지스트, 3D 프린터 이용 뇌 팬텀 제작…뇌 질환 치료 기대

GIST(광주과학기술원)는 소속 연구팀이 컴퓨터 기반 뇌모델링의 정확도를 검증함으로써 전기적 뇌 자극을 이용한 뇌질환 치료의 효과를 높일 수 있는 뇌 팬텀(phantom)을 제작했다고 14일 밝혔다. [사진=지스트 제공]

아주경제 김태성 기자 =GIST(광주과학기술원)는 소속 연구팀이 컴퓨터 기반 뇌모델링의 정확도를 검증함으로써 전기적 뇌 자극을 이용한 뇌질환 치료의 효과를 높일 수 있는 뇌 팬텀(phantom)을 제작했다고 14일 밝혔다.

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 기대된다.

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

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

이번 성과는 뇌 자극 분야의 세계적인 권위지인 브레인 스티뮬레이션(Brain Stimulation) 9~10월호의 표지논문(Front Cover Picture Article)으로 게재됐다.

연구팀이 뇌 팬텀과 컴퓨터 기반 뇌 모델링에서의 전기자극에 대한 양상을 비교한 결과, 약 10% 의 오차로 컴퓨터 기반 뇌 모델이 실제 전기 자극에서의 자극 양상을 예측할 수 있다는 것을 입증했다.

해당 연구결과로 검증된 컴퓨터 기반 뇌자극 예측기법을 이용하면 특정 자극 조건에 대한 환자별 뇌자극 효과를 미리 알 수 있고, 적절한 치료 전략을 만들어 치료 효과를 높일 수 있다.

전성찬 교수는 "이번 연구는 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 효과적인 치료법 개발에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.