[KAIST AI를 선도한다} KAIST, 퇴행성뇌질환 조기진단하는 망막 영상 기술 연구

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김필한 KAIST 나노과학기술대학원 교수(가운데)가 레이저 영상 기술 장치를 살펴보고 있다.
<김필한 KAIST 나노과학기술대학원 교수(가운데)가 레이저 영상 기술 장치를 살펴보고 있다.>

KAIST는 퇴행성 뇌 질환 조기 대응을 위한 영상 기반의 진단 기술 개발에도 힘쓰고 있다. 미래의 발병 여부를 예단, 사전에 병마에 대응할 수 있게 한다.

김필한 KAIST 나노과학기술대학원 교수팀은 '레이저 기반 초정밀 망막조직 영상 기술'을 개발하고 있다. '레이저주사 광학 영상 기술'을 이용해 망막에 있는 퇴행성 뇌 질환의 원인 물질을 포착, 앞으로 발병 가능성 및 시기를 파악한다.

망막은 중추신경계와 직결돼 있다. 또 뇌와 동일한 세포로 되어 있어 퇴행성 뇌 질환의 원인 물질인 아밀로이드 베타, 타우 단백질을 감지하는 창구가 된다. 이들은 이르면 발병 25년 전부터 시신경에서 확인된다. 정밀 감지 체계만 갖추면 질환 대응에 필요한 시간을 충분히 벌 수 있다. 그러나 현재 주로 쓰이는 자기공명영상(MRI)법이나 양전자방출단층촬영(PET)술은 정밀성, 영상감도가 제한돼 있어 퇴행성 뇌 질환의 원인 물질을 감지할 수 없다. 이들을 감지할 수 있을 정도로 민감도가 높은 것으로는 레이저 영상 기술이 유일하다.

연구팀은 2010년부터 관련 연구에 힘써 망막조직 내부를 세포 수준으로 고속 촬영하는 기술을 구축했다. 기술 고도화를 위해 인공지능(AI) 머신러닝(기계학습)을 적용하는 것도 추진하고 있다. 망막 내 퇴행성 뇌 질환의 원인 물질을 효과 높게 가려내고 진단 성능을 높이기 위해서다. 이 레이저 영상 기술을 통해 망막조직 안의 혈관, 면역세포, 신경세포, 원인 물질을 한 번에 가려낼 수 있다. 이미 쥐를 대상으로 동물 실험을 진행하고 있다.

연구팀은 레이저 영상 기술 장비를 소형화, 상용화에 나설 방침이다. 소형화 및 상용화는 3년 안에 이뤄질 전망이다. 김 교수가 이달 중 창업 예정인 '아이빔테크놀로지'를 통해 상업화에 나선다.

김 교수는 “퇴행성 뇌 질환을 발병 이전에 확인하고 대응할 수 있도록 한 영상 기술을 개발하고 있다”면서 “앞으로 관련 질환으로 고통 받는 사람들의 고통을 미연에 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com