레이저 및 초음파 치료가 말초신경 손상 백서모델에서 신경 및 근육 재생효과
(The) Effects of laser and ultrasound treatment on regeneration nerve and muscle on injured peripheral nerve of rats model
초록/요약
본 연구는 말초신경 손상 백서모델에서 신경 및 근육재생에 레이저 및 초음파 치료가 시간별 치료에 따라 어떤 영향을 미치는가를 알아보고자 하였다. 말초신경 손상 후 생후 9주령의 Sprague Dawley계 백서 220마리를 이용하여 첫 번째 레이저 실험군은 대조군과 실험군 3군으로 나누었으며, 조사 용량을 5, 15, 30 J/㎠로 달리하여 1, 3, 7, 14, 21, 28일 후에, 각 군당 5마리씩 4주간 레이저 조사를 하였다. 두 번째 초음파 실험군도 대조군과 실험군 3군 나누었으며, 치료 용량을 0.2, 0.5, 1.0 W/㎠로 각각 1, 3, 7, 14, 21, 28, 36, 42일 후에 각 군당 5마리씩 6주간 초음파 치료를 시행하였다. 각각의 실험군 근섬유의 두께와 근섬유 및 혈액학적 변화를 관찰하였으며 척수에서 면역조직화학법으로 c-fos와 BDNF단백질의 발현양상변화를 관찰하였다. 또한 시간별, 치료에 따른 체중변화 및 비복근, 내측비복근, 가자미근의 무게변화, 레이저 및 초음파 치료에 따른 혈액학적 소견, 조직학적 소견, 광학현미경 검사를 실시하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 실험군에서 체중변화는 있었으나 각 군별 유의한 차이는 없었다. 2. 비복근의 형태학적인 관찰에서, 좌골신경 손상군 레이저 및 초음파 대조군의 경우, 7일 경과 후 근섬유들이 둥근 형태를 보이는 심한 근위축이 관찰되었다. 좌골신경 손상 후 레이저 및 초음파 치료군인 실험군 Ⅳ는 손상 14일째 근섬유에서 근위축이 경미하게 회복되는 소견을 보였으며, 손상 28일 경과 후 근섬유들이 다각형의 형태를 보이며 회복이 상당히 진행되었음을 관찰할 수 있었다. 3. 요척수 후각부의 c-fos 면역반응은 좌골신경 손상군인 대조군은 손상 1일 후에 현저히 증가하여 나타났으며, 손상 7일에서도 증가를 나타냈으나, 좌골신경 손상 후 초음파 실험군 Ⅳ군에서는 1일 후에 현저히 증가하여 나타났으며, 이러한 면역반응은 좌골신경 손상 후 7일에 현저히 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 손상 14일 이후에서는 유의한 차이를 관찰할 수 없었다. 4. 요척수의 BDNF 면역반응은 실험 Ⅰ군 대조군과 좌골신경 손상 후 초음파군인 실험군 Ⅳ에서는 손상 7일 이후에 유의하게 증가하였으며, 초음파 실험군 Ⅳ에서 손상 14일째 현저히 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 손상 28일 이후에서는 유의한 차이를 관찰할 수 없었다. 5. 혈액학적 검사에서는 근질환 및 신경계 질환을 알 수 있는 혈청내 AST, CPK 의 활성변화에서는 치료군별로 AST의 활성이 약간 증가 된 수치를 나타내었으나 유의하지 않았으며, CPK 활성은 대조군에 비해 치료군에서 유의한 증가가 나타났다. 6. 근육의 형태학적 변화에서 대조군에 비해 레이저 조사군에서 Ⅳ(30 J/㎠)과 초음파 치료군인 Ⅳ(1.0 W/㎠)군에서 근섬유의 변성, 근육의 위축이 더디게 진행되어 회복됨을 볼 수 있었다. 7. 각 실험군의 압·통각 역치검사에서, 대조군은 정상범위에서 자극 전, 후 정상 범위 내에서 변화가 없었으며, 레이저 Ⅳ(30 J/㎠)군은 치료Ⅱ(5 J/㎠)군과 Ⅲ(15 J/㎠)군에 비해 치료 후 4주에서 정상보다 지속적으로 압?통각 회피가 감소하였다. 8. 좌골신경의 조직학적 변화 소견은 1일 레이저 치료군에 비해 2주일군에서 유수신경의 변성 소견이 관찰되었으나, 치료군의 경우는 수초의 변성이 현저히 줄어드는 소견을 보였다. 따라서 말초신경 손상 후 정량적 감각검사, 근육 및 척수의 형태학적 소견, 척수의 면역화학적 분석 및 혈액학적 검사결과를 종합하여 볼때 레이저 및 초음파 치료가 유해자극의 전달을 유의성 있게 감소시키고 손상군 말초신경에서도 일부 회복되는 소견을 관찰하였다. 또한 말초신경손상으로 동반되는 근위축이나 변성을 지연시키는 기능적 향상을 가져오는 것으로 생각된다.
more초록/요약
The purpose of this study is to discuss and analyze the effect on the recovery from cut in sciatic nerve. This study used 9 weeks male rats of Sprague-Dawley family. Rat in groups 4 were treated with laser irradiation for second. 3times weekly at respectively(intensity, 5 J /㎠, 15 J/㎠, 30 J/㎠); rat in group 1 received placebo laser and rat in groups 4 were treated with pulsed therapeutic ultrasound for 3 minutes. 3times weekly at 3MHz respectively(intensity, 0.2 W/㎠, 0.5 W/㎠, 1.0 W/㎠); rat in group 1 received placebo ultrasound. In addition, changes of serum aspartate amino-transferase(AST) and creatine phosphokinase(CPK) levels were also demonstrated with diameter of individual muscle fasciculata and number of muscl e fiber in each of three types of muscles located in gastrocnemius, medial gastrocnemius, soleus. The results of comparing the changes in groups are as follows; 1. The body weight decreased in all groups, and it was slightly inhibited in all groups except for groups. But there was no significant difference in groups. 2. laser irradiation, when applied to the injured sciatic nerve, increased vascularization and relatively well conserved tissue organization. 3. There are little histological difference in distal muscle biopsy, but atrophic muscle fibers were seen partially. We found out that hypertrophic epineurium was present in sciatic nerve injured laser treatment of groups. 4. In the gastrocnemius morphological investigation of the group Ⅰ, severe muscle atrophy were observed at the 7th days of the sciatic nerve injury however, muscle atrophy of the group Ⅳ were slightly recovered at the 14th days of the sciatic nerve injured After treatment laser and ultrasound. At the 28th days of the sciatic nerve injury, muscular fibers were formed in polygon and were significantly recovered. 5. c-fos immunoreactive of the group Ⅱ(0.2 W/㎠), Ⅲ(0.5 W/㎠) were remarkably increased at the 1th of the sciatic nerve injured treatment of ultrasound. Group Ⅳ(1.0 W/㎠) were markedly decreased after 7 days of the sciatic nerve injured treatment of ultrasound. 6. BDNF immunoreactive of the group Ⅱ(0.2 W/㎠), Ⅲ(0.5 W/㎠) were increased after 7 days of the sciatic nerve injury. Group Ⅳ(1.0 W/㎠) were markedly increased from 14th days to 28th days of the sciatic nerve injured treatment of ultrasound. 7. Sensory test, the groups with laser irradiation showed no significant differences in pressure sense, and the group with stimulation to the laser treated group Ⅳ(30 J/㎠) and the group with stimulation to treated group IV showed significant differences from the control group with group II(5 J/㎠ ) and group III( 15 J/㎠) in pinprick. The above results suggest that laser and ultrasound treatment after peripheral nerve injury might reduce noxious stimuli, facilitate nerve recovery and be effective in the functional improvement delaying muscle atrophy or degeneration.
more목차
목차 = i
List of Tables = ⅲ
List of Figures = ⅳ
<초록> = ⅸ
I. 서론 = 1
1. 연구 필요성 = 1
2. 연구목적 = 5
3. 연구가설 = 6
4. 연구의 제한점 = 6
II. 이론적 배경 = 7
1. 레이저 조사 = 7
2. 초음파 치료 = 9
Ⅲ. 재료 및 방법 = 12
1. 실험동물 = 12
2. 좌골신경 절단 모델 = 13
3. 레이저 조사 = 14
4. 초음파 치료 = 14
5. 정량적 감각검사(압·통각 역치검사) = 15
6. 면역조직화학법을 위한 척수 채취 = 15
7. 면역조직화학 염색법 = 16
8. 형태학적 및 면역조직화학적 관찰 = 16
9. 근육의 조직학적 변화 = 17
10. 좌골신경의 조직학적 변화 = 17
11. 통계방법 = 17
Ⅳ. 결과 = 18
1. 레이저 조사 효과 = 18
1-1. 레이저 조사 후 압·통각 역치검사 = 18
1-2. 레이저 조사 후 하퇴근의 무게 변화 = 19
1-3. 레이저 조사 후 근육의 조직학적 변화 = 23
1-4. 혈중 AST, CPK 활성의 변화 = 25
1-5. 좌골신경의 조직학적 변화 = 26
2. 초음파 치료 효과 = 27
2-1. 초음파 치료 후 하퇴근 무게 변화 = 27
2-2. 초음파 치료 후 근육의 형태학적 변화 = 31
2-3. 혈중 AST, CPK 활성의 변화 = 33
2-4. 좌골신경 절단군의 척수 내 c-fos 발현 = 34
2-5. 좌골신경 절단군의 척수 내 BDNF 발현 = 35
Ⅴ. 고찰 = 36
Ⅵ. 결론 = 45
참고문헌 = 47
감사의 글 = 68