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산업바이오&ICT
관상동맥 내시현미경 국내 연구진 개발…"심근경색 예측 기대"

초당 500장 촬영 가능해 향후 심혈관 내 플라크 형태 분석 등에 쓰일 것으로 기대

관상동맥 OCT로 영상으로부터 얻은 관상동맥 3차원 구조 복원 영상. 좌측의 단일심박 초고속 관상동맥 OCT로 획득한 3차원 영상은 혈관의 형태와 삽입한 스텐트의 구조를 정상적으로 잘 보여주고 있음에 반해 우측의 기존 관상동맥 OCT로 획득한 3차원 영상에서는 혈관의 형태와 삽입한 스텐트의 구조가 심장 박동에 의해 심하게 왜곡됐다./사진=카이스트




카이스트(KAIST) 기계공학과 오왕열 교수 연구팀이 영상왜곡 없이 관상동맥 내부를 정확히 볼 수 있는 관상동맥 내시현미경 시스템을 개발했다고 4일 밝혔다.

기존 광단층영상기술(OCT)에 기반한 혈관 내시경은 가장 높은 해상도의 심혈관 내부의 영상을 제공해 주목받고 있다. 하지만 초당 100장 정도의 속도로 이미징을 수행, 관상동맥 전체의 영상을 획득하려면 최소 3~5초가 소요된다. 이 동안 일어난 수차례의 심장 박동은 반복된 혈관의 수축과 팽창을 유도하게 되고 정상적인 혈관이라도 마치 좁아진 것처럼 울퉁불퉁하게 보여지는 영상왜곡이 발생했다. 그만큼 진단의 정확도가 떨어질 수밖에 없었던 것이다.

이번 오 교수 연구팀이 개발한 시스템은 이런 한계점을 극복했다. 초당 500장 촬영하는 고속 관상동맥 및 심박을 모니터링해 가장 움직임이 적은 영역을 자동적으로 포착 후 이미징을 수행한다. 이를 통해 심장 박동으로 인한 영상 왜곡 없이 7센티미터 길이의 관상동맥을 0.7초 사이에 촬영해 내부 고해상도 영상을 확보할 수 있었다.



또 오 교수는 이를 살아있는 돼지의 관상동맥 내부 이미징에 적용함으로써 임상적용 가능성을 보였다는 평가를 받고 있다. 이로써 돌연사의 가장 큰 원인인 급성 심근경색을 미리 예측할 수 있는 자료 수집 등에 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 급성 심근경색은 심장표면에 존재하면서 심장근육에 혈액을 공급하는 관상동맥(coronary artery)이 좁아지고 막혀 심장박동이 중지돼 갑작스럽게 사망하는 질환이다. 급성 심근경색을 예측하는 것은 매우 중요하며 이를 위해서는 의료진이 정확하게 진단할 수 있는 자료가 필수적이다.

오 교수는 “심혈관 내 플라크 형태 분석과 스텐트(혈관 확장을 위해 혈관에 삽입하는 구조물) 삽입 등에 유용하게 사용 가능할 것으로 기대된다”며 “환자에 적용하기 위해 식약처 승인을 받기 위한 과정을 준비 중”이라고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 심혈관분야의 임상저널인 ‘미국심장학회 학술지(JACC Cardiovascular Imaging : Journal of American College of Cardiology Cardiovascular Imaging)’ 5월호에 게재됐다.

/권용민기자 minizzang@sedaily.com
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권용민 기자 minizzang@sedaily.com
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