세계 최초 스펙트럴 CT와 생체형광영상 동시에 얻을 수 있는 융합영상진단기기 개발
‘스펙트럴 CT 융합 영상 진단기기 시스템’을 통해 본 쥐
한국전기연구원(KERI 원장 박경엽)은 최근 주요사업으로 추진한 ‘암 조기 진단용 스펙트럴 CT 및 생체형광 융합 영상진단시스템’ 기술이 테스트·측정·제어 솔루션 분야의 글로벌 기업인 내쇼날인스트루먼트사(NI)가 개최하는 ‘NI Engineering Impact Awards 2017(NI EIA 2017)’의 ‘선행연구(Advanced Research)’ 분야 결선 진출 2개 기술 중 하나로 선정됐다고 밝혔다.
올해로 9회째를 맞는 ‘NI EIA 2017’는 7개 산업부문(선행연구, 우주·국방, 전자·반도체, 에너지, 산업기계 및 제어, RF 및 이동통신, 교통 및 중장비)에서 혁신적인 기술을 선정하는 글로벌 기술공모전이다. 매년 25개국 이상에서 100~200여개 지원팀을 대상으로 한다.
△얼마나 혁신적이고 △가치가 있으며 △인류 발전에 기여할지 등에 관한 중점 심사를 거쳐 최종 우승기술이 선정된다.
한국전기연구원(이하 ‘KERI’) RSS센터(센터장 진승오)가 개발한 기술은 높은 해상도를 통해 정확한 암 조기 진단 및 치료기술을 개발하는데 기여하는 기술이다. 일반적으로 X선을 이용하는 CT 영상은 뼈와 조직을 흑백 영상으로 표현하고 있어 해상도도 낮고, 특정 조직의 영상 분리 등 선택적인 영상을 획득하는데 많은 어려움을 가지고 있다.
이러한 한계를 극복하기 위해 컬러카메라에 해당하는 광자계수검출기(PCD;Photon Counting Dector) 기술을 활용한 스펙트럴 CT가 주목받고 있다. 이를 통해 뼈와 연조직 등 특정 조직의 영상만 분리할 수 있으며, 조영제를 통해 영상을 다양하게 활용할 수도 있다.
KERI 연구진은 이러한 스펙트럴(Spectral) CT와 생체형광영상을 하나의 장비로 얻을 수 있는 전임상용 융합 영상 진단기기를 개발했다.
특히 깨끗한 영상을 위한 특수 캘리브레이션 기술이 들어간 광자계수검출기(PCD) 기술, 그리고 촬영된 영상을 원하는 조직이나 물질만을 선택적으로 분리하는 기술과 이를 단층으로 재구성하는 스펙트럴 CT 영상 복원 기술, 고감도 형광 검출 기술 등 다양한 기술들을 하나로 통합하고 작동하게 하는 세계 최초의 기술이라는 점에서 그 혁신성과 우수성을 인정받았다.
개발된 융합 영상 진단기기는 주로 암 조기 진단 및 치료 기술 분야에서 많은 기여를 할 것으로 기대된다. 형광 영상의 경우 피부에서 깊숙이 들어갈수록 빛의 낮은 투과도와 산란 등의 문제가 발생해 영상을 획득하는데 많은 어려움이 있었다.
하지만 스펙트럴 CT 기술을 통해 피부 깊이에 제약을 받지 않고 높은 해상도의 영상을 획득함으로써 정확한 병변 진단 및 치료기술을 개발할 수 있게 됐다. 이를 통해 암의 존재 유무 및 전이 정도, 치료 현황 등에 대한 기능적인 영상과 실험동물의 해부학적 정보를 동시에 획득할 수 있어 지금과는 차원이 다른 새로운 영상진단 기술을 제공하게 될 전망이다.
KERI RSS센터 진승오 센터장은 “NI EIA의 선행연구 분야는 인도 IIT공과대학, 미국 MIT 등 세계적으로 권위 있는 기관만이 수상한 최첨단 기술의 각축장으로, 국산 기술이 결선에 진출만으로도 그 의미가 크다”고 밝히며 “향후 국내 유수 대학 병원과 공동으로 전임상 심화 연구를 위한 협력을 추진하고 나아가 국내 기업을 대상으로 기술 사업화도 추진할 계획”이라고 밝혔다.
한편 ‘NI EIA’는 국가별로 엄선된 팀만이 참가 신청을 할 수 있으며 분야별로 약 20대 1의 경쟁률을 가지고 있다. EIA 결선은 전 세계 국가별 지역 컨테스트 심사를 거쳐 7개 분야 총 15개의 사례가 제출됐다.
‘선행연구(Advanced Research)’ 부문에서는 한국의 KERI 연구팀과 미국 MIT 연구팀이 최종 우승후보로 선정돼 우승자를 가린다. 우승자 선정과 시상식은 5월 23일 미국 텍사스주 오스틴컨벤션센터에서 개최되는 ‘NI Week’ 행사의 일환으로 개최될 예정이다.
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