는 신장학 분야 국제 학술지 'Kidney International'에 지난 3월 게재됐다.
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