초록 ▼

연구개요
뇌혈관의 일부가 부풀어서 생성되는 ‘(대)뇌동맥류’에 대한 치료법으로 ‘혈관내 동맥류 색전술(이하 색전술)’이 널리 사용되고 있는데, 이는 혈관안으로 미세도관을 삽입하여 뇌동맥류를 막아주는 방법이다. 색전술시에는 개개환자의 복잡한 뇌혈관 및 동맥류의 기하 구조에 맞추어서 미세도관을 성형해야 하며, 기존에는 이 과정이 의사의 경험에 의한 추정에 의해 이루어졌었다. 본 연구는 개개 환자의 복잡한 혈관 기하구조를 의사의 경험에 의한 추정이 아닌, 기계적인 프로그램에 의해 계산하고 예측함으로써, 환자 혈관 맞춤형 미세도관을

연구개요
뇌혈관의 일부가 부풀어서 생성되는 ‘(대)뇌동맥류’에 대한 치료법으로 ‘혈관내 동맥류 색전술(이하 색전술)’이 널리 사용되고 있는데, 이는 혈관안으로 미세도관을 삽입하여 뇌동맥류를 막아주는 방법이다. 색전술시에는 개개환자의 복잡한 뇌혈관 및 동맥류의 기하 구조에 맞추어서 미세도관을 성형해야 하며, 기존에는 이 과정이 의사의 경험에 의한 추정에 의해 이루어졌었다. 본 연구는 개개 환자의 복잡한 혈관 기하구조를 의사의 경험에 의한 추정이 아닌, 기계적인 프로그램에 의해 계산하고 예측함으로써, 환자 혈관 맞춤형 미세도관을 제작하고자 한다. 이를 위해 기존의 3차원 영상 검사의 결과를 컴퓨터 상에서 단순화 및 수치화(골격화) 한 후, 적절한 확대 비율을 적용하여 환자에게 특화된 최적의 미세도관 성형 모형을 찾아낸다. 그리고, 여러 종류의 미세도관 각각의 특성을 파악하여 원하는 모양으로 만들 수 있는 변수(최적의 각변형, steaming 세기 및 시간 변수 들)값을 구한 뒤에, 이를 3D 프린터를 이용한 성형 모형의 틀로 미세도관을 성형하여, 최종적으로는 환자에게 적용할 수 있는 미세도관을 환자 맞춤형으로 구현하고자 한다.

연구 목표대비 연구결과
a. 혈관 기하 구조에 대한 골격화 과정
: 뇌혈관 및 뇌동맥류의 기하 구조에 대한 골격화를 수행하는 프로그램(Blood Vessel Path Finder; BVPF)을 완성했음.
b. 3D 모형에서의 골격화된 혈관 기하구조의 적절한 확대 비율 탐색
: 3D 모형을 통한 실험을 통해 약 10-20% 가량이 적절함을 확인하였음.
c. 미세도관의 자동 성형 제작
: 미세도관의 이상적인 성형모습을 프로그램 상에서 제작하고, 이를 3D 프린터를 이용하여 출력까지 완성하였음.
: 확정된 미세도관의 성형 모형에 대한 틀을 3D 프린터를 이용하여 제작하려고 하였으며, 프로그램 상에서는 실현하였음. 그러나, 실제로3D 프린터를 이용한 제작은 3D 프린터의 정밀도 문제로 실현되지 못함.

연구개발결과의 중요성
현재 뇌동맥류에 대한 치료법으로 널리 사용되고 있는 ‘색전술’시에는, 미세도관을 기하학적 구조가 복잡한 뇌혈관 및 동맥류내에 안정적으로 위치시키는 과정이 매우 중요하다. 이를 위해 미세도관의 성형이 대부분 필요한데, 이 연구를 통해 환자 혈관에 최적화된 미세도관의 성형 모형을 짧은 시간에 대중화된 컴퓨터 장비로 구현하고, 3D 프린터를 통해 출력함으로써, 수술자에게 이상적인 미세도관의 성형 모형에 대한 정보를 줄 수 있다. 이를 통해 수술자는 환자 맞춤으로 성형된 미세도관의 모형을 쉽고 빠르게 얻을 수 있다. 이는 수술시간의 감소와 미세도관의 손상 방지 등을 통해서, 결국 합병증 등의 감소를 통한 전체적인 환자 진료질의 상승 효과 및 의료비의 감소를 가져올 수 있다. 그리고, 이 색전술은 전세계적으로 사용되는 수술법이므로, 이 효과는 국내만이 아니라 전 세계적으로 파급될 것이며, 현재 일부 특허등록이 되어 있어서 경제적 효과도 예상된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• (1) 혈관 기하 구조에 대한 골격화 과정 ... 3
• (2) 3D 모형에서의 골격화된 혈관 기하구조의 적절한 확대 비율 탐색 ... 3
• (3) 미세도관의 자동 성형 제작 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 4
• 4. 참고문헌 ... 4
• 5. 연구성과 ... 5
• 끝페이지 ... 5