포스텍 김철홍 교수 연구팀, 조직검사 방법 개발
  • 조석현기자
포스텍 김철홍 교수 연구팀, 조직검사 방법 개발
  • 조석현기자
  • 승인 2021.09.15
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가천의대 연구팀과 공동 개발
수술 중 머신러닝 기반으로
복잡한 절차 없이 검사 가능
수술 안정성·신뢰 향상 기대
포스텍과 가천의대 연구팀이 수술 중 바로 머신러닝 기반 조직검사를 하는 방법을 개발했다.

포스텍에 따르면 김철홍<사진> 포스텍 전자전기공학, IT융합공학, 기계공학과 교수 연구팀이 가천의과대학교 연구팀과 공동연구를 통해 초고속 MEMS 스캐너 기술을 합한 자외선 광음향 영상 기술을 이용해 수술 중 동결, 절편 및 염색 등의 복잡한 절차 없이 실시간으로 병리조직검사가 가능한 머신러닝 기반 실시간, 비표지 조직검사 장치를 개발했다.

이번 연구는 광학 분야 국제 과학 저널인 ‘레이저 앤 포토닉스 리뷰’ 9월호 표지논문으로 선정됐다.

암 절제 수술 동안 종양 부위를 확인하기 위해서 병리조직검사가 필수다.

이때 시행되는 방법으로는 지금까지 동결절편검사가 주로 이뤄졌는데, 복잡한 처리과정 때문에 수술 시간을 지연시키고, 해석 오류를 유발할 수 있다는 단점이 있다.

연구팀은 이런 단점을 극복하기 위해 새로운 비표지 병리조직검사 방법으로서 1축 MEMS 스캐너를 활용한 초고속 반사형 자외선 광음향 현미경 시스템을 제안했다.

광음향 영상기술이란 별도의 조영제 없이 3차원 영상이 가능하고 높은 해상도의 광학 영상 장점과 깊은 곳까지 영상화할 수 있는 초음파 영상의 장점이 결합돼 작은 세포 기관, 생체 조직부터 큰 장기 기관까지 구조적, 기능적 영상이 가능하다.

이번에 개발된 현미경을 통해 쥐와 사람의 조직에서 비표지적 세포핵 영상화를 증명했다.

또 현미경은 초고속 MEMS 스캐너를 활용해 영상 속도를 크게 개선했다.

뿐만 아니라 실제 암환자로부터 절제된 임상조직에 병리조직검사를 수행하고 이를 머신러닝 기반으로 정량화함으로서 이 현미경이 수술 중 병리조직검사 방법으로 사용될 수 있다는 잠재력을 입증했다.

김철홍 포스텍 교수는 “이 현미경 시스템을 적용한다면 수술 중 병리조직검사에 있어 수술 시간을 획기적 감소할 수 있고, 수술과 치료의 안정성, 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.


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