MRI의 탄생, 의료기술의 혁신

[성모세]

MRI의 탄생, 의료기술의 혁신

1980년대에 제작된 자기공명영상촬영장치(Nuclear Magnetic Resonance Imaging), 일명 MRI는 또 한 번 의료계의 역사적 흐름을 뒤바꾸기 시작했다. MRI는 큰 자석으로 환자의 몸에 고주파를 쏘고 신체가 공명을 일으키며 다시 내보내는 신호를 받아서 영상화하는 장치라고 할 수 있다.
 
특히 인체에 해를 끼칠 수 있는 방사선을 사용하지 않을뿐더러 촬영 부위에 한계가 없어 다양한 부위를 보다 정밀하게 찍을 수 있었다. 뿐만 아니라 의사가 원하는 방향의 영상을 자유롭게 얻을 수 있는 것도 큰 진보였다. 이제껏 입체화면으로만 보던 것을 마치 3D로 보는 듯한 새로운 경험을 주었던 것이다.
 
특히 MRI에는 ‘핵자기 공명’이라는 현상을 활용한다. 모든 물체는 자기장 안에 들어가게 되면 자성을 가지게 되는데, 이렇게 자성을 갖게 된 물질은 외부에서 특정한 주파수를 가하게 되면 전파를 흡수하게 된다. 이를 바로 ‘공명현상’이라고 말한다. 이러한 현상을 발견한 미국의 물리학자 에드워드 퍼셀과 펠릭스 브로흐는 1952년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.   

이후 이러한 현상을 이용한 본격적인 MRI 의학기기가 개발된 것은 2003년 노벨의학상을 수상했던 폴 로토버라는 화학자의 덕분이었다. 그런데 이 과정에서 꽤 독특한 사고의 전환이 있었다. 이미 과거부터 화학물질을 분석하기 위해 핵자기공명장치(NMR)를 광범위하게 사용하고 있었다.

그런데 문제는 이 장치에서 노이즈로 분류되는 신호들이 있었던 것. 로토버는 이 노이즈를 단순히 노이즈로 치부하지 않고 왜 노이즈가 발생했고, 그 근원이 무엇인지를 탐구하기 시작했다. 그리고 그는 이 노이즈를 오히려 활용 가능한 신호로 바꾸는 과정에서 결국 MRI를 만들어 낼 수 있었던 것이다.