두피내 이식형 뇌심부 자극시스템의 개발 및 생체 내 성능평가

Abstract

본 논문은 경피적 전력 전송을 이용하여 두피내 이식이 가능한 뇌심부 자극기에 대하여 서술한다. 뇌심부자극술(DBS)는 뇌 심부에 전기 자극을 주어 신경학적 또는 정신의학적 장애를 치료하는 방법이다. 파키슨씨 병의 경우 약물에 대하여 내성이 생긴 환자들에게는 마지막 해법으로 임상에서 사용되고 있다. 현재 상용으로 나온 제품은 내장 배터리의 수명이 최대 5년으로 주기적으로 재수술을 해야 하고 자극기 이식 위치상 전신 마취를 해야 함으로 고령인 환자에게 육체적으로 부담을 주게 된다. 본 논문에서는 이런 단점을 해결하기 위하여 경피적 전력 전송을 이용한 두피내 이식이 가능한 뇌심부 자극기를 제안하고 동물 실험을 통하여 유효성을 증명하였다. 두피내 이식을 위하여 필요한 내부 이식체의 조건을 정하고 그에 맞춰서 내부 자극기를 설계하고 경피적 전력 전송 방법을 적용하여 기존 뇌심부 자극기의 단점을 개선한 두피내 이식형 뇌심부 자극 시스템을 개발하였다. 자극기의 유효성을 평가하기 위해 백서 파킨슨씨 질병 모델을 제작 프로토콜을 확립하고 장기 동물 실험 기법을 개발하였다. 제작된 시스템은 비대칭 양상 파형을 출력하여 전극의 손상을 막고 신경계에 적절한 자극을 줄 수 있음을 동물 실험을 통하여 증명하였다.