초음파로 미세혈관까지 본다.. 최대 5배 뚜렷해져

왼쪽 사진은 기존 초음파 영상이며, 중간은 조영제를 투여한 기존의 대조도 향상 초음파 도플러 혈관 영상 기법으로 촬영한 영상이다. 오른쪽 사진은 이번에 새로 개발된 초해상도 초음파 영상 기법으로 촬영한 사진이다. 기존 초음파 영상 기법에서는 미세혈관구조의 관찰이 불가능했지만, 개발된 초해상도 초음파 영상 기법을 활용하면 수십마이크로미터에 불과한 세밀한 미세혈관 구조의 관찰이 가능하다.

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 초음파 영상의 해상도를 최대 8배까지 높이는 기술을 개발했다. 초음파 영상의 공간 해상도의 한계라고 여겨졌던 음향회절한계를 극복한 것이다. 독맥경화로 인한 경화반의 파열취약성을 확인하거나 뇌의 실시간 혈류변화 등 다양한 질병 치료를 위한 눈의 역할을 할 기술로 평가 받는다.

유재석 대구경북과학기술원 로봇공학전공 교수의 연구팀과 미국 피츠버그 의과대학 연구팀은 초해상도(Super-resolution) 초음파 영상 기술을 개발해, 관련 연구 결과가 신장학 분야 국제 학술지인 키드니 인터내셔널에 실렸다고 2일 밝혔다.

연구팀은 초음파 조영제의 개별 신호를 구분해 위치를찾아내는국지화 기술을 이용해 4~5배 이상 해상도가 향상된 영상을 구현하는데 성공했다. 이 기술을 활용하면 최대 32마이크로미터 크기의 미세혈관을 관찰할 수 있다. 기존에는 150~200마이크로미터 정도 크기의 미세혈관만 확인할 수 있었다.

연구팀은 영상 처리 속도도 끌어올렸다. 천문학에서 사용하는 신호처리 기법인 디컨볼루션을 적용해 데이터 수집기간을 기존보다 150배 가까이 줄였다. 수분에서 1초 이내에 영상을 처리할 수 있게 된 것이다. 연구팀은 이 기술을 활용해 기존 초음파로는 관찰할 수 없었던 급성신장손상이 만성진장질환으로 진행되는 경과를 관찰하는데 성공했다.

유재석 로봇공학전공 교수는 "이번에 개발한 기술은 기존의 초음파 영상기기로는 진단이 불가능했던 병의 진행을 관찰해 그 실효성이 입증됐다"며 "현재 초해상도 영상을 3차원으로 구현할 수 있는 기술을 연구 중으로, 향후 실제 임상에서 사용가능한 기술로 발전시킬 것"이라고 말했다.

초해상도 초음파 영상 기법을 이용해 급성신손상이 있는 신장을 모니터링한 결과다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr