억제유도치료를 적용한 트레드밀 운동이 궁둥신경 압좌 손상 흰쥐의 신경재생과 기능회복에 미치는 영향 = The Effects of CIMT-combined Treadmill Exercise on Neurotization and Functional Recovery of Rats with Induced Sciatic Nerve Crush Injury

국문 초록 (Abstract)

말초신경의 손상은 탈신경 부위의 부분적 또는 전체적인 감각신경, 운동신경, 자율신경의 조절능력을 감소시키며 감각과 운동능력의 장애로 인한 기능활동 저하로 결국 삶의 질을 감소시킨다. 말초신경 손상에 대한 치료의 중요한 요소는 신경가소성을 극대화 시킬 수 있는 환경의 조성이다. 환측 사용감소는 비정상적 움직임, 근력감소, 경직, 연부조직 단축 및 통증 등을 야기하게 된다. 이러한 학습된 비사용을 제어하기 위해 임상적으로 개발된 치료법이 억제유도치료(Constraint-Induced Movement Therapy; CIMT)이다.
본 연구는 궁둥신경 압좌 손상 흰쥐에 대한 억제유도치료를 적용한 트레드밀 운동적용이 시간경과에 따라 신경재생 및 기능회복에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. 궁둥신경 압좌 손상을 유발한 64마리의 흰쥐를 치료적 중재를 받지 않는 대조군(n=16), 억제유도치료를 적용하여 트레드밀 운동을 적용한 억제유도치료군(n=16), 트레드밀 운동을 적용 후 주사요법을 받는 주사요법군(n=16), 트레드밀 운동만을 적용한 운동군(n=16)으로 4개의 그룹으로 나누어 실시하였다. 각각의 군은 치료적용 후 1일, 7일, 14일, 21일에 신경학적 운동행동 검사로 Sciatic functional index(SFI), 사다리 걷기 검사, Dartfish program을 사용하여 보행분석을 실시하였고, 조직학적 검사로 양측 가자미근의 근무게 비교, nerve growth factor(NGF)의 발현양상을 분석하였다.
그 결과 억제유도치료를 적용한 트레드밀 운동이 신경학적 운동행동의 기능을 향상시키고, 조직학적으로 탈신경성 근위축을 예방하며 신경 영양성 인자의 발현을 증가시킴을 알 수 있었다. 또한, 억제유도치료를 적용한 트레드밀 운동이 말초신경 발달 주사요법과 유의한 차이가 없음을 확인할 수 있었다.
결론적으로, 말초신경 손상 후 억제유도치료를 적용한 트레드밀 운동은 손상 주위의 세포를 자극하여 신경 영양성 인자의 활동을 증가시키고 말초신경의 회복에 필요한 신경 재생과 재형성에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Injury in peripheral nerve decreases partial or total controllability of motor nerve, sensory nerve, and autonomic nerve in denervation part. It also decreases functional activity and quality of life due to impediment in sensory and motor ability. One of the most important goals of therapy for peripheral nerve injury is to create an environment that can maximize plasticity. Diminished use of the affected side causes reduction of muscle strength, abnormal movement, increased stiffness, shortening of soft tissue, and pain. Constraint-Induced Movement Therapy (CIMT) is a therapeutic method that is clinically applied for the purpose of overcoming such learned non-use.
This study attempted to investigate how treadmill exercise combined with CIMT affects neurotization and functional recovery of rat with crush injury in sciatic nerve. This study divided a total of 64 rats with induced crush injury in sciatic nerve into the following four groups: control group (n=16) that received no therapeutic intervention, CIMT group (n=16) where CIMT-combined treadmill exercise was applied, injection group (n=16) that received injection therapy after treadmill exercise, and exercise group (n=16) where treadmill exercise was applied. As a neurological motor behavior test, gait analysis on each group was conducted 1 day, 7 days, 14 days, and 21 days after the therapy intervention by using Sciatic functional index (SFI), ladder walking test, and Dartfish program. As a histological examination, this study compared muscle weight of soleus muscles in both sides and analyzed manifestation of nerve growth factor (NGF).
In test results, CIMT-combined treadmill exercise improved the function of neurological motor behavior and increased manifestation of neurotrophic factors histologically by preventing denervation atrophy. We could also confirm that the CIMT-combined treadmill exercise does not have significant difference from injection therapy aimed at developing peripheral nerve.
In conclusion, CIMT-combined treadmill exercise after injury in peripheral nerve has positive impact on regeneration, redistribution, and reformation of nerves that are required for the recovery of peripheral nerve by increasing activity of neurotrophic factors and stimulating cells around the injured part.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 4
• 3. 연구의 가설 5
• Ⅱ. 이론적 배경 6
• 1. 말초신경 손상과 재생 6
• 2. 억제유도치료(Constraint-Induced Movement Therapy; CIMT) 9
• Ⅲ. 연구방법 11
• 1. 연구대상 11
• 2. 실험적 처치 12
• 1) 궁둥신경 압좌 유발 12
• 2) 억제유도치료 방법 13
• 3) 트레드밀 운동치료 방법 14
• 4) 주사요법의 적용 15
• 5) 실험절차 16
• 3. 결과 측정 방법 17
• 1) 신경학적 운동행동 검사 17
• 2) 조직학적 검사 21
• 4. 자료 분석 23
• Ⅳ. 결 과 24
• 1. 신경학적 운동행동 검사 24
• 1) Sciatic functional index(SFI) 24
• 2) 사다리 걷기 검사(Ladderrung walking test) 35
• 2. 조직학적 검사 57
• 1) Muscle weight measurement 57
• Ⅴ. 고 찰 74
• Ⅵ. 결 론 81
• 참고문헌 82
• 영문초록 92