포터블 고강도집속형 초음파 수술기기 모듈 기술개발
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● 고강도집속형 초음파(HIFU:High Intensity Focused Ultrasound)장치는 다중방향에서 송출되는 초음파 빔을 집속시키고,이때 발생하는 열과 기계적 에너지를 이용하여 암 등 다양한 병변을 치료하는 의료기기로서,다른 어느 방법보다도 환부만을 국소적으로 치료할 수 있으며 정상조직에 대한 부작용이 없고 암에 대한 면역력을 향상시키는 등의 장점을 가지고 있음● HIFU를 이용하면 수 초 내에 장기의 온도를 증가시킬 수 있는데,55°C 이상의 온도에서 1초 정도의 노출을 통해 조직 일부를 괴사시킬 수 있으며,특히 양성종양 또는 암치료분야에서 기존의 항암제 투여 방법이나 직접적인 수술 방법에 비해 인체에 부담을 주지 않는 신기술로서 부상되고 있음● 본 과제를 통하여 개발하고자 하는 포터블 고강도 집속 초음파기기는 수술실 등에서 간편하게 사용할 수 있는 휴대용 시스템 개발이 목표이며,향후 군사용·연구용등으로 제품 개발이 이루어질 것으로 기대되며,특히 순간적인 지혈이 요구되는 다양한 병변에 사용 가능한 소형 포터블 시스템 개발이 목적임 ● 향후 무궁무진한 다양한 수술 분야로의 접목이 가능하며 최근 급속히 시장이 확대되고 있는 고성능 고부가가치 의료기기 시장의 진입에 있어서 매우 중요한 기술임● 고강도집속형 초음파(HIFU:High Intensity Focused Ultrasound)장치는 다중방향에서 송출되는 초음파 빔을 집속시키고,이때 발생하는 열과 기계적 에너지를 이용하여 암 등 다양한 병변을 치료하는 의료기기로서,다른 어느 방법보다도 환부만을 국소적으로 치료할 수 있으며 정상조직에 대한 부작용이 없고 암에 대한 면역력을 향상시키는 등의 장점을 가지고 있음● HIFU를 이용하면 수 초 내에 장기의 온도를 증가시킬 수 있는데,55°C 이상의 온도에서 1초 정도의 노출을 통해 조직 일부를 괴사시킬 수 있으며,특히 양성종양 또는 암치료분야에서 기존의 항암제 투여 방법이나 직접적인 수술 방법에 비해 인체에 부담을 주지 않는 신기술로서 부상되고 있음● 본 과제를 통하여 개발하고자 하는 포터블 고강도 집속 초음파기기는 수술실 등에서 간편하게 사용할 수 있는 휴대용 시스템 개발이 목표이며,향후 군사용·연구용등으로 제품 개발이 이루어질 것으로 기대되며,특히 순간적인 지혈이 요구되는 다양한 병변에 사용 가능한 소형 포터블 시스템 개발이 목적임 ● 향후 무궁무진한 다양한 수술 분야로의 접목이 가능하며 최근 급속히 시장이 확대되고 있는 고성능 고부가가치 의료기기 시장의 진입에 있어서 매우 중요한 기술임
최종 연구개발 내용은 아래와 같음1.포터블 HIFU 회로 설계 2.포터블 HIFU Probe 설계 및 디자인3.포터블 HIFU 시스템 제어용 하드웨어 및 소프트웨어 제작4.포터블 HIFU 시스템 효율 향상을 위한 초음파 나노 조영제 개발● HIFU는 유방암,갑상선종양,근골격 종양(desmoid 등),간암,췌장암 등의 열 소작 치료,근골격계 통증조절(퇴행성관절염,석회성인대염,facet joint arthritis 등),심부전증,혈전용해,태아수술,신인성고혈압,뇌전증,동정맥기형 등 나열하기 어려울 정도로 다양한 질환의 치료법으로 각광받고 있음 ● 또한 전 세계적으로 HIFU와 항암 치료약물을 이용한 Thermal therapy의 효과가 매우 긍정적임을 보여 주는 임상 결과들이 발표되고 있으며,이러한 이유로 향후 약물 전달 시스템(Drug Delivery System)에 대한 시장 또한 급격히 증가할 것으로 전망됨
● HIFU의 수요 역시 급격히 증가할 것으로 예상되며,이러한 HIFU 시술 시스템에 핵심적 기술인 초음파 변환자 설계 기술 및 실시간 치료 관찰 기술은 HIFU 시술의 유용성을 극대화 시킬 수 있고,이를 적용할 경우 관련 시장에 매력 적인 제품을 생산할 수 있어 사업화 성공에 크게 기여할 것으로 기대