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대구경북첨단의료산업진흥재단(이하 케이메디허브, 이사장 박구선)과 미국 콜로라도대학교 앤슈츠 의과대학(University of Colorado Anschutz Medical Campus)의 공동연구 결과가 국제 학술지 '사이언티픽 리포트 (Scientific Reports)'에 게재됐다.

케이메디허브 첨단의료기기개발지원센터(센터장 김헌태) 허형규 책임연구원과 앤슈츠 의과대학 알랙스 바커 교수팀은 자기공명영상(MRI)에 압축센싱(Compressed Sensing) 기술을 적용했다. 이러한 기술을 도입한 4D flow MRI를 통해 대동맥판막협착증 환자의 혈류 난류운동에너지(TKE, Turbulent Kinetic Energy)를 기존 검사시간의 약 3분의 1로 단축하고, 보다 정확하게 평가할 수 있다는 연구결과를 발표했다.

공동 연구팀은 압축센싱 기술을 적용한 4D flow MRI와 기존 방식을 건강한 성인 13명과 대동맥판막협착증 환자 22명을 대상으로 비교했다. 그 결과, 대동맥판막협착증 환자군은 압축센싱 방식의 최대 TKE 측정값이 상행대동맥에서 5%, 대동맥 전체영역에서 7.4%의 차이만을 보이며 기존방식과 높은 일치도를 나타냈다.

주목할 부분은 검사시간이 크게 단축된 점이다. 은평성모병원 이정은 교수팀과 진행한 검증에서 대동맥판막협착증 환자 기준 평균 검사시간은 기존방식이 약 6분 30초(390초)였던 반면, 압축센싱 방식은 약 2분 24초(144초)로 63%나 줄었다. 

이는 호흡정지가 어려운 고령·중증 환자의 검사 부담을 줄이고, TKE 평가를 실제 진료에 활용할 가능성을 높이는 결과로 볼 수 있다. 연구진은 압축센싱 적용 4D flow MRI의 TKE 평가가 난류가 뚜렷한 대동맥판막협착증 환자에서 특히 유용할 것으로 분석했다.

4D flow MRI는 심장과 대혈관을 흐르는 혈류를 3차원, 시간 축으로 정밀하게 시각·정량화하는 차세대 MRI 기술이다. 기존방식은 촬영시간이 오래 소요돼 환자의 부담이 크고 임상현장 적용에 한계가 있었으나, 압축센싱 기술을 적용한 4D flow MRI를 통해 이러한 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대된다.

케이메디허브가 주도한 이번 연구에는 앤슈츠 의과대학과 함께 은평성모병원, 강원대학교 등 국내 연구진도 참여했다. 논문은 지난 10일 「Comparison of compressed sensing and conventional 4D flow MRI for turbulent kinetic energy assessment in healthy participants and patients with aortic stenosis」 제목으로 게재됐다.

한편, 알랙스 바커 교수는 내달 3일 대구 엑스코에서 개최되는 「KOADMEX 2026(대한민국 국제 첨단 디지털 의료기기 및 의료 산업전)」 글로벌 컨퍼런스에서 이번 연구를 포함한 한-미 국제공동연구를 소개할 예정이다. 

케이메디허브는 지난해 8월 앤슈츠 의과대학과 애니메디솔루션㈜, 서울아산병원과 실제 환자의 심혈관 질환 의료데이터를 기반으로 한 의료영상 기반 심혈관 '메디컬 트윈' 개발을 시작하며 본격적인 글로벌 연구협력에 나섰다.

박구선 케이메디허브 이사장은 "이번 연구는 의료현장의 높은 장벽인 검사시간을 낮추는 동시에 평가의 정확성을 확보했다는 데 의미가 크다"며 "재단이 보유한 국제 네트워크를 바탕으로 정밀 진단기술을 고도화하고, 이를 통해 대한민국 의료발전에 기여하겠다"고 밝혔다.