A study on the tumor induced microvasculature using hyperspectral imaging system

초분광 이미징 시스템을 이용한 암 혈관 분석에 대한 연구

Tumor hypoxia caused by the unique characteristics of solid tumor sites such as lowered vascular density, irregular vasculature, longitudinal oxygen gradient, and unbalanced oxygen consumption has decreased therapeutic efficacy in several clinical trials such as radiation, chemotherapy, and surgery. Hence, tumor oxygenation studies at microvascular levels are important to provide better understanding of the complexity of microvasculature oxygen transport and exchange with tissue. However, polarographic microelectodes, was employed to measure $pO_2$ at the microvasculature level, but it is difficult to perform and does not provide significant spatial and temporal information of oxygen delivery. In this research, we introduce the hyperspectral imaging system able to provide a wide range of vascular characteristics by spatial maps on hemoglobin saturation information for better understanding of the relationship between blood oxygen delivery, hypervascularity, aberrant angiogenesis at microvasculature levels during tumor growth.

암 세포 주변의 저산소증은 방사선, 항암치료제, 절제술 등을 이용한 항암치료법에 중요한 역할을 하는데, 특히 암세포 주변의 모세혈관 내에서의 산소의 이동 분석은 암의 발달 및 전이, 주변 혈관의 생성과 변이에 직간접적 영향을 미친다. 따라서 현재 암 병변 주변의 모세혈관 내 헤모글로빈 산소포화도를 측정하고 혈관의 생성 및 변이상태를 측정하는 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 대부분의 계측장비는 침습적인 방법으로 진행되며, 해상도 또한 기대이하의 공간 및 시간영역을 제공하는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 비침습적 헤모글로빈 산소포화도 이미지와 다양한 이미지프로세싱 기법을 이용하여 실시간 혈관변화의 분석을 통해 암 혈관 생성 및 변이의 특성을 제공할 수 있는 초분광 이미징 시스템 활용 방법을 제시하고자 한다.