배경: 말초 조직에서의 정확한 혈류 측정은 말초혈류장애 진단을 위해 필수적이나 아직은 검사 방법들에 제한점이 많다. 최근 근적외선의 높은 체내투과도를 이용한 근적외선 형광 영상 기법이 각광받고 있다. 우리는 근적외선 형광 조영제인 인도시아닌 그린(ICG)의 약물동역학 분석과 수학적 모델링을 이용하여, 말초조직의 혈류를 정량적, 기능적으로 측정하는 새로운 영상기법을 개발하였다. 방법 및 결과: 누드 마우스의 대퇴 동맥 제거로 하지허혈을 유도하고 미정맥으로 ICG를 주입한 후 1초에 한번씩 10분 동안 근적외선 영상을 촬영하였다. 이 영상들로부터 수학적 모델링과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해, 양쪽 하지의 국소부위(픽셀단위)의 ICG 약물동역학을 분석하여, 분당 교환되는 혈류량(perfusion rate; %/min)을 계산하고, 정량적인 관류맵을 제작한다. 수술 직후, 정상 하지와 허혈하지에서 측정된 혈류량은 유의한 차이를 보였다. (480 %/min vs. 80 %/min, p<0.0001). 또한 수술 직후 측정된 혈류량은 허혈하지의 예후와 높은 연관관계를 보임으로써(p = 0.001) 혈류량 측정으로 예후 예측을 가능하게 했으며, Laser Doppler Imaging으로는 예측이 불가능함을 확인하였다. 혈관 생성을 유도하는 VEGF 와 COMP-angiopoietin1(cAng1)을 허혈하지에 근주한 결과, 대조군에 비해 예측된 예후를 확연히 개선하였으며 (대조군 19마리, VEGF 처리 15마리, cAng1 처리 19마리, VEGF + cAng1 17마리, p = 0.001), 혈류량의 유의한 증가를 관찰하였다 (F3,33 = 4.890, p= 0.006). 특히, VEGF + cAng1를 처리한 군에서 혈류량의 확연한 증가 (p=0.004) 및 신생혈관 생성이 관찰되었다. (세혈관 p=0.032, 큰혈관 p<0.001). 결론: 근적외선형광 영상을 이용한 새로운 혈류 측정 방법은 말초조직에서 정량적, 기능적 혈류 측정 및 허혈조직의 예후 예측을 가능하게 했으며, 혈관생성 연구에 효과적임을 확인할 수 있었다.
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