초록 ▼

■ 정밀의료를 위한 임상시험 활성화
본 사업을 통해 연구자주도임상연구를 지원함으로써 연구수행환경을 개선하고 임상연구 활성화에 기여하였음. 방사선의학 기반 정밀의료 구현을 위해서는 임상시험팀의 활성화는 꼭 필요하며 이를 바탕으로 연구소 중심의 기초 중개연구자와 병원중심의 임상적 적용의 공동 연구 플랫폼 구축을 제안하고자 함.

( 출처: 보고서 요약서 5p )

■ 환자유래 오가노이드-유전체-임상연계 통합시스템 개발
1. 오가노이드 기반 유전정보-임상 연계형 방사선치료 평가 플랫폼 개발
○ 대장

■ 정밀의료를 위한 임상시험 활성화
본 사업을 통해 연구자주도임상연구를 지원함으로써 연구수행환경을 개선하고 임상연구 활성화에 기여하였음. 방사선의학 기반 정밀의료 구현을 위해서는 임상시험팀의 활성화는 꼭 필요하며 이를 바탕으로 연구소 중심의 기초 중개연구자와 병원중심의 임상적 적용의 공동 연구 플랫폼 구축을 제안하고자 함.

( 출처: 보고서 요약서 5p )

■ 환자유래 오가노이드-유전체-임상연계 통합시스템 개발
1. 오가노이드 기반 유전정보-임상 연계형 방사선치료 평가 플랫폼 개발
○ 대장직장암 환자 유래 오가노이드 기반 임상시험 진행
○ 환자별 오가노이드-임상정보-유전자 분석 결합 템플릿 개발

2. 환자유래 오가노이드 기반 질병연구
○ 대장암 오가노이드 이용 항암/방사선 저항 오가노이드주 제작 및 유전자 분석을 통한 치료 타겟 발굴
○ 원발성 및 전이성 암오가노이드 제작 및 유전자 분석을 통한 전이 기전 규명 및 치료 타겟 발굴
○ 환자 유래 직장오가노이드를 이용한 방사선 치료 유발 직장염 치료 타겟 발굴 및 검증

3. 환자유래 오가노이드 및 오가노이드주 제작 및 배양기술 개발
○ 대장 오가노이드 장기 보관 및 분양 프로토콜 개발
○ 오가노이드 제작 대상 암종 확대(2차)

( 출처: 보고서 요약서 34p )

■ 환자중심 방사선유전체 임상정보 통합 라이브러리 개발
- 뇌종양, 폐암, 두경부암 환자의 의료 영상 이용 딥러닝 기반 Radiomics 분석 및 라이브러리 구축
- 임상정보 연계 영상 바이오마커 이용 임상 연구
- 정위방사선수술을 받은 뇌전이 환자의 CT에 대한 Radiomics 분석: 뇌전이 반응 예측 AUC 0.856, 민감도 82%, 특이도 83%
- 정위체부방사선치료 받은 폐암 환자의 CT Radiomics 분석: 정위체부방사선치료를 받은 폐암 환자의 임상결과 예측, 학습결과 95% 이상의 선능
- 수술을 받은 폐암 환자의 CT Radiomics 분석: 폐암의 세포유형 예측에 대한 Validation loss: 0.6321,Validation accuracy: 0.6671
- 갑상선절제술을 받은 유두상 갑상선 환자의 진단 초음파 영상 Radiomics 분석: 암과 양성 결절 구분 위한 검증 정확도 87%
- Radiomics 분석 결과와 임상정보를 연계하여 라이브러리 구축 및 임상 연구 수행
- 산/학/연 다양한 분야의 파트너들과 머신러닝/영상분석 관련 공동연구 및 기술협력을 시작

( 출처: 보고서 요약서 62p )

■ 정밀의료를 위한 방사선 관련 인체자원 확보
< 사업 목표 >
○ 방사선의학 임상·중개연구에 필요한 특화된 인체자원은행 운영
○ 국내 법·규정과 국제 표준에 맞는 인체자원은행 시스템 구축을 통해 방사선의학 임상·중개연구 수월성 제고
○ 인체자원은행 시스템 고도화 및 이용 활성화를 위한 R&D 수행

< 사업 내용 >
1. 자원의 수집, 질 관리, 분양 및 분양 성과물
1) 자원 수집 : 방사선작업종사자 71명, 방사선치료 암환자 994명분을 포함한 5,649명의 31,081 튜브(혈액 : 27,552 튜브, 조직 : 3,529 튜브)를 수집
2) 자원 질 관리
- 국제(ISBER PT program) 및 국내(질병관리본부 주최) 외부정도관리프로그램에 참여(혈액)
- 자체 SOP에 따라 내부 질 관리 2회 수행
3) 자원 분양 : R&D 연구과제 10건에 852명분 1,132 튜브의 자원 분양
4) 분양 성과물(분양된 자원 활용에 대한 성과물) : 논문 1편(혈액)

2. 은행 활동
1) 인체자원은행 정보관리시스템(Biobank Information Management System; BIMS) 운영
2) 임상연구심의위원회(IRB) 보고 : 4회
3) 직원 교육 지원 : 인체자원은행 업무 관련 교육 및 개인정보보호 교육 6회
4) 인체자원은행 운영에 따른 조사 및 점검 현황

( 출처: 보고서 요약서 130p )

■ 로봇 정위방사선 치료기술 개발
기관 고유임무인 방사선의학연구 및 암치료 효과향상을 위해 국내 최초로 본원에 설치, 운영되고 있는 로봇을 이용한 정위 방사선 치료장비인 사이버나이프가 노후화됨에 따라, 본 사업을 통해 아래와 같이 최신의 장비로 교체하여 정위방사선 치료의 축적된 기술의 향상과 최적화된 임상 프로토콜을 개발하고, 국외 이전을 통한 기술 선진화 및 국제교육 활성화 등에 기여하고자 함..
○ 노후장비 교체(3세대→ 4세대 사이버나이프)를 통한 정위방사선치료 원천기술의 계승 및 발전 기반 확보
- 신규 로봇 정위방사선 치료장비의 이용 효율화 및 최적화 강화
○ 방사선수술 중요 대상암 및 다발성 전이암에 대한 정위방사선치료 임상기술 개발로 기술 선진화 강화
- 정위방사선 임상치료 277례 달성 (전년도 대비 3.4% 증가)
○ 로봇 정위방사선 치료장비 운용에 관한 정도관리 기술 개발을 통해 장비성능 최적화를 구현
- 매월 정도관리 프로그램 수행하여 결과로 구동정확도 ±1 mm, 방사선량정확도 ±2% 이내 유지
- 치료장비 방사선 차폐 최적화 기술 개발 관련 실험 및 연구 논문 SCI 게재 1편
○ 로봇 정위방사선 치료기술의 국외 이전 및 국제교육센터 활성화를 통한 국가 경쟁력 강화
- 국외 암환자 1개국 3명 3례 임상치료
- 사이버나이프 관련 국제협력 실무회의 주관 1건 및 연수교육 1회 실시

( 출처: 보고서 요약서 161p )

Abstract ▼

■ Activation of clinical trials for Practical use of Precision medicine based on radiology medicine
Ⅳ. R&D results
∘ Improving environment for conducting clinical trials in order to establish a base for activating clinical trials for practical application of radiation-related precision medicin

■ Activation of clinical trials for Practical use of Precision medicine based on radiology medicine
Ⅳ. R&D results
∘ Improving environment for conducting clinical trials in order to establish a base for activating clinical trials for practical application of radiation-related precision medicine, operate specialist training programs for clinical trial, introduce e-IRB, 31 radiology-centered studies were selected and supported (published 3 papers)

( 출처: SUMMARY 7p )

■ Development of clinical integration system for patient-derived Organoid and Genomics
IV. R&D results
1. Establishment of genetic information & clinical radiation treatment evaluation platform based on Organoid
ｏ Establishment of clinical platform for precision medicine based on cancer patient derived organoid

2. Disease Research based on patient derived organoid
ｏ Radioresistance and sensitivity regulation molecule search using organoid
ｏ Characterization of colon cancer organoid
ｏ Therapeutic effect confirm of new drug for radiation proctitis using human colon organoid

3. Organoid establishment and culture technique development
ｏ Human organoid establishment, culture and manipulation technique

( 출처: SUMMARY 37p )

■ Patient oriented radiogenome and clinical information integrated library construction
IV. Results
- Deep learning based radiomic analysis for CT images of the patient who received stereotactic radiosurgery for metastatic brain lesion (AUC 0.856 for response), CT images of the patient who received stereotactic body radiotherapy (accuracy 95% for clinical outcome) or surgical resection (validation accuracy 0.6671 for cell type) for lung cancer, or diagnostic US images of the patients who received thyroidectomy (accuracy 87% for differentiation malignancy)
- Library construction to link radiomic analysis data with clinical information and performing clinical research

( 출처: SUMMARY 64p )

■ The establishment of radiation-related human biospecimens for the precision medicine
IV. RESULTS
27,552 blood specimens and 3,529 tissue specimens obtained from 5,649 participants including radiation workers and radiation therapy cancer patients of 71 and 994 were collected.

Biospecimen Proficiency Testing programs, hosted by the International Society for Biological and Environmental Repositories (ISBER) and the Korea Centers for Disease Control & Prevention were participated and internal quality control for human specimens (blood, tissue) was performed twice a year.

1,132 human biospecimens were distributed to 10 translational research projects.

One paper was published using the research utilization of bioresource.

Collection and distribution of biospecimen were reported to KIRAMS IRB.

To acquire a knowledge of biobanking, education and lectures in its field were attended.

The promotion activity for donation of human biospecimens left over from patients was conducted and our human biospecimens were introduced to utilize them in both basic and clinical research.

( 출처: SUMMARY 134p )

■ The Development of Therapeutic Technologies for Robotic Stereotactic Radiotherapy
Ⅳ. Results :
1) In order to develop clinical protocols for cancers treated by stereotactic radiotherapy, the newly installed equipment was used to carry out 277 cases.
2) The radiation shielding design using clinical data of CyberKnife were developed and published 1 papers in the SCI journal.
3) To optimize the performance of the equipment, a quality assurance program was carried out every month which verified moving accuracy and radiation dose accuracy. As a result, the moving accuracy was maintained within ±1.0 mm and radiation dose accuracy within ±2.0%, which are international recommendations for these values, improving reliability of clinical treatment.
4) For internationalization of CyberKnife techniques, we treated 3 overseas patients of 3 cases from 1 countries. And 1 participated in a IAEA/RCA mid-term review meeting for training and experts on stereotactic body radiotherapy and 1 international education program were held for technology transfer of stereotactic radiotherapy and 3 participants with 3 countries were educated.

( 출처: SUMMARY 164p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 정밀의료를 위한 임상시험 활성화 ... 3
• 제 출 문 ... 4
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 6
• SUMMARY ... 7
• c o n t e n t s ... 8
• 목차 ... 9
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 1. 사업의 목적 및 필요성 ... 10
• 2. 사업의 목표 ... 10
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 1. 국내 기술개발 현황 ... 11
• 2. 국외 기술개발 현황 ... 11
• 3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 13
• 1. 사업범위 ... 13
• 2. 주요수행 내용 ... 13
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 28
• 1. 사업목표별 달성도 ... 28
• 2. 관련 분야에의 기여도 ... 28
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 30
• 1. 연구결과의 활용방안 및 기대성과 ... 30
• 참고문헌 ... 31
• 환자유래 오가노이드-유전체-임상연계 통합시스템 개발 ... 32
• 제 출 문 ... 33
• 보고서 요약서 ... 34
• 요 약 문 ... 35
• SUMMARY ... 37
• CONTENTS ... 39
• 목차 ... 40
• 그림목차 ... 41
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 42
• 1. 추진 배경 ... 42
• 2. 사업목표 ... 43
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 45
• 1. 국내 현황 ... 45
• 2. 국외 현황 ... 45
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 48
• 1. 사업추진체계 ... 48
• 2. 주요수행내용 ... 48
• 3. 연구 결과 ... 49
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 54
• 1. 사업목표별 달성도 ... 54
• 2. 관련분야에의 기여도 ... 54
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 55
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 57
• 제7장 참고문헌 ... 58
• 환자중심 방사선유전체 임상정보 통합 라이브러리 개발 ... 60
• 제 출 문 ... 61
• 보고서 요약서 ... 62
• 요 약 문 ... 63
• SUMMARY ... 64
• CONTENTS ... 65
• 목차 ... 66
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 67
• 제1절 연구의 배경 및 필요성 ... 67
• 제2절 연구의 목적 및 범위 ... 69
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 70
• 제1절 관련 분야 세계적 수준 ... 70
• 제2절 관련 분야 국내 수준 ... 72
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 74
• 제1절 뇌종양 Radiomics 응용 임상연구 (뇌전이) ... 74
• 제2절 폐암 Radiomics 응용 임상 연구 (폐암 치료결과) ... 78
• 제3절 폐암 Radiomics 응용 임상 연구 (폐암 세포유형) ... 89
• 제4절 두경부암 Radiomics 응용 연구 (갑상선암) ... 99
• 제5절 연구 결과 ... 104
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 114
• 제1절 목표 달성도 ... 114
• 제2절 관련분야에서의 기여도 ... 117
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 120
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 122
• 제6장 참고문헌 ... 125
• 정밀의료를 위한 방사선 관련 인체자원 확보 ... 128
• 제 출 문 ... 129
• 보고서 요약서 ... 130
• 요 약 문 ... 132
• SUMMARY ... 134
• CONTENTS ... 136
• 목차 ... 137
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 138
• 제 1 절 연구 개발의 목적 ... 138
• 제 2 절 연구 개발의 필요성 및 범위 ... 138
• 제 2 장 국내외 현황 ... 139
• 제 1 절 국내 현황 ... 139
• 제 2 절 국외 현황 ... 141
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 142
• 제 1 절 자원 수집, 자원 질 관리, 자원 분양 및 분양 성과물 ... 142
• 제 2 절 은행 활동 ... 150
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 154
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 155
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 156
• 제 7 장 연구시설·장비 현황 ... 157
• 제 8 장 참고문헌 ... 158
• 로봇 정위방사선 치료기술 개발 ... 159
• 제 출 문 ... 160
• 보고서 요약서 ... 161
• 요 약 문 ... 162
• SUMMARY ... 164
• CONTENTS ... 166
• 목차 ... 167
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 168
• 제1절 연구의 필요성 ... 168
• 제2절 연구의 목적 및 범위 ... 169
• 제 2 장 국내·외 현황 ... 170
• 제1절 국내 현황 ... 170
• 제2절 국외 현황 ... 171
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 수행결과 ... 172
• 제1절 정위방사선치료 임상프로토콜 개발 ... 172
• 제2절 로봇정위방사선 치료장비 성능 최적화 ... 183
• 제3절 국외 기술이전 및 국제교육 활성화 ... 189
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 190
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 191
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 192
• 제1절 정위방사선치료 임상프로토콜 ... 192
• 제2절 최적화 정도관리기술 개발 ... 194
• 제 7 장 연구시설·장비 현황 ... 196
• 제 8 장 참고문헌 ... 197
• 끝페이지 ... 200