Title : Seeing ultrasound waves for internal imaging of living body
(생체 내부를 보기 위한 초음파 보기)
일시 : 2024년 11월 12일(화), 17시
Speaker : 이병하 Prof. Byeongha Lee (광주과학기술원)
Abstract :
생체의 내부를 무엇으로 잘 볼 수 있을까? 퀴리부인의 혼이 담긴 X선은 빠른데 겁나고, MRI는 해상도도 나쁜데 시간도 많이 걸리고, 빛은 선명하기는 한데 깊이 볼 수가 없고, 초음파는 깊이 볼 수 있는데 프로브를 환부에 대고 세게 눌러야 하고…. 생체 이미징에 올마이티 기법은 없다는 것이 정설이지만 그래도 서로의 장점을 잘 결합하면 아쉬움을 다소 달랠 수 있다. 오늘은 빛과 초음파를 결합하는 광음파 이미징 (Photoacoustic Imaging) 기법을 소개하고자 한다.
먼저 빛을 이용하여 생체 내부에서 초음파가 발생하게 한다 (예를 들어 암세포에서). 내부에서 발생된 초음파는 생체를 투과하며 전파되어 생체 표면을 미세하게 떨게 한다. 생체 내부에 보고자 하는 대상체가 많다면 초음파는 표면에 다양한 기하학 형태의 파문을 만들며 빠르게 지나갈 것이다. 이 미세한 초음파로 인한 떨림을 빛으로 그것도 순간적으로 게다가 점이 아닌 면 단위로 읽어낸다면 우리는 생체 내부를 접촉 없이도 편하게 볼 수 있게 된다. 그러나 빗방울이 만들어낸 호수 표면의 파문이 빗방울의 모습과 전혀 다른 것처럼 어렵게 읽어낸 초음파의 파문이 이를 만든 대상체의 모습과 다름은 당황스럽다. 본 발표에서는 CCD기반의 홀로그래피로 읽어낸 초음파 파문들을 시간을 반대로 돌려 빛에 의하여 초음파가 처음 발생된 위치로 한장한장씩 되돌려 보내는 최신 기법을 소개한다. 즉 2차원 표면에서 어느 한순간에 읽어낸 한 장의 파문을 어떻게 역전파 시켜 이를 발생시킨 암세포들의 3차원 공간 분포를 알아낼 수 있었는지를 함께 감상하고자 한다.