초록 ▼

□ 연구개요
골다공증을 진단하는 검사 방법으로 이중 에너지 X선 흡수 계측접이 가장 널리 사용되고 있지만 피감자의 특성에 따른 오차, 검사자와 제조사에 따른 측정 오차, 측정기 자체의 오차가 발생하고, 검사 장비가 수입 의료기기로 한국인을 대상으로 한 기준이 미비되어 있으며, 소량의 방사선 피폭의 단점이 있음. 이러한 문제를 개선하고자 인체에 무해한 초음파 주파수를 이용하는 휴대용 골밀도 측정 기기를 개발하고, 측정 값을 이중 에너지 X선 흡수 계측법으로 측정한 골다공증 단계와 매칭시키는 수식을 연구함.

□ 연구

□ 연구개요
골다공증을 진단하는 검사 방법으로 이중 에너지 X선 흡수 계측접이 가장 널리 사용되고 있지만 피감자의 특성에 따른 오차, 검사자와 제조사에 따른 측정 오차, 측정기 자체의 오차가 발생하고, 검사 장비가 수입 의료기기로 한국인을 대상으로 한 기준이 미비되어 있으며, 소량의 방사선 피폭의 단점이 있음. 이러한 문제를 개선하고자 인체에 무해한 초음파 주파수를 이용하는 휴대용 골밀도 측정 기기를 개발하고, 측정 값을 이중 에너지 X선 흡수 계측법으로 측정한 골다공증 단계와 매칭시키는 수식을 연구함.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 휴대용 말초 골밀도 측정기 개발
초음파를 이용한 휴대용 말초 골밀도 측정기를 개발 완료하였음. 측정기 개발 과정에서 측정자 오류를 줄이기 위한 모터 제어는 골밀도 산출 방법과 함께 특허 출원하였음.
• 주파수 진동 특성을 이용한 골밀도 산출 및 정량화
가청 주파수와 초음파를 이용하여 인체에 가진 및 수신하였고, 수신 데이터를 이용하여 골다공증, 골감소증, 정상으로 분류되어 있는 환자를 예측할 수 있는 방법을 도출하였음. 이에 대한 연구 결과는 Scientific Reports Journal에 submission함.
• 가청 주파수 신호를 이용한 골밀도 상태를 예측하는 방법 제안
가청 주파수 신호를 가진하여 수신한 데이터를 분석하여 골밀도 상태를 예측하는 실험을 진행하였고, 생체 외 연구에서는 안정적인 결과 예측을 확인할 수 있었으나 인체 연구에서 연부조직의 차이와 주변 소음의 영향으로 인한 불규칙한 예측 결과가 확인되었음.
• 시제품을 이용한 임상 실험을 통해 데이터 확보 및 검증
1MHz의 초음파를 이용한 휴대용 골밀도 측정기를 시제품으로 완성하였고, 이에 대한 임상 실험을 진행하여 초기 분석 결과를 Scientific Reports Journal에 보고함. 보고 이후에도 빅데이터를 구성하기 위해 임상 질험을 지속중임.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
휴대용 골밀도 측정기로 생체외 및 임상 실험을 진행한 결과 골다공증, 골감소증, 정상에 대한 예측이 가능한 것을 확인하였음. 초음파를 가진하고 수신하는 부위를 최소화한다면 wearable device로 개발 가능성이 있음. 이를 이용하여 골다공증의 선별 검사 기기로 활용할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구 개발 목적 및 필요성 ... 4
• 2) 최종 목표 ... 5
• 3) 세부 연구 내용 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) Sweep 신호 기반 주파수 분석 ... 6
• 2) 휴대용 골밀도 장치 제작 ... 8
• 3) 초음파 신호 처리 방법 ... 8
• 4) 골밀도 파라미터 추정 ... 9
• 5) In Vitro 실험 (생체 외 실험) ... 10
• 6) In Vivo 실험 (생체 내 실험, 임상 실험) ... 11
• 7) DEXA 골밀도와의 상관관계 정립 ... 12
• 8) 인체 데이터 수집 ... 13
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 15
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 15
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표 달성 수준 ... 15
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 6. 자체점검표 ... 17
• 7. 참고문헌 ... 17
• 끝페이지 ... 37