| 초록 |
1. 연구개발 목표 가. 최종목표 : 의료소외지 환자에 대한 현장진료를 가능하게 하는 의료시스템 개발 (핵심기술개발을 통한 “기술기반구축”을 목표로 함) 나. 세부기술 연구목표 기술개발영역 - (1) 로보틱 초음파 진단 시스템 당해연구목표 o 실감형 로보틱 초음파 진단 시스템 통합 : 슬레이브 로봇 자유도 6, 무게 2Kg, Contacting Force >5Kg.f : 위치 정밀도 2.0 mm (RMS) : 마스터/슬레이브 간 원격 위치 추종오차: 12.8 % - 의료소외지 현장 원격초음파 진단 실험 - 시간지연 대응 햅틱인터페이스 기술적용 - 임상적용을 위한 원격 초음파 시스템 개선 기술개발영역 - (2) 자가 진단용 접촉식 유방암 진단시스템 당해연구목표 o 자가 진단용 접촉식 유방암 진단 시스템 통합 : 형상계측 측정 재현율 95% 달성 : 작용력 계측오차율 95% 달성 : 이물질 측정가능 깊이 20mm 달성 - 유체형 촉각 센서의 구조 및 기능 개선 - 유체형 촉각 센서를 사용한 작용력 계측 시스템 개발 - 형상측정 신뢰성 검증 기술개발영역 - (3) 전이암 진단용 형광면역 염색시스템 당해연구목표 o 전이암 진단용 소형 자동 시스템의 임상시험 및 형광 이미징 시스템 통합제작 : 혈액 시료의 전처리를 위한 바이오칩 개발 30분 이내 82%의 혈액 세포제거 달성 : 진단용 바이오칩 성능 개선을 통한 검침효율 97.1% 달성, 분리시간 50분이내 달성. 임상 시료를 이용한 바이오칩 성능 검증 : 전이암 진단용 바이오칩의 자동 형광 이미징 장치의 설계 및 제작 - 1회용 바이오칩을 이용한 임상 검증 - 전이암 진단용 소형 자동 시스템의 임상 검증 - 형광 이미징 시스템이 통합된 모듈 설계/제작 - 형광 이미징 통합 시스템의 성능 검증 기술개발영역 - (4) 만성 호흡기 질환용 호기 분석 시스템 당해연구목표 o 만성 호흡기 질환용 호기 분석 시스템 통합 : 검출민감도 NO 20ppb, Acetone 1ppm이하 (~300ppb) 달성검출재현율 NO, Acetone 85%이상 (85~95%) 달성 - 호기 분석 시작품 개선 - 복합보정알고리즘 수정보완 - 호기분석시스템 시작품 전/임상 평가 기술개발영역 - (5) 난청 진단을 위한 선별형 청력검사 시스템(출연(연) 협력·융합연구) 당해연구목표 o 선별형 청력검사 시스템 통합 : 청력레벨 최대(104.9 dBHL), 최소(-4.9dBHL) : 원격 단말기와 청력검사기 연동작업 완료 - 신뢰성 향상 및 보완 - 검사결과 모바일 플랫폼 연동 다. 세부기술의 특징 및 차별성 (1) 로보틱 초음파 진단 시스템 o 특징 (연구당위성) - 의료소외지 환자에게 초음파 영상진단과 같은 고급 의료서비스를 제공하기 위해서 로봇 기술이 접목된 초음파 진단 시스템의 개발이 필요함 (타 과제 또는 타 기술과의 차별성) - 해외 상용화된 유사기술(프)의 경우, 4자유도 프로브 운동이 가능하고 부피가 커서 거치대가 필요함 - 본 연구에서 제안하는 로봇은 경량, 소형이면서 6자유도 프로브 모션이 가능함 - 경량, 소형이면서 6자유도 프로브 모션이 가능함 - 로보틱 : 마스터, 슬레이브 로봇의 원격제어 기술이 포함 o 소형·단순화 관점 - 프로브를 Stewart platform 내부로 삽입하고 링 타입의 베이스 프레임이 환자-초음파 프로브간의 인터페이스로 이용되는 소형/경량 구조를 제안함 o 자가·보급형 관점 - 제안한 로봇 구조는 저가로 구현이 가능하며 초음파 진단을 위해 빠른 프로브 모션과 충분한 프로브 접촉 힘을 내는데 적절함 o 원격지원 관점 - 의료소외지 환자에 초음파 진단과 같은 High-quality 의료서비스를 제공 (2) 자가 진단용 접촉식 유방암 진단 시스템 o 특징 (연구당위성) - 여성암 중 최대 발생율(2012년 세계 25.2 % -'2014년 국제암보고서')을 가지기에 30세 이후 매월 자가검진을 권유(한국유방암학회)하고 있으나 가정에서 사용할 수 있는 정량화된 측정 장치는 없음 (타 과제 또는 타 기술과의 차별성) - 세계적으로 관련 연구가 진행되고 있으나 가정에서 사용할 수 있는 소형기기는 없으며, 형상뿐 만 아니라 작용력까지 계측할 수 있는 장치는 없음 - 유방암의 자가 진단을 도울 수 있는 정량화된 진단기기에 해당함 - 로보틱 : 진단 프로브 검진동작과 성능테스트용 핸들링 로봇을 포함 o 자가·보급형 관점 - 2018년까지 하이엔드 시작품 제작, 평가 완료 후 상용화 과제를 통하여 백만원대의 보급형 소형 유방암 자가 촉진 시스템 개발 예정임 (3) 전이암 진단용 형광면역염색시스템 o 특징 (연구당위성) - 암의 수술적 제거 후 재발의 원인이 되는 혈액 내 순환종양세포를 정밀히 검침하여 암 전이 및 재발 진단에 활용 (타 과제 또는 타 기술과의 차별성) - 기존 혈액순환종양세포 검침용 장비는 Janssen Diagnostics사의 CellSearch 제품이 유일하나 자동화가 되어 있지 않으며 전이/비전이의 판별이 불가함 - 순환종양세포의 분리와 동시에 전이/비전이성 암세포의 분리 검침이 가능 - 로보틱 : 검체 및 진단시약 핸들링을 위한 (un)loading 로봇기술 포함 o 소형·단순화 관점 - 암세포의 전이성 규명을 위한 면역 형광염색의 자동화 - 현재 상용기기로 진단이 불가능한 전이/비전이성 암세포의 개수 자동 측정 - 전자동화 및 데스크탑 크기의 소형화를 통한 의료 소외지 설치 및 적용 (4) 만성 호흡기 질환용 호기 분석 시스템 o 특징 (연구당위성) - 지속적인 X-ray 또는 CT 검사가 어려운 폐암/만성폐질환/노인성 폐렴 치료과정 및 예후 모니터링에 수요를 확인 (타 과제 또는 타 기술과의 차별성) -일반적 단일 검체에 대한 분석으로 특이질환과 연계성이 부족하나 VOC/NO/H2S 등을 이용한 복합측정을 통해 특이질환과의 연계성을 높임 o 소형·단순화 관점 - CT / X-ray 보다 소형화하고 저가의 장치를 구성함 - 가스분석을 통한 단순한 조기 예측 예후 모니터링 - 이동가능한 소형 측정 장치 o 자가·보급형 관점 - 복합검출의 기능을 모듈화하여 필요에 따라 가격을 낮춤 - 보건소 혹은 공공기관 및 가정에 비치할 수 있는 자가 진단 장치 (5) 난청 진단을 위한 선별형 청력검사시스템(출연(연) 협력·융합연구) o 특징 (연구당위성) - 국내 도입된 청력검사장비는 외산장비에만 의존하고 있어 국내기술력 확보가 시급함. 또한 의료소외지의 경우 이비인후과 진료를 인력, 장비 부족으로 수행하고 있지 못하는 상황임 (타 과제 또는 타 기술과의 차별성) - 기존의 고가 청력검사장비는 순음 기도형, 순음 골도형, 어음 분석용, 중이검사, 특수청력검사 등의 다양한 기능을 보유하고 있으나, 본 연구에서는 초기 난청진단을 위한 선별형 검사장치로써 순음기도방식을 채택하여 신속한 난청의 유무 및 정도를 파악할 수 있음 - 배경소음저감기술을 포함하여 방음실이 필요없는 출장형 진료에 적합함 - 의료혜택이 적은 소외지에 원격 연결이 가능하여 난청 진단이 가능함 o 소형·단순화 관점 - 순음발생회로, 음성증폭부 등을 단일보드에 구현하여 출장형으로 개발 o 자가·보급형 관점 - 순음기도 방식을 채택하여 선별형 목적으로 개발 ( 출처 : 본론 1. 연구개발 목표 2p ) |
