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        생체광학

    *생체조직내에서 광선량 측정을 위한 몬테카롤로 시뮬레이션

광역학적 암치료에서 정확한 광선량의 측정은 매우 중요하다. 왜냐하면 너무 많은 양의 광선량을 조사하면 종양조직뿐만 아니라 정상조직에 까지도 손상을 입을 수 있고, 너무 적은 양의 광선량을 조사하면 종양 조직에 있는 암세포가 모두 괴사 되지 않기 때문이다.  따라서  복잡한 생체조직과 비슷한 모델로서 팬톰을 사용하여  시뮬레이션 기법을 이용하여 통계적으로 광선량을 구할수 있다. 본 의공학과에서는 생체조직의 특성을 가지는 팬톰을 이용하여 Monte Carlo Simulation 수행했으며, 그 결과  가상 생체조직의 팬톰에서 정확한 광선량을 얻을 수 있었다. Monte Carlo Simulation은  광전송 분야에서 물리학적 수학적인 다양한 문제를 해결하는 매우 중요한 모델이다.

 *광학적 방법을 이용한 생체조직에서의 산소포화도의 측정
  
*생체조직에서의 산소포화도를 측정하기 위한 주파수 영역내에서의  신호처리

생체조직에서의 혈류량과 산소포화도의 측정은 하지에서 발생하는 말초혈관 정맥류 등의 다양한 질병을 진단하는 데 매우 중요하다. 하지의 말초혈관계 순환상태를 진단하기 위해서는 생체조직의 산소포화도의 변화를 빛의 산란을 이용하여 측정하는 비침습적인 방법으로서 본 의공학과에서 개발한 기기를 이용하여 실험한 결과를 다음과 같이 보여주고 있다.

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*생체조직의 광학계수 측정

빛을 이용하여 생체조직의 흡수계수를 측정하고 의료분야에 적용하기 위하여 비교 실험하였다. 광학계수는 생체물질의 특징을 나타내는 변수로서, 생체물질을 포함하고 있는 물질을 광학계수로서 특징지어 나타낼 수 있기 때문에 의료분야에서 심도 있게 다루고 있다. 본 의공학과에서는 500-900nm 사이의 파장대에서 정상조직, 악성종양조직, 동물들의 조직과 비정상 조직들에 대하여 광학적 측정을 실험하였다. 인체의 정상조직과 악성종양 조직에서의 광학계수 차이를 구별할 수 있었으며, 동물실험에서도 같은 결과를 도출하였다.정상조직에서의 광학계수의 측정에서 파장대의 변화는 비슷한 결과를 보여주었지만 악성조직에서의 광학계수의 변화는 파장대에 따라 큰 차이를 보여 주었다.

의공학과 연구내용          광역학적 암치료 레이저 시스템 (PDT)          광역학적 암진단 시스템(PDD)