암 환자의 생존률을 높이기 위해서는 조기진단과 치료가 필수입니다.
하지만, 대부분의 암종은 진행 초기에 진단이 매우 어렵습니다.
의료기기분야에서는 신기술의 융복합에 따른 진단 및 치료의 정밀도를 향상시킬 수 있는 영상진단 및 영상유도 치료에 대한 관심이 크게 증가하고 있습니다.
융합영상 기술은 구조영상이 제공하는 고해상도 해부학적인 정보와 기능영상의 분자생물학적인 정보를 융합하여 주요 질병에 대한 진단 정확성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.
따라서, 이러한 기술개발 추세에 맞추어 국립암센터 연구소의 융합진단치료기술연구과는 다양한 기술의 융합을 통하여 진단과 치료 효과를 극대화하는 것을 목표로 하고 있습니다.

국립암센터 연구소의 융합진단치료기술연구과는 정밀한 암 진단 및 치료 기술을 개발하기 위하여 나노기술(NT), 바이오기술(BT), 정보기술(IT)의 기술들을 융합하여 연구 시너지를 높이고자 다음과 같은 연구를 하고 있습니다.

• 나노진단기술을 활용한 암의 진단에 관한 연구

  

• 초음파진단기술을 활용한 암의 진단에 관한 연구

  

• 초음파진단기술을 활용한 생체유동측정에 관한 연구

  

• 전자파진단기술 등 암의 진단기술에 관한 연구
• 광역동치료를 통한 암 치료 연구
• 초음파 연구를 통한 암 치료 연구
• 고주파치료, 첨단재생의료를 활용한 연구
• 전통대체요법 치료 등을 활용한 암의 치료기술에 관한 연구
• 빅데이터 의료 AI 연구

  

융합영상장치 및 융합기술의 발전을 통하여 새로운 진단 및 치료기술들을 개발할 계획입니다.
대표적으로 고집속된 초음파를 종양에 선택적으로 집중 조사하여 종양조직을 정확하게 괴사시키는 HIFU(High-intensity focus ultrasound) 등의 영상유도 융합치료기 등에 대한 연구를 계획하고 있습니다.
또한, ICT, 유전공학, 나노기술등의 접목으로 극미세량의 생체물질을 검출하는 융합영상진단기술도 개발할 계획입니다.
뿐만 아니라, 구조영상 및 기능영상을 제공할 수 있는 PET-MRI 기술, 광음향 기술 및 OCT(optical coherence tomography)-NIRF(near infrared fluorescence) 기술들도 개발할 계획입니다.

• 암 관련 진단 치료 기능회복을 위한 의공학적 개발
• 의료 및 암 연구에 활용되는 다양한 기기 및 장비의 개발
• 3D 프린팅 기술을 이용한 임플란트 개발 및 임상적용
• AR/VR/XR 등의 디지털 기술을 활용하는 헬스케어
• 수술/내시경등 임상에 필요한 의료기기/의료로봇 시스템 개발
• 희귀난치암, 골전이암의 혁신적 수술법을 개발
• 수동 산란 양성자 빔 치료에서 체표면 방사선량에 대한 bolus의 영향을 평가

3D 프린팅 기술을 이용한 임플란트 개발 및 임상적용 연구

• 환자의 하중, 인공 뼈 구조, 재료 미세구조 등을 분석해 안정적으로 오래 쓸 수 있는 3D 프린팅 임플란트 개발
• 수술 전 유한요소해석(FEA)를 통해 3D 프린팅 임플란트의 디자인과 형태를 평가
• 수술 전후 관성 측정 장비를 활용해 실시간 다각적 사지 기능 분석
• 3D 프린팅 임플란트를 다양한 정형외과 수술도구와 혼용하여 효과를 높이는 새로운 수술법 개발

[그림1] 유한요소해석(FEA)을 통해 임플란트의 설계 및 제작을 위해 필요한 강도 검증

[그림2] 인공 임플란트의 주요 요구 사항을 고려한 임플란트 개발과 실제 수술의 개략도

[그림3] 참고 사진

암환자 정밀치료용 의료로봇 개발

• 시술자의 수술기법 트레이닝을 위한 VR 수술시뮬레이터 개발
• 대장내시경용 형광 표지자 개발
• 경항문 최소침습 수술법(NOTES)을 위한 수술 로봇 및 수술도구 개발
• 전임상 동물실험 및 임상시험 수행
• 인공지능 분야 연구를 위한 의료 임상 데이터 셋 구축

[그림4] VR 수술시뮬레이터 개발
: 최신 수술기법인 직장 최소침습 수술 기법(TAMIS : Transanal Minimally Invasive Surgery)의 시술자 수술법 교육을
위한 VR 수술 시뮬레이터

[그림5] 형광 클립
: 병변의 위치를 형광으로 표지할 수 있는 표지자, 내시경으로 병변 부위에 형광클립으로 병변의 위치를 표지하고 형광을
관측 가능한 복강경으로 병변의 위치를 확인한 후에 병변 부위만 최소 절개 할 수 있는 새로운 수술기법에 적용 가능한
형광 클립

[그림6] NOTES 로봇 플랫폼 시스템
: 자연개구무흉터 대장내시경 수술 (NOTES : Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery)을 위한
로봇 플랫폼 시스템

• 암 진단 치료 기능 회복을 위한 혁신적 의료기술 확보
• Bolus의 이용으로 양성자 치료 시 불필요한 체표면 선량을 줄이고 독성 완화
• 의료진과 연구진 그리고 산업과의 융합적 시스템 구축
• 암 total care에서 의공학적 역할에 대한 국가적 기반 구축