뇌종양은 뇌심부에 발생하는 모든 종양으로 재발율이 높고 생존률이 매우 낮은 위험한 질병이다. 뇌종양 발생 시 많은 경우 수술적 절제가 일차적 치료로 사용되나 환자별로 뇌종양 조직의 형상이 모두 상이하여 정상 뇌조직을 보전하며 종양 만을 선택적으로 절제하는 것이 매우 어렵다. 방사선 치료, 항암화학요법 등이 병행되기도 하나 이러한 보조 치료 방법 역시 정상 뇌조직에 종양과 동일하게 침해성을 주게 되어 처치 후 뇌기능과 관련된 부작용이 발생한다는 문제점이 있다.

이에 본 과제는 환자별로 비정형적인 뇌종양의 효과적인 치료를 위하여 개별 환자로부터 수득한 3차원 뇌영상 이미지 정보를 정밀 분석하고 이를 기반으로 작동하는 의료기기를 통하여 항암치료약물을 뇌종양 부위에만 정밀하게 도포하는 환자맞춤형 신개념 뇌종양 치료시스템을 개발하고자 한다. 확보한 뇌종양 이미지를 정밀전산모사하는 소프트웨어를 개발하고, 이를 통해 제시된 파라미터를 기반으로 작동하는 최소침습적인 약물 도포 기능의 하드웨어를 제작하며, 뇌종양에 선택적으로 도포된 후 고효율 항암치료효과를 달성할 수 있는 약물의 제형을 함께 제시하고자 한다. 이러한 통합 시스템은 뇌종양 중동물 모델에서 효용성 및 안전성 평가를 진행함으로써 치료 정확도를 지속적으로 개선하고 시스템의 최적화를 구현하고자 한다.

본 기술은 정상 뇌조직은 보호하며 뇌종양 조직 만을 선택적으로 치료하고자 하는 기술로써 기존 임상의 unmet needs 인 뇌종양 치료의 어려움과 부작용을 획기적으로 해결할 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 수술적 접근이 어려운 뇌종양이나 국소 잔존 및 재발성 악성 뇌종양을 환자맞춤형 최소침습적인 방법으로 치료할 수 있다는 측면에서 기술적 혁신성이 있다고 볼 수 있다. 현 기술은 완치가 불가능한 다양한 장기 내부 질환에도 확장, 적용할 수 있는 플랫폼 기술로써 새로운 시장 창출 및 관련 산업 분야의 활성화를 유도할 수 있을 것으로 기대된다.

그림. 비정형 뇌종양 최소침습 정밀치료기술 모식도