Radiofrequency ablation (RFA) method is an important surgery method, because of its minimally invasive feature, no need of general anesthesia, and high survival rate. However, steam-popping phenomenon during RFA method can cause metastasis to adjacent tissue, so it is still dangerous method. In present, sound signal through human ear or recording machine was used to sense the steam popping, but this method is hard to be used as driving algorithm due to its high possibility of environmental noise. In order to solve this problem, this research proposed steam-popping sensing method through attached flexible pressure sensor on RFA needle. Flexible pressure sensor need several conditions to monitor pressure change during steam popping. It should have wider pressure range than conventional flexible pressure sensor, should thin enough that it does not affect to the RFA needle insertion process, should biocompatible, and should environment-insensitive because of tough environment of human body inside. However, this flexible pressure sensor was hard to find, so the flexible pressure sensor which satisfy this condition also developed. In this research, naturally roughened polyimide/carbon nanotube (PI/CNT) film based sensor and roughness controlled PI/CNT film based sensor were fabricated and characterized. In case of the NR - PI/CNT based sensor, it shows 89.19/MPa of sensitivity in maximum, and has the pressure sensing range of 50kPa ~ 400kPa. In case of the CR - PI/CNT based sensor, it shows 35.47/MPa of sensitivity in maximum, and has the pressure sensing range of 10kPa ~ 500kPa. Both of the proposed sensors show above 75% of sensing ability of steam popping with the integration on commercial RFA needle.
고주파소작법은 여러 암의 수술 방법 중에서 수술 부위가 작고 전신마취의 필요성이 없어서 환자에게 부담이 적고, 생존률 또한 매우 높은 방법으로 그 중요도가 높다. 하지만, 고주파소작법 도중의 스팀 팝핑 현상에 의해 암의 전이가 일어나기 때문에 아직은 위험한 방법이다. 스팀 팝핑을 감지하기 위해서, 현재로써는 사람의 귀 혹은 레코딩장치를 통해 팝핑의 소리를 감지하는 방법밖에 없다. 이는 여러 환경적 요인 및 주변의 노이즈에 의해 기계에서 그 시그널을 감지하기 어려운 방법으로 알고리즘 상에서 응용되기 힘들다. 이를 해결하기 위해, 이 연구에서는 고주파소작 바늘 위에 초박형 유연 압력 센서를 부착하여 이를 통한 스팀 팝핑의 관찰을 진행하는 방법이 제안되었다. 이 응용을 위해서는 압력 센서에 몇 가지 조건이 필요하다. 유연 압력 센서의 압력 측정 범위가 넓어야 하며, 바늘 삽입 과정에 영향을 주지 않을 정도로 얇아야 하며, 생체 내부에 들어가는 센서의 특성상 생적합해야 하며, 생체 내부의 불안정한 조건에서도 균일하게 신호가 나와야 하기에 환경적인 영향에 둔감해야 한다. 하지만, 현재 이러한 압력 센서는 찾기 힘들기에 이러한 특성을 갖는 유연 압력 센서 또한 개발되었다. 본 연구에서는 자연적으로 거칠기가 형성된 폴리이미드/탄소나노튜브 박막(NR - PI/CNT)을 이용한 센서와 거칠기를 조절한 PI/CNT 박막(CR - PI/CNT)을 이용한 센서, 총 두 가지 종류의 센서가 제작 및 검증되었다. NR - PI/CNT를 이용한 센서는 최대 89.19MPa의 민감도와 50kPa ~ 400kPa의 압력 측정 범위를 보였고, CR - PI/CNT 를 이용한 센서는 최대 35.47MPa의 민감도와 10kPa ~ 500kPa의 압력 측정 범위를 보였다. 두 종류의 센서 모두 바늘 위에 집적되어 75% 이상의 스팀 팝핑 측정률을 보였다.
