The Study of Standardization of Temperature Distribution of Interstitial Hyperthermia -In Phantoms and Living cat's brain tissue (Normal Tissue)-

915 MHz 극초단파 자입온열시 온도분포 적정화에 관한 연구 -조직등가물 및 가묘대뇌를 대상으로-

The ultimate objective of our experiment is to obtain the precise distribution of temperature in malignant tumors occurring in cerebral parenchyme of human beings when we will carry out interstitial hyperthermia in the near future. To achieve this purpose, first of all, it is necessary to make an attempt at performing interstitial hyperthermia in vivo under the similar condition of human beings. Therefore, we chose cats as materials much alike tissue characteristics of human beings. Moreover, it is also necessary to get the basic data from dynamic phantom in order to standardize and compare results obtained from interstitial hyperthermia carried out in cats. By having performed these experiments we got the following results. 1) On doing interstitial hyperthermia with 915 MHz microwave, the possible treated volume was 2 cm by 2 cm by 6 cm according to $50\%$ specific absorption rate (SAR). 2) The distribution of temperature within non-circulated static phantom was much the same as power density in air, but we observed that the temperature, within $5\~10$ minutes, rose to more higher than $55^{\circ}C$ not measured with Ga-As fiberoptic thermistor which was not impeded by microwave after performing interstitial hyperthermia. 3) Within dynamic phantom in which normal saline was circulating, temperature reached steady state which was maintained for more than 45 minutes through transit period in 5 minutes after starting interstitial hyperthermia. 4) When we interrupted circulation in the dynamic phantom, we observed that temperature rose to the same level as in the static phantom. 5) We could carry out interstitial hyperthermia safely when we used the generating power below 5 watts. Abrupt interruption of circulation caused a rapid increase in temperature. Times taking to rise to maximum $55^{\circ}C$ were 15.2 minutes (SE 0.4),9.7 minutes (SE 0.3), and 6.3 min-utes (SE 0.4) respectively with generating powers of 5,10, and 15 watts.

원자력병원 치료방사선과에서는 자입온열치료 등을 위한 역동적 조직 등가물을 자체 고안하여 제작된 역동적 조직등가물에서 얻은 결과와 실제 가묘 대뇌실질에 자입온열치료를 시행해서 얻은 결과에서 다음과 같은 결론에 도달하여 향후 인위적으로 유발시킨 가묘 대뇌실질 내 악성종양에 대한 실험적 연구의 기초가 되고 암치료율 향상을 위한 시발로 삼으려 한다. 1, 915MHz 극초단파를 이용한 자입온열기 단말의 치료가능 용적은 $50\%$ S.A.R. (specific absorption rate)에 의하면 $2\;cm\times\;cm\times6\;cm$이었다. 2, 순환이 되지 않는 정적 조직등가물에서는 공기 중 압력분포와 같았고 자입온열치료기 가동후 $5\~10$분 내에 극초단파에 의해 간섭받지 않는 Ga-As fiberoptic thermistor로 측정되지 않는 $55^{\circ}C$ 이상의 온도 이상으로 상승됨이 관찰되었다. 3, 생리식염수를 순환시킨 역동적 조직등가물에서 자입온열치료기 가동 후 5분 이내의 경과기(transit period)를 거쳐 45분 이상의 안정기 (steady peroid)를 얻을 수 있었다. 4, 역동적 조직등가물에서 순환을 차단하면 정적 등가물과 같은 온도 상승이 관촬되었다. 5, 가묘 대뇌실질에 대한 자입온열치료를 5 Watts이하의 출력으로 사용하는 경우 비교적 안정되게 시행 가능했고 순환차단에 의한 급격한 온도상승이 관찰되었고 최고 $55^{\circ}C$ 이상까지 걸리는 시간이 출력 5, 10 및 15 Watts에서 각각 15.2 (SE 0.4), 9.7 (SE 0.3) 그리고 6.3 (SE 0.4)분 이었다. 본 연구는 기초 생물학적 실험이지만, 그 결과는 임상 암치료 방법에 직접 이용되는 것이며 또한 치료수행을 위해 반드시 필요한 과정이다. 따라서 치료방법의 결정, 성적분석, 치료 부작용의 예측 및 대책확립 등에 적용될 뿐만 아니라, 외국의 치료결과와 비교시 본원 온열치료의 특성제시에 활용될 수 있다.