KPI뉴스 - 태반을 읽는 새로운 방법…빛과 소리로 '엄마와 아기의 비밀 통로' 들여다보다

포스텍 연구팀이 빛과 소리를 결합한 첨단 의료영상 기술을 활용해 임신 중 태반을 정밀하게 관찰하고 임신 합병증을 조기에 발견할 가능성을 제시, 학계의 관심을 모으고 있다.

▲ 포스텍 전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과·융합대학원 김철홍 교수(왼쪽), 가톨릭대의대 의공학교실·의과학과 최원석 교수. [포스텍 제공]

포스텍은 전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과·융합대학원 김철홍 교수, IT융합공학과 통합과정 이동현·김지웅·전현서 씨, 전자전기공학과 박사과정 허진석 씨 연구팀이 가톨릭대의대 의공학교실·의과학과 최원석 교수, 중국 허베이의대 산과 Zhifen Yang 교수 연구팀과 함께 빛과 소리를 활용해 태반을 정밀하게 관찰할 수 있는 최신 의료영상 기술을 정리하고 임신 합병증을 조기에 발견할 가능성을 제시했다고 7일 밝혔다.

이번 논문은 국제 학술지 중 하나인 '사이언스 어드밴시스'에 게재됐다.

임신 기간에만 존재하는 장기가 있다. 바로 아기와 엄마를 이어 주는 태반이다. 태반은 산소와 영양분을 전달하고 호르몬을 분비하며 면역을 조절하는 등 임신 유지에 핵심적인 역할을 한다.

태반 기능에 문제가 생기면 임신중독증, 태아 성장 제한, 조산, 반복 유산과 같은 심각한 합병증으로 이어질 수 있어 임신 중 태반 상태를 정확히 파악하는 것이 매우 중요하다. 그러나 출산과 함께 사라지는 특성 때문에 연구가 쉽지 않아 오랫동안 '미지의 장기'로 남아 있었다. 

현재 가장 널리 쓰이는 방법은 초음파 검사다. 안전하고 접근성이 뛰어나지만 태반 미세혈관이나 구조나 기능 변화를 정밀하게 파악하는 데는 한계가 있다. 연구진은 이를 보완할 기술로 '광음향 영상'을 택했다.

광음향 영상은 혈액 속 헤모글로빈이 빛을 흡수할 때 발생하는 초음파 신호를 활용해 혈관 구조와 산소 상태를 동시에 보여준다. 기존 초음파의 깊은 조직 관찰 능력과 결합하면 태반 구조, 혈류, 산소 공급 상태를 한 번에 분석할 수 있다.

연구팀은 다양한 초음파 기법과 광음향 기술을 체계적으로 정리하고 동물 및 전임상 연구 사례를 통해 태반 혈관 재형성과 산소 변화의 영상화 가능성을 제시했다.

특히 기존 초음파 영상을 넘어 혈류 흐름을 매우 빠르게 포착하는 '초고속 도플러 영상', 조직의 물리적 특성을 수치화하는 '정량 초음파', 조직의 단단함을 측정하는 '전단파 탄성 영상' 등 최신 초음파 기술을 활용해 태반 미세혈관의 혈류와 기능을 직접 평가하려는 연구가 빠르게 늘고 있음을 강조했다.

▲ 태반 이상에 기인한 주산기 질환과 영상 접근법에 대한 개요. [포스텍 제공]

또한, 연구팀은 향후 영상 지표 표준화, 반복 측정 신뢰성 확보, 인공지능 기반 분석 도입이 이루어진다면 임신 합병증 조기 진단과 예후 예측에 큰 도움이 될 것으로 전망했다.

이번 연구는 단순 영상 기술 정리에서 나아가 산모와 태아의 건강을 지키는 미래 의료 방향을 제시했다는 점에서 의미가 크다.

김철홍 교수는 "빛과 소리를 활용해 미지의 영역으로 남아 있던 태반을 읽어낼 길이 열리고 있다"며 "임신 합병증을 빨리 이해하고 예방하는 전환점이 되길 기대한다"고 밝혔다.

최원석 교수는 "초음파 기술 발전으로 태반 진단의 새로운 방법이 세계적으로 연구되고 있다"며 "실제 현장에서 활용되는 기술로 이어지길 기대한다"고 말했다.

KPI뉴스 / 장영태 기자 3678jyt@kpinews.kr

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