‘호라이즌 유럽’ 과제 선정…EU 최대 규모 연구혁신 프로그램

뇌전이 대사 영상 연구 본격화, 국제 공동연구 추진

▲ 연세대 의대 영상의학교실 송호택 교수

     연세의대가 유럽연합의 지원을 받아 뇌 대사를 고해상도로 촬영하는 영상기술을 개발한다.

연세대학교 의과대학 영상의학교실 송호택 교수는 최근 유럽연합(EU) 최대 규모의 연구혁신 프로그램인 ‘호라이즌 유럽’에 선정돼 ‘뇌 대사 영상을 위한 고해상도 양자 센싱’ 연구과제를 수행한다고 31일 밝혔다.

이번 과제는 독일의 엔비전 퀀텀 테크놀로지스와 울름대학교, 네덜란드 테슬라 다이내믹 코일스 등이 참여하는 국제 컨소시엄으로 진행된다. 총 250만 유로 규모로 3년간 수행될 예정이다.

호라이즌 유럽은 유럽연합이 주관하는 세계 최대 규모의 연구·혁신 프로그램 중 하나로, 첨단 기술과 학문 간 융합을 통해 미래 핵심 기술 개발을 수행한다. 이번 과제는 양자기술과 의료 영상기술의 융합을 통해 기존 영상기술의 한계를 확장하고 차세대 대사 영상기술 개발을 목표로 한다.

송 교수팀은 이번 연구에서 양자 센싱 기술과 초분극 탄소-13 자기공명영상(MRI)을 결합해 기존 영상 기법으로는 정밀하게 관찰하기 어려웠던 대사 변화를 고해상도로 측정하는 기술을 개발한다. 특히, 세포 대사와 산화환원 상태의 변화를 반영하는 정량적 대사 지표를 영상화하는 데 중점을 둘 예정이다.

양자 센싱 기술은 매우 미세한 신호를 측정하는 기술을, 초분극 탄소-13 MRI는 체내 대사를 실시간으로 영상화하는 MRI를 의미한다. 두 기술은 암의 크기나 형태뿐 아니라 암세포의 대사 활동까지 실시간으로 영상화하는 차세대 영상기술이다. 기존 MRI가 ‘어디에 암이 있는지’를 보여줬다면, 이 기술은 ‘암세포가 얼마나 활발하게 활동하는지’까지 확인할 수 있어 치료 효과를 더 빠르고 정확하게 평가할 수 있다.

특히 뇌전이는 전체 암 환자의 약 10~20%에서 발생하며, 병변의 크기가 작고 치료 후 형태 변화가 복잡해 진단과 치료반응 평가가 어려운 것으로 알려졌다.

이번 연구에서는 영상 획득 및 재구성 기술과 전용 다중핵 MRI 코일을 통합해 초분극 MRI의 해상도와 신호 품질을 향상시켜, 뇌전이 병변을 보다 정밀하게 영상화하는 것을 목표로 한다. 이와 함께 엔비전의 초분극 MRI 플랫폼인 ‘폴라리스(POLARIS)’를 기반으로 관련 첨단 연구 인프라 구축도 병행된다.

송호택 교수는 “이번 연구는 양자기술과 영상의학의 융합을 통해 기존 대사 영상기술의 한계를 확장하고, 질환과 연관된 대사 및 산화환원 상태의 변화를 보다 정밀하게 분석할 수 있는 기반을 마련한다는 점에서 의의가 있다”면서 “고해상도 대사 영상기술을 통해 신경계 질환을 포함한 다양한 질환의 조기 진단과 병태생리 이해를 고도화하는 데 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.