포스텍, 3D 초고속 혈관 초음파로 지방간 정밀 판독 기술 개발 : zum 뉴스

지방간은 별다른 증상이 없어 보여도 간 속에서는 이미 변화가 시작돼 대사 기능 장애 등 여러 요인이 복합적으로 작용하는 질환이다. 문제는 이 변화를 얼마나 일찍, 얼마나 정확하게 포착하느냐다. 최근 포스텍(POSTECH) 연구진이 초음파로 간 내부 '핏줄 지도'를 그리는 데 성공했다. 지방간을 빠르고 정확하게 알아내는 길이 열렸다.

김철홍 교수(왼쪽)과 안용주 교수

포스텍은 IT융합공학과 김철홍·안용주 교수 연구팀이 지방간 진행 과정에서 나타나는 미세한 혈관 변화에 주목해 3차원 초고속 혈관 초음파로 정밀 판독하는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구팀이 개발한 기술은 초음파를 이용해 간 속 혈관을 3차원으로 시각화한다. 마치 위성으로 도심의 교통 흐름을 살펴보듯, 내부 혈관이 막히거나 꼬이는 변화까지 실시간으로 확인할 수 있다.

핵심은 초고속 도플러 영상(UFD) 기술이다. 이 기술은 초당 수천 장 이상의 초음파 영상으로 머리카락보다 가느다란 혈관 속 혈류까지 정밀하게 포착한다. 여기에 간 조직 지방 축적과 구조 변화를 측정하는 기존 초음파 기법을 더했다. '감쇠 영상'과 '음향 구조 정량' 기법을 더해 혈관·조직 정보를 함께 분석하는 3차원 다중 지표 초음파 영상 시스템을 완성했다.

연구팀은 이 시스템을 활용해 8주 동안 지방간이 진행되는 과정을 추적했다. 그 결과, 간 조직과 미세혈관이 어떻게 변화하는지를 3차원 영상으로 정밀하게 관찰하는 데 성공했고, 높은 재현성과 견고성도 입증했다. 특히 지방간이 회복되는 과정에서 혈관과 조직 지표가 정상으로 돌아가는 양상까지 확인해 치료 반응 평가와 예후 판단에 활용할 수 있음을 증명했다.

분석 결과, 혈관 지표는 간 지방증의 정도와 높은 상관관계를 보였다. 연구팀은 여러 초음파 지표를 머신러닝 기법으로 통합해 종합 초음파 점수를 산출했고, 이를 통해 지방간 등급을 평균 92%의 정확도로 구분했다.

지방간 질환 진단 및 모니터링을 위한 3차원 다중지표 초음파 영상 시스템 개요

김철홍 교수는 “초고속 초음파 혈류 영상은 기존의 조직 중심 진단을 넘어, 미세혈관 변화를 진단에 직접 반영할 수 있다는 점에서 임상적 가치가 크다”라고 설명했다. 안용주 교수는 ”미세혈관 수준에서 발생하는 변화를 조기에 감지하고 활용함으로써 정밀 의료의 새로운 가능성을 열었으며, 여러 간 질환으로의 확장 적용도 기대된다”고 말했다.