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암·정상조직 구분 영상 보며 수술할 날 온다

연세대 교수팀, 테라헤르츠 영상 활용법 개발



수년 안에 암과 정상조직을 구분할 수 있는 ‘테라헤르츠 영상’을 보며 뇌교종·유방암 등의 제거 수술을 할 수 있게 된다.

연세대에 따르면 서진석(영상의학과), 지영빈·오승재(메디컬융합연구소), 장종희·강석구(신경외과), 주철민(기계공학과) 교수팀이 테라헤르츠 영상으로 뇌교종과 정상 뇌조직의 경계를 찾아내는 방법을 개발하고 유효성을 입증했다.

연구팀은 뇌교종 세포를 주입한 실험 쥐 4마리에서 샘플을 채취한 뒤 테라헤르츠 의료영상을 촬영한 결과 특수조영제를 이용한 기존 의료영상보다 뇌교종을 더 민감하게 검출할 수 있었다. 실험쥐를 대상으로 뇌교종 제거 수술을 하면서 테라헤르츠 의료영상으로 조영제 없이 실시간으로 뇌교종을 확인할 수 있다는 사실도 확인했다. 14명의 환자에게서 채취한 뇌교종 검체도 구분할 수 있었다.

이 의료기기가 실용화되면 진단 정확도를 높이는 것은 물론 정상 뇌신경세포를 최대한 보호하면서 뇌교종 부위만 제거하는 수술에 성큼 다가서게 된다. 지 박사는 “연구자 시험평가를 거쳐 수술실에서 임상시험에 쓸 수 있는 수준의 테라헤르츠 영상 의료기기를 개발하는 데 3~5년쯤 걸릴 것”이라며 “세계적으로 개발 사례가 몇 건에 불과해 신시장을 개척할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

암·정상조직 구분 영상 보며 수술할 날 온다
실험쥐의 뇌교종 부위를 선명하게 볼 수 있는 테라헤르츠 영상과 현재 병리검사 등에 쓰이는 뇌조직 염색 사진 및 광학단층영상. /사진제공=연세대 세브란스병원

최근 뇌교종 수술의 성공률을 높이기 위해 뇌항법장치 시스템과 자기공명영상(MRI), 특수조영제 형광영상 등을 이용하고 있지만 조영제 사용에 따른 호흡곤란·쇼크·심혈관 증상 등의 부작용과 수술 중 실시간 측정이 어렵고 일부 뇌교종은 진단이 힘들다는 한계가 있다.

테라헤르츠파는 빛의 직진성과 전자파의 투과성을 동시에 갖고 있으며 X선에 비해 에너지가 낮아 인체에 해가 없다. 생체 구성성분에 민감하게 반응하기 때문에 해외에서도 유방암·피부암 등의 병리조직진단 등에 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다.

악성 뇌교종은 악성 뇌종양 중 가장 흔한데 정상 뇌조직과의 경계가 불분명하고 육안으로 구분이 안 돼 완전히 제거하는 것이 불가능에 가깝다. 환자의 평균 생존기간도 12~15개월에 불과하다. 뇌교종은 뇌에 영양을 공급하는 신경교세포에서 발생하는 암으로 뇌 조직을 손상시켜 마비·언어장애·의식저하·경련 등을 유발한다.

이번 연구결과는 네이처 출판그룹에서 발간하는 ‘사이언티픽 리포트’에 실렸다. /임웅재기자 jaelim@sedaily.com


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