고압산소 처치와 allopurinol 투여가 국소 방사선 조사를 받은 백서 피판의 생존에 미치는 영향

Abstract

[한글]

방사선 요법은 악성 종양의 치료에 있어서, 방사선 치료 단독으로 또는 수술 전후에 시

행됨으로써 종양의 국소 제어율 및 생존율 향상에 크게 기여하고 있다. 그러나, 방사선조

사 자체는 창상 치유의 지연을 초래하는 것으로 알려wu 있고, 특히 조기 방사선 조사가

악성종양의 광범위한 절제술과 재건 피판술 후, 잔존 종양의 제거를 위해 행하여 졌을 때

, 피판의 생존에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있으나, 방사선의 조사량과 보고

자에 따라 논란이 많다. 일반적으로 피판술 후 약3-6주 후에 방사선 조사를 받는 것이 피

판의 생존에 안전하다고 보고되고 있다. 그러나 잔존 종양의 제거 효과로는 방사선을 조

기에 조사하는 것이 유리할 것이다. 피판술 후 방사선 조사 시작 시기를 단축시키기 위해

서는, 피판 허혈에 대한 내성을 증가시키는 약제들과 방사선의 영향을 치유하기 위한 조

치들이 병용되어야 할것이다. 피판 허혈에 대한 내성을 증가시키는 약제로는, membrane s

tabilizer(steroid), superoxide radical scavengers 등이 알려wu 있고, 창상에 대한 방

사선 영향을 치유하기 위한 시도로는 growth factors(TGF-β, PDGF), electrical charges

, 고압산소요법(hyperbaric oxygen) 등을 들 수 있다. 이들 증본 실험에서는 allopurinol

과 고압산소요법을 선택하였다. Allopurinol과 고압산소요법이, 일부 논란의 여지가 있기

는 하지만, 각각 피부피판의 생존을 증가시킨다는 여러 보고가 있었다. 고압산소요법과 a

llopurinol이 일반적인 피부피판의 생존에 미치는 효과에 대한 보고가 활발한 반면, 국소

방사선조사를 받은 피부피판의 생존에 미치는 영향에 대해서는 거의 연구보고가 없는 실

정이다.

본 실험은, 백서희 배부에 3 × 9 cm크기로, 두부에 기저를 둔 임의형 피판을 거상하고

, 술후 3일째에 피판내에 20 Gy의 방사선을 조사하였다. 실험은 백서 20마리를 5마리씩 4

개의 실험군으로 나누어 시행하였는데, 피판 거상 후 방사선조사를 받지 않은 군, 피판

거상 후 방사선 조사만 받은 군, 피판 거상 후 방사선조사와 고압산소처치를 받은 군, 그

리고 피판 거상 후 방사선 조사에 이어 고압산소처치와 allopurinol 투여를 동시에 받은

군으로 나누었다. 고압산소요법(2.5기압, 100% 산소)과 allopurinol(100mg/kg) 투여는 방

사선조사 직후 부터 매일 1회 시행하였으며, 피판술후 10일째 피판의 생존길이를 측정하

였다.

방사선을 조사받지 않은 실험군의 평균 피판생존의 길이는 5.5 ± 0.3 cm이었으나, 피

판내 방사선 조사를 받은 실험군은 2.2 ± 0.5 cm으로써, 방사선 조사군에 비해서 약 60%

의 피판 생존 감소율을 보였다. 방사선 조사 후 고압산소처치를 받은 실험군의 평균 피판

생존의 길이는 4.0 ± 1.6 cm으로, 방사선 조사군에 비해 피판생존이 약 45%증가하였다.

고압산소와 allopurinol 투여를 동시에 투여 받은 실험군의 평균 피판생존의 길이는 5.5

± 1,8 cm으로, 방사선 조사만 받은 실험군에 비해 약 60%의 피판생존 증가를 보였으며,

방사선 조사 후 고압산소만을 받은 실험군에 비해서는 약 27%의 피판생존 증가를 보였다.

이상의 결과로, 피판내 방사선 조사에 의해 피판 생존이 감소하였으나, 고압산소요법과

allopurinol 투여로 피판의 생존이 증가하였으며, 특히 고압산소와 allopurinol의 병용

치료시 피판의 생존이 더욱 증가함을 알 수 있었다. 이는 종양판자의 재건 피판술 후, 조

기 방사선 조사가 필요한 환자에 있어서, 피판 생존을 증가시키기 위한 방법으로써 고압

산소요법과 allopurinol의 응용 가능성을 제시하였다는 데에 그 의미가 있다고 사료된다

[영문]

The objective of this study is to investigate how the local irradiation affect

the survival of the random pattern skin flap, and whether the hyperbaric oxygen and

allopurinol can improve the survival of the irradiated rat skin flap.

Therapeutic irradiation continues to play an important role in medicine, and a

combination of surgery and radiotherapy is frequently used in the treatment of

malignant disease. But, irradiation itself is known to impair and delay wound

healing, And early .irradiation on flap to treat residual lesion after extensive

resection of cancer and reconstructive flap surgery is known to present a serious

challenge t0 the flap survival itself. But the controversy still remains on the

effects of irradiation on flaps according to the radiation dose. Although many

authors have suggested that postoperative irradiation generally could be started

about 3 to 6 weeks after reconstructive surgery with respect to graft and flap

survival , an early irradiation Hay be beneficial for the eradication of the

residual cancer To shorten the lag time till irradiation can begin after flap

surgery, we considered using therapeutic options that will increase tolerance to

flap ischemia and improve the radiation effect on flap. Allopurinol and hyperbaric

oxygen are among the examples, Despite some debates, both allopurinol and

hyperbaric oxygen are known to improve the survival of the skin flap. There are

many reports about the effects of hyperbaric oxygen and allopurinol on skin flaps.

But, very few reports were presented on the effects of hyperbaric oxygen and

allopvrinol in treating irradiated skin flaps.

The author examined the local irradiation effect on skin flap survival after

irradiation of 20 Gy, 3 days postoperatively, on the cranialIy based random pattern

dorsal skin flap, 3 × 9 cm sized, elevated from the back of the rats. And the flap

survival length was measured in the experimental group treated with hyperbaric

oxygen(2.5 atom absolute, 100% oxygen, once a day for 7days ) after irradiation and

in group treated with hyperbaric oxygen combined with allopurinol(100mg/kg, once a

day for 7 days), and compared with radiation-only group. On reviewing the flap

survival length 10 days postoperatively, the average flap survival length of

radiation-only group was 2.2 ± 0.5 cm, while non-radiation group was 5.5 ± 0.3

cm. The reduction ratio of flap survival by irradiation was 60%. There was a

significant increase in the mean flap survival length in the groups treated with

hyperbaric oxygen(4.0 ± 1.6 cm) and hyperbaric oxygen combined with

allopurinol(5.5 ± 1.8 cm). The increase ratio of flap survival in each group was

45% and 60 %, when compared to radiation-only group.

The author found that skin flap survival was decreased, even at early stage, by

high dose of local irradiation on rat skin flap and the decreased flap survival by

irradiation could be restored by hyperbaric oxygen and allopurinol. The group

treated with hyperbaric oxygen combined with allopurinol , showed an increasement

in flap survival over the group treated with hyperbaric oxygen only.

The results showed a method that possibly increased the flap survial in cancer

patients who require the early radiation after a flap surgery.