이경은 연구실은 생체유체공학을 기반으로 심혈관계의 혈류역학적 현상을 정량적으로 분석하고, 이를 임상 진단 및 치료에 적용하는 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 실제 환자의 임상데이터와 생체신호를 바탕으로 3차원 심장혈관 모델을 구축하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 혈류의 동적 특성을 정밀하게 예측합니다. 이를 통해 심혈관 질환의 병태생리 이해와 맞춤형 치료 전략 수립에 기여하고 있습니다. 특히, 관상동맥 협착, 대동맥 박리, 인공혈관 삽입 등 다양한 심혈관계 질환 상황에서의 혈류 시뮬레이션을 통해 병변의 진행 예측, 치료 전후의 혈류 변화, 시술 효과 등을 정량적으로 평가합니다. 연구실은 환자 맞춤형 가상 수술 시뮬레이션, 인공혈관 설계 및 3D 프린팅, 혈관 내 맥파 분석 등 다양한 응용 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 머신러닝 기반 혈관 모델링 및 시뮬레이션 자동화 기술도 활발히 개발 중입니다. 이러한 연구는 임상 현장에서의 진단 정확도 향상과 시술의 안전성 증대, 그리고 환자 맞춤형 치료의 실현에 중요한 역할을 하고 있습니다. 더불어, 연구실의 시뮬레이션 기술은 의료기기 개발, 신약 전달 시스템 설계, 바이오센서 개발 등 다양한 바이오메디컬 공학 분야로 확장되고 있습니다.

본 연구실은 CT, OCT 등 의료영상 데이터를 활용한 비침습적 혈류역학 진단법 개발에 주력하고 있습니다. 기존의 침습적 진단법 대신, 영상 기반의 컴퓨터 시뮬레이션과 수치해석을 통해 분획 혈류 예비력(FFR) 등 주요 생리학적 지표를 산출함으로써 환자에게 부담이 적고, 신속한 진단이 가능한 기술을 연구합니다. 이러한 방법은 임상 현장에서의 적용성을 높이기 위해 계산 효율성과 정확도를 동시에 고려하여 개발되고 있습니다. 특히, 혈관의 실제 길이와 구조를 반영한 vessel length-based method, 환자 맞춤형 3D 모델링, 그리고 머신러닝을 접목한 자동화 진단 시스템 등 다양한 혁신적 접근법을 도입하고 있습니다. 연구실은 CT-FFR, OCT-FFR 등 다양한 영상 기반 FFR 계산법의 임상적 유효성을 검증하고, 실제 환자 데이터를 활용한 대규모 임상 연구도 수행하고 있습니다. 또한, 혈관 내 미세환경 변화, 벽전단응력(WSS), 미세혈관 저항(IMR) 등 다양한 혈류역학적 파라미터를 통합적으로 분석하여, 질환의 조기 진단 및 예후 예측에 활용하고 있습니다. 이러한 연구는 심혈관 질환의 비침습적 진단 패러다임을 선도하며, 의료진의 임상적 의사결정 지원과 환자 맞춤형 치료 전략 수립에 큰 기여를 하고 있습니다. 더 나아가, 영상 기반 진단기술은 인공지능 및 디지털 헬스케어 분야와의 융합을 통해 미래 의료기술로 발전하고 있습니다.

이경은 연구실은 생체유체공학적 원리를 활용하여 환경 및 바이오센서 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 대표적으로, 미세플라스틱 감지 장치 개발을 통해 수질 내 미세플라스틱의 존재 여부, 종류, 크기를 정밀하게 구분할 수 있는 기술을 특허화하였으며, 이는 환경오염 모니터링 및 공공보건 분야에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 해당 장치는 자외선 산란 분석을 기반으로 하여, 현장에서 신속하게 미세플라스틱을 검출할 수 있는 휴대형 시스템을 제공합니다. 또한, 연구실은 나노섬유, 다공성 소재, 생체적합성 고분자 등을 활용한 신개념 바이오센서 및 약물전달 시스템 개발에도 주력하고 있습니다. 예를 들어, 항생제 방출이 가능한 다공성 PLA 나노섬유, 에너지 저장용 고성능 나노섬유 전극 등 다양한 융합기술을 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 의료, 환경, 에너지 등 다양한 산업 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있습니다. 이와 같은 응용 연구는 생체유체공학의 이론적 성과를 실제 사회적 문제 해결로 연결하는 데 큰 의미가 있습니다. 연구실은 앞으로도 환경, 보건, 바이오메디컬 분야에서의 융합연구를 지속적으로 확대해 나갈 계획입니다.