초록 ▼

□ 연구개요
• 생체 내 전자기 물성인 도전율을 신호화하는 도전율 영상은 방사선조사에 의해 이온화된 물 분자의 신호 변화를 높은 민감도로 감지할 수 있어 방사선 치료의 평가에 있어 객관성과 정확성을 획기적으로 증가시킬 수 있음
• 도전율은 물체의 고유물성이고 절태적인 수치로 표현이 가능하므로, 방사선 조사에 따른 조직 변화에 대한 정량화, 표준화 및 범주화가 가능함
• 일상생활의 방사선 노출 혹은 의료방사선에 의한 노출이 빈번하게 일어나지만, 방사선 노출에 의한 생물학적인 변화를 영상으로 예측 및 검증하거나 정량화하

□ 연구개요
• 생체 내 전자기 물성인 도전율을 신호화하는 도전율 영상은 방사선조사에 의해 이온화된 물 분자의 신호 변화를 높은 민감도로 감지할 수 있어 방사선 치료의 평가에 있어 객관성과 정확성을 획기적으로 증가시킬 수 있음
• 도전율은 물체의 고유물성이고 절태적인 수치로 표현이 가능하므로, 방사선 조사에 따른 조직 변화에 대한 정량화, 표준화 및 범주화가 가능함
• 일상생활의 방사선 노출 혹은 의료방사선에 의한 노출이 빈번하게 일어나지만, 방사선 노출에 의한 생물학적인 변화를 영상으로 예측 및 검증하거나 정량화하는 기술은 부족한 현실임
• 본 연구개발은 방사선 노출에 의한 인체 조직의 생물학적 영향을 자기공명영상기반 도전율 영상 기법을 이용하여 손쉽게 방사선에 의한 조직의 손상정도를 평가 가능한 기술임

□ 연구 목표대비 연구결과
• 방사선 노출 생체 변화 반영 고 민감도 도전율 영상기술 개발
- 방사선 노출에 의한 생체 조직의 전도도 변화 반영 도전율 영상기술 개발
- 방사선 노출 생체 전기적 도전율 반영 도전율 영상법 구현
- 고 민감도 도전율 영상기술 확보
• 도전율 영상 기술기반, 방사선 노출 생체 도전율 변화양상 추적 및 메커니즘 규명
- 방사선 노출 도전율 영상화를 위한 영상 재구성 방법 개발
- 방사선 노출에 의한 생체 뇌 대사물질 도전율 변화양상 추적
- 방사선 노출에 의한 생체 도전율 변화 추적 영상 바이오마커 발굴
• 도전율 영상 기술기반, 방사선 노출의 정량화 및 방사선 노출 평가 임상지표 개발
- 고 민감도 도전율 영상을 이용한 종양 성장과정 모니터링
- 방사선 치료 이후 생체 뇌 종양 생체 도전율 변화 정량화
- 방사선 노출에 의한 생체 도전율 영상 임상 지표 개발 및 적응증 확보

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
• 본 연구성과를 토대로 방사선치료에 의한 종양 생물학적 영향을 도전율 영상을 이용하여 평가하고, 환자 맞춤형 방사선치료법 및 조사량을 계획하는 등의 임상현장에 직접적으로 제공할 수 있는 기술 구축
- 도전율 영상을 이용한 방사선치료 효과 정량화 연구는 전임상뿐만 아니라, 임상 중개를 통한 방사선 치료과정 모니터링 및 치료 효과 규명을 위한 객관적인 분석 도구로써 활용가능
- 보다효과적인 항암 성적을 유도하기 위하여 시도되고 있는 다양한 암치료법 및 그로 인한 생물학적 영향을 도전율 영상을 이용하여 계획·평가
• 방사선 민감형 도전율 영상을 이용하면 생활 방사선 노출에 의한 손상영향 평가 가능. 이는 방사선 노출 관련 작업종사자 혹은 방사선 피폭 사고 이후 만성 뇌 손상에 의한 인지장해 등의 부작용 극복기술뿐만 아니라, 뇌 질환의 메커니즘에 대한 이해를 제공할 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구개발의 필요성 ... 4
• 1-2. 최종 목표 ... 5
• 1-3. 연차별 연구목표 및 내용 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 가. 방사선 노출 도전율 영상화를 위한 영상법 구현과 영상변수 최적화 ... 5
• 나. 세포환경 모방 모델을 이용한 도전율 텐서 영상법의 개발과 검증 ... 6
• 다. 생체조직 이방성의 영상화 ... 7
• 라. 생체 전기적 도전율에 기초한 조직 상태의 미세변화 관찰 ... 8
• 마. 방사선 노출 도전율 영상화를 위한 전도도 텐서 모델 및 영상 재구성 방법 비교 연구 ... 8
• 바. 도전율 영상을 이용한 방사선 노출에 의한 뇌 도전율 변화 관찰 ... 9
• 사. 도전율 영상을 이용한 경련 후 뇌손상 평가 연구 ... 10
• 아. 생체 전기적 도전율에 기초한 간섬유증 유발 동물모델의 영상화 및 정량화 ... 12
• 자. 도전율 영상을 이용한 방사선 치료 후 뇌 종양부위 도전율 변화 모니터링 연구 ... 12
• 차. 방사선 노출에 의한 급/만성 뇌 손상 연구 ... 14
• 카. 방사선 조사에 의한 뇌 대사물질 도전율 신호 변화 관찰 ... 15
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 16
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 가. 도전율 영상기술 선점 ... 17
• 나. 환자 맞춤형 방사선치료 구현 ... 17
• 다. 생활방사선에 대한 안전기술 확보 ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 가. 방사선치료 기술 고도화 지원 ... 18
• 나. 방사선 민감형 高 민감도 도전율 영상기술 적용 범위 ... 18
• 다. 방사선 피폭에 대한 영상 진단 시스템 제공 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 23
• 끝페이지 ... 33