초록 ▼

본연구의 목적은 광역학적 암치료를 위한 레이저 시스템의 개발이다. 광역학적 암치료는 빛과 광민감제를 이용한 치료로서, 기존의 수술요법, 방사선 치료법, 항암제 투여 등의 방법과는 달리 암세포만 선택적으로 괴사시키는 장점이 있으며, 기존의 방법에 비하여 부작용이 적고, 환자의 고통감소, 저렴한 치료비용 등으로 차별성이 있다. 본 연구를 통하여 광역학적 암치료는 고식적치료(palliative treatment )나 근치적치료(Radical Tx )로 새로운 modality로 정착하였으며, 수술할 수 없는 암에서 반복적으로 PDT 를 적

본연구의 목적은 광역학적 암치료를 위한 레이저 시스템의 개발이다. 광역학적 암치료는 빛과 광민감제를 이용한 치료로서, 기존의 수술요법, 방사선 치료법, 항암제 투여 등의 방법과는 달리 암세포만 선택적으로 괴사시키는 장점이 있으며, 기존의 방법에 비하여 부작용이 적고, 환자의 고통감소, 저렴한 치료비용 등으로 차별성이 있다. 본 연구를 통하여 광역학적 암치료는 고식적치료(palliative treatment )나 근치적치료(Radical Tx )로 새로운 modality로 정착하였으며, 수술할 수 없는 암에서 반복적으로 PDT 를 적용하여 종양의 크기를 줄여서 환자의 삶의 질을 높일수 있었다.
이치료법에 사용되는 광원으로 Argon pumped Dyelaser와 ND: YAG pumped Dyelaser가 기존에 사용되었으나, 시스템의 복잡성과 큰부피로 인한 유지보수의 어려움, 암유발성 독성이 발생하는 염료의 사용, 고가격 등으로 새로운 광원시스템이 요구되어, 본 연구에서는 이러한 단점을 해결하고자, 635nm 파장대의 고출력인 반도체를 이용하여 국내 최초로 다이오드를 이용한 PDT 레이저 시스템을 개발하였다. 시스템은 기존의 제품과 차별화를 위하여, 구조를 간단하게 제작하였으며, 복잡한 광학구조를 생략하여 유지보수를 쉽게하고, 냉각방식은 공냉식의 냉각구조를 이루고, 방사모드를 CW, pulse, burst pulse 로 다양하게 개발 발전 하였다. 본 연구개발을 통해 개발된 시제품은 최근에 개발된 635nm 파장의 레이저 다이오드를 사용한 첨단기술의 제품이며, 높은 에너지 효율을 자랑하며, 작고 가벼우며, 취급 및 유지보수가 쉽다. 최적의 치료 조건을 맞추기 위해 사용자 임의로 펄스폭과 on/ off 비율을 시간적으로 설정할 수 있다. 광화학반응이 일어나기 위해서 산소가 계속하여 공급되어야 하는데, 펄스, 버스트펄스 형식의 방사모드를 이용하여 구현할 수 있게 된다. 실제 치료에 주로 사용되는 1W급의 출력을 구현할 수 있다. 이러한 설정조건을 모두 만족할 수 있는 제품은 세계적으로 아직 발표된 제품이 없으며, 이번 개발이 세계최초가 될 것이다. 또한, 온도제어장치 개발을 통해 ±7% 이내의 안정도를 확보하였고, 레이저 출력 제어장치 및 제어 프로그램을 개발하였으며, 반도체 냉각기를 이용하여 레이저 공진기 온도 제어 장치를 개발하였다.
또한 생체조직과 종양조직의 광특성 및 광과민제와의 광화학반응에 대한 비교 연구를 통하여 PDT 레이저 암치료시에 발생할 수 있는 부작용을 최소화 하였고, 정상조직에 손상을 주지 않고 악성종양 조직을 선택적으로 치료할 수 있는 기술을 연구하였다. 또한 광과민제 (Photofrin )에 적합한 광 파장대를 선택하고, 광과민제의 독성 유무에 대한 실험을 실시하여 약물로 인해 환자에게 가해지는 부담을 최소화 하였다. 연구결과는 임상의에 의한 동물실험을 통하여 치료의 효과를 확인하였다. 본제품은 상품화를 위한 시작품을 제작하였으며, 한국식품 및 의약품 안정청의 허가를 얻는대로 참여기업인 (주)바이오옵틱스에서 시판에 들어갈 것이다.

Abstract ▼

The purpose of this research project are the development of photodynamic therapy laser system. Photodynamic therapy (PDT) have the advantage of therapeutic method which can be selectively destroyed in the cancerous tumor using the selective light and photosen sitizer and differential things for the

The purpose of this research project are the development of photodynamic therapy laser system. Photodynamic therapy (PDT) have the advantage of therapeutic method which can be selectively destroyed in the cancerous tumor using the selective light and photosen sitizer and differential things for the low side effects , painless of patient and low medical cost compare to the present therapeutic method which is operative method, radiation treatment, chemotherapy . Recently PDT is the new modality for cancer therapeutic method in the palliative treatment and radical treatment which can be repeat application to reduce the tumor size in the inoperable caner tumor and raise the quality of patient life.
The light source for the PDT used the argon pumped dye laser and ND:YAG pumped dye laser with high cost which have the complex system, a difficult of equipment maintenance, using toxic dye. So it requires the new light source for PDT in clinic. In order to overcome this disadvantage for the light source we develop the new PDT laser system using the 635nm diode semiconductor with high output power. In order to differentiate to present using light source we made the compact system which is to easy maintenance the equipment with out optical complex design, using the air cooling method and adopt the CW, pulse, burst pulse of output radiation type.
In the result of research, we proved the treatment effects of cancer using the animal experimental by clinician. We made the prototype of PDT for comercial and begin to sell the PDT laser system to the medical field and hospit al after obtained the permission from Food & Drug Adiminstration of Korea.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 4
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 5
• Project Summary ... 6
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 7
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 7
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 12
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 15
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 16
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 21
• 6. 첨부서류 ... 22
• 제 1 세부연구개발과제 연구결과 ... 41
• 1. 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 42
• 2. 제 1 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 42
• 3. 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 48
• 4. 제 1 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 57
• 5. 제 1 세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 59
• 6. 제 1 세부연구개발과제의 활용계획 ... 62
• 7. 참고문헌 ... 62
• 제 2 세부연구개발과제 연구결과 ... 65
• 1. 제 2 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 66
• 2. 제 2 세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 66
• 3. 제 2 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 76
• 4. 제 2 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 87
• 5. 제 2 세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 89
• 6. 제 2 세부연구개발과제의 활용계획 ... 90
• 7. 참고문헌 ... 90