[메디칼트리뷴 김준호 기자] 조영제없이도 매우 선명한 영상을 얻을 수 있는 테라헤르츠 영상기술이 뇌종양 치료 성적을 높일 수 있다는 연구결과가 나왔다.
연세대 의대 서진석‧지영빈‧오승재 교수(영상의학과, 연의-생공연메디컬융합 연구소), 장종희‧강석구 교수(신경외과)와 연세대 기계공학과 주철민 교수 연구팀은 테라헤르츠 영상으로 뇌종양 진단의 정확도를 높이는 방법을 개발했다고 Scientific Reports에 발표했다.
대표적인 뇌종양의 하나인 뇌교종은 뇌에 영양을 공급하는 신경교세포에서 발생하며, 뇌조직이 손상돼 마비, 언어장애, 의식저하, 경련 등의 증상을 유발하며, 뇌압이 상승해 두통이나 구토, 의식장애를 가져온다.
악성인 경우는 생존기간이 평균 12~15개월로 예후가 좋지 않다. 외과적 수술로 암을 제거하는게 최선의 방법. 하지만 정상 뇌조직과의 경계가 불분명한데다 육안으로 구분이 힘들어 완전 제거가 쉽지 않다.
최근들어 뇌항법장치 시스템과 수술 중 MRI, 특수조영제 형광영상 등으로 수술 성공률은 높아졌지만 조영제로 인한 호흡곤란이나 쇼크, 심혈관 증상 등의 부작용이 뒤따른다. 게다가 수술 중 실시간 측정이 어렵고 일부 뇌교종은 진단 자체가 힘들다.
이를 대체하는게 테라헤르츠 영상이다. 빛의 직진성과 전자파의 투과성을 동시에 가진 독특한 전자기파인 테라헤르츠는 X레이에 비해 에너지가 낮아 인체에 해가 없는데다 생체 구성 성분에 민감하게 반응한다.
따라서 병리조직진단이나 분자연구, 농작물 재배 등에 적용하기 위한 연구가 진행 중이다. 의학분야에서는 유방암이나 피부암 진단에 활용하기 위한 연구 중이다.
연구팀은 테라헤르츠 의료영상의 뇌교종 검출에 대한 효과를 증명하기 위한 쥐실험을 실시했다.
우선 뇌교종 세포를 주입한 실험쥐 4마리에서 샘플을 체취한 뒤 테라헤르츠 의료영상을 촬영하고, 특수조영제를 이용한 의료영상과 조영제없이 촬영한 최신 광학 의료영상을 비교했다. 결과 테라헤르츠 의료영상이 뇌교종을 더 민감하게 검출했다.
환자 14명에서 체취한 뇌교종 검체에서도 테라헤르츠 의료영상을 통해 100% 검출했다. 뇌교종 세포를 주입한 살아있는 실험쥐를 대상으로 실시된 생체실험에서도 뇌교종을 진단할 수 있는 것으로 확인됐다.
서진석 교수는 "수술 도중에 조영제없이 실시간으로 뇌교종을 모두 확인할 수 있는 만큼 정상 뇌신경세포를 최대한 보호하고 뇌교종만 적출 할 수 있는 방법이 나왔다"면서 "동물실험과 인체 검체 실험, 생체 내 실험을 모두 거쳐 테라헤르츠 의료영상의 유효성을 검증했다"고 설명했다.