포스텍 연구팀 공동연구, 뇌 종양 경계 탐지 규칙도

뇌종양과 정상 뇌 조직을 실시간으로 선명하게 구별할 수 있는 영상기술이 개발돼 뇌종양 수술에 도움이 될 것으로 보인다.

포항공과대학교(포스텍)는 기계공학과·융합생명공학부 김기현 교수, 통합과정 이승훈씨 팀이 전남대 의과대학 병리과 이경화 교수, 광주과학기술원 의생명공학과 정의헌 교수, 연세대 의과대학 신경외과 김의현 교수와 공동연구로 뇌종양과 정상 뇌 조직을 실시간 구별할 수 있는 고선명도 세포영상기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

악성 뇌종양은 일반적으로 종양과 정상 조직 경계부가 명확하지 않다.

정상부위 손상을 피하면서 종양을 정밀하게 제거하려면 신속한 구분이 필요하지만, 아직 임상에서 사용 가능한 기법이 없다.

현재 임상에서 사용하는 자기공명영상(MRI), 컴퓨터단층영상(CT), 수술 현미경 기술은 종양 위치 정보를 제공할 수 있지만, 해상도가 낮아 종양과 정상 뇌 조직 경계 구별이 어렵다. 종양 경계를 실시간으로 탐지하기 위해 개발한 광학 영상법은 민감도가 낮거나 고속영상이 불가능하다는 한계가 있다.

연구팀은 임상에서 사용하는 항생제인 목시플록사신을 세포 형광 표지자로 사용하는 세포영상법을 뇌종양 경계 탐지기술로 개발했다.

연구팀이 개발한 영상법은 초당 30프레임 이상 속도로 뇌세포를 영상화할 수 있다.

이 기술은 세포 단위 영상화 기법이어서 기존 방법보다 민감도가 높다고 연구팀은 설명했다.

연구팀이 세포 영상법으로 뇌종양 동물모델과 악성 뇌종양 환자 조직을 촬영한 결과 세포 밀도가 높고 불규칙하게 분포한 뇌종양과 정상조직을 구별할 수 있었다.

연구팀은 실시간 세포영상 자동 분석을 위해 뇌종양과 정상조직을 구분해 경계를 탐지하는 규칙도 개발했다.

또 이 기술로 뇌종양 수술 지도를 위한 펜 형태 세포 내시경을 개발할 계획이다.

연구성과는 저널 오브 바이오포토닉스 온라인판에 실렸다.

김기현 포항공대 교수는 “이번에 개발한 기술은 정밀 뇌종양 수술에 활용할 수 있어 악성 뇌종양 제거 수술의 성공률을 높이고 수술 후유증을 줄여줄 것으로 기대한다”고 말했다.

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