피부 속 질환을 감지할 수 있는 3차원 분석 기술

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-04-17

고해상도 생체조직 영상기술의 발전으로 비이상적 피부 질환 치료가 새로운 국면에 접어들게 되었다. 오스트리아, 독일 연구진은 OCT(optical coherence tomography, 광간섭단층촬영)와 MPT (multiphoton tomography, 다광자촬영) 기술을 결합한 새로운 광분석장비를 개발하는 데 성공했다. 이를 통해 피부 조직 이하의 비이상적인 특정영역을 정밀하게 분석할 수 있게 되었다. 임상적 피부과학에 적합한 생체 내의 3차원 광 이미지 분석기술의 개발은 1990년대 이래로 많이 연구되었다. 이제 두 광학 기술을 결합한 새로운 분석 기술은 피부과학 영역에 획기적인 발전을 가져다 줄 새로운 계기가 될 것으로 기대된다. 이번 기술은 각각의 광학 기술의 장점을 살려서 새로운 분석장비를 만들어낸 것이다. MPT와 OCP는 모두 생체 내의 광 생체검사를 가능하게 하는 양태 분석에 사용된다. 이번 연구는 피부과학 분야를 비롯하여 임상적인 측면에서도 두 광학 기술 결합을 새로운 분석 기술이 매우 성공적이라는 것을 보여주고 있다. MPT는 내생성 형광물질(endogenous fluorophores)에서 나오는 TPEF (two photon excited fluorescence, 이광자 여기 형광)와 비중심대칭분자(non-centrosymmetric molecules)에서 나오는 SHG(second harmonic generation, 제2고조파발생)와 같은 비선형 방식에 적용하는 기술이다. OCT는 후방산란 빛의 시간 지연을 이용한 증폭방식으로 조직의 3차원 구조를 재구성하는 이미징 기술이다. 이러한 두 기술은 해상도, 측정 깊이, 대비와 같은 이미징 분석 성능 측면에서 서로 상호보완적인 기술이 될 수 있다. MPT와 OCT의 기술적 결합은 분석 기술의 큰 발전을 가져다 줄 수 있다. 오스트리아 비엔나의과대학(Medical University Vienna) Wolfgang Drexler 교수 연구진과 독일 JenLab GmbH의 Karsten Konig 교수 연구진은 다양한 피부과학 분야에 적용할 다중 MPT/OCT 분석기술을 Journal of BIOPHOTONICS에 “Three-dimensional multiphoton/optical coherence tomography for diagnostic applications in dermatology”라는 제목으로 발표했다. 초기 임상실험에서 연구진은 MPT와 OCT를 순차적으로 사용하여 피부조직, 반점, 흉터, 피부병변의 3차원 이미지를 촬영하였다. OCT는 상대적으로 넓은 면적을 전체적으로 사전 검사 및 이미지화하는 데 사용되었다. MPT는 피부 속 상태를 심층적으로 분석하는데 사용되었다. 이번 연구의 목적은 서로 다른 피부 층의 3차원 이미지를 얻는데 있다. 또한 다양한 피부질환의 표면 이하를 영상처리하는 것을 목적으로 하고 있다. MPT는 200mm 이하의 피부 내 서로 다른 조직 층을 추가적인 외부 보조장치 없이 상세하게 분석할 수 있다는 것을 보여주고 있다. 반면에 OCT는 10 × 10 × 1.5㎣ 부피의 피부조직을 층별로 분석할 수 있다는 것을 보여준다. 이 연구는 먼저 MPT/OCT를 이용하여 3차원 전체 이미지를 얻은 다음에 MPT를 이용하여 각 피부층의 세부적인 이미지를 얻는데 적합하다는 것을 보여주고 있다. 이 연구는 비침습적인 방법이 피부 조직을 층별로 분석하는데 매우 효과적이라는 것을 보여주고 있다. 그림. 오스트리아와 독일 연구진은 MPT와 OCT 결합하여 피부 속 200mm까지의 이지미를 3차원으로 분석할 수 있게 되었다. jbio_4_2013.jpg http://www.materialsviews.com/a-fruitful-combination-two-optical-processes-combine-for-new-3d-skin-imaging-technique/