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임효근ㆍ차동익 교수팀, 세계 최초 실시간 온도 및 압력 측정 가능한 고주파 열치료 전극 개발

2021.11.03

   간암의 근치적 치료 중 하나인 고주파 열치료 소작술 도중에 실기간으로 온도 및 압력을 모니터링 할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

   우리 병원 영상의학과 연구팀(차동익·강태욱 교수, 임효근 석좌교수), 카이스트 박인규 교수 연구팀이 RF MEDICAL사와 협업하여 실시간 온도 및 압력이 측정 가능한 '고주차 열치료 소작술' 전극 개발에 성공했다.

   '고주파 열 소작술' 전극에 플랙시블 나노 센서를 부착해 실시간으로 온도 및 압력을 모니터링 하는 이번 연구는 유명 과학 학술지인 <Advanced Science>(IF: 16.806)에 'Real-Time Internal Steam Pop Detection during Radiofrequency Ablation with a Radiofrequency Ablation Needle Integrated with a Temperature and Pressure Sensor: Preclinical and Clinical Pilot Tests'의 제목으로 최근호에 게재됐다.(제1저자: 차동익 교수, 책임저자: 임효근 석좌교수)

   '고주파 열치료 소작술'은 고주파를 이용하여 열을 발생시켜 간암을 포함한 주변 간을 일정 부분 태워서 간내 간암을 치료하는 효과적이고 최소침습적인 방법이다. 이 때 발생하는 열로 인하여 조직 내 수분이 기화하여 압력이 상승하게 되는데, 과도한 압력 상승이 일어날 경우 폭발음(popping)과 함께 조직이 찢어지는 현상이 발생하게 된다.

   종양이 완전히 소작되고 응고 괴사가 일어나기 전에 popping현상이 발생할 경우 이론적으로 남아있는 작은 악성 종양 세포들이 주위 간 조직으로 퍼질 수 있어 고주파 열 치료술 시행 후 조기 암 재발 및 간 내 전이까지 일어날 수 있다.

   또한 종양이 간 피막(간을 거의 둘러싸는 막)과 인접하여 위치하는 경우에는 소작 중 조직의 터짐으로 인해 복강 안으로 출혈 및 종양의 파종이 생길 수도 있다.  

   과도한 순간적 압력 상승을 방지하기 위해 고주파 열치료 시 가해지는 에너지를 서서히 올려 급격한 압력 상승을 억제하는 방법 등을 현재 임상적으로 사용하고 있으나 지금까지는 고주파 열 소작술 시 발생하는 압력의 변화를 직접적으로 알 수 없었다.

   연구팀은 압력 및 온도 센서가 부착된 개량된 전극을 이용하여, 동물 실험과 실제 간세포암환자에서 고주파열 소작술 시 실시간으로 압력의 변화를 측정하는데 성공했고 popping이 일어날 때 압력의 변화를 성공적으로 감지했다.

차동익 교수는 “향후 이 기술을 통해 고주파열 소작술 시 과도한 압력 상승을 예방하고 더 안전하고 효과적인 고주파열 소작술이 가능할 것으로 예상된다.”고 전했다.