생체 이식형 의료기기의 패키징을 위한 완전 밀폐 방법에 관한 연구 (A Study on the Hermetic Method for Packaging of Implantable Medical Device)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 30권 / 7호 / 407 ~ 412페이지
· 저자명 : 박재순, 김성일, 김응보, 강영환, 조성환, 정연호

초록

본 논문에서는 인체 삽입형 의료기기의 유해성분과 생체 조직의 물리적, 화학적 완전분리를 위해 무선통신 및 무선충전이 용이하며, 인체 조직과 접촉해도 물리적·화학적 반응이 발생하지 않는 생체 적합성 소재인 quartz를 이용한 의료기기 패키징을 개발에 대한 것이다. 패키징의 밀폐성을 평가하기 위해 패키징 내부에 micro-electro-mechanical system (MEMS) 공정을 이용하여 제작된 압력센서와 외부 신호 측정 리더기가 무선으로 통신 가능한 압력센서 시스템을 내장하여 외부 압력변화에 따른 패키징 내부의 압력변화를 측정하였다. 패키징은 압력측정 시스템의 크기를 고려하여 폭 6 cm × 길이 10 cm × 높이 3 cm로 제작되었으며, CO2 레이저 가공을 통해 최종 완성되었다. 제작된 패키징의 밀폐성 평가를 위해 미세 압력조절기와 압력챔버로 구성된 성능평가 시스템을 자체적으로 구성하였으며, 실험은 인체 내에서 발생할 수 있는 압력을 고려하여 대기압과 900 mmHg의 높은 공기압의 환경에서 실시되었다. 그 결과 패키징은 대기압과 900 mmHg의 공기압에서 모두 동일한 count 값 (sensor1 - 25500, sensor2 - 26000, sensor3 – 20800)을 나타냈으며, 이를 통해 패키징의 내부 압력환경이 인체에서 외부 압력변화에 영향을 받지 않는 완전밀폐 되었음을 확인할 수 있었다.

영어초록

In this paper, we introduce a biocompatible packaging system for implantable medical device which has hermetic sealing to get perfect physical and chemical isolation between electronic medical system and human body including tissue, body fluids, and etc. The hermetic packaging include a electronic MEMS pressure sensor, power charging system, and bluetooth communication system to wirelessly measure variation of capacitance. The packaging was obtained by Quartz direct bonding and CO2 laser welding with size of width 6 cm × length 10 cm × height 3 cm. Hermetic sealing of the packaged system was tested by changing of pressure from atmosphere to 900 mmHg in hermetic chamber by precision pressure controller. We found that the packaged system had same count or capacitance values with sensor1 - 25500, sensor2 - 26000, sensor3 – 20800 at atmosphere and 900 mmHg for 5 hours. This result shows that the packaging method has perfect hermetic sealing in environment of human body pressure.

참고자료

· 없음