초록 ▼

※ 연구개발 목표
수면장애 제어를 위한 차세대 멀티 비침습적·국소적 뇌자극 시스템 개발하고 동물용 시스템을 이용하여 자극 유효성 및 안전성 검증·확보하고, 임상 프로토콜 확립을 위한 전임상용 뇌자극 및 모니터링 통합 시스템을 개발함.
□ 저강도 집중 초음파 기반의 비침습적 뇌자극 시스템 개발
□ 멀티자극 및 링어레이를 이용 초점 스폿사이즈가 최소화된 동물용 뇌자극 시스템 개발
□ 멀티자극의 안전성 검증 및 확보를 위하여 체계적 검증 및 안전성 평가
□ fMRI-compatible한 전임상용 저강도 집중 초

※ 연구개발 목표
수면장애 제어를 위한 차세대 멀티 비침습적·국소적 뇌자극 시스템 개발하고 동물용 시스템을 이용하여 자극 유효성 및 안전성 검증·확보하고, 임상 프로토콜 확립을 위한 전임상용 뇌자극 및 모니터링 통합 시스템을 개발함.
□ 저강도 집중 초음파 기반의 비침습적 뇌자극 시스템 개발
□ 멀티자극 및 링어레이를 이용 초점 스폿사이즈가 최소화된 동물용 뇌자극 시스템 개발
□ 멀티자극의 안전성 검증 및 확보를 위하여 체계적 검증 및 안전성 평가
□ fMRI-compatible한 전임상용 저강도 집중 초음파 시스템 및 EEG 모니터링이 동시에 가능한 통합 자극 및 모니터링 시스템을 구축

※ 연구개발 내용
□ 동물용 초음파 뇌자극 시스템 개발을 위하여 저강도 집중 초음파 링어레이 개발 및 시스템을 구축하고 뇌파 모니터링 시스템과 통합 개발함.
□ 동물용 국소 뇌자극을 위하여 링어레이 초음파 탐촉자를 설계 및 제작함.
□ 국소부위 뇌자극을 위하여 저강도 집중 초음파의 다중 자극 시스템을 개발함.
□ 멀티자극 시스템 안정성 검증 및 확보를 위하여 동물 실험을 통해 안전한 자극 프로토콜을 확보하고 전임상 반복 실험을 통해 추가 안정성 검증함.
□ 임상 프로토콜 확립을 위한 전임상용 멀티자극 시스템 구축 및 전임상 실험을 통한 수면장애 제어의 유효성 검토함.
□ 기존 비침습적 뇌자극 기술로 불가했던 국소부위 뇌자극 융합 신기술 개발을 통해 수면장애 관여 뇌회로 검증 및 효과적 제어 기술을 제시함.
□ 뇌자극에 최적화된 MEMS 기반 링어레이 초음파 탐촉자를 개발함.
□ 뇌자극에 의한 수면장애 개선 효과 모니터링을 위한 전임상용 뇌파 측정을 위한 EEG 시스템 구축함.
□ 1단계 3년 연구성과: SCI 논문(분야 상위 10%): 4(3)편, 국내 출원/등록: 6/4건, 해외 출원/등록: 3/1건
□ 2단계 2년 연구성과: 국내외 특허 출원 ≥ 4건 및 SCI 논문 ≥ 2편

※ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
□ 본 연구에서 개발된 소자와 시뮬레이션 툴을 활용하면 뇌의 여러 영역을 비침습적으로 자극 할 수 있으므로 수면제어 뿐만 아니라 현 뇌과학 연구 분야의 해결해야 되는 기능적 신경 회로망 규명 및 뇌질환 원인 규명 등에도 활용될 수 있음.
□ 집속 저강도 초음파 시스템의 개발은 국내외 헬스케어 산업의 신시장 창출 및 새로운 응용분야에 활용될 것으로 기대됨. 신경자극, 미용, 통증치료, 운동부상부위 치료 등 위험한 의료용이 아닌 뇌신경질환 예방 및 치료 등의 보편적인 목적으로 활용될 수 있음.
□ 뇌/신경자극용의 저강도 집속 초음파 소자는 아직 개발된 사례가 없는 만큼 본 연구팀은 국내외 특허를 선점할 계획이며, 이를 통해 미래핵심기술로 손꼽히고 있는 뇌/의공학 분야의 원천기술확보가 가능할 것으로 전망함.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 연구 분야 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 5
• 1-1. 연구개발 목표 ... 5
• 1-2 평가항목별 성과 ... 6
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 7
• 1-4 (해당 시) 연구개발 목표 및 주요내용 변경사항 ... 10
• 1-5. 선정/단계/연차점검의견 ... 11
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 14
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 14
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 36
• 2-3. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 38
• 2-4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 39
• 2-5. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 39
• 3. 연구 개발 결과의 활용 방안 ... 40
• 3-1. 연구개발 결과의 활용방안 ... 40
• 3-2. 연구개발 결과의 기대효과 ... 41
• 4. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 42
• 끝페이지 ... 43