척수 손상 흰쥐에서 배변 유도를 위한 천수신경부 전기자극의 적정 주파수 (Optimal Frequency of Sacral Electrical Stimulation to Promote Bowel Emptying in Spinal Cord Injured Rats)

서지정보

· 발행기관 : 대한소화기 기능성질환∙운동학회
· 수록지 정보 : Journal of Neurogastroenterology and Motility (JNM) / 13권 / 2호 / 123 ~ 131페이지
· 저자명 : 김용성, 주민철, 이문영, 김기훈, 오정택, 강동백, 신용일, 최석채, 박병림

초록

목적 : 천수신경에 대한 전기자극은 척수 손상 환자의 상당수가 불편을 느끼는 배변곤란과 같은 장기능을 촉진하기 위해 사용되어 왔다. 그러나, 아직까지 배변 증가 등 장기능 촉진을 위한 전기자극의 적합한 조건에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구는 척수손상 쥐에서 전기자극에 의한 배변 효과를 관찰하고 적합한 자극조건을 추구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 총 31마리의 Sprague- Dawley 암컷 쥐를 사용하였다. 제 9~10 흉추 부위에서 후궁절제술을 시행한 후 외과용 칼을 이용하여 척수를 완전 절단하였다. 전기자극을 위한 전극은 척수 손상을 유발한 직후 제 2~4 천추부위를 절개하고 후궁절제술을 시행하지 않은 상태에서 전극을 근육 사이에 삽입 고정 하였다. 전기자극의 강도는 꼬리 또는 하지의 수축이 시작하는 운동역치의 절반으로 하였고 (0.5-2 V), 자극 너비는 0.3 ms의 구형파로, 주파수는 각각 10, 30 및 50 Hz를 사용하였다. 전기자극은 수술 당일 오후부터 7일 동안 하루 4시간씩 시행하였다. 수술후 2일, 4일 그리고 7일 째 감각 및 운동 기능을 평가하였으며 수술후 7일째까지 회복이 전혀 안되었음을 확인하였다. 또한 각 동물의 체중, 배변의 개수 및 무게를 매일 아침 기록하여 비교하였다. 결과 : 수술 직후 현저히 감소되었던 배변 개수 및 무게는 모든 군에서 시일의 경과에 따라 회복되었으며 30 Hz 전기자극군의 경우 수술후 3일 째에 이미 수술전의 상태 정도로 배변 총무게가 회복됨을 보여 주었다. 그러나 다른 모든 군에서는 수술후 6일째까지 수술전 상태로 회복하지 못하여, 수술 2일에서 6일 째까지 30 Hz 전기자극군이 모든 다른 군에 비해 척수 손상 후 유의하게 배변 양이 증가함을 관찰할 수 있었다. 결론 : 척수 손상 쥐에서 배변유도를 위한 천수부 전기자극은 효과적인 치료 방법이며, 파라미터의 변화에 따라 작용이 차이가 있으므로 자극 목적 및 방법 등에 따라 적절한 파라미터의 선택이 필요할 것으로 생각한다.

영어초록

Background/Aims: The sacral nerve electrical stimulation (ES) has been used to promote bowel emptying in the spinal cord injured patients. However, optimal parameter of ES to promote bowel emptying was not established yet. The aim of this study was to investigate the effectiveness of ES to promote bowel emptying at spinal injured rats and find the optimal frequency. Methods: Thirty-one adult Sprague-Dawley female rats were used. A complete spinal cord transection was performed surgically at the T10 cord level. The electrodes for ES were implanted in the sacral spinal cord region. Intensity of stimulation was determined by the half of the movement threshold. Stimulation width was 0.3 ms. The frequencies of ES were 10 Hz, 30 Hz, and 50 Hz, for each group. ES was applied for 4 hours per day. We measured the body weight as well as the number and the weight of fecal pellet every morning. Results: The stool output was significantly higher in the group of 30 Hz stimulation than all other groups. Conclusions: These results suggest that electrical stimulation could be used to promote bowel emptying in spinal cord injured patients and it is important to use an optimal frequency of stimulation for best improvement of bowel symptoms.

참고자료

· 없음