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POSTECH-경북대 공동연구진이 개발한 4중 융합 영상 시스템으로 광음향과 광간섭으로 동시에 촬영한 쥐 눈 영상. 광음향은 쥐 눈의 혈관을 나타내고, 광간섭은 쥐 눈의 구조를 나타낸다. POSTECH 제공 

[파이낸셜뉴스] 포항공과대학교(POSTECH)는 국내 공동연구진이 초음파 검사 한 번만으로 안질환, 종양은 물론 몸속 환경을 들여다볼 수 있는 '4중 융합 영상 시스템'이 세계 최초로 개발했다고 9일 밝혔다.

연구진은 4중 융합 영상 시스템이 안과 질환이나 종양 영상 진단은 물론 헬스케어나 의료 분야, 모바일, 자동차, 로봇, 비파괴검사 등 초음파와 광학 센서가 쓰이는 다양한 산업 분야에서도 광범위하게 사용될 것이라고 전망했다.

연구진은 레이저가 통과할 수 있는 투명한 초음파 트랜스튜서를 개발했다. 연구진이 개발한 투명 초음파 트랜스듀서는 세계 최초로 하나의 영상 시스템에서 초음파, 광음향, 광간섭, 형광의 4중 융합 영상을 얻을 수 있다.

연구진은 실제 투명 초음파 트랜스듀서가 결합된 4중 융합 영상 시스템을 안과용 영상 진단기기에 접목해 생쥐를 관찰했다. 그 결과, 쥐 눈의 생체 내 화학적 화상 및 봉합사로 인한 각막 신생 혈관, 구조적 변화, 백내장, 염증 등 여러 가지 역학적 변화를 종합적으로 확인할 수 있었다.

또 종양 영상 진단기기로 활용할 경우, 흑색종에 걸린 쥐를 촬영한 결과 조영제 없이 흑생종, 주변 혈관의 산소포화도, 그리고 조직을 다양하게 시각화할 수 있었다.

이와함께 분자 영상이 가능해 유방암에 걸린 쥐에 인체에 무해한 조영제를 주사한 후 다양한 영상을 획득하고 관찰해 유방암도 진단할 수 있었다.
 

POSTECH-경북대 공동연구진이 레이저와 투명 초음파 트랜스듀서를 동축으로 결합해 개발한 4중 융합 영상 시스템. POSTECH 제공

이번 연구결과는 세계적 권위지 '미국립과학원회보(PNAS)'에 지난 8일 게재됐다. 

monarch@fnnews.com 김만기 기자

J. Park, B. Park, T. Kim, S. Jung, W. Choi, D. Yoon, J. Kim, S. Jeon, D. Lee, U. Yong, J. Jang, W. Kim, [H. Kim*, U. Jeong*, H. Kim*, and C. Kim*], “Quadruple Fusion Imaging via Transparent Ultrasound Transducer: Ultrasound, Photoacoustic, Optical Coherence, and Fluorescence Imaging”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 118, pp. e1920879118 (2021). IF: 9.412