Development of optical coherence tomography and optical coherence elastography : clinical and preclinical trials

Abstract

노화, 운동 부족, 생활 습관 등의 다양한 요인으로 초래될 수 있는 근육 세포의 합성과 분해의 불균형은 근육조직의 손실, 즉 근감소증을 유발 할 수 있다. 이러한 근력의 감소는 부상이나 질병유발의 가능성을 증가시키고 독립적 생활의 제한이나 사망률의 증가를 촉진시키는 등의 삶의 질에 상당한 영향을 준다. 현재까지 개발되어 있는 장비들은 근육의 감소를 정확히 진단 할 수 없었으며, 진단의 정확도를 높이기 위해 CT나 MRI 등의 고가의 장비도 활용하는 방법이 있다. 그러나 많은 운동생리학 연구에서 이를 활용하기에는 무리가 있으며, 이에 대안적으로 사용할 수 있는 새로운 진단법이 필요한 실정이다. 따라서 Michelson Interferometer 를 기반으로 한 초고속 광단층 촬영기법(Optical coherence tomography, OCT)을 개발하여 근육의 구조적 이미지를 고해상도(~10μm) 로 획득하였으며, 기존의 OCT를 개선하여 구조적 이미지뿐만 아니라 기계적 특성까지 측정 가능한 광단층 탄성촬영기법(Optical coherence elastography, OCE)을 개발하여 근감소의 임상적 진단에 활용 할 수 있는 다각적 분석이 가능하도록 하였다. 또한, 남동부 아프리카에서 급증하고 있는 에이즈의 영향으로 노동이 가능한 안구종양의 빈도가 급증하고 있으며 이는 국가적 노동력 감소에 심각한 영향을 미치고 있다. 특히 이 지역의 안구종양 (Ocular Surface Squamous Neoplasm : OSSN)은 질병의 진행속도가 상당이 빠르고, 수술 역시 국소 종양 절제술 보다 안구 절제술을 시행하게 되어 의료비의 증가에도 많은 기여를 하고 있으며, 거의 대부분이 수술이 불가능한 경우로 진행되어 심각한 사회적 경제적 영향으로 부상하고 있다. 특히 짐바브웨는 공식 집계자료에 의하면 유병률이 남동부 아프리카 내에서도 가장 높으나, 세계 최빈국에 속하여 효과적인 수술이나 치료를 받을 수 없는 경우가 대부분이다. 이에 조기진단의 필요성이 심각히 대두되고 있는 실정이다. 따라서 OSSN의OCT 진단 소견을 확립하고, 조기 병변에서의 세극등 검사 (Slit lamp examination: SLE) 소견과 병리조직 소견을 바탕으로 한 조기 진단 가능성을 확인하였다. 또한 안저 카메라 (Fundus Camera)와 OCT 장비를 융합하여 다른 안구질환에도 활용 가능한 융합진단장비개발 역시 추가로 수행하였다.