초록 ▼

□ 연구개발의 목적 및 필요성
전 세계적으로 발병률이 상승 추세에 있는 켈로이드 및 피부암의 치료엔 여러 방법이 있으나, X-선관을 이용한 근접치료장비를 이용한 방법이 가장 효과적이고 위험이 작다. 이러한 기술은 국내에 없어 해외 기술에 전적으로 의존하는 실정이며 그 가격 또한 매우 비싸다.저비용의 X-선 근접치료기기를 개발하는 것과 이 기기를 이용한 피부암 치료 및 켈로이드 치료기술이 개발된다면 전 세계의 환자들에게 많은 도움을 줄 수 있다.

□ 연구목표
켈로이드 및 피부암 치료용 X-선 근접치료장비 개발

□ 연구개발의 목적 및 필요성
전 세계적으로 발병률이 상승 추세에 있는 켈로이드 및 피부암의 치료엔 여러 방법이 있으나, X-선관을 이용한 근접치료장비를 이용한 방법이 가장 효과적이고 위험이 작다. 이러한 기술은 국내에 없어 해외 기술에 전적으로 의존하는 실정이며 그 가격 또한 매우 비싸다.저비용의 X-선 근접치료기기를 개발하는 것과 이 기기를 이용한 피부암 치료 및 켈로이드 치료기술이 개발된다면 전 세계의 환자들에게 많은 도움을 줄 수 있다.

□ 연구목표
켈로이드 및 피부암 치료용 X-선 근접치료장비 개발 (TRL 8 단계)
- 탄소나노튜브 기반 소형 X-선 발생장치 (X-선 발생장치 < 10 mm)
- X-선 튜브 관접압 : 20 kV ~ 60 kV, - X-선 공간 균일도 < 5%
- X-선 흡수선량 > 30 Gy/min (at 1 cm air)
- Applicator : 크기 : 10 - 60 mm
- 이동형 구동시스템

□ 연구개발의 내용 및 범위
1) 켈로이드 및 피부암 치료용 소형 X-선 발생장치 개발
- 켈로이드 및 피부암 치료용 X-선 발생부 최적 설계 도출
- 켈로이드 및 피부암 치료용 소형 X-선 튜브 제작
- 제작된 소형 X-선 튜브의 X-선 발생특성 평가 및 분석
2) 켈로이드 및 피부암 치료용 필터 및 어플리케이터 개발
- 다양한 직경 (10~60 mm)의 어플리케이터 개발
- 장착용 X-선 필터 개발 (공간 균일도 < 5%)
- 개발된 어플리케이터 및 필터 장착 후 X-선 발생특성 측정
- Dose-depth 및 공간분포 전산모사 및 data set 구축
- 전산모사 결과와 측정결과의 비교분석
3) 이동형 X-선 근접치료장비 구동시스템 개발
- 이동가능한 기구물 내부에 개발된 각 부품들의 조립
- X-선 치료장비용 고전압 전원부 개발
- X-선 치료장비 동작 소프트 웨어 개발
- 사용자 편리성을 고려한 원격 X-선 치료장비 구동시스템 개발
- 장착용 X-선 차폐체 개발
4) 개발된 X-선 근접치료장비의 켈로이드 및 피부암 치료 검증 및 임상시험
- 세포실험을 통한 치료효과의 병리학적 평가
- 동물실험을 통한 전임상 유효성 및 안정성 검증
- X-선 근접치료장비의 1, 2상 임상실험
5) 상용화를 위한 X-선 치료장비의 의료기기 인증평가
- 의료기기 인증평가 획득

□ 연구개발결과의 활용계획 및 기대효과
1) 새로운 첨단 방사선 의료기기 개발 및 상용화를 통한 부가가치 창출
2) 차세대 방사선원의 국산화를 통해 수입대체/수출효과 및 방사선 의료산업의 선진화
3) 난치성 켈로이드 치료기술 개발로 국민의료 복지 증진
4) 대형, 고가의 선형가속기를 대체할 수 있는 소형 저가의 치료장비 보급가능
5) 의료용 X-선 장비 (X-선 진단 및 치료방비) 및 산업용 X-선 장비 (비파괴장비, X-선 물질 분석 장비, Nano-device 제조 등) 등 다양한 관련 산업으로 파급효과

(출처 : 요약문 5p)

Abstract ▼

□ Purpose and necessity of R & D
There are many ways to treat keloids and skin cancers that are on the rise all over the world, but the most effective and least risky approach is the brachytherapy using X-ray tube. These technologies are not available in Korea, and they depend entirely on foreign

□ Purpose and necessity of R & D
There are many ways to treat keloids and skin cancers that are on the rise all over the world, but the most effective and least risky approach is the brachytherapy using X-ray tube. These technologies are not available in Korea, and they depend entirely on foreign technologies and their prices are also very high. If low-cost X-ray brachytherapy devices are developed and skin cancer treatment and keloid treatment techniques using this device are developed, Can help a lot.

□ Purpose
Development of an X-ray-based brachytherapyu device for treatment of keloid and skin cancer (TRL 8 stage)
- Development of mini-X-ray generator for keloid and skin cancer(dimeter < 10 mm)
- X-ray tube voltage : 20kV ~ 60 kV, X-ray uniformity < 5%
- X-ray dose rate > 30 Gy/min(at 1 cm air)
- Size of applicator : 10 -60 mm
- Mobile operation system for X-ray based brachytherapy

□ Contents
1) Development of mini-X-ray generator for keloid and skin cancer
- Optimized design of X-ray generation for treatment of keloid and skin cancer
- Fabrication of miniature X-ray tube for treatment of keloid and skin cancer
- Evaluation and analysis of X-ray produced miniature X-ray tube
2) Development of applicator for keloid and skin cancer
- Development of applicator with diameter 10~60mm
- Development of installable X-ray filter ( X-ray uniformity < 5 %)
- X-ray measurement with applicator and X-ray filter
- Simulation of dose-depth and uniformity and construction of data set
- Comparison analysis between simulation result and measurement result
3) Development of operation system for mobile X-ray based brachytherapy
- Assembly of developed components with mobile device
- Development of high voltage part for X-ray-based brachytherapy device
- Development of software for operation of X-ray-based brachytherapy device
- Remote control system of X-ray-based brachytherapy device operation
- Development of installable X-ray shielding
4) Verification of therapy effect and clinic test for developed X-ray-based brachytherapy
- Pathologic evaluation of therapy effect by cellular experiment
- Verification of preclinical trials effectiveness and stability by animal testing
- 1, 2 stage clinical test using X-ray based brachytherapy device
5) Medical device licensee of X-ray based brachytherapy for commercialization
- Acquisition of medical device licensee

□ Expected Effects & Contribution of R & D Results
1) With the development of medical devices using our newly fabricated miniature X-ray tubes, treatment of Keloid and skin cancer can be facilitated all the while improving the overall health of the public
2) Through the development of medical technique in dealing with skin cancer and refractory Keloid, a scar induced tumor, the overall health of the public can be improved
3) Securing the technology in developing advanced medical device
4) Obtaining the veracity in safety through the clinical trials with the new medical devices and creating synergy through medical device licensing
5) Development of cheap miniature X-ray tubes that could potentially replace large and expensive medical linear accelerators and increase the spread of use of radiation therapy equipment in both domestic and international hospitals through medical device licensing
6) Ripple effect to industries dealing in X-ray medical imaging, nondestructive miniature X-ray device, X-ray material analysis, and nano-devices

(source: SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 제1절 연구개발의 목적 ... 9
• 제2절 연구개발 기기에 대한 개요 ... 12
• 제3절 연구개발 기기의 핵심경쟁 요인 ... 13
• 제4절 경제적·산업적 중요성 및 연구개발의 필요성 ... 15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 제1절 세계적 수준 ... 17
• 제2절 국내 수준 ... 20
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 제1절 연구개발 목표 및 평가의 착안점 ... 21
• 1. 1차 년도 ... 21
• 2. 2차 년도 ... 21
• 3. 3차 년도 ... 21
• 제2절 연차별 연구수행 내용 및 결과 ... 22
• 1. 1차 년도 ... 22
• 2. 2차 년도 ... 62
• 3. 3차 년도 ... 106
• 제4장 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 126
• 제1절 연구개발목표의 달성도 ... 126
• 1. 1차년도 ... 126
• 2. 2차 년도 ... 127
• 3. 3차년도 ... 128
• 제2절 평가의 착안점에 따른 목표달성도에 대한 자체평가 ... 128
• 1. 1차년도 ... 128
• 2. 2차년도 ... 130
• 3. 3차년도 ... 131
• 제3절 관련분야에의 기여도 ... 132
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 133
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 134
• 제7장 연구장비의 구축 및 활용 결과 ... 135
• 제8장 참고문헌 ... 136
• 끝페이지 ... 139