DGIST 유재석·현정호 교수팀, 초음파 초해상 영상 기술 구현…비침습 뇌혈류 관찰 길 열려
대구경북과학기술원(DGIST) 로봇및기계전자공학과 유재석 교수·뇌과학과 현정호 교수 연구팀(주저자 성효진·정진환 박사과정생)이 초음파로 뇌 속 미세혈관을 관찰할 수 있는 기술을 개발했다고 DGIST가 18일 밝혔다.
연구팀은 초음파 기반 초해상 영상 기술인 '초음파 국소화 현미경'(ULM, Ultrasound Localization Microscopy)의 효율성을 크게 높인 'ULM-Lite'를 개발, 적은 데이터로도 미세혈관을 선명하게 볼 수 있는 길을 연 것이다.
병원에서 흔히 사용하는 초음파는 인체 내부 장기의 형태나 움직임을 관찰하는 데 유용하다. 하지만 머리카락보다 얇은 미세혈관을 구분하기에는 한계가 있었다. 이를 보완하기 위해 개발된 기술이 'ULM'(초음파 국소화 현미경)이다. 혈액 속에 있는 초음파 조영제(마이크로버블)를 따라가며, 그 움직임을 일일이 추적해 미세혈관의 구조를 초고해상도로 재구성하는 기술이다.
하지만 이 기술은 장시간 실험이나 즉시 결과를 확인해야 하는 실제 의료 현장에는 적용이 어렵다는 한계가 있었다.
이에 연구팀은 초음파 신호 중 핵심 정보만 남기고 불필요한 데이터를 과감히 줄이는 새로운 분석 방식을 고안했다. 그 결과, 데이터 용량은 줄었지만 영상의 선명도는 거의 변함이 없었고, 처리 속도는 훨씬 빨라졌다고 연구팀은 설명했다.
유재석 교수는 "이번 기술을 활용해 개발 중인 비침습 초음파 뇌자극 기술과의 융합을 통해 각종 다양한 뇌질환 진단 치료에 활용할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단(NRF) 과학기술정보통신부 및 교육부에서 지원하는 우수신진연구와 글로컬랩, DGIST R＆D Program의 지원을 받아 수행됐으며, 의료 초음파 분야의 세계적 학술지 'Ultrasonics'에 게재됐다.
