피부과 치료를 위한 HIFU linear array 및 시스템 개발

연구 개요

피부 병변은 피부 표면 아래 수 mm 깊이에 위치하며, 광학적 산란으로 인해 photothermal therapy나 photodynamic therapy의 치료 깊이가 제한적이다. 본 연구는 피부과 치료를 위해 128채널 고주파 HIFU linear array와 구동 시스템을 개발하였으며, 기존 단일 소자 transducer의 한계인 고정된 초점 거리와 기계적 이동의 문제를 해결하고자 하였다.

핵심 결과

• 128개 element로 구성된 HIFU linear array 개발: 중심 주파수 3.7 MHz, elevation 방향 초점 거리 28 mm, F-number 1.27
• Array 크기: 71.6 mm × 22 mm footprint로 피부과 적용에 적합한 설계
• 피부 병변의 두께(1.5~2.0 mm)를 고려하여 3~10 MHz 이상의 고주파 초음파 적용
• Tissue-mimicking phantom 실험에서 phantom 내부에 응고(coagulation)를 생성할 수 있는 충분한 초음파 에너지 전달 확인
• 128채널 구동 전자 장치를 통해 초점 거리 조절 및 다발성 병변 치료 시간 단축 가능

임상적 의의

기존 피부과용 HIFU 장비는 단일 소자로 인해 고정된 초점 거리와 긴 시술 시간이 문제였다. 본 연구의 linear array 시스템은 전자적 초점 조절이 가능하여 다양한 깊이의 병변 치료와 다발성 병변의 효율적 치료가 가능하며, 향후 피부과 HIFU 치료의 임상 적용 범위 확대가 기대된다.

원문 출처

PubMed 39332247