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방사선 치료 후 암 조직변화 정확한 영상화 가능성 제시

[라포르시안] 한국원자력의학원(원장 김미숙)은 박지애 박사와 경희대학교 김형중 박사 공동연구팀이 자기공명영상(MRI) 기반의 도전율 영상을 이용해 방사선 치료 후 암 조직 및 주변 정상조직의 변화를 보다 정확하게 영상화할 수 있는 가능성을 제시했다고 18일 밝혔다.

MRI 검사는 방사선 치료 반응을 평가하는 중요한 방법이지만 기존 검사기법은 조직변화를 영상으로 보여주는 민감도 및 대조도가 낮아서 진단의 정확성이 떨어지는 문제가 있었다.

연구팀은 기존의 MRI 기법과 함께 물질에서 전류가 흐르는 정도를 나타내는 도전율 영상을 이용해 방사선 조사에 의한 조직변화를 관찰하고 그 결과를 비교 분석했다.

정상 쥐의 뇌에 방사선을 쪼인 후 조직변화를 영상으로 보여주는 민감도를 측정한 결과 기존 MRI 기법인 T2강조영상 및 확산강조영상에서는 최대 20% 이내였으나 도전율은 최대 250%로 높게 나타났다.

기존 기법은 시간에 따른 조직변화의 양상이 불규칙적이지만 도전율은 조사 직후부터 시작해 시간 경과에 따른 변화가 일관성 있게 관찰됐다.

정상 쥐의 뇌 영역에 방사선을 조사하고 4일까지 도전율 영상을 획득하여 비교한 결과, T2 강조영상 및 T2 지도에서는 신호의 변화를 확인할 수 없었고 ADC 지도에서는 시간이 지날수록 점진적으로 증가하는 양상을 보였다. 반면 도전율 영상은 방사선 조사 후 큰 신호 강도의 변화가 관찰되었다. 물 팬텀을 이용한 방사선 조사 실험을 통해 방사선 조사에 의한 뇌 영역의 신호 변화는 방사선에 의한 물 분자의 이온화에서 기인했음을 확인했다. 사진 제공: 한국원자력의학원

방사선 치료는 조직성분의 이온화를 유발하므로 방사선을 조사한 조직은 그렇지 않은 조직에 비해 이온이 많이 생성되고 이로 인해 도전율이 현저하게 증가해 MRI 촬영 영상에서 높은 민감도를 갖는 대조도 정보를 보여준다.

이번 연구결과는 미국 전기전자공학회(IEEE)에서 발간하는 의공학 및 의료영상분야 국제 전문 학술지(Transactions on Medical Imaging) 최근호에 게재됐다.

연구팀은 "이번 연구성과를 토대로 의료영상장비의 방사선에 의한 생물학적 영향을 도전율 영상을 이용해 평가하고 나아가 방사선 사고에 의한 피폭 및 일상생활 방사선에 의한 영향을 도전율 영상을 이용해 평가할 수 있는 기술을 구축할 예정"이라고 말했다.

김상기 기자  bus19@rapportian.com

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