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GIST, 뇌 자극 치료 정확성 검증 '뇌 팬텀' 개발

【광주=뉴시스】구용희 기자 = GIST(광주과학기술원)는 원내 연구팀이 컴퓨터 기반 뇌모델링의 정확도를 검증함으로써 전기적 뇌 자극을 이용한 뇌질환 치료의 효과를 높일 수 있는 뇌 팬텀(phantom)을 제작했다고 14일 밝혔다.



팬텀은 특정 장기 혹은 생명체의 기하학적 구조와 물질적 성질이 유사한 모형으로 뇌 등 신체 부위와 관련, 다양한 실험의 검증에 사용된다.



3D 프린터를 이용한 이번 성과는 전기적 뇌 자극의 자극 양상을 예측할 수 있는 컴퓨터 기반 뇌 모델링 기술의 신뢰도를 높여 파킨슨병·우울증 등 뇌 질환 치료에 기여할 것으로 기대된다고 GIST는 설명했다.



연구팀은 사람 뇌의 구조적·전자기학적 특성을 모사한 '뇌 팬텀'을 3D 프린터를 이용해 제작하고, 뇌 팬텀에 전기자극을 가한 결과를 뇌 모델링에서의 뇌 자극 시뮬레이션 결과와 비교함으로써 컴퓨터 기반 뇌 모델의 정확성을 검증하는 데 성공했다.



또 MRI(자기공명영상)를 이용해 뇌의 기하학적 구조를 해석한 뒤 3D 프린터로 뇌 구조를 반영한 틀을 만들고, 실제 뇌 조직의 전기적 특성과 유사하도록 틀 안에 아가로스(agarose)와 염화나트륨(NaCl)을 적정 비율로 혼합해 뇌 팬텀을 제작했다.



정보통신공학부 전성찬 교수와 의료시스템학과 정의헌 교수(공동 교신저자)가 주도하고 정보통신공학부 김동현 박사과정생(제1저자)이 수행한 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업, GIST 실버헬스바이오 기술개발사업, GIST 의료시스템학과 연구 프로젝트 개발 교과 프로그램으로 수행됐다.



전 교수는 "다양한 뇌 질환을 치료하는 데 활용되는 컴퓨터 기반 뇌 모델의 신뢰도를 검증하는 뇌 팬텀을 융합 연구를 통해 제작한 것"이라며 "뇌에 대한 전기 자극의 정확성을 높여 치매나 우울증 등 뇌 질환에 대한 효과적 치료법 개발에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.



이번 성과는 뇌 자극 분야의 세계적인 권위지인 브레인 스티뮬레이션(Brain Stimulation) 9~10월호의 표지논문으로 게재됐다.



persevere9@newsis.com



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