통합시스템
통합시스템
- 타겟 질환별 조직특성 및 진단/치료 요소 분석
- 질환별 마이크로의료로봇 진단/치료시나리오 수립
- 특성분석 고려한 최적 마이크로의료로봇 설계
- 질환별 최적 공통기반 모듈 조합 기법 적용
- 질환별 최적 마이크로의료로봇 통합시스템 제작
- 공통기반 모듈 및 고형암, 순환기, 소화기 치료용 마이크로의료로봇 시작품
고형암 치료용 마이크로의료로봇 통합시스템
구동모듈 |
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캐리어모듈 |
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진단·치료모듈 |
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인식·시각화모듈 |
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- 고정형 전자기 구동 모듈
- - 간, 폐, 췌장 등 국소부위 전용 구동모듈
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- 초음파 구동 모듈
- - 자성입자 없는 NK cell 캐리어 집속·구동에 적합
- 간편하고 가벼운 Hand-held 방식
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- NK cell 캐리어 모듈
- - 고형암 치료용 약물담지 비독성 캐리어 모듈
- NK cell의 암세포 살해 기능에 약물효과가 부가
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- Micro-scale 인식 모듈
- - NK cell 크기(20㎛)를 고려한 실시간 캐리어 인식 모듈
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- MR 시각화 모듈
- - 마이크로의료로봇 시술 시각화 및 시뮬레이션
고형암 질환
- 간, 폐, 뇌 등 특정장기에서 원발
- 수술적 종양제거 및 방사선치료 등 국소요법, 약물투여 의한 전신요법
- 주변조직 손상, 독성, 비선택적 전달에 의한 부작용 발생
세포치료제 시술 및 한계
- 면역세포주입에 의한 항암치료
- 고가, 낮은 지향성, 종양 미세환경에 의한 낮은 세포 활성에 의한 반복시술 또는 병행치료
의료적 효과
- 외부전자기 구동모듈 + NK cell캐리어 + 인식시각화 모듈
- 고형암 환경 내 세포활성 유지 및 암세포 억제 유발 기능성 캐리어
- 고용량 면역세포 및 약물 동시 전달 기능
- 외부 능동구동 및 캐리어에 의한 조향 및 환부 타겟팅으로 치료효과 극대화
순환기 질환용 마이크로의료로봇 통합시스템
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- 이동형 전자기 구동 모듈
- - 인체길이방향 이동시술(Catheterization)에 적합
- 의료진 협업이 가능한 오픈형 구조
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- 초음파 구동 모듈
- - 자성 및 비자성 출혈색전 캐리어의 집속 구동
- 단거리 구동으로 접근 가능한 출혈부위 적용
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- 출혈색전 캐리어 모듈
- - 국소 혈관의 출혈 치료용 캐리어 모듈
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- Micro-scale 인식 모듈
- - 출혈색전 캐리어 크기(100 um)를 고려한 실시간 캐리어 인식 모듈
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- MR 시각화 모듈
- - 마이크로의료로봇 시술 시각화 및 시뮬레이션
출혈 색전 질환
- 혈관벽의 약한 부분이 혈액 압력에 의해 꽈리처럼 부풀어 파열, 출혈 야기
- 정상 혈류로부터 완전히 차단 필요
기존 수술적 시술 및 한계
- 수술을 통한 동맥류 경부결찰, 코일을 이용한 동맥류 내 색전술
- 병변내 정밀 시술 어려움 : 주변 신경, 혈관 파열, 천공, 색전물질 압축/이탈, 재발 및 모혈관 폐색 초래 가능
의료적 효과
- 외부전자기 구동장치 + 출혈색전캐리어 + 인식시각화 모듈
- Hydrogel 및 혈전유도제 적용에 의한 복합지혈 기능 (기계적 + 약역학적)
- 국소혈관 내 외부구동 표적화를 통한 정밀 이동 및 시술 안전성 향상
- 병변내 고정 가능에 따른 보조시술 불필요
소화기 질환용 마이크로의료로봇 통합시스템
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- 이동형 전자기 구동 모듈
- - 전소화기관 진단/치료 가능한 구동 모듈
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- 겹눈진단 모듈
- - 병변 확대 및 가상색소 이미징으로 소화기 진단
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- 장측정진단 모듈
- - 소화기내 pH·압력 측정용 복합센서 모듈
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- 지혈패치 모듈
- - 소화기 출혈치료용 지혈제 담지 µ-니들 패치
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- 미생물채취전달 모듈
- - 소화기 내 다중 위치 타겟팅 및 미생물(biome) 다중채취/보관/전달 모듈
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- 재구성조립 모듈
- - 장기내에서 진단/치료 모듈의 선택적 결합 기능
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- Meso-scale 인식 모듈
- - 진단/치료 모듈 크기(mm)를 고려한 3D 자기유도 인식 모듈
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- MR 시각화 모듈
- - 마이크로의료로봇 시술 시각화 및 시뮬레이션
소화기 질환
- 유연내시경을 이용한 진단 및 치료
- 수동 캡슐내시경 소장 영상진단 활용
- 유연내시경: 수면마취, 고통, 비위생적
- 수동 캡슐내시경: 수동적 이동, 실시간 진단 불가
기존 능동캡슐내시경 한계
- 자기장에 의한 체외 무선조종
- 실시간 영상진단 국환
- 다기능 진단·치료 시술 도구 부재
- 낮은 영상 해상도
- 제한적 크기 → 시술 도구 탑재 어려움
의료적 효과
- 이동형 전자기 구동 + 진단/치료 모듈 + 인식시각화 모듈
- 전소화기관 실시간 정밀 진단·치료
- 다기능 진단·치료 모듈 구성
- 장기내 기능 모듈 선택적 결합
- 시술 편의성 및 안전성 향상