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차세대 의료 영상 이미징 시스템 개발 (최종)
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Participants
박남식, 박승환, 송병열, 서범수, 김동형, 임을균, 김중배, 박종현, 김창범, 임재호, 최성록, 신성웅, 장지호, 정재찬, 나기인, 이승익, 최승민, 조재일, 이재영, 신호철, 홍효봉, 김태이
Published
202002
Type
Final Report
Keyword
활성 산소, 상자성, 혼합 전자 기장, 토모그램, Tomogram
KSP Keywords
imaging system
Funding Org.
과학기술정보통신부
Research Org.
한국전자통신연구원
Project Code
20HS1100, Development of Next Imaging System: XIS, Hong Hyo Bong
Abstract
1. 연구개발 목표 및 결과
가. 최종 목표
[최종 목표]
- 초상자성과 상자성 물질이 가지는 물리 화학적 특성을 이용하여 질병의 특정 위치 또는 유용한 물질의 위치를 지정할수 있는 의료 및 산업용 영상 장비 개발
- 많은 사람들이 지금 보다 좀더 저렴하고 안전하게 질병의 위치를 파악하고 방사선과 같은 건강상의 위협 요소를 줄이면서 작업을 할 수 있도록 하는 영상 장비 개발의 기초 원천 기술확보 및 proto type장비 개발

[2015~2020년도 연구 목표]
○ PMIS (장비 제작 관련)
- 1차 년도 : 핵심 부품의 설계
- 2차 년도 : 핵심 부품의 제작
- 3차 년도 : 모사(Phantom sample) 시료 제작 및 Spectrometer 제작 기술 확보
- 4차 년도 : 소형 동물용 영상 장치 설계 및 부품 제작
- 5차 년도 : 소형 동물용 영상 장치 제작
○ 3DIMS (제어 S/W 관련)
- 1차 년도 : XIS 통합 S/W 설계
- 2차 년도 : 시뮬레이터 기반 XIS 통합 SW 기본 구현
- 3차 년도 : 3차원 토모그램 생성 및 가시화 알고리즘 개발
- 4차 년도 : 동물용 (실험용 rat size) 이미징 확보 XIS 통합 SW 확장 구현
- 5차 년도 : 3차원 영상 가시화 구현

○ BNVE (기초 연구)
- 1차 년도 : 세포모델 개발 및 활성산소 추적 시스템 기반 확보
- 2차 년도 : 활성산소 손상모델 구축 및 무독성 추적 형광물 합성 기술 개발
- 3차 년도 : 활성산소 치료 모델 확보 및 추적 기술 고도화
- 4차 년도 : 전자기장 노출 영향 평가 및 표준 세포주 발굴
- 5차 년도 : 3D FMMD 생물학적 효용성 검증

[2019년~2020년 (5차년도- 6차년도: 2019년 01월 01일 ~2020년 02월 29일) 연구 목표]
○ PMIS: 소형 동물용 영상 장치 제작
- 해부학적 영상 획득 (LF-MRI) 및 초상자성/상자성 물질의 위치기반 XIS-MPI 영상 획득

○ 3DIM: 생체 노이즈 확률적 모델링 및 3차원 영상 가시화 구현
- 생체 샘플의 상황에 따른 센싱 노이즈 확률적 모델링
- 노이즈 모델 이용 상황변화에 강인한 3차원 가시화 알고리즘 구현
- MRI/CT 영상 연동 XIS 3차원 영상 가시화 확장 구현

○ BNVE: 3D FMMD 생물학적 효용성 검증
- XIS 정합영상의 임상적 실용화 확대
- XIS 영상기기의 임상시험 기반 구축
- XIS 팬텀 영상과 MR 영상 상호등록 가능성 확인
- XIS 영상의 표준 템플리트 제작
- 동물 모델에서 3D FMMD 기술 기반 병변부위에 대한 신호 측정
- 획득신호와 병리조직 사이의 3차원적 위치공간 정합성 연구
- 활성산소 발생 나노입자(Pt/TiO2)의 ROS 발생 연구
- 활성산소 측정용 형광화합물 이용 소형 시제품 제작
- FMMD를 이용한 생체 내 병변부위에 대한 신호 분석/평가
- FMMD를 이용한 ROS 종류별 분석/평가
- ROS 발생시스템과 분석 검증 Data 제공 및 자성광물 분석결과 활용

(출처 : 본문 1. 연구개발 목표 및 결과 5p)