It has been previously discovered that imaging of near-infrared signal of indocyanine green (ICG) and analyzing its dynamics can be useful for measurement of blood perfusion rate. In chapter 1, I present that one of the functional vascular disease, Raynaud’s phenomenon (RP), can be detected by analyzing ICG dynamics at hands. The Tmax map of each subject plays critical role in diagnosis. Normal case shows the fastest peak intensity at fingertips, whereas the subject who shows RP presents it at the back of the hand. Using this phenomenon, I present RP can be decided automatically, by calculating a factor, Z. Also, I present evoked vasomotor activity, especially acupuncture, can be used as sensitive diagnostic tool of vasomotor dysfunction in chapter 2. Three-cases are studied for the response of blood perfusion rate and Tmax value in response to acupuncture. Normal cases show positive response of perfusion rate to acupuncture; while subject who shows autonomic hyperactivity were not. There are considerable differences in Tmax response between two groups. This result implies that evoked vasomotor activity can be used as a novel diagnosis of early vascular dysfunction.
혈관의 문제를 감지하여 질병이 있는지 여부를 알아내는 것은 중요하다. 혈관을 통해 혈액을 공급받아 조직에 원활한 영양분의 교환이 이루어지기 때문에, 혈관에 문제가 생긴다는 것은 곧 조직으로 산소 및 영양분과 노폐물의 배출이 원활히 이루어지지 않음을 의미한다. 이는 곧 조직의 괴사로 이어질 수 있으며, 따라서 문제가 생기기 전에 그 조짐을 미리 읽어낼 수 있는 방법의 개발이 필요하게 되었다.
혈관에 직접적인 문제가 생기는 경우는 구조적인 변화를 동반한다. 혈관이 여러 가지 이유로 막히게 되면, 그것이 동맥일수록 우리 몸의 조직은 더 큰 타격을 받게 된다. 그러나 혈관이 막히어 이미 손 쓸 도리 없게 되기 이전에, 어떠한 기능적인 문제를 보이게 되고 그 기능적인 문제를 미리 감지해 낼 수 있다면, 더 큰 문제가 생기기 전에 정상적인 상태로 치료를 통해 만들어 낼 수 있을 것이다. 혈관의 많은 기능적인 문제는 후에 구조적인 문제를 수반할 가능성을 내포하고 있는데, 레이노드 현상이라는 질병이 그 예이다. 레이노드 현상은 특히 여성에서 흔한 질병 중 하나로, 손발이 추위에 민감하고 쉬이 차게 되는 현상이다. 이 질병은 피부 경화증과 같은 질병과도 관련이 있다. 따라서, 이 레이노드 현상을 손쉽게 진단하는 일은 중요하다. 그러나 현재까지 알려진 바에 의하면, 레이노드 현상은 한냉부하검사로 진단할 수 있는데, 이 검사는 방의 온도를 일정하게 유지하는 등 까다로워서 실험을 동일하게 수행하기에 어려움이 있었다. 그러나 그러한 단점을 극복하기 위해, 기존에 혈류량을 측정하는데 사용한 방법인 ICG를 이용한 혈관 조영술을 사용하여 간단히 단 한번의 촬영으로 레이노드 현상을 진단할 수 있는 방법을 새로이 제시하였다. 기존에는 ICG를 이용하여 혈류량의 정보만 얻을 수 있었던 반면에, ICG의 밝기가 가장 밝아지는데 까지 걸리는 시간인 Tmax를 이용하여, 각 손과 발을 4개의 구역으로 나누어 각 구역의 평균 Tmax값을 분석하는 방법으로 레이노드 현상을 진단하였다. 그리고 추후 개발될 기계에서 프로그램 상에서 자동화로 진단할 수 있도록 하기 위해, 민감도와 (1-특이도)의 ROC(receiver operating curve)의 아래 면적을 구하는 방법을 이용하여 하나의 관계식을 만들어 내었다. 그것이 Z-value equation으로, 이 식을 이용하면 해당 ICG 영상의 Tmax map이 정상인지, 아니면 레이노드 현상을 보이는 사람인지를 자동으로 판별할 수 있게 되었다.
두 번째로, 침술을 이용하여 혈관에 어떠한 자극을 주고, 그 자극에 대한 반응을 관찰하여 혈관의 기능적인 문제를 찾아낼 수 있는가에 관한 연구를 수행하였다. 이번에도 기능적인 문제의 대표적인 질환으로 레이노드 현상을 이용하였다. 분석 결과 레이노드 현상을 보이는 환자는 정상군에 비해서 침술을 행하고 난 이후 혈류량이 떨어지는 양상이 관찰되었다. 그리고 Tmax map의 경우, 정상군은 침술의 시술 여부와 관계없이 일정한 비율의 값을 유지하는 반면, 레이노드 현상을 보이는 군은 그와는 다른 양상을 보였다. 이 부분은 피험자의 수를 늘려 추가적인 임상시험을 한다면, 의미 있는 결과를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.
