결절성 갑상선 질환 치료를 위한 광치료 기술 연구
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제안된 연구의 목표는 식생활 및 환경인자의 변화로 급증하고 있는 갑상선 결절을 조기 진단하고 안전하게 치료하기 위한 광융합 치료-진단기기를 개발하는 것임.○ 균일한 다방면 광조사를 위한 광섬유 가공 연구와 광학·열전달 해석 ○ 광열반응의 극대화를 위한 팽창형 카테터 디자인과 수술용 레이저 특성 최적화 연구 ○ 결절 진단과 조직 치료 모니터링을 위한 고감도 광음향센서 개발과 상관관계 분석 ○ 광융합형 치료-진단기기 제작과 갑상선 종양 동물 모델 개발 및 유효성 검증 연구
[1차년도]다방면 조사 광섬유 디자인과 가공법 개발 ○ 광학시뮬레이션을 통한 다방면 광조사 분포 계산과 광섬유 가공 디자인 설계 ○ 고속 회전식 레이저 가공을 통한 다방면 조사 광섬유 제작과 공정 설계 ○ 광열치료용 레이저 파장 및 펄스 길이 최적화와 실험적 분석 ○ In vitro 조직 실험을 통한 광응고 반응 규명과 조사 광섬유 성능 테스트[2차년도]Inflatable Catheter 디자인과 고감도 광음향센서 개발 ○ 갑상선의 해부학적 요소를 고려한 팽창형 카테터 외형 설계와 물질 선택 및 분석 ○ Penne's Bioheat Transfer를 이용한 thermal analysis와 광응고 범위 계산 ○ 광음향 이미지를 이용한 조직 응고괴사의 상관관계 규명과 센서 일체형 디자인 ○ 광응고 in vitro 조직 실험과 응고변화에 따른 보정 factor 분석 연구[3차년도]광융합기기 integration과 in vivo 성능 검증 실험 ○ 다방면 광섬유와 광음향 센서를 결합한 융합형 치료진단기기 디자인 및 설계 ○ 설계된 치료진단기기의 시제품 제작과 in vitro 성능 검증 테스트 ○ 갑상선 유두상암용 Ahn 기반 갑상선암 동물 모델 개발과 기기 유효성 검증 ○ Acute/chronic 조직검사와 광융합 치료-진단기기의 디자인 최적화 설계
○ 고감도 광음향 이미징을 활용하여 갑상선암 수술 전에 파수꾼 림프절을 파악함으로써 불필요한 예방적 림프절 절제술과 이에 따른 수술 합병증을 최소화 가능 ○ 다방면 조사 광섬유를 이용한 균일한 조직 응고로 양성 갑상선 종양과 초기 갑상선암에 대한 기존의 비수술적 치료법 보다 높은 치료 효과를 보일 것으로 예상 ○ 안전하고 효율적인 레이저 치료를 통하여 질병 적용 확대와 회복기간을 단축하고,많은 환자들이 약물 사용 대신 일회성 치료를 받아 사회경제적 비용 및 보건복지비용을 절감 ○ 새로운 치료기기의 원천기술을 선점하고 발전시켜 호흡기 의료기기 시장에 진입하고,해외진출을 위한 새로운 기틀을 마련하여 경제 활성화 및 국가 경쟁력 향상에 기여 기대