KIST, 집속 초음파 기술서 2차 미세 기포 생성 원리 규명

한국과학기술연구원(KIST)이 집속 초음파 기술에서 주변 조직을 파괴하는 2차 미세 기포 생성 원리를 규명했다.

앞서 지난해 집속 초음파 이용시 신체 손상 없이 종양을 깨끗하게 파괴할 수 있음을 밝혀낸 바 있는 바이오닉스연구센터 박기주 박사팀은 후속연구를 통해 2차 미세 기포 발생원리를 밝히기 위해 수학 모델을 개발했다.

연구팀이 초음파에 의해 생긴 1차 수증기 기포가 초음파 진행에 미치는 영향을 연구한 결과 집속 초음파의 간섭이 원인이고, 그 범위에서 2차 기포가 발생한다는 사실을 알아냈다.

2차 미세 기포 생성 원리 뿐 아니라 범위를 예측함으로써 보다 안전하게 타겟 조직만을 정밀 제거할 수 있는 가능성을 제시한 것이다.

박기주 박사는 초음파 초점에서 수증기 기포 발생 후에 초음파 산란효과에 의해서 미세 기포들이 순차적으로 생성된다는 것을 규명한 것“이라며 ”개발된 수학 모델을 이용하면 기포의 발생 위치 및 파괴되는 종양 조직의 범위를 사전에 예측 하는 것이 가능할 전망”이라고 설명했다.

이어 “개발하고 있는 초음파 기술이 외과적인 수술 없이 종양조직만의 물리적 파쇄가 가능한 초정밀 집속 초음파 수술 기술로 발전돼 향후 임상에서 적용되길 기대한다”고 말했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부·KIST 주요사업 및 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업 지원으로 수행됐으며 음향(Acoustics) 분야 권위지 ‘Ultrasonics Sonochemistry’에 게재됐다.