장진호

첨단 초음파 및 광음향 의료 영상/치료 기술

본 연구실은 차세대 의료 진단 및 치료를 위한 초음파 및 광음향 융합 기술 개발에 집중하고 있습니다. 고해상도 초음파 영상화를 통해 생체 심부 조직 및 미세 병변을 정밀하게 진단하고, 광음향 기술로 조직의 기능적 정보를 제공하여 진단의 정확도를 높입니다. 특히, 난치성 뇌질환 진단 및 치료를 위한 비침습적 초음파/광음향 융합 시스템, 혈관 내 초음파(IVUS) 이미징, 그리고 고강도 집속 초음파(HIFU)를 이용한 정밀 치료 기술 개발에 선도적인 역할을 수행하고 있습니다. 이러한 기술은 기존 의료 영상의 한계를 극복하고, 질병의 조기 발견 및 맞춤형 치료를 가능하게 합니다. 또한, 변환기 설계 및 빔포밍 기술의 혁신을 통해 더욱 소형화되고 효율적인 의료기기를 구현하여 의료 현장의 접근성을 높이고 환자 부담을 줄이는 데 기여하고 있습니다. 최근에는 3D 공초점 현미경과 결합하여 심부 조직의 광학 투명화를 유도하는 기술, 다양한 형태의 배열 변환기 개발, 그리고 OLED 패널 검사와 같은 산업 응용 분야로도 확장하고 있습니다. 연구 성과는 IEEE Transactions 시리즈 등 최상위 저널에 다수 게재되었으며, 관련 특허를 통해 기술 사업화 가능성을 입증하고 있습니다.

인공지능 기반 정밀 진단 및 스마트 헬스케어

본 연구실은 의료 분야에 인공지능(AI)과 딥러닝 기술을 접목하여 정밀 진단 및 환자 맞춤형 스마트 헬스케어 솔루션을 개발하고 있습니다. 특히, 대규모 의료 영상 데이터를 활용한 딥러닝 알고리즘을 개발하여, 영유아 고관절 이형성증과 같은 질환의 초음파 영상 판독 정확도를 획기적으로 향상시키고 있습니다. 이는 숙련된 의료진의 진단 부담을 줄이고 오진율을 낮추는 데 크게 기여합니다. 또한, 난치성 뇌질환 및 정신질환의 비침습적 진단과 치료를 위한 AI 기반 뇌영상 분석 플랫폼을 구축하여, 질병의 조기 예측 및 개인별 최적 치료 전략 수립을 지원합니다. 이와 함께, IoT 기술을 활용한 웨어러블 스마트 헬스케어 시스템 개발에도 주력하며, 배뇨배변 장애와 같은 고령층 건강 문제를 실시간으로 모니터링하고 관리하는 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 이러한 AI 기반 기술은 의료 서비스의 효율성을 극대화하고, 환자의 삶의 질을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 연구실은 AI 및 딥러닝 기술의 신뢰성과 해석 가능성을 높이는 연구도 병행하여, 실제 임상 환경에 안전하게 적용될 수 있는 검증된 솔루션을 제공하는 것을 목표로 합니다.

무선 에너지 전달 및 생체 나노 소재 응용

본 연구실은 인체 삽입형 의료기기의 성능 향상과 새로운 진단 및 치료법 개발을 위해 무선 에너지 전달 기술과 생체 나노 소재 응용 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 특히, 이식형 의료기기(예: 심장박동기, 신경 조절기)의 안전하고 효율적인 배터리 충전을 위한 초음파 기반 무선전력전송 기술을 개발하여, 환자의 편의성을 높이고 감염 위험을 줄이는 데 기여합니다. 이는 자동 송신 집속 초음파 및 고효율 압전 발전기 기술을 포함하며, 안정적인 전력 공급을 통해 의료기기의 장기적인 작동을 보장합니다. 또한, 질병의 정밀 진단 및 표적 치료를 위한 기능성 나노입자 개발에 집중하고 있습니다. 멜라닌 나노입자를 활용한 광음향 영상화제, 약물을 함유한 나노입자가 결합된 초음파 조영제 등은 암과 같은 질병의 조기 진단 및 약물 전달 효율을 극대화하는 데 중요한 역할을 합니다. 나노바늘 어레이를 이용한 세포 내 물질 전달 기술은 유전자 치료 및 세포 연구 분야에 새로운 가능성을 제시합니다. 이러한 융합 연구는 최소 침습적인 방식으로 질병을 진단하고 치료하며, 차세대 의료기기 및 바이오 기술 발전에 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다.