초록 ▼

□ 연구개요
이차성 림프부종은 대표적인 암 치료 후 난치성 합병증으로 암 치료 수술에 의한 림프관 단절, 방사선 치료에 의한 조직섬유화 등에 의해 림프액 순환 장애로 발생한다. 림프액 순환 장애는 체액 순환 및 면역 기능 장애로 발전하여 외적인 신체 변형뿐만 아니라 피부 감염 및 암 재발 등 심각한 질병으로 발전할 수 있다. 현재 이러한 림프부종을 치료 방식중 가장 효과가 높은 것은 림프 마사지(MLD)를 통한 수동적인 림프액 순환을 유도하는데 근본적인 치료가 되지 못한다. 이차성 림프부종의 효과적인 치료를 위해서는 림프관 수

□ 연구개요
이차성 림프부종은 대표적인 암 치료 후 난치성 합병증으로 암 치료 수술에 의한 림프관 단절, 방사선 치료에 의한 조직섬유화 등에 의해 림프액 순환 장애로 발생한다. 림프액 순환 장애는 체액 순환 및 면역 기능 장애로 발전하여 외적인 신체 변형뿐만 아니라 피부 감염 및 암 재발 등 심각한 질병으로 발전할 수 있다. 현재 이러한 림프부종을 치료 방식중 가장 효과가 높은 것은 림프 마사지(MLD)를 통한 수동적인 림프액 순환을 유도하는데 근본적인 치료가 되지 못한다. 이차성 림프부종의 효과적인 치료를 위해서는 림프관 수축 기전에 대한 이해를 바탕으로 근본적인 림프 흐름의 개선을 유도할수 있는 새로운 중재적 치료 전략 개발이 필요하다. 근본적인 치료를 위해서는 상실된 림프 평활근의 수축력 회복을 유도하는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 이차성 림프부종의 중재적 치료를 위해 레이저 광학을 이용하여 림프 흐름 조절/제어 기술 및 시스템을 개발하고 이를 전임상 동물 모델을 통해 유효성을 평가한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 1차년 레이저를 이용하여 이온 채널 변화에 따른 림프관 평활근의 수축 기전 파악, 2차년 광학 자극을 통한 림프관 근육 활성화와 림프 펌프 변화파악, 3차년 림프부종 소동물 모델에서 광학 기반 림프 흐름 조절을 통한 중재 치료 가능성 확인 순으로 연구 목표를 설정하였다. 이것은 실험을 위한 시스템 설계 및 기전 연구에 이어서 실제 질환 동물 모델을 이용한 질환 치료 가능성을 제시하는 것으로 설계되었다. 이에 따른 목표대비 연구 결과는 동물실험을 수행할 수 있는 펄스 레이저 자극 시스템을 구축하고 이것을 기반으로 림프 수축 신호를 측정 방법 개발과 레이저 자극에 따른 수축 신호 변화를 관찰하였다. 레이저 자극이 림프관의 평활근 움직임에 변화를 줄 수 있음을 확인하였으며 이러한 자극은 30 Hz의 비교적 느린 수준의 자극에서 극대화되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 것을 근거로 실제 상지에서 만성 림프부종이 일어난 동물 모델을 제작하고 림프관이 노출된 상태에서 혹은 피부가 덮혀 있는 상태에서 레이저 자극을 수행하였다. 이 결과 림프 수축 신호의 유의미한 변화를 측정할 수 있었으며, 마찬가지로 림프부종의 유의미한 감소를 확인 할 수 있었다. 레이저 자극에 의한 림프 순환 증가는 물리적인 마사지를 통해 저류된 림프액을 짜내는 형태의 치료법과 유사한 수준으로 림프액의 배액이 되는 것을 확인할 수 있었으며, 이를 근거로 하는 새로운 비접촉식 중재 치료법 개발의 전임상 연구 근거를 마련할 수 있었다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
현대 암 치료 기술의 발전으로 주요 암의 생존률이 지속해서 올라가고 있으며 기대 수명의 증가로 암 환자 숫자도 가파르게 증가하고 있다. 이에 따라 암 치료의 패러다임이 생존 치료에서 암 치료 후 삶의 질 향상으로 옮겨가며, 대표적인 암 치료 합병증인 림프부종에 대한 치료 기술개발의 중요성이 높아지고 있다. 그러나 현재의 주요 치료법은 심부마사지를 이용한 수동적인 림프 배액 촉진법이 주축이며 이러한 치료법은 효과가 일시적이고 환자의 번거로움과 일부 고통을 유발할 수 있다. 삶의 질의 개선 측면에서 근본적인 림프 흐름 개선이 가능하며 비수술적 기술을 기반으로하는 중재치료가 필요하므로, 본 제안 과제는 이러한 의료 수요를 바탕으로 임상 적용의 가능성이 높은 기술이다. 본 제안 과제를 통해 기존 림프 순환을 잘 이해할 수 있으며 광학과의 융합 연구를 통해 신 의료산업 발전에 기여할 수 있다. 또한 림프부종이라는 난치성 질병을 겪는 많은 환자들에게 고통을 경감할 수 있는 치료법을 제공할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• (1) 레이저 광학 시스템 및 형광 영상 시스템 구축 ... 6
• (2) 고립환경에서 평활근 세포의 레이저 자극에 의한 이온 채널의 변화를 확인 ... 6
• (3) 고해상도 ICG 형광 조영 시스템 개발, 레이저 자극 시스템 개발 ... 7
• (4) 소동물 모델을 이용한 in-vivo 실험 ... 8
• (5) 림프부종 질환 모델을 이용한 림프 펌프 자극에 의한 림프부종 치료 가능성 확인 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• (1) 기초 학술적 측면 ... 12
• (2) 원천 기술 확보 및 경제적 측면 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 35