[보고서]선도기술의료공학기술개발사업 최종보고서;다채널 심자도 측정 시스템 개발 및 임상진단 기술개발;다채널 심자도 측정 시스템 개발;심자도 신호분석을 이용한 심장질환 진단기술 개발과 임상적 응용

권혁찬

선도기술의료공학기술개발사업 최종보고서;다채널 심자도 측정 시스템 개발 및 임상진단 기술개발;다채널 심자도 측정 시스템 개발;심자도 신호분석을 이용한 심장질환 진단기술 개발과 임상적 응용
Development of multichannel magnetocardiogram system and clinical application technology 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	한국표준과학연구원 Korea Research Institute of Standards and Science
연구책임자	권혁찬
참여연구자	조명찬
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2002-10
주관부처	보건복지부
사업 관리 기관	한국표준과학연구원 Korea Research Institute of Standards and Science
등록번호	TRKO200300002219
DB 구축일자	2013-04-18
키워드	초전도 양자간섭장치.자기잡음.심자도.자장 지도화.심근전류 분포.SQUID.magnetic noise.MCG.field mapping.myocardial current distribution.

초록 ▼

○ 연구 목적- 심장 전체의 자장 분포를 한번에 측정할 수 있는 다채널 심자도 시스템 및 측정기술 개발- 심근 전류의 분포를 재구성하고 이를 임상적으로 응용할 수 있는 지표 개발- 질환별 동물 모델의 구축- 질환별로 심자도를 측정하고 진단적 특성 및 예후 판단적 유용성 검토○ 연구 방법- DROS를 이용한 평면형 미분계의 고감도 SQUID 센서 설계 및 제작- 상온의 전단 증폭기를 이용한 구동회로 설계 및 제작- 동작 자동화에 필요한 컴퓨터 제어 가능 회로 설계 및 제작- 심장 부위를 한번에 측정할 수 있도록 반경 175 mm의 저잡음 대구경 비자성 듀아 설계 및 제작- 센서 교체가 용이한 모듈형의 38 채널 심자도 시스템 개발- 능동형 차폐기술을 이용한 지자기 상쇄 기술 연구- 자장분포를 지도화하고 이로부터 minimum norm estimation을 이용한 심근 전류 분포를 재구성- 전류의 크기와 방향을 화살표로 표시- 정상인 및 질환에 따른 심자도 비교 및 전류 분포의 지표화- 심근경색, 좌심실 비후-퇴행, 심근경색-재관류의 동물 모델 확립- 질환에 따른 심자도의 차이를 비교하고 경과 시간에 따른 심자도의 변화를 조사하여 임상에서 십자도의 진단적 및 예후 판단적 유용성 검토○ 연구결과- 고감도 SQUID 센서 : 약 10 fT/ √Hz의 자기 잡음- 구동회로 개발 : 컴퓨터로 원격 제어될 수 있는 회로를 내장- 심장 부위를 한번에 측정할 수 있는 38 채널 측정 시스템을 개발- 대구경 비자성 듀아를 자체 기술로 개발 : 6 L/day- 헬름흘쯔 코일과 active shielding 기술을 이용하여 자기잡음 환경에서 심자도를 측정- 자장의 공간 분포로부터 전류원의 분포를 추정하고 이를 시각적으로 표시하는 프로그램을 개발- 시간에 따른 전류 방향의 변화를 나타내는 다이어그램을 개발- 활성화된 전류의 방향과 크기를 정량화하고 사람과 백서의 심자도 분석에 적용- 급성심근경색, 좌심실 비후-퇴행, 심근경색후 재관류의 백서 모델을 확립- 백서의 심자도를 분석하여 임상에서 심자도의 진단적 및 예후 판단적 유용성 검토○ 기대 효과- 임상 응용을 위한 심자도 기술의 보급- 심자도 기술의 향상

Abstract ▼

○ Objectives- Development of multichannel MCG system and measurement technology- Reconstruction of myocardial current and development of clinical index- Modelling of various heart diseases in animals- Test of MCG measurements for diagnosis, evaluation and follow-up after treatment○ Methods- Development of low-noise SQUIDs planar gradiometer using DROS- Development of SQUID controller with room temperature preamplifier- Development of computer controllable circuit for automation- Development of low-noise, large area, non-magnetic dewar with a radius of 175 mm to cover an area of a heart- Development of modular 38 channel MCG system for easy replacement of sensors- Noise cancellation using active shielding technology- Mapping of magnetic field distribution- Development of arrow map indicating the amplitude and direction of current source- Comparison of MCG signals of normal and patients and indexing of current distribution- Modelling of myocardial infarction, left ventricular hypertrophy-regression, myocardial infarction-reperfusion in rats- Sequential changes of MCG signals for diagnosis, evaluation and follow-up after treatment in various heart diseases○ Results- Low-noise SQUIDs sensor : 10 fT/ √Hz- Development of SQUID controller with room temperature preamplifier- Successful operation of a 38 channel MCG system with large covering area- Development of large area, non-magnetic dewar : 6 L/day- MCG measurements in noisy environment using Helmholtz coil and active shielding- Reconstruction and display of current source distribution from magnetic fields using minimum norm estimation- Development of a diagram indicating the direction of myocardial current with time- Indexing of the direction and amplitude of activated currents- Application of the index in human and rat MCG signals- Successful modelling of myocardial infarction, left ventricular hypertrophy-regression, myocardial infarction-reperfusion in rats- Measurements of sequential changes of MCG signals and analysis for diagnosis, evaluation and follow-up after treatment in various heart diseases○ Expectations- Dissemination of MCG technology for clinical applications- Improvement of MCG technology

목차 Contents

I. 연구개발결과 요약문...4
(한글) 다채널 심자도 측정 시스템 개발 및 임상진단 기술개발...4
(영문) Development of multichannel magnetocardiogram system and clinical application technology...5
II. 총괄연구개발과제 연구결과...7
1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...7
2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...9
3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...9
4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...10
5. 총괄연구개발과제의 활용계획...12
6. 첨부서류...13
III. 제1세부연구개발과제 연구결과...41
1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...42
2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...43
3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...44
4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...107
5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...108
6. 제1세부연구개발과제의 활용계획...110
7. 참고문헌...111
IV. 제2세부연구개발과제 연구결과...112
1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...113
2. 제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...114
3. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...119
4. 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...126
5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...130
6. 제2세부연구개발과제의 활용계획...131
7. 참고문헌...131

과제명(ProjectTitle) :	-
연구책임자(Manager) :	-
과제기간(DetailSeriesProject) :	-
총연구비 (DetailSeriesProject) :	-
키워드(keyword) :	-
과제수행기간(LeadAgency) :	-
연구목표(Goal) :	-
연구내용(Abstract) :	-
기대효과(Effect) :	-

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