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연구개요
경동맥 협착증은 조기에 발견하지 않으면 증세가 없다가 갑작스럽게 뇌졸중 같은 치명적 상태에 이르게 되나 인구 고령화로 인한 경동맥 , 협착증 고령 환자수의 급속한 증가로 사회경제적 부담 비용이 증가하는 추세임. 본 연구의 최종 연구 목표는 안전하고 저비용이면서도 경동맥 협착증을 정확하게 진단할 수 있는 지능형 초해상도 초음파 영상화 방법의 연구 및 개발임.

연구 목표대비 연구결과
1) 초해상도 초음파 영상 재구성 알고리즘 개발
-초음파 영상 열화 원인 분석 및 영상 재구성용 지능형 신경망 모델

연구개요
경동맥 협착증은 조기에 발견하지 않으면 증세가 없다가 갑작스럽게 뇌졸중 같은 치명적 상태에 이르게 되나 인구 고령화로 인한 경동맥 , 협착증 고령 환자수의 급속한 증가로 사회경제적 부담 비용이 증가하는 추세임. 본 연구의 최종 연구 목표는 안전하고 저비용이면서도 경동맥 협착증을 정확하게 진단할 수 있는 지능형 초해상도 초음파 영상화 방법의 연구 및 개발임.

연구 목표대비 연구결과
1) 초해상도 초음파 영상 재구성 알고리즘 개발
-초음파 영상 열화 원인 분석 및 영상 재구성용 지능형 신경망 모델 개발
-In-vivo 인간 경동맥 영상화 실험에서 향상된 영상 화질 검증
2) 혈류 데이터 생성 및 관측 알고리즘 개발
-액체 유량 측정용 회귀신경망 기반 딥러닝 모델을 개발
-기존 알고리즘 대비 개발 모델이 유량 관측 오류를 감축할 수 있음을 확인
3) 지능형 비침습 혈관벽 특성 진단
-혈관 벽의 움직임을 통해 혈관 특성을 분석하는 신경망 모델을 개발
-기존 혈관벽 움직임 예측 알고리즘 대비 높은 예측 정확도의 제안 모델 검증
4) 영상화 장비 구현 및 검증
-초음파 리서치 플랫폼을 통해 혈관 재구성 알고리즘의 원데이터 재구성 검증
-도플러 플로우 펌프와 팬텀 실험을 통해 혈류 관측 모델 알고리즘 검증
-In-vivo 경동맥 영상에 대해 개발된 혈관 벽 특성 분석 모델 구현하여 검증

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구는 초해상도 경동맥 협착증 진단용 초음파 모니터링 장비 개발 연구로 전 세계적으로 고령화로 인한 혈관성 질환의 급격한 성장률을 고려할 경우 국산화로 시장선점이 가장 시급한 의료 영상화 기술 중의 하나임. 본 연구에서 개발한 방사선 피폭이나 조영제의 부작용 우려가 없는 안전한 초해상도 초음파 영상화 기술 및 장비를 사용한 정확한 경동맥 협착증 진단으로 심뇌혈관성 질환의 예방과 함께 재발을 줄임으로써 고령화 인구의 삶의 질 향상에 기여가 예상되며 방사선이나 자기장 영향없이 안전하면서도 낮은 비용에 높은 화질로 혈관을 실시간 진단할 수 있는 영상 기술 및 장비의 개발로 의료계에서의 인체 전반에 광범위한 활용이 기대됨. 영상 처리 알고리즘에서 개발된 초해상도 영상화 방법, 초음파 데이터의 영상 재구성 방법, 영상 조영 물질의 사용 및 최적화, 생체 조직 특성 진단, 신경망 알고리즘 및 클라우드 컴퓨팅 등 최신 공학 기술과 바이오 의료 진단 기술을 융합하는 융합형 초음파 진단 영상화 기술로 활용될 가능성이 높으며 일차적으로 경동맥 협착증의 진단을 목표로 하였으나 다른 혈관성 질환이나 암 또는 그 밖의 질병을 진단하는 데에도 적용이 가능하다는 점에서 매우 중요한 연구임.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 초해상도 초음파 영상 재구성 알고리즘 개발 ... 4
• 2) 혈류 데이터 생성 및 관측 알고리즘 개발 ... 5
• 3) 지능형 비침습 혈관 벽 특성 진단 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 자체점검표 ... 16
• 7. 참고문헌 ... 16
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 20
• 끝페이지 ... 34