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표준연구원 '초음파 치료기기' 평가 정확도 높이는 기술 개발

등록 2022.01.20 14:21:47

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기사내용 요약

집속 초음파 치료기 물질 내부 온도분포 정밀측정 가능
초음파 치료기 안전성 높아져... 국제학술지 게재

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[대전=뉴시스] 집속 초음파 치료기기 출력 및 초점거리에 따른 성능평가 결과. 초음파가 집중돼 가장 열이 많이 발생하는 가운데 부분의 온도가 높게 측정되고 있다. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국표준과학연구원(KRISS)은 초음파를 이용한 치료기기의 정확한 성능평가를 위한 물질 내부 온도분포 정밀측정 기술을 개발해 집속 초음파 치료기기의 안전성이 높아지게 됐다고 20일 밝혔다.

집속 초음파 치료기기는 초음파를 인체 내부에 집속해 국부적으로 열과 기계적 에너지를 발생시켜 치료효과를 얻는 의료기기다. 종양 등에 높은 열을 가해 괴사시키는 수술적 치료에 사용하거나 조직을 자극해 안면거상술, 복부지방 감소, 약물 전달 등에도 사용된다.

치료효과를 높이고 부작용을 최소화하기 위해서는 체내 원하는 목표지점에만 초음파를 집중시켜 온도를 높이고 주위 조직은 온도상승을 최소화해야 한다.

따라서 초음파 치료기기의 성능과 안전성 확보를 위해서는 집속 초음파에 의한 위치별 온도변화 측정이 필수적이다.
 
하지만 온도프로브(온도계)를 내부에 삽입해 온도분포를 측정하는 현재 시험방법은 초음파 반사로 인해 정확한 온도 측정이 어렵고 초음파에 의해 발생한 열이 열전도도가 높은 온도프로브를 따라 전달되면서 온도분포에 왜곡이 발생하기도 한다.

이를 위해 KRISS는 의료측정팀, 초음파표준팀, 열역학온도팀이 협력해 초음파의 진행에 영향을 주지 않으면서 물질 내부의 온도분포를 정확하게 측정할 수 있는 '박막형 온도센서 어레이 기술'을 개발했다.

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[대전=뉴시스] KRISS 초음파표준팀 김용태 책임연구원(왼쪽)과 의료측정팀 도일 책임연구원이 초음파 치료기기 성능평가를 진행하고 있다. *재판매 및 DB 금지

연구진은 머리카락의 굵기보다 약 30배 이상 얇은 3㎛(마이크로미터) 두께의 박막 위에 1㎜ 간격으로 총 100개의 온도센서 어레이를 집적했다.

이를 통해 온도프로브에 의한 초음파 반사 문제를 해결하고 초점 및 주변 영역의 정확한 온도분포를 측정할 수 있는 기술을 개발했다.

이번 연구결과는 국제학술지 'IEEE 센서 저널(IEEE Sensors Journal)'에 지난해 11월 게재됐다.(논문명:Focused Ultrasound Thermometry: A Two-Dimensional Resistance Temperature Detector Array in a Tissue-Mimicking Material)

KRISS 초음파표준팀 김용태 책임연구원은 "초음파 출력이 높아질수록 인체 부작용 최소화를 위한 정밀온도측정 기술은 더욱 중요해질 것"이라고 말했고 의료측정팀 도일 책임연구원도 "이번 기술이 의료기기 제조업체 뿐만 아니라 임상 현장에서 사용될 수 있도록 노력할 계획"이라고 밝혔다.


◎공감언론 뉴시스 kys0505@newsis.com

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