Development of Ultrasonic Transducer Assembly and Stimulation System with Drug Delivery Function Applicable to Sonophoresis

초음파 음파영동 기술은 초음파를 이용하여 분자가 큰 약물을 보다 효율적으로 인체에 전달하는 기술로써 다양한 연구 및 기술이 소개되었다. 일반적인 초음파 음파영동 치료에서는 약물의 지속적인 공급이 필요하다는 번거로움과 정량적인 약물의 제공이 어렵다는 단점을 갖는다. 본 연구에서는 기존의 초음파 음파영동 기술을 보조하기 위하여 초음파 치료헤드에서 약물이 지속적으로 제공될 수 있으며, 전달 약물의 양을 제어할 수 있는 초음파 자극 시스템을 제안하였다. 이를 위하여 약물 이송 기능을 갖는 치료용 초음파 변환기 어셈블리를 설계하였으며, 적절한 자극을 제공할 수 있는 초음파 변환기를 시뮬레이션 후 제작하였다. 또한, 설정된 초음파 구동 신호를 생성하고 적절한 치료모드에 맞는 제어신호를 발생시킬 수 있는 컨트롤러를 개발하였으며, 그래픽 LCD를 이용하여 치료 환경 설정 및 치료 상황 모니터링이 용이하도록 소프트웨어와 인터페이스를 구현하였다. 조직의 온도가 상승하면 약물 전달의 효율 이 향상된다는 연구가 보고되었는데, 본 연구에서는 보다 효율적인 약물 전달을 위하여 변환기 어셈블리 헤드면에 초음파가 발생되는 플레이트를 중심으로 원형의 가열 플레이트를 부착하여 치료 효율을 높일 수 있도록 구성하였다. 또한, 변환기 어셈블리 헤드 온도를 모니터링 하여 설정된 온도가 유지되도록 하였다. 본 연구에서 제작된 약물 이송 기능을 갖는 초음파 변환기 어셈블리와 초음파 자극 시스템은 음파영동 치료법의 보조적인 장치로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.