[김철홍 교수팀, 의료 영상의 미래를 변화시킬 핵심 기술 광음향 영상 리뷰 논문 보고]

전자전기공학과 · IT융합공학과 · 기계공학과 · 융합대학원 김철홍 교수, 전자전기공학과 박정우 박사후연구원(現 경북대 의생명융합공학과 교수), 인공지능연구원 최성욱 박사후연구원(現 미국 스탠포드대 박사) 연구팀이 최근 독일 에를랑겐대 병원(University Hospital Erlangen) 페르디난드 크닐링(Ferdinand Knieling) 교수, 영국 캠브리지대 사라 본디크(Sarah Bohndiek) 교수, 미국 칼텍 리홍 왕(Lihong V. Wang) 교수팀과 함께 광음향 영상(Photoacoustic Imaging) 기술의 원리부터 실제 임상 적용사례 및 과제를 총망라한 리뷰 논문을 ‘네이처 리뷰 엔지니어링(Nature Reviews Bioengineering)’에 보고했다.

최근 광음향 영상 기술이 X-ray나 CT를 대체할 차세대 의료 영상 기술로 떠오르고 있다. PAI 기술은 레이저를 쏘아 조직이 순간적으로 팽창하면서 발생하는 소리를 감지해 영상을 생성하는 기술로, 방사선 없이도 수 cm 깊이에 있는 조직의 형태, 기능, 분자적 정보를 안전하고 정확하게 얻을 수 있다. 학계는 이를 통해 암과 심혈관 질환, 염증성 질환 등의 조기 진단과 맞춤형 치료가 가능해질 것으로 기대한다.

이번 논문에서 연구팀은 광음향 영상 기술의 원리와 함께 피부, 근골격계, 심혈관계, 림프계, 신경계 등 다양한 의료 분야에서의 임상 연구 사례를 다뤘으며, 광음향 영상의 상용화를 위해 해결해야 할 기술적 · 산업적 과제도 제시했다.

특히, 연구팀은 국제 표준화 필요성, FDA 승인 절차 등과 함께 보험 등재의 중요성을 강조했다. 또, 연구팀은 PAI 기술이 인공지능과 결합하여 대규모 데이터를 자동으로 분석하고, 이를 적용한 제품이 개발된다면 의료 비용 절감 및 개인 맞춤형 의료 서비스에 혁신을 가져올 것으로 기대된다고 말했다.

 

김철홍 교수는 “이번 리뷰 논문은 광음향 영상의 기술성과 임상적 혁신성뿐만 아니라 의료기기로서의 인증 허가 절차, 국제 표준화, 보험 등재를 통한 상용화 내용을 다룬 최초의 리뷰 논문으로 그 의미가 매우 크다”라며 연구의 의의를 전했다.

한편, 이번 연구는 교육부 대학중점연구소사업, 과학기술정보통신부 중견연구 사업 및 브릿지융합연구개발사업, 범부처전주기의료기기연구개발사업, BK21의 지원을 받아 수행됐다.

DOI: https://doi.org/10.1038/s44222-024-00240-y