점막하층 주입물질의 광흡수 특성이 고출력 808 nm 레이저 조사에 의한 돼지 위 점막층의 온도 증가에 미치는 영향 (Optical Absorption Effect of Submucosal Injection Material on Temperature Rise at Porcine Stomach Mucosal Layer Irradiated by High-Power 808-nm Laser)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 42권 / 9호 / 605 ~ 612페이지
· 저자명 : 김선욱, 김중경

초록

소화기 질환의 내시경적 수술 치료를 위해 다양한 종류의 점막하 주입물질(SIM)이 사용된다. 본 연구에서는 위 조직을 모사하는 다층 팬텀을 제작하였고 SIM으로 사용한 아가젤을 다양한 농도의 검정색 잉크 및 인도시아닌그린(ICG)으로 염색하여 808 nm 레이저 조사 시에 점막층의 온도 증가 특성을 측정한 결과 점막층 상단 및 하단의 온도 증가는 SIM의 성분 및 농도에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. ICG는 808 nm 파장에서 광흡수계수가 상대적으로 크므로 SIM에서 흡수된 빛은 열로 변환되어 점막층과 경계 영역의 열 발생률을 급격히 증가시키고, 이 열은 점막층으로 전달되어 레이저가 직접 조사되는 점막층의 상부뿐만 아니라 점막층의 하부도 조직 절제가 가능한 온도까지 상승시킨다. 본 연구의 결과는 SIM의 광학적 성질을 조절하여 레이저 기반 내시경 점막하박리술에서 점막층 병변 부위의 선택적인 절제 효과를 향상시키는데 활용할 수 있다.

영어초록

Various types of submucosal injection materials (SIMs) are used for endoscopic surgical treatment of gastrointestinal diseases. The authors propose a stomach tissue-mimicking multilayer phantom with SIMs, such as agar gels stained with various concentrations of a black ink and an indocyanine green (ICG) dye, and measured the temperature rise at the mucosal layer irradiated by an 808-nm laser beam. The temperature rises at the top and the bottom of the mucosal layer were considerably affected by the composition and concentration of SIMs. ICG can increase the rate of heat generation rapidly near the mucosal layer by converting the absorbed light into heat at the ICGSIM, as the light absorption coefficient of ICG is relatively higher at 808 nm. The temperature at the bottom of the mucosal layer along with the temperature at the top reaches the ablation temperature owing to the heat transferred to the mucosal layer. The current study would contribute to improvement of selective ablation of a lesion at the mucosal layer by controlling the optical property of the SIM in a laser-based endoscopic submucosal dissection.

참고자료

· 없음