온열치료 시 Cooling system과 Water bag이 심부온도분포에 미치는 영향 분석 : Agar phantom을 이용한 온열치료 최적화 방안 연구
Analysis of effect of cooling system and water bag on body core temperature upon hyperthermia
- 주제(키워드) 온열치료 , Agar phantom , temperature distribution
- 발행기관 고려대학교 의용과학대학원
- 지도교수 이순걸
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 2
- 학위구분 석사
- 학과 의용과학대학원 의학물리학과
- 원문페이지 53 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000072052
- 본문언어 한국어
- 제출원본 000045897826
초록/요약
Purpose: 온열 암 치료는 인공적으로 열을 가하여 암 조직을 괴사시키는 치료법이다. 심부온도가 42℃ 이상 도달해야 치료효과를 기대할 수 있으며 이를 위해선 높은 출력에너지가 필요하다. 그러나 종종 뜨거움 호소, 화상, 피부홍조, 지방괴사 등의 부작용이 발생 할 수 있고 이러한 Pain control을 위해 Water bag을 사용하거나 Cooling system을 사용하여 부작용을 최소화하고 있다. 따라서 본 연구에서는 Water bag과 Cooling system이 치료효과를 기대할 수 있는 온도상승폭에 영향을 끼치는지 면밀히 분석하고, 환자의 안전을 도모하며 치료효과를 높일 수 있는 최적화 방안을 모색하고자 한다. Material and Method: 13.56MHz의 고주파를 사용하고 있는 Celsius TCS 장비이며, 실험에 사용한 출력에너지는 150W, 160W, 170W, 175W, 175W 각각 10분씩 총 50분이었다. 직경 25cm의 상/하부전극에는 멸균증류수가 들어 있고 25℃ ∼ 8℃까지 제어 가능한 Cooling system을 가동하였다. Water bag은 멸균증류수 2.5ℓ를 넣어 사용하였다. Phantom은 Agar powder(한천가루) 1kg과 0.9% NACL(생리식염수) 25ℓ를 혼합하여 20cm두께의 Agar phantom을 만든 후 5cm 간격으로 4등분하여 제작하였다. 먼저 Cooling온도를 23℃, 18℃, 13℃, 8℃ 각각 변화를 주어 동일한 출력에너지로 4개의 온도센서를 이용하여 심부깊이에 따른 온도변화를 측정하였다. 다음은 동일한 출력에너지와 Cooling온도에서 Water bag 사용의 조건을 달리하여 심부깊이에 따른 온도변화를 측정하였다. Result: Cooling온도 23℃에서는 표면 6.5℃, 5cm 깊이 8℃, 10cm 깊이 6.5℃, 15cm 깊이 7℃의 온도변화를 나타냈고 Cooling 18℃에서는 표면 3.2℃, 5cm 깊이 7.7℃, 10cm 깊이 6.3℃, 15cm 깊이 8℃, Cooling 13℃에서는 표면 –6.1℃, 5cm 깊이 5.1℃, 10cm 깊이 4.2℃, 15cm 깊이 6.5℃ 이고, Cooling 8℃에서는 표면 -5.4℃, 5cm 깊이 4.3℃, 10cm 깊이 3.9℃, 15cm 깊이 5.5℃의 온도변화가 측정되었다. Cooling온도가 낮아짐에 따라 온도변화폭이 떨어졌으며 특히 13℃, 8℃에서는 피부표면이 (-)값의 온도변화를 보여주었다. Water bag을 사용하지 않았을 때 온도변화는 표면 6.5℃, 5cm 깊이 8℃, 10cm 깊이 6.5℃, 15cm 깊이 7℃이고, Water bag 1개 사용 시 표면 4.8℃, 5cm 깊이 7℃, 10cm 깊이 7.3℃, 15cm 깊이 7.5℃도였고 Water bag 2개 사용에서는 표면 4.2℃, 5cm 깊이 7.1℃, 10cm 깊이 6℃, 15cm 깊이 7.4℃, Water bag 위/아래 사용에서는 표면 5.1℃, 5cm 깊이 6.5℃, 10cm 깊이 5.5℃, 15cm 깊이 7.2℃도로 각각 측정되었다. Water bag 사용에 따라 피부표면의 온도가 control 되는 것을 알 수 있고, 최하 5.5℃ 이상의 온도상승폭을 관찰 할 수 있다. Conclusion: 충분한 치료효과를 기대하기 위해선 고출력에너지가 필요하며 화상, 지방괴사 등의 부작용을 방지하기 위해 Cooling system과 Water bag을 사용하여 control 하고 있다. 실험결과에서 볼 수 있듯이 Cooling온도가 낮아짐에 따라 피부표면의 온도상승폭이 현저히 감소하는 것을 알 수 있으며 특히 13℃, 8℃에서는 (-)값의 온도변화를 나타낸 것으로 보아 Cooling system은 온열치료 시 피부화상 등의 부작용을 방지하고 Pain control의 큰 도움을 줄 수 있을 것이라 판단된다. 그러나 Cooling온도를 18℃ 미만으로 제어하게 되면 심부온도 10cm 깊이에서 4.2℃, 3.9℃밖에 온도를 올리지 못한 것을 비추어 볼 때 18℃미만의 Cooling온도는 암세포 괴사를 기대하기 어려울 것이다. Water bag 실험에서는 피부표면의 온도상승폭이 대조군에 비해 감소한 것으로 보아 피부조직을 보호할 수 있음이 증명되었고 Water bag을 사용하더라도 심부조직의 온도는 암세포 괴사를 기대할 만큼의 온도상승이 확인되었다. 따라서 두 실험을 종합하여 볼 때 Cooling온도는 18℃ ∼ 20℃로 Control 하고, 동시에 Water bag을 1개 사용하는 것이 150W 이상의 고출력에너지를 사용함에도 환자 안전을 도모할 수 있고 긍정적 치료효과를 기대 할 수 있을 것이다.
more목차
Ⅰ. Introdution 1
Ⅱ. 이론적 배경 4
1. Hyperthermia Therapy 4
2. 가온장치 및 Type 4
3. 온열치료의 생물학적 기전 5
4. 온열치료의 임상적용 9
Ⅲ. 재료 및 방법 10
1. 실험장비 10
2. Phantom 11
3. Water bag 12
4. 온도측정기 12
5. 실험방법 14
1) Cooling temperature 변화에 따른 온도상승폭 측정 14
2) Water bag 사용조건에 따른 온도상승폭 측정 15
Ⅳ. 결과 17
1. Cooling temperature 변화에 따른 온도분포 17
2. Cooling temperature 변화에 따른 온도상승폭 19
3. Water bag 사용조건에 따른 온도분포 21
4. Water bag 사용조건에 따른 온도상승폭 24
Ⅴ. 고찰 및 결론 26
참고문헌 34
Abstract 37
감사의 글 40
