초록 ▼

□연구개요
본 연구는 위식도 역류질환의 정량적 진단을 위해 무선형 pH 측정 시스템 및 그 방법을 개발하는 것으로, pH 측정이 가능한 마이크로 스케일의 전극과 무선 측정시스템을 결합하여 실시간으로 위식도 역류질환을 진단하는 것에 관한 것이다.
기존의 pH 측정을 위한 전극은 내부의 염화칼륨과 이를 감싸는 유리막 패키징으로 구성되어 있어 인체 삽입 시 패키징의 파손으로 인한 생체 호환상 문제가 발생할 수 있으며, 이 경우 신체에 치명적인 결과를 초래한다.
따라서 본 연구에서는 위식도 산도 측정을 위한 측정 전극을 기

□연구개요
본 연구는 위식도 역류질환의 정량적 진단을 위해 무선형 pH 측정 시스템 및 그 방법을 개발하는 것으로, pH 측정이 가능한 마이크로 스케일의 전극과 무선 측정시스템을 결합하여 실시간으로 위식도 역류질환을 진단하는 것에 관한 것이다.
기존의 pH 측정을 위한 전극은 내부의 염화칼륨과 이를 감싸는 유리막 패키징으로 구성되어 있어 인체 삽입 시 패키징의 파손으로 인한 생체 호환상 문제가 발생할 수 있으며, 이 경우 신체에 치명적인 결과를 초래한다.
따라서 본 연구에서는 위식도 산도 측정을 위한 측정 전극을 기존 액체를 포함한 형태에서 생체호환성 패키징 및 소재를 이용한 고체형태의 전극으로 개발하여 생체 호환성을 확보함과 동시에 액체에 비해 낮은 히스테리시스 특성을 확인하였다.

□연구 목표대비 연구결과
본 연구의 최종목표는 아래와 같다.
1. 새로운 개념의 무선 pH 측정기기와 측정법을 개발하여 3상 임상시험 진입을 위한 시제품 개발과 1상 임상시험을 완료함.
- 연구기간 중 무선 pH 측정 센서 및 리더기의 개발을 완료하여 각 pH 별 출력신호를 확인하였으며, 생체 호환성 재료(bio glue)를 이용한 패키징을 통한 생체 삽입이 가능한 수준의 센서기술을 개발함.
2. 기존 장치의 짧은 측정시간, 기기의 크기로 인한 삽입의 제한을 보완한 수동형(외부전력) 초소형 pH 측정장치 개발.
- 개발된 장치는 inductive coupling 방식을 이용한 수동형 무선 측정센서이며, 내부에 센서 동작을 위한 전원이 없기 때문에 그 크기의 최소화가 가능하며, 또한 외부 전력공급을 통한 장시간 측정이 가능함.
3. 에너지 전달과 동시에 무선통신이 가능한 외부 측정 리더장치 개발.
- 개발기술은 대표적인 무선전력전송 방식 중 하나인 inductive coupling 방식을 사용하여 외부 안테나로부터 에너지 전달이 가능하며, resonant frequency 검출을 통해 측정값을 실시간으로 판독할 수 있음.

□연구개발결과의 중요성
- 건강보험심사평가원 통계를 보면 역류성 식도염의 환자 수가 2013년 352만명에서 2017년 기준 428만명으로 약 21%의 가파른 증가세를 보임.
- 역류성 식도염은 환자들의 인식 상 비교적 가벼운 질환으로 인지되지만, 2002~2013년 사이 역류성 식도염으로 병원을 찾은 112만 여명을 대상으로 조사한 결과 대조군에 비해 후두암 발생 위험이 약 2.3배 높은 것으로 나타남.
- 또한 위식도 역류질환은 가슴쓰림과 같은 전형적인 증상이 없이도 목 이물감, 기침, 천식 등과 같은 비전형적인 증상이 발생할 수 있어, 환자들이 병을 인지하는 것이 어려우며, 미란 등의 구조적 변화 없이도 역류 증상이 발생할 수 있어 내시경 검사를 통해서도 위식도 역류질환의 진단이 어려움.
- 현재의 위식도 역류질환 진단방법은 일반적으로 비강을 통해 카데터를 삽입하여 24시간 식도산도를 측정하는 검사가 있지만, 이는 검사자에게 운동 및 식사제한, 통증, 불편함 등을 유발하고, 산도 측정용 카데터의 센서는 유리, antimony 등 충격에 약하고 산에 의해 부식이 일어나는 문제가 있음.
- 따라서 인체 내부에서 변형 및 파손의 우려가 있는 유리막, antimony 등의 패키징을 지양하며, 삽입 시 이질감을 최소화할 수 있는 수동형 측정센서, 인체와 측정부의 분리가 가능한 무선통신 방법을 융합한 식도산도 측정방법이 필요함.

(출처 : 요 약 문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) Ag/AgCl 기준전극 제작 및 Ir/IrOx 센싱전극 제작 ... 6
• 2) 제작된 pH 측정전극의 성능평가 ... 7
• 3) 위산도 측정 센서 및 무선통신시스템 개발 ... 8
• 4) 위산도 측정 센서의 생체호환성 패키징 개발 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 끝페이지 ... 14