국내 연구팀이 빛을 이용한 친환경 조직병리 진단법을 개발했다. 빛을 쏘아 이미지를 생성하는 친환경 기술로 비용과 시간을 줄이고 환경을 보호할 수 있는 기술이다.
가톨릭대 서울성모병원 병리과 정찬권(공동교신저자) 교수는 포스텍 김철홍(공동교신저자) 교수와 공동 연구 끝에 간암 조직검사를 위한 비표지 광(光)음향 조직 영상 분석 인공지능 시스템을 개발하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.
기존의 조직병리 진단법은 떼어낸 조직을 현미경으로 관찰하기 위한 슬라이드 준비 과정이 복잡 최소 1~2일이 걸린다. 특히 제작할 때마다 조직이 소모되는 문제가 있으며 슬라이드 염색을 위한 화학약품 사용으로 환경오염을 유발한다.
연구팀은 이에 조직검사의 번거로운 작업을 줄이기 위해 개발된 '광음향 조직 영상(Photoacoustic Histology·PAH)' 기술을 간암 조직 진단법에 접목시켜 이같은 문제를 해결했다.
PAH는 빛(레이저)을 쏘아 생체분자가 만드는 소리(초음파) 신호를 감지해 이미지를 생성하는 기술이다. 염색과 각 조직 검체에 정확한 식별을 위한 라벨링 작업 없이 가상 염색을 통해 실제와 동일한 병리 이미지를 생성할 수 있지만, 이제까지는 병리 의사가 진단을 할 수 있을 만큼의 병리 이미지를 생성하기는 어려웠다.
연구팀은 PAH에 최첨단 인공지능(AI) 기술을 결합해 ▲가상 염색 ▲분할 ▲분류 단계를 수행해 인간 조직 영상을 분석하는 딥러닝 모델을 개발했다. 특히 병리과 전문의 3명과 진단 비교 평가에서도 연구팀이 개발한 모델의 민감도는 100%에 달해 실제 임상 현장에서 적용 가능성도 입증했다.
정찬권 교수는 "암 조직의 염색 및 라벨링 과정에 소요되는 시간과 비용을 줄이고, 염색에 사용되는 헤마톡실린, 에오신, 자이렌, 알콜과 같은 화학물질을 사용하지 않는 친환경 진단법으로 새로운 디지털 조직병리학 시대를 열게 한 연구"라고 설명했다.
연구결과는 세계 3대 학술지 네이처 자매지 ‘라이트: 사이언스 앤 어플리케이션Light: Science and Application’ (IF=20.6)'에 최근 게재됐다.
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