본 연구실은 광음향 이미징, 초음파 이미징, 광학 이미징, 원자힘현미경(AFM), RF, 자기 영상 등 다양한 이미징 기술을 융합한 다중 모달 이미징 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 각 이미징 기술은 생체 내 다양한 조직과 구조를 고해상도, 고감도로 관찰할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 이들을 융합함으로써 기존 단일 모달리티로는 한계가 있었던 생체 내 정보 획득의 폭을 넓히고 있습니다. 특히 광음향 이미징은 빛과 초음파의 상호작용을 이용하여 깊은 조직 내부의 구조적, 기능적, 분자적 정보를 비침습적으로 획득할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 본 연구실은 광음향 단일 모달리티뿐만 아니라, 초음파, 광학, 자기 영상 등과의 융합을 통해 영상의 해상도와 정확도를 극대화하고, 다양한 임상 및 생명과학 분야에 적용 가능한 시스템을 개발하고 있습니다. 이를 위해 고속 스캐닝, 실시간 영상화, 3차원 영상 재구성 등 첨단 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 접목하고 있습니다. 이러한 다중 모달 이미징 기술은 암, 심혈관 질환, 신경계 질환 등 다양한 질환의 조기 진단 및 치료 모니터링에 활용될 수 있으며, 실제 임상 적용을 위한 휴대형 및 임상용 스캐너 개발, 동물 및 인간 대상의 전임상 및 임상 연구 등으로 그 응용 범위를 넓혀가고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 다중 모달 이미징의 한계를 극복하고, 새로운 진단 및 치료 패러다임을 제시하는 데 앞장설 것입니다.

본 연구실은 의료 영상 데이터의 대용량 처리와 분석을 위해 CPU, GPU, DSP 등 다양한 고성능 컴퓨팅 플랫폼을 활용한 영상처리 및 인공지능(AI) 기술 개발에 집중하고 있습니다. 의료 영상의 실시간 처리와 자동 분석을 위해 병렬 컴퓨팅, 딥러닝, 전이학습 등 첨단 알고리즘을 적용하여, 임상 현장에서 신속하고 정확한 진단이 가능하도록 지원합니다. 특히, 인공지능 기반의 영상 분석은 암, 감염병, 심혈관 질환 등 다양한 질환의 조기 진단과 예후 예측에 큰 역할을 하고 있습니다. 본 연구실은 흉부 X-ray, 초음파, 광음향 영상 등 다양한 의료 영상 데이터를 활용하여, 딥러닝 기반의 자동 분류, 병변 검출, 조직 분할, 기능적 분석 등 다양한 AI 솔루션을 개발하고 있습니다. 또한, GPU 가속화 기술을 통해 3차원 영상 재구성, 실시간 영상 처리 등 고난이도 연산을 효율적으로 수행할 수 있도록 시스템을 최적화하고 있습니다. 이와 더불어, 디지털 헬스케어 분야에서는 의료기기와 연동되는 소프트웨어 플랫폼, 사용자 친화적인 인터페이스, 클라우드 기반 데이터 관리 등 다양한 요소 기술을 통합하여, 환자 맞춤형 진단 및 치료 지원 시스템을 구축하고 있습니다. 이러한 연구는 미래 의료의 디지털 전환과 정밀의료 실현에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

본 연구실은 개발된 첨단 이미징 기술과 인공지능 기반 분석 시스템을 실제 임상 현장에 적용하기 위한 임상 전환 연구와 의료기기 상용화에 많은 노력을 기울이고 있습니다. 연구실에서 개발된 광음향/초음파 복합 스캐너, 휴대형 임상용 장비, 고속 광음향 현미경 등은 실제 의료기관과의 협력을 통해 임상 시험 및 검증 과정을 거치고 있습니다. 임상 전환 연구는 단순히 기술 개발에 그치지 않고, 의료진과의 긴밀한 협업을 통해 실제 환자 진단 및 치료에 실질적으로 기여할 수 있는 솔루션을 제공하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 의료기기의 안전성, 신뢰성, 사용 편의성, 규제 적합성 등을 고려한 제품 설계와 프로토타입 제작, 임상 데이터 수집 및 분석, 사용자 피드백 반영 등 전주기적 연구개발을 수행하고 있습니다. 또한, 연구실은 산학협력 및 기술이전, 스타트업 창업, 특허 출원 및 등록 등 의료기기 상용화를 위한 다양한 활동을 활발히 전개하고 있습니다. 실제로 다수의 기술이 국내외 기업에 이전되었으며, 연구실 출신 연구원들이 창업한 벤처기업과의 협력을 통해 혁신적인 의료기기의 시장 진출이 이루어지고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 연구성과의 실질적 사회 환원을 위해 임상 및 산업계와의 협력을 지속적으로 확대해 나갈 계획입니다.