순수 국내 기술로 개발한 뇌자도 검사장치 대만 수출
이번에 수출한 뇌자도검사장치는 지난해 초 국립대만대학, 국립대만사범대학, 국립대만대학병원이 공동연구의 목적으로 뇌자도검사장치의 제작을 표준연에 의뢰해 이루어진 것이다. 이 장치는 간질진단, 치매진단 및 뇌기능 연구의 정확성을 높이기 위한 임상연구에 사용된다.
뇌자도검사장치는 뇌신경회로의 미세한 전류에 의해 발생하는 자기장 신호를 측정해 뇌기능연구 및 기능성 뇌질환을 진단하는 장비이다.
뇌자도검사기술은 인체에 해가 전혀 없으며 뇌활동에 따른 전류를 정확히 측정할 수 있어 간질발생부위의 정확한 진단, 뇌 각각의 부위가 담당하는 뇌기능 분포조사, 수술전후 뇌기능변화의 진단이 가능하다.
또한 뇌신경의 전기활동을 초당 1천장까지 영상화해 순간적으로 일어나는 뇌신경전류 변화를 알 수 있기 때문에 뇌에서 나타나는 인지과정을 놓치지 않고 측정해 낼 수 있다.
더욱이 비접촉·비파괴 진단기술로 인체에 전혀 해가 없으며 뇌의 순간적인 활동부위에 대한 3차원적인 정보를 얻을 수 있다.
특히 뇌자도검사장치의 핵심인 스퀴드 센서의 성능은 세계최고 수준이다. 128개의 스퀴드 센서로 이루어진 128채널 뇌자도검사장치는 센서의 수가 많아 뇌 전체의 전기활동 정보를 1회의 측정으로 알 수 있다.
이 장치는 출력신호가 선진국에서 사용하고 있는 기존 장치에 비해 10배 이상 큰 제2세대 방식의 스퀴드이며, 센서자체가 환경자기잡음을 소거하는 기능을 갖도록 개발해 뇌 자기신호의 품질을 높였다.
이용호 박사는 “센서뿐만 아니라 센서구동 및 신호측정 회로, 자기차폐실, 액체 헬륨용 극저온 용기제작, 신호분석기술 등 모든 핵심기술을 국내 기술로 완성했다.”며 “고가의 의료진단장비 국산화의 활로를 개척했다.”고 말했다.
이 박사팀은 2005년에 국립대만대학병원에 자기심장검사장치를 판매·설치하고 연구개발 협약을 체결해 심근허혈 등 심장진단의 정확성을 높이기 위한 임상연구를 진행 중이다.
앞으로 KRISS는 지식경제부 차세대신기술사업의 지원으로 뇌와 심장을 동시에 진단하기 위한 통합검사장치를 개발해 상용화를 추진해 나갈 계획이다.
스퀴드(SQUID : Superconducting QUantum Interference Device, 초전도양자간섭소자)는 초전도 현상을 이용한 정밀측정소자이다. 스퀴드는 양자역학적인 측정한계에 접근하는 감도를 갖는 고감도 센서로서, 스퀴드를 이용한 자기장 센서는 지구자기장의 100억분의 1 정도의 미약한 자기장(10-14 테슬라) 변화를 측정할 수 있다. 인류가 개발한 자기장 센서 중에서 감도가 가장 우수한 센서로서 뇌 및 심장 등에서 발생되는 미약한 자기장 측정에 필수적인 센서이다.
뇌자도검사(腦磁圖檢査) : 뇌는 뇌신경세포 또는 뉴런(neuron)이라고 하는 많은 신경세포로 구성되어 있는데, 뇌신경세포에 전기가 흐름으로 인해 뇌활동이 가능하다. 뇌신경세포에 전류가 흐르면 자기장이 발생되고 머리 주위에 자기장 분포가 형성되는데, 이를 고감도 자기센서인 스퀴드 (SQUID)로 측정하는 기술이 뇌자도검사(腦磁圖檢査) 방법이다.
인체(머리)는 자기장에 대해 투명하므로 뇌 내부에서 발생된 자장신호가 자기적으로 투명한 뇌를 통과되어 측정되므로 뇌조직에 의한 신호의 왜곡이 전혀 없으므로, 뇌자도검사는 뇌의 전기적 활동을 정확하게 알 수 있는 장점이 있다.
뇌신경회로의 미세한 전류에 의해 발생하는 뇌자도 신호를 측정하면 뇌기능 연구뿐만 아니라 지금까지 발병부위의 정확한 진단이 어려웠던 간질병, 노인성 치매 등 정신질환과 태아의 뇌기능 진단이 가능하다.
한국표준과학연구원 개요
국가측정표준 정점이며 가장 앞서가는 측정을 연구하는 대덕연구단지내의 출연연구기관입니다.
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한국표준과학연구원 의료계측연구단 이용호박사 042-868-5235, 010-8382-5235
