3D촬영이 가능한 심장동맥 내시경 시스템 개발

초당 500장 촬영 가능

관상동맥(심장동맥) 안쪽을 고해상도로 관찰할 수 있는 기술이 개발돼 심근경색 등 심장 질환의 정확한 진단이 가능해 질 것으로 보인다.

KAIST(총장 강성모)는 오왕열 기계공학과 교수 연구팀이 영상의 왜곡 없이 관상동맥 내부를 정확히 촬영할 수 있는 ‘관상동맥 내시현미경 시스템’을 개발했다고 4일 밝혔다.

연구팀은 인간과 비슷한 돼지 심장의 3차원(3D) 미세구조 관상동맥 내부를 단일 심박 내에 초고속으로 고해상도의 이미지를 얻는데 성공했다.

이는 급성 심근경색으로 대표되는 관상동맥 질환의 정확한 진단과 치료에 새로운 지평이 열릴 것으로 기대된다.

급성 심근경색은 심장근육에 혈액을 공급하는 관상동맥이 좁아지고 막혀 심장박동이 중지돼 갑작스럽게 죽음에 이르는 병으로, 돌연사의 가장 큰 원인이다.

따라서 급성 심근경색의 예측은 매우 중요해 의료진이 정확하게 진단할 수 있는 자료가 필요하다.

기존 광단층영상기술(OCT) 기반의 혈관 내시경은 현재 가장 높은 해상도의 심혈관 내부 영상을 제공하지만, 일반적으로 초당 100장 정도의 촬영이 가능해 관상동맥 전체의 영상을 획득하는 데는 최소 3∼5초가 걸린다.

이 시간 동안 발생한 심장 박동은 혈관의 반복적인 수축 및 팽창을 일으켜 정상적인 혈관도 좁아진 것처럼 울퉁불퉁하게 보이는 영상왜곡 이어진다.

그러나 연구팀이 개발한 기술은 초당 500장 촬영이 가능해 가장 움직임이 적은 영역을 자동적으로 포착한다.

이는 영상왜곡 없이 7cm 길이의 관상동맥을 0.7초 사이에 촬영해 고해상도 영상을 확보할 수 있다.

오 교수는 “심혈관 내 플라크 형태 분석과 스텐트(혈관 확장을 위해 혈관에 삽입하는 구조물) 삽입 등에 유용하게 사용 가능할 것으로 기대된다”며 “환자에 적용하고자 식약처 승인을 받기 위한 과정을 준비 중”이라고 전했다.

연구 결과는 심혈관분야의 임상저널인 지난 5월 ‘미국심장학회 학술지(JACC)’에 게재됐다. 최소망 기자 somangchoi@