상처 치유 촉진을 위한 전기자극 시스템 개발 및 최적화 연구 = Development and Optimization of an Electrical Stimulation System for Enhanced Wound Healing

국문 초록 (Abstract)

효과적인 상처 치유는 생존율의 증가와 직결된다. 장기적으로 치유되지 않은 상처는 여러 합병증을 유발하고 일부 신체의 절단으로 이어지며 삶의 질을 저하하고 치유 및 관리를 위한 상당한 사회적, 개인적 비용 지출을 초 래한다. 이에 따라 빠르게 상처를 치유하기 위해 다양한 상처 치유 방법이 고안되고 있으나 그 중 전기 자극 치료법은 안정성, 효과성과 비용 효율성 등의 측면에서 장점을 보이며 많은 관심을 받고 있다. 전기 자극은 세포 증 식, 이동 및 면역 반응을 조절하는 신호를 제어함으로써 상처 치유에 영향 을 미친다. 전기 자극 치료에서 전극의 배치는 상처 치유에 필수적인 환경 조건과 세포의 극성과 이동 방향에 영향을 미치므로 매우 중요한 요소이다. 본 연구는 전기 자극 치료법을 적용하기 위한 다양한 파형을 출력할 수 있 는 전기 자극 시스템을 개발하고 상처 치유 가속화를 위한 최적의 설정을 확인하기 위해 다양한 전극 배치의 효과를 분석한다. 전기 자극 시스템은 선행 연구들에서 밝혀진 효과적인 자극 형태를 출력할 수 있으며 이 외에도 다양한 신경 자극에 사용되는 자극 형태에 대응할 수 있다. in vivo 실험에 서 최적화된 전극 배치는 17일 동안 창상 쥐 모델에서 상처 치유를 촉진하 였고, 배치에 따른 전기장의 분포와 전류 밀도는 시뮬레이션을 통해 분석된 다. 최적화된 전극 배치는 대조군 대비 창상 쥐 모델의 상처 면적을 16.7% 감소시킴을 확인하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 최적화된 전극 배치에서 전기장의 정방향 벡터를 확인하였다. 이 결과는 전기자극을 위한 전극 배치 가 상처 치유에 영향을 미치며 전극 배치의 최적화가 상처 치유에 이점을 준다는 것을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• 국 문 요 약
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 만성 상처 1
• 2. 상처 치유 전략 3
• 3. 전기 자극 상처 치유 촉진 4
• 4. 본 연구의 목적 7
• Ⅱ. 연 구 방 법 9
• 1. 자극기 9
• 1.1. 자극기 개발 9
• 2. in vivo 실험 11
• 2.1. 동물 사용 11
• 2.2. 전기 자극의 특성 12
• 2.3. 표본의 크기 13
• 2.4. 전층 피부 결손 상처 모델 14
• 2.5. 조직학적 분석 17
• 2.6. 통계학적 분석 18
• 3. 시뮬레이션 실험 19
• 3.1. 상처 및 전극 모델 19
• 3.2. 전극 배치에 대한 시뮬레이션 설정 25
• Ⅲ. 결 과 27
• 1. in vivo 실험 결과 27
• 1.1. 상처 면적 분석 27
• 1.2. 조직학적 분석 30
• 2. 시뮬레이션 실험 결과 33
• 2.1. 시뮬레이션 결과 해석 유의 사항 33
• 2.2. 전류 밀도 분석 34
• 2.3. 전기장 분포 분석 38
• Ⅳ. 논 의 41
• Ⅴ. 결 론 44
• 참 고 문 헌 45
• 영 문 요 약