전영대 교수, 회전근개 파열 3차원 초음파 진단 시스템 개발
3차원 초음파로 빠르고 간편히 진단 및 치료계획 세울 수 있어..특허출원 마쳐
울산대병원 정형외과 전영대 교수, 한국연구재단 우수신진연구 사업 선정
울산대학교병원은 정형외과 전영대 교수의 ‘다중 딥러닝을 이용한 트래킹 기반 회전근개 파열 3차원 초음파 진단 시스템 개발’ 연구가 2024년도 ‘한국연구재단 우수신진연구 사업’에 최종 선정됐다고 밝혔다.
우수신진연구 사업은 만 39세 이하이거나 박사학위 취득 후 7년 이내, 또는 임용 후 5년 이내인 이공분야 연구자들을 대상으로, 연구의욕 고취 및 연구역량을 극대화해 연구자의 성장을 지원하는 국가기초연구사업이다.
회전근개 파열은 어깨 관절 주위의 존재하는 4개의 근육과 힘줄의 손상으로 통증과 기능 저하를 일으키는 질환이다. 회전근개 파열의 진단은 주로 초음파 및 MRI로 시행한다. MRI는 병변을 진단하는데 정확성이 높으나 촬영 시간이 오래 걸리고 비용적인 부담이 크다. 반면 초음파 영상을 통한 진단은 간편하고 비용이 저렴하나 회전근개 부분 파열이나 부위에 따라서는 정확도가 MRI에 비해 낮다. 현재 상용화된 초음파 장비로는 회전근개의 3차원 입체 초음파 영상을 볼 수 없고, 2차원적 진단만 가능하다.
이에 전영대 교수는 2차원적 회전근개 파열 영상을 3차원 진단이 가능한 시스템을 개발해 현재 사용되는 초음파 기기들과 호환할 수 있는 시스템을 연구 진행한다.
딥러닝 객체검출(Object Detection) 알고리즘 기술인 ‘YOLO 모델’과 딥러닝 기반의 Semantic Segmentation을 활용해 초음파 영상으로부터 회전근개의 파열 부분을 구분하여 3차원의 영역으로 재구성 한다. 이를 통해 MRI수준으로 정확하게 진단할 수 있는 방안을 마련하고자한다. 또한 이 기술은 특허 출원까지 받으며 본 시스템을 통해 회전근개를 넘어 근골격계 질환 전 영역으로 발전시킬 수 있는 초석이 될 것으로 기대된다.
전영대 교수는 “MRI도 회전근개 파열의 3차원 영상을 제공하기는 어려운 부분이 있는데, 초음파를 검사를 통해 3차원 영상을 확인한다면 비교적 저렴한 비용으로 치료 및 수술 계획을 수립하기가 용이할 수 있다. 특히, 회전근개 부분층 파열의 경우 파열의 정확한 위치와 크기에 대한 초음파 진단 정확도를 현저히 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다고”고 말했다.
한편, 울산대학교병원 의생명연구원은 신진연구자 양성과 국가연구개발사업 선정을 목표로 학술연구기반조성사업을 시행하며 연구활동을 장려하고 있다. 이번 신진연구자 사업에 선정된 전영대 교수도 울산대병원 학술연구기반조성사업에 선정되어 내부 연구비를 지원받아 연구활동을 진행하고 있다. 의생명연구원에서는 원내 교수들의 연구를 위한 지원을 지속적으로 시행할 예정이다.
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