• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.81-84
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• 2004

자궁암 치료시 고선량률 강내 근접치료기와 병행하여 사용할 초음파 온열 치료기가 개발되었다. 온열치료기는 텐덤형, 오보이드 형, 원통형으로 디자인 되었다. 각각의 치료기들에 사용될 초음파원 으로 PZT물질이 사용되었다. 텐덤형의 경우 외부직경이 2mm 이고 길이가 24.5mm 인 PZT5A가 사용되었고 오보이드형은 직경 20mm, 길이 20mm 인 원통형의 PZT 8 물질을 반으로 나누어 사용하였으며 원통형 치료기는 외경 25.4mm, 길이가 15.2 mm 인 원통형 PZT 8물질이 이용되었다. 각각의 트랜스듀서의 초음파 발생효율을 측정하였다. 텐덤형의 경우 3.2MHz 로 작동하였고 평균효율성은 16.7% 이다. 오보이드형의 작동 주파수는 1.5MHz 이며 효율성을 32${\sim}$46% 이다. 마지막으로 원통형의 작동주파수는 1.7MHz 이며 측정?? 효율성의 범위는 55${\sim}$65%이다. 특성분석 결과 온열치료에 사용될 초음파원으로 사용가능함이 입증되었다. 따라서 3개의 텐덤형 드랜스듀서를 연결하여 자궁내막의 길이가 73.5mm까지 치료가능한 텐덤형 온열치료기가 제작되었고 2개의 반원통형 트랜스듀서를 연결하여 치료길이가 40mm 인 오보이드형 치료기가 제작되었다. 마지막으로 4개의 원통형 트랜스듀서를 연결하여 질암등에 사용이 가능하고 61mm 까지 치료가 가능한 원통형 온열 치료기가 제작되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권2호
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• pp.89-94
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• 2014

국소 진행성 직장암 환자에서 수술 전 항암방사선동시요법으로 치료시 추가적인 고주파 온열치료 유무가 수술 후 부작용에 미치는 영향을 분석하였다. 1996년부터 2007년 사이, 본원에서 수술 전 항암방사선동시요법과 근치적 수술을 시행한 환자 205명을 대상으로 급, 만성부작용을 분석하였다. 총 방사선치료선량은 39.6 Gy에서 45 Gy였고 1회 내지 2회의 항암약물치료(5-fluorouracil, leucovorin)를 동시에 시행하였다. 88명의 환자가 주 2회, 8-MHz 고주파 온열치료기를 이용한 국소 온열치료를 시행하였다. 외과적 수술은 수술 전 치료 완결 후 4~6주 경과하여 시행하였다. 환자군의 나이 중앙값은 59세(18세~83세)이고 추적관찰기간 중앙값은 61개월(2개월~191개월)이었다. 전체 환자에서 5년 전체생존율과 무합병증 생존율은 77.4%와 73.7%였다. 각각의 조기 누출, 지연 누출, 연결부 협착, 누공, 소장폐쇄의 발생빈도는 1.0%, 2.9%, 1.5%, 5.9%, 그리고 17.1%였다. 온열치료는 모든 종류의 부작용을 증가시키지 않았다. 온열치료를 실시하지 않은 군과 온열치료군 간의 5년 무합병증 생존율은 71.8%와 76.3%였다(p=0.293). 온열치료는 수술전 항암방사선동시요법 후 근치적 수술을 시행하는 국소 진행 직장암 환자의 수술후 부작용을 증가시키지 않는다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제11권1호
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• pp.51-58
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• 1993

원자력 병원 치료방사선과에서 사용 중인 극초단파 온열치료장치에 의한 온열치료시 온열치료의 적정화로 암 치료기술 향상을 도모함을 최종 목표로 하여 인체 암세포주에서 방사선과 온열에 의한 세포생존곡선의 기본적인 특징과 방사선과의 병용에 따른 치료효과의 증강을 파악하여 임상적 응용의 기초적인 근거를 확립하고자 하였다. 본 실험에서는 2개의 세포주, 즉 위 선암 세포주와 만성 골수성 백혈병 세포주를 사용하였다. 위암은 한국인에서 가장 발생빈도가 높고, 국소적으로 진행된 경우, 주위 장기의 한계선량으로 인하여 방사선 단독으로는 적용의 한계가 있어 온열치료와의 병용이 요구되며, 백혈병 세포는 방사선에 민감한 대표적인 세포의 하나로 온열치료와의 병용시 발생할 수 있는 미묘한 차이를 보다 분명히 관찰할 수 있을 것으로 기대하여 본 실험에 사용하였다. 감마선과 온열치료를 겸한 경우 두가지 방법을 동시에 시행한 경우, 치료효과가 가장 높았고 온열을 감마선 치료 후에 시행한 경우가 감마선 치료 전에 시행한 경우보다 약간 높았으나, 그 차이는 크지 않았고, 6시간 이상의 간격에서는 같았다. 온일치료의 온도 및 치료시간과 치료효과는 온도가 높을수록 치료시간이 길수록 치료효과가 높았고, $43^{\circ}C$에서는 온열내성을 시간경과에 따라볼 수 있었다. 같은 온도로 30분간 온열치료시 온열치료효과 증진비는 섭씨 43도, 44도, 45도의 경우, D 0.01을 기준으로 $2.5{\pm}0.08,\;3.75{\pm}0.18,\;5.0{\pm}0.15$였다. 본 연구는 기초 생물학적 실험이나, 이 결과는 임상 암치료에 직접 이용되는 것이며 또한 치료수행에 반드시 필요한 과정이다. 따라서, 치료방법의 결정, 성적분석, 치료 부작용의 예측 및 대책 확립 등에 적용되고 본원 온열치료의 특성 제시에 활용될 수 있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권1호
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• pp.27-33
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• 1998

목적 : 수술후 재발한 위암 및 원격전이가 없는 진행성 위암환자에서 방사선 치료전과 방사선 치료후에 실시한 항암온열요법의 효과를 비교해보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 1994년 7월부터 1996년 11월까지 20명의 진행성 위암환자 및 위암수술후 복강 내에서 재발한 환자들을 대상으로 방사선치료와 온열 치료를 시행하였다. 이 환자들중 방사선치료전에 온열치료를 시행한 환자(PreHT group)는 13명, 방사선치료후에 온열치료를 시행한 환자(PostRT group)는 7명이었다. 환자들의 남녀 비는 PreRT group과 PostRT group이 각각 2.3:1과 2.5:1이였고, 평균 연령은 각각 54.1세와 52.8세였다. PreRT group과 PostRT group의 경우 위암 수술후 복강 내에서 재발한 환자가 각각 9명과 4명이었고, 원격전이가 없는 stage IV의 환자가 4명과 3명이었다. 방사선치료는 주 5회씩 하루에 180-300cGy로 총 3000-4500cGy까지 조사하였으며, 온열치료는 8 MHz의 라디오 주파를 이용하여, PreRT group의 경우에는 매일 방사선치료전에 30분간 시행한 후 10분 이내에 방사선치료를 하였으며, PostRT group의 경우에는 방사선치료후 10분 이내에 온열치료를 시작하여 40-60분간 주 1-2회 시행하였다. 결과 : 대상이 된 전체 환자들의 반응율은 $33.3\%$였으며, 이 결과는 PreRT group과 PostRT group이 모두 동일하게 나타났다. 평균수명과 1년 생존률은 각각 10.3개월과 $16.5\%$였으며, 치료방법에 따른 환자들의 평균수명은 PreRT group과 PostRT group이 각각 6.8개월과 7.7개월이었고, 1년 생존율은 $9\%$와 $34\%$였으며, 이 결과는 통계학적으로 의미있는 정도는 아니었으나 비교적 높은 상관관계를 나타냈다(P=0.052). 그 외에 환자들의 연령, 성별, 총 방사선조사량, 온열치료의 횟수, 치료후의 반응정도등과 환자들의 생존율과는 상관이 없는 것으로 나타났으며, 수술후 복강 내에서 재발한 경우와 원격전이가 없는 Stage IV인 원발성위암의 경우를 비교해 보았을때에도 환자들의 생존율에는 차이가 없었다. 결론 : 저자들의 경우에는 방사선치료와 온열치료를 병행함에 있어서 방사선 치료후에 온열치료를 시행했을때, 방사선치료전에 시행한 경우보다 생존률이 높게 나타났으며, 그 외의 다른 예후인자들에 따른 생존율의 차이는 없었다. 그러나 대상이 된 환자들의 수가 적고 추적관찰기간이 짧은 관계로 방사선치료와 온열치료의 병행순서에 따른 치료효과의 명확한 비교를 위해서는 본 연구에는 포함되지 않았던 좀 더 이른 병기의 국소진행성위암(stage IIIA 혹은 IIIB)환자들을 포함한 더 많은 수의 환자들을 대상으로 장기적인 추적관찰이 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.52-52
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• 2003

악성종양을 치료하는 방법중 방사선과 온열요법은 가장 강력한 치료방법으로 연구되어왔으며 이를 병용함으로 서 상승효과를 얻을 수 있다. 인체조직에 41$^{\circ}C$ 이상의 열을 가하면 세포질의 단백질변성으로 세포에 손상을 주어 세포가 사멸하게 되며 세포의 생존율은 가열시간 즉 열량에 따라 지수적으로 감소한다. 온열은 세포주기중 방사선 저항성이 매우 큰 DNA 합성시기와 산도가 높을 때 감수성이 매우 크기 때문에 방사선과 병용요법은 상호 상승효과를 가져온다. 이와 같이 온열을 이용한 악성종양의 치료가능성은 생물학적 기초연구와 임상시험에서 경이적인 효과를 얻을 수 있었으나 아직 까지 가열방법과 온도분포측정이 큰 과제로 남아있으며 주위건강조직의 가열을 피하면서 인체 깊은 곳에 존재하는 종양에만 집중 가열하는 방법인 삽입형 온열치료방법에 대한 연구가 집중되었다. 한편 방사선 치료방법은 주위 건강조직의 피폭을 최소로 줄이고 종양에만 집중 조사가 요구되며 자궁암, 유방암, 뇌암등 부피가 작고 집중적 치료를 요하는 종양은 방사성동위원소를 이용한 근접 삽입치료 (Brachyradiotherapy)가 큰 효과를 나타내고 있다 방사선과 온열의 병행 치료를 위하여 방사선 삽입 치료에 사용한 선원 삽입관을 그대로 두고 삽입관 속에 방사성 동위원소 대신 온열 전극을 넣어 열을 가하는 방사선 온열 병용치료방법을 고안하였으며 방사선과 온열병용에 사용할 최적 삽입관의 제작과 이에 따른 온도분포의 측정과 최적삽입방법을 결정하였다. 방사선 삽입치료용 폴리에찌렌 삽입관의 외부에 금박을 입혀 라디오파 첨극을 삽입할 때 서로 연결되도록 고안 제작함으로서 방사선 삽입치료와 자입식 온열치료를 동시에 만족하게 수행할 수 있는 병용삽입관 (Flexible thermoradiotherapy probes)을 제작하였다. 전도율이 큰 금박부위가 직접 조직에 접촉됨으로 라디오파의 전달이 용이하며 금박의 길이를 2 cm 에서 5 cm 로 구분제작 함으로서 종양의 크기와 모양에 따라 선택할 수 있도록 하였다. 라디오파를 이용한 온열분포의 측정은 인체조직과 전기적 특성이 비슷한 물질인 한천 팬텀 제작하여 사용하였으며 온도분포 측정은 열전대와 서머그람으로 시행하였다. 생체조직 내에서의 온도분포와 온열효과를 관찰하기 위하여 직접 개의 뇌를 이용하여 시행하였으며 4 개의 전극을 이용하여 43$^{\circ}C$로 50분간 가열하고 일주일후 개를 회생시켜 개 뇌에 대한 조직학적 검사를 시행하였다. 한편 팬텀 표면에서 중앙부로 안테나 길이가 2 cm 인 4 개의 전극을 1 cm 간격으로 정사각형이 되도록 삽입하여 가열하였을 때 90% 등온곡선이 반경 1.25의 원형으로 균일하게 분포되었고 종단면상 삽입관의 길이에 따라 균일한 온도분포가 이루어졌다. 전극을 2 cm 간격으로 삽일 하였을 때 90% 등온곡선이 1.75 반경으로 거의 4 각형의 균일한 분포를 얻었으나 전극의 간격이 증가하면 전도율이 떨어져서 전극 중심부에 불균일한 온도분포를 형성하였다. 동물실험에서 정상 개의 뇌 실질에 자입하여 직접 정방형의 중심을 43$^{\circ}C$로 유지하며 50분간 온열 요법을 시행한 후 관찰한 조직병리학적 소견은 liquefactive necrosis, pyknosis of neuronal element 및 polymorphonuclear leukocytes들의 회백질에서 급성기에 관찰되었고 liquefactive necrosis 주위에 lipid-laden macrophage들이 관찰됨이 공통적인 특정이었으며 후기변화로 괴사조직 주위로 신경교세포의 증식이 관찰되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.668-674
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• 2020

효과적인 온열치료를 제공하기 위해선 품질관리는 필수적이지만, 하지만, 국내의 경우 온열 치료 시스템에 이상이 발생할 경우 제조사 및 판매대행사에서 수리 및 유지 보수를 해주고 있어, 국내 실정에 맞는 QA 프로토콜이 존재하지 않는다. 본 연구에서는 European Society for Hyperthermia Oncology (ESHO), Hellenic Society of Oncologic Hyperthermia (HSOH) 등의 기관에서 권고하는 QA 가이드라인과 국내에서 온열 치료 시스템을 보유하고 있는 기관에 설문지를 배포한 결과를 기반으로 국내에 도입된 온열 치료 시스템에 최적화된 품질관리 프로토콜을 개발함으로써 온열 치료의 온도 계측, 장비구동, 온도 전달 등에서 발생할 수 있는 오차와 부정확성을 감소시키고자 하며, 이로 인해 암 치료율을 증가시키고 부작용과 재발률을 감소시켜 치료 효과를 향상시키고자 한다. 또한, 한국에서 온열 치료 시스템을 보유한 병원에 방문하여 본 연구를 기반으로 품질관리를 수행할 예정이며, 측정된 결과를 이용하여 허용 오차 및 정확한 set-up parameter들을 구체화하는 연구를 진행할 예정이다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제5권1호
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• pp.31-36
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• 1987

인간이 각종 질병치료에 있어 열(온열)을 이용한 것은 고대의학의 시작과 그 역사가 함께 비롯된다. 이러한 온열요법은 방사선치료나 일부 항암약제와 병행할 때 그 효과가 상승되며 그 단독 사용만으로도 암세포를 죽일 수 있음이 최근에 와서 밝혀지고 있고 또한 병태생리학적 기전이 규명되고 있다. 한편, 온열치료기계 및 온도측정장치의 개발로 말미암아 암환자 치료에 온열치료의 임상적 응용이 각광을 받고 있다. 가톨릭의대 강남성모병원 방사선치료실에서는 1985년 3월 이후 1년 9개월 동안에 표재성의 전이 또는 원발암환자 42예(남 23예, 여 19예 ; 평균연령 56세)에서 외부방사선치료 또는 항암약물치료와 병행하여 가정용 전자레인지를 개조하여 만든 2,450MHz 극초단파를 이용한 온열치료를 실시하였다. 이 중 6예에서는 방사선치료 종료 후 재발되었기에 온열치료 단독으로 실시하였다. 온열치료 후 임상적 반응은 총 42예 중 종괴의 완전관해 부분관해 소관해 및 무관해율이 각각 11예$(20\%),\;15예(36\%),\;11예(26\%)\;및\;5예(12\%)$였다. 조직학적 진단은 편평상피암 $17예(40.5\%)$, 선세포암 12예$(28.0\%)$ 및 기타암종이 6예$(14.5\%)$였다. 완전관해를 보인 11예의 조직학적 진단은 편평상피암 5예, 선세포암 5예, 녹색종이 1예 였으며, 부분관해를 보인 15예는 편평상피암 5예, 선세포암 5예, 불명암 3예 및 미분화세포암과 기타암종이 각각 1예씩이었다. 방사선치료선량과 온열치료 횟수와의 관계는 $40\~50Gy/5\~7$주의 방사선치료와 1회 30분씩 주 2회, 총 $5\~9$회의 온열치료를 실시하였던 군에서 가장 온열치료효과가 좋았던 것으로 분석되었다. 한편 온열치료의 부작용으로는 일시적 치료부위 발적이 모든 환자에서 관찰되었으며 수술 후 켈로이드에 재발되었던 유방암환자 1예에서 자연치유되는 2도 화상을 경험하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권2호
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• pp.79-84
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• 2002

항문암 및 자궁경부암 치료시 사용되는 고선량률 강내 근접치료기와 병행하여 사용할 원통형 초음파 온열치료가 개발되었다. 온열치료를 위한 에너지원으로 원통형 트랜스듀서가(PZT-8 물질, 길이=1.5 cm 두께=1.5 mm 외경= 2.5cm) 사용되었다. PZT-8 물질의 특성을 측정하기위해 세 개의 단일 엘리멘트 어플리케이터가 제작되었다. PZT 물질을 작동하기 위한 주파수를 결정하기 위하여 벡터 임피던스가 측정되었다. 선택된 물질이 온열치료에 사용될 수 있는지 가능성을 타진하기위해 방사능력을 측정하는 방법으로 각 엘리맨트의 초음파발생 효율을 입력한 전기량과 발생한 초음파량의 비로 계산하였다. 마지막으로 질암의 온열치료에 사용할 수 있는 다채널 초음파 치료기가 디자인 되었다. 임피던스 실험결과 각 엘리맨트 1, 2, 그리고 3에 대해 1.78, 1.77, 그리고 1.77 MHz의 주파수에서 최대 임피더스 값을 얻었다. 방사능력 측정 실험결과 본 연구에서 사용된 에너지 소스는 40와트 이상의 초음파량이 방출되었다. 또한 각 엘리맨트 1, 2, 그리고 3의 평균 효율은 61.4, 65.2, 그리고 54.0% 이다. 본 연구에서 디자인되어진 원통형 초음파 치료기는 질 또는 항문 치료 시 고선량 강내근접치료와 더불어 사용할 수 있음이 증명되었다. 따라서 본 연구에서 개발된 온열 치료기구가 고 선량 강내 근접치료와 함께 사용하여 병변조직의 방사능 민감도를 증가시켜 암 치료효율을 높일수 있다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 1999년도 제3회 전자장의 생체영향에 관한 워크숍
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• pp.47-55
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• 1999

고온온열치료는 radiofrequency, ultrasound , microwave, 원적외선 등을 이용하여 신체의 부분 혹은 전신을 4$0^{\circ}C$ 이상으로 가열하여 암을 치료하는 방법이다. 우리나라에 도 입된 15기의 기계중 현재까지 사용되고 있는 것은 대부분이 radiofrequency를 사용하는 기 계이며 현재 고신의대, 동아의대, 부산메리놀병원, 여의도 성모병원, 영남의대, 전주예수병원 등에서 환자치료에 사용하고 있다. 고온 온열치료제(hyperthermia)는 직접 암세포를 죽이는 작용, 방사선치료나 항암제치료와 병행하여 그 효과를 증강시키는 작용으로 크게 나눌수 있 다. 직접 암세포를 죽이기 위하여는 43$^{\circ}C$이상의 고온을 사용하여야 하나 인체에서는 42.5$^{\circ}C$ 이상으로 가온하기가 쉽지않아 4$0^{\circ}C$~42$^{\circ}C$ 정도의 온도에서 방사선 치료나 항암제 치료효과 를 증진시키는 작용을 임상에서 주로 사용하고 있다. 특히 방사선 치료와 병합 사용시 그 효과가 뛰어나 간암, 난소암, 대장 직장암, 식도암, 위암, 자궁암, 전립선안, 췌장암, 폐암등, 거의 모든 암에서 부작용을 증가시키지 않으면서 그 효율을 1.1-6.14배나 증가시킨다고 보 고되고 있어 지난 10여 년간 제자리걸음을 하고 있는 암의 치료에 희망을 주고 있다. 방사 선 치료와 병합시 효과를 증대시키는 기전은 1)세포의 핵 합성기 (S-phase)는 방사선 치료 에는 매우 저항력이 강하여 잘 죽지 않으나 고온온열치료에는 예민함으로 암세포는 정상조 직에 비해 산소가 부족하여 염기성대사(anaerobic metabolism)를 많이 함으로 그 부산물인 유산 (lactic acid)이 많이 생성됨으로 정상조직보다 pH가 낮아 암 조직이 정상조직에 비해 고온온열치료에 더 잘 듣는 원인이 된다. 3) 영양이 부족한 상태의 세포는 고온온열치료에 훨씬 예민하다. 4) 암조직은 혈관상태가 정상조직에 비해 좋지 않음으로 정상조직보다 쉽게 가온이 되며, 일단 가온된 온도는 잘 식지 않음으로 정상조직에 비해 훨씬 효율적이다. 5)고 온온열치료는 4$0^{\circ}C$~43.5 $^{\circ}C$정도에서만 이 작용이 일어남으로 정상인체에서 43$^{\circ}C$이상의 가온 은 쉽지 않음으로 이 효과는 암조직에서 주고 일어나게 된다. 6)고온온열치료는 방사선치료 후에 생기는 손상의 재생을 억제함으로 방사선의 치료효과를 높인다. 7)38.5$^{\circ}C$~41.5$^{\circ}C$의 낮 은 온도에서도 암조직의 산소 상태를 호전시켜 방사선 치료효과를 증대시키는 역할을 한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권1호
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• pp.65-69
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• 1999

목적 : 온열치료는 엑스선 또는 감마선 등 LET 가 낮은 방사선에 대한 세포 및 조직에서의 반응을 증강시킬 수 있음이 이미 잘 알려져 있다. 그러나 다른 종류의 방사선과 온열치료의 상호작용에 대해서는 연구가 미미한 실정이다. 따라서 저자들은 속중성자와 온열치료의 순서 및 시간간격에 따른 병용효과를 파악하고자 이 연구를 시행하였다. 재료 및 방법 : 사람 위암세포주인 MKN-45 세포에서 1.5Gy 의 중성자조사 전후 각 6, 4, 2, 0(5분) 시간 간격으로 41$^{\circ}C$ 또는 43$^{\circ}C$ 에서 30분간의 온열치료 시행하여 세포생존율을 측정하였다. 결과 : MKN-45 의 D$_{0}$ 와 n 은 각각 0.8Gy 와 2.5 이었고, 1.5Gy 에서의 생존분획은 0.36($\pm0.34$) 이었다. 시간 간격에 따른 상호작용력은 대부분 1 과 2 사이였으나, 41$^{\circ}C$ 의 온열치료후 4 또는 6시간에 시행한 중성자조사에서는 상호작용력이 각각 3.0 과 2.7 이었다. 결론 : 속중성자와 온열치료의 병용효과는 주로 상가적(additive) 이나, 약온열치료(41$^{\circ}C$, 30분) 가 4 또는 6시간 전에 시행된 경우 후속 중성자조사에 대한 내성이 유발될 수있다.