속도는 높이고 레이저 양은 줄어 환자 부담 낮추는 기술 ‘눈길’
포스텍 연구팀이 조영제 없이 인체 내부를 2분30초 만에 촬영할 수 있는 기술을 개발했다.
17일 포스텍에 따르면 최근 김철홍 정보통신(IT)융합기계공학과 교수와 왕리홍 미국 캘리포니아공대 교수 연구팀이 딥러닝 등 인공지능(AI)을 접목한 ‘국지화영상기법’을 개발했다.
인체 내부 촬영은 컴퓨터 단층촬영(CT)이나 자기공명영상(MRI)과 달리 조영제가 필요 없기 때문에 광음향 현상을 이용해 진행된다.
광음향은 번개가 지나간 주변 물질이 빛을 흡수하고, 빛이 열로 변하는 과정에서 물질이 팽창해 소리를 내는 현상이다.
이 방법은 촬영 대상의 깊이가 깊어질수록 해상도가 떨어지는 단점이 존재한다.
이 단점을 보완하고자 같은 영역을 여러 번 촬영하는 ‘국지화영상기법’이 활용되고 있다. 다만 해상도가 높은 반면 여러 번 촬영해야 하므로 결과물 도출에 시간이 소요된다는 단점이 있었다.
연구팀은 딥러닝을 활용해 영상 속도는 높이고 생체에 쏘이는 레이저를 줄여 느린 속도와 낮은 해상도, 생체 부담이라는 단점을 해소하는 데 성공했다.
이 방법에 사용되는 영상 숫자를 10배 이상 줄이면서 속도를 무려 12배까지 높였다.
국지화 광음향 현미경은 결과물 도출에 기존 30초에서 2.5초, 단층촬영은 기존 30분에서 2분30초로 줄였다.
포스텍 김철홍 교수는 “생체에 쬐어야 하는 레이저 양은 물론 촬영 시간이 크게 단축돼 환자 부담을 크게 줄일 수 있다”면서 “혈관의 실시간 움직임을 볼 수 있어 약물의 순간적 반응이나 신경 활동 관찰 연구에 활용될 전망”이라고 말했다.
이번 연구결과는 최근 국제학술지 ‘빛 과학과 응용’에 온라인으로 공개됐다.
김웅희 기자 woong@idaegu.com