뇌 미세혈관, 이제 초음파로 본다…TBI 예후 예측까지

중국 연구진이 외상성 뇌손상(TBI) 환자의 뇌 미세순환을 중환자실 병상에서 직접 관찰하고 예후까지 예측할 수 있는 초음파 기술을 개발해 신경 중증 치료의 새로운 가능성을 열었다.

바이오 전문매체 바이오온에 따르면, 상하이교통대학교 정위안이 교수 연구팀은 이같은 내용의 연구 결과를 국제 학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링'에 지난 17일(현지시간) 발표했다. 이번 연구는 상하이과기대학, 프랑스 국립보건의학연구원(INSERM) 연구진과 공동으로 진행됐다.

외상성 뇌손상은 전 세계적으로 주요 사망 및 장기 장애 원인이다. 현재 사용되는 침습적 두개내압 측정 방식은 국소적이고 시시각각 변하는 손상 과정을 파악하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 '초음파 국소화 현미경(ULM)' 기술을 임상에 적용하기 위해 새로운 최적화 알고리즘을 개발했다. 이를 통해 일반적인 임상 초음파 장비로도 약 139마이크로미터(μm) 수준의 높은 공간 해상도를 구현하는 데 성공했다.

연구팀은 두개골 일부를 제거하는 수술을 받은 TBI 환자 20명을 대상으로 수술 후 3일차와 14일차에 걸쳐 영상 촬영을 진행했다. 그 결과, 손상 중증도에 따라 뇌혈관이 재형성되는 패턴이 다르게 나타나는 것을 확인했다.

특히 ULM으로 측정한 '미세혈관 관류 효율 계수(MPEC)'는 환자의 6개월 후 임상 예후를 효과적으로 구분해냈다. 또한 ULM 기반 복합 지표는 침습적으로 측정된 두개내압과 음의 상관관계를 보여, 비침습적 모니터링 가능성을 시사했다.

이번 연구는 ULM 기술이 중환자실에서 뇌 미세순환을 직접 평가하고 환자 예후를 예측하는 실용적인 도구가 될 수 있음을 처음으로 입증했다. 미세순환에 기반한 신경 중환자 치료의 새로운 길을 열었다는 평가다.