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| Synchrotron microangiography of rat heart in Langendorf model |
| 서울대 의대 흉부외과, *포항공대가속기연구소, **포항공대 재료공학부 |
| 김웅한, 최세훈, 곽재건, 김동진, 오세진, 전재현, 이재항, 유재석, 최은석, 박성준, *윤화식, **제정호 |
배경 : 원형가속기에서 발생하는 고 방사광을 이용하는, phase contrast imaging technique 은, 살아있는 미세구조물 (해상도 < 10 ㎛ 수준) 에 대한 실시간 영상을 얻을 수 있고, 혈관에 대해서도 조영제를 사용하지 않고 관찰할 수 있는 새로운 imaging 수단이다.
연구 목적 및 방법 : 방사광을 이용하여 심장 박동상태에서 심장의 미세혈관구조를 관찰하는 방법을 확립하여, 심장내 미세혈관을 연구하는 모델을 만들고자 하였다. 우선 Langerdorf model 을 이용, 체외에서 심장 박동을 유지하고, 포항 가속기 연구소(1B2, 7B2 beamline)에서 다양한 조건 하에서의 방사광을 이용한 심장의 미세 혈관 영상을 얻기 위한 시도를 하였다.
결과 : 혈관조영제로서 여러가지 물질을 시도한 결과, 공기 와 iodine을 포함한 조영제를 이용하여 혈관 영상을 얻을 수 있었다. 공기 색전 방법을 이용하여 10 ㎛ 정도의 해상력으로 심장의 소동맥과 모세혈관을 확인할 수 있었다. Iodine 을 포함한 조영제로는 큰 관상동맥수준에서 기존의 영상에 필적할 만한 영상 관찰이 가능하였다. 현재까지 포항 가속기 연구소의 시설로 심장에서 조영제를 사용하지 않는 phase contrast microangiography 는 기술적인 개선이 필요함을 확인하였다. white beam 을 이용한 연구에서는 심한 radiation damage 를 확인할 수 있었으며, monobeam 을 이용한 경우 그 손상을 어느 정도를 줄일 수 있었다. 현재 원형가속기 에너지로는 쥐 심장 투과력의 한계를 확인할 수 있었다.
고찰 : 방사광을 이용한 심장내 미세혈관 연구는 다른 어떤 방법으로도 얻을 수 없었던 영상을 제공하였다. 기초과학에서뿐만 아니라, 의학 및 임상 연구에 까지 그 연구 범위를 넓히기 위해서는 방사광 이미지에 대한 다각적인 공동연구가 요구되며 인체 손상 안정성에 대한 연구가 동시에 이루어 져야 한다.
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