ETRI, 'PET 대체' 뇌 종양 탐색기술 개발…"방사능 걱정 덜었다"

세계 최대 125㎜급 MPI 기술, 인체적용 가능성 확보

인체 무해한 산화철 활용, 방사능 없이 질병 진단

[대전=뉴시스] 산화 나노입자 기반의 MPI 시스템 이미징 결과. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 방사능 걱정없이 암이나 특정 질병을 찾아내는 양전자 단층촬영(PET) 대체기술을 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 산화철 나노입자를 이용한 의료영상(I(Magnetic Particle Imaging·MPI) 기술을 이용, 125㎜급 세계 최대 시야각(FOV)을 갖는 영상장비 개발에 성공했다고 1일 밝혔다.

양전자 단층촬영(PET)은 방사능 의약품을 환자가 섭취하거나 주사한 뒤 핵의학 영상기기로 의약품의 반응정도를 촬영해 암이나 종양과 같은 병변을 찾아내는 영상진단 기술이다.
 
영상진단 장비 중 가장 흔하게 활용되는 컴퓨터 단층촬영(CT)이나 자기공명영상(MRI)은 인체의 구조적인 이상을 진단하는 반면 PET는 인체 내 생체조직의 생화학적, 기능적 이상을 진단해 암·뇌종양의 진단과 함께 치매 조기진단 등 다방면에 활용할 수 있다는 장점이 있다.

하지만 PET의 방사성 의약품을 환자가 섭취해야만 한다는 한계가 있다. 극미량이지만 방사성 물질이 인체 내부에 들어와 내부피폭이 이뤄지며 이에 따라 검사 횟수나 환자의 몸 상태에 따라 제약이 많다.

이번에 ETRI가 개발한 기술은 인체에 무해한 산화철 나노입자를 활용해 PET를 대체할 수 있다. 산화철 나노입자는 인체에 무해할 뿐만 아니라 연속적으로도 사용할 수 있어 만성 질환의 추적, 조기 진단에 효과적일 것으로 기대된다.

이에 앞서 연구진은 지난 2019년 40㎜ 수준의 MPI 장비 개발했었고 올해는 125㎜ 수준의 시야각(FOV)을 갖는 장비 개발에 성공했다. 혼합전자기장 분석 기술(FMMD) 및 영구 자석 배열을 이용한 자기장 방식의 MPI 기술로 세계 최대 크기의 시야각(FOV)을 확보, 향후 인체 적용에 한 발짝 더 다가섰다.

MPI 기술을 개발키 위해 세계적인 의료영상 장비 업체 및 의료기술선진국 등에서 원천기술 확보를 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있으나실제 성공한 곳은 ETRI를 비롯해 네 곳에 불과하고, 직경도 40㎜ 이하의 수준이다.

특히 연구진은 자기장 발생장치를 비롯한 중앙 제어시스템과 제어SW 등 장비에 필요한 원천기술 대부분을 독자 개발했다. 또 직경은 기존 장비의 세 배인 125㎜ 수준으로 실험용 생쥐뿐만 아니라 토끼 같은 소동물을 활용한 생체 적용이 가능한 크기다.

연구를 주도한 ETRI 필드로보틱스연구실 정재찬 박사는 "이 기술의 의미는 기존 장비의 시야각(FOV) 한계를 극복, 인체에 적용할 수 있는 수준까지 가능성을 보여줬다는데 있다"며 "기술을 더 고도화하고 실제 상용화까지 진행해 의료 부담을 줄이고 국민이 건강한 삶을 영위할 수 있도록 기여하겠다"고 말했다.
 
공동연구를 수행한 을지대학교 유홍일 교수는 “인체에 무해한 산화철 나노입자를 이용한다는 점에서 환자의 부담을 경감할 수 있고 다양한 질환의 병변 부위를 확인할 수 있다는 점에서 기존 영상장비와 차별화되는 원천기술이라 판단된다"고 강조했다.


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