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[더파워뉴스]초강력 초음파로 수술없이 암·종양만 정밀 제거

KIST, 목표 생체조직만 제거하는 기술원리 밝혀내

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고강도 집속초음파 기반 생체조직 파쇄 기술 개념도[사진제공=KIST]
[더파워 심우성 기자]


초강력 초음파로 주변 조직에 영향없이 암이나 종양만 정밀하게 제거할 수 있는 기술이 곧 탄생할 전망이다.

지난해 기존 초음파보다 수십배 강력한 메가파스칼(MPa) 세기를 갖는 초음파로 종양을 제거할 수 있는 원리를 밝혀냈던 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 24일, 이를 더 발전시켜 주변조직에 전혀 영향을 미치지 않고 정밀하게 목표만 제거할 수 있는 원리를 밝혀냈다고 밝혔다.

연구원에 따르면, 열을 이용하지 않고 물리적으로 조직을 파괴하는 이 기술에서 강력한 초음파를 받은 목표 지점에는 수증기 기포가 생겨나는데, 발생되는 1차 기포의 운동에너지에 의해서 목표한 종양 조직을 물리적으로 파괴할 수 있었다.

문제는, 목표 지점뿐만이 아니라 그 주변에서도 순차적으로 2차로 여러 미세 기포들이 동시 다발적으로 생성돼 원치 않는 부위까지 파괴될 수 있었다.

KIST 연구팀은 후속연구를 통해 초강력 초음파를 이용해 종양조직을 제거 할 때 생성되는 2차 미세 기포의 발생 원리를 밝히기 위해 수학 모델을 개발하고, 초음파에 의해 생긴 1차 수증기 기포가 초음파 진행에 미치는 영향을 연구했다.

그 결과, 수증기 기포에 의해서 전방위로 퍼져 나가는 초음파와 지속적으로 입사되는 집속 초음파의 간섭이 그 원인이고 간섭되는 범위에서 2차 기포가 발생한다는 사실을 밝혀냈다.

초고속카메라를 이용해 촬영한 결과, 초음파가 간섭되는 범위와 2차 미세기포가 실제 생성되는 위치가 일치하는 것을 확인했다.

이 연구 결과는 2차 미세 기포가 생성되는 원리를 설명하는 것뿐만 아니라, 그 범위를 예측함으로써 보다 안전하게 타겟 조직만을 정밀하게 제거할 수 있는 가능성을 제시했다.

KIST 박기주 박사는 “이번 연구는 초음파 초점에서 수증기 기포 발생 후에 초음파 산란효과에 의해서 미세 기포들이 순차적으로 생성된다는 것을 규명한 것으로, 개발된 수학 모델을 이용하면 기포의 발생 위치 및 파괴되는 종양 조직의 범위를 사전에 예측하는 것이 가능하다”고 설명했다.

또 “이를 위해서는 수술 기술의 안전성 및 유효성을 동물 모델을 대상으로 우선 평가해야 되고, 초음파 치료 과정을 실시간으로 모니터링할 수 있는 기술의 개발이 필요하다”고 덧붙였다.

심우성 기자 woosungshim@naver.com
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