본 연구는 STZ로 유도된 당뇨병증 백서와 비당뇨병증 백서를 이용하여 골절을 유발시킨 후, 맥동성 초음파를 적용하여 시간에 따른 골절치유정도를 알아보고자 하였다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 Sprague-Dawley계 수컷 백서를 당뇨병증 골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ군에 각 군당 12마리씩 36마리를 설정하였으며, 비당뇨성 골절모델인 실험군 Ⅳ, Ⅴ 및 Ⅵ군에 각 군당 12마리씩 36마리를 설정하여 총 72마리를 실험에 사용하였다. 실험군 중 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ군은 당뇨병증 골절모델군으로, 실험군 Ⅰ은 당뇨골절 대조군이고 실험군 Ⅱ는 50 ㎽/㎠, 실험군 Ⅲ은 100 ㎽/㎠ 저강도 맥동성 초음파 치료를 적용하는 군으로 분류하였다. 실험군 중 Ⅳ, Ⅴ 및 Ⅵ군은 비당뇨병증 골절모델군으로, 실험군 Ⅳ는 비당뇨골절 대조군이고, 실험군 Ⅴ는 50 ㎽/㎠, 실험군 Ⅵ은 100 ㎽/㎠ 저강도 맥동성 초음파 치료를 적용한 군으로 각각 분류하였다. 실험에 사용된 모든 동물은 좌측 대퇴부의 골간부에 횡단골절을 유발시켰으며, 실험개시 후 4일, 14일 및 28일에 각각 희생시켜 혈액학적, 조직학적, 방사선학적 및 면역조직학적 분석을 실시하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 실험 전·후 혈당의 변화에서, 당뇨병증 골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 시간의 경과에 따른 혈당감소율은 각 군간 유의한 차이가 없었다.
2. 전체 실험군에서 일반적으로 T-ALP 수치가 4일 후보다 14일 후에 증가하다가 28일 후에는 감소하는 경향을 보였다. 당뇨병증 골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 경우 T-ALP 수치의 비특이적 저하 및 상승은 당뇨병에 의한 ...
본 연구는 STZ로 유도된 당뇨병증 백서와 비당뇨병증 백서를 이용하여 골절을 유발시킨 후, 맥동성 초음파를 적용하여 시간에 따른 골절치유정도를 알아보고자 하였다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 Sprague-Dawley계 수컷 백서를 당뇨병증 골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ군에 각 군당 12마리씩 36마리를 설정하였으며, 비당뇨성 골절모델인 실험군 Ⅳ, Ⅴ 및 Ⅵ군에 각 군당 12마리씩 36마리를 설정하여 총 72마리를 실험에 사용하였다. 실험군 중 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ군은 당뇨병증 골절모델군으로, 실험군 Ⅰ은 당뇨골절 대조군이고 실험군 Ⅱ는 50 ㎽/㎠, 실험군 Ⅲ은 100 ㎽/㎠ 저강도 맥동성 초음파 치료를 적용하는 군으로 분류하였다. 실험군 중 Ⅳ, Ⅴ 및 Ⅵ군은 비당뇨병증 골절모델군으로, 실험군 Ⅳ는 비당뇨골절 대조군이고, 실험군 Ⅴ는 50 ㎽/㎠, 실험군 Ⅵ은 100 ㎽/㎠ 저강도 맥동성 초음파 치료를 적용한 군으로 각각 분류하였다. 실험에 사용된 모든 동물은 좌측 대퇴부의 골간부에 횡단골절을 유발시켰으며, 실험개시 후 4일, 14일 및 28일에 각각 희생시켜 혈액학적, 조직학적, 방사선학적 및 면역조직학적 분석을 실시하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 실험 전·후 혈당의 변화에서, 당뇨병증 골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 시간의 경과에 따른 혈당감소율은 각 군간 유의한 차이가 없었다.
2. 전체 실험군에서 일반적으로 T-ALP 수치가 4일 후보다 14일 후에 증가하다가 28일 후에는 감소하는 경향을 보였다. 당뇨병증 골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 경우 T-ALP 수치의 비특이적 저하 및 상승은 당뇨병에 의한 고혈당 작용이 골절이후 분비되는 T-ALP 수치에 지대한 영향을 미친 것으로 나타났다.
3. 각 기간에 따른 osteocalcin 측정값을 비교한 결과 당뇨골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 경우 시간이 경과함에 따라 osteocalcin의 양이 점차적으로 증가하였으며, 특히 당뇨병증 골절모델의 경우 50 ㎽/㎠의의 강도에서 4일과 28일 후의 측정값이 유의한 증가가 있었으며, 비당뇨병증 골절모델의 경우, Ⅵ군에서 28일 후에 osteocalcin의 양이 유의하게 증가하였다(p＜0.05).
4. 방사선 촬영을 통한 육안계측 결과, 당뇨병증 골절모델과 비당뇨병증 골절모델에서, bone formation, union 및 remodeling 등의 전체 항목에서, 통계학적으로 유의한 차이가 없었다.
5. 각 군에서의 H＆E 조직염색을 실시한 결과 비당뇨성 골절모델의 경우 14일과 28일 후의 조직학적 소견에서 100 ㎽/㎠의 강도가 골모세포와 파골세포의 활동에 효과적이었으며, 당뇨병증 골절모델의 경우 50 ㎽/㎠와 100 ㎽/㎠의 강도 모두에서 세포의 활동성을 유의하게 증가시키지 못하였다.
6. TGF-β_(1)의 발현정도를 관찰한 결과, 14일 후 조직소견에서 초음파를 적용한 실험군 Ⅱ와 Ⅲ 및 실험군 Ⅴ와 Ⅵ군에서 TGF-β_(1)의 발현정도가 가장 강한 면역반응을 보였으며, 그 중에서도 당뇨병증 골절모델의 경우 50 ㎽/㎠의 강도에서, 비당뇨병증 골절모델의 경우에는 100 ㎽/㎠의 강도를 적용한 Ⅵ군에서 발현정도가 가장 높게 나타났다.
이상의 결과로 볼 때, 비당뇨병증 골절모델에서는 50 ㎽/㎠과 100 ㎽/㎠의 강도에서 모두 대조군에 비하여 골유합의 촉진효과가 있었으며, 당뇨병증 골절모델의 경우, 50 ㎽/㎠의 강도가 골치유 과정에 보다 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 당뇨병을 동반한 골절에 골의 조기유합을 위한 목적으로 맥동성 초음파를 적용하고자 할 때는 50 ㎽/㎠의 낮은 강도로 적용하는 것이 보다 효과적일 것이다.
본 연구는 STZ로 유도된 당뇨병증 백서와 비당뇨병증 백서를 이용하여 골절을 유발시킨 후, 맥동성 초음파를 적용하여 시간에 따른 골절치유정도를 알아보고자 하였다. 본 연구에서 사용된 실험동물은 Sprague-Dawley계 수컷 백서를 당뇨병증 골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ군에 각 군당 12마리씩 36마리를 설정하였으며, 비당뇨성 골절모델인 실험군 Ⅳ, Ⅴ 및 Ⅵ군에 각 군당 12마리씩 36마리를 설정하여 총 72마리를 실험에 사용하였다. 실험군 중 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ군은 당뇨병증 골절모델군으로, 실험군 Ⅰ은 당뇨골절 대조군이고 실험군 Ⅱ는 50 ㎽/㎠, 실험군 Ⅲ은 100 ㎽/㎠ 저강도 맥동성 초음파 치료를 적용하는 군으로 분류하였다. 실험군 중 Ⅳ, Ⅴ 및 Ⅵ군은 비당뇨병증 골절모델군으로, 실험군 Ⅳ는 비당뇨골절 대조군이고, 실험군 Ⅴ는 50 ㎽/㎠, 실험군 Ⅵ은 100 ㎽/㎠ 저강도 맥동성 초음파 치료를 적용한 군으로 각각 분류하였다. 실험에 사용된 모든 동물은 좌측 대퇴부의 골간부에 횡단골절을 유발시켰으며, 실험개시 후 4일, 14일 및 28일에 각각 희생시켜 혈액학적, 조직학적, 방사선학적 및 면역조직학적 분석을 실시하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 실험 전·후 혈당의 변화에서, 당뇨병증 골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 시간의 경과에 따른 혈당감소율은 각 군간 유의한 차이가 없었다.
2. 전체 실험군에서 일반적으로 T-ALP 수치가 4일 후보다 14일 후에 증가하다가 28일 후에는 감소하는 경향을 보였다. 당뇨병증 골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 경우 T-ALP 수치의 비특이적 저하 및 상승은 당뇨병에 의한 고혈당 작용이 골절이후 분비되는 T-ALP 수치에 지대한 영향을 미친 것으로 나타났다.
3. 각 기간에 따른 osteocalcin 측정값을 비교한 결과 당뇨골절모델인 실험군 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 경우 시간이 경과함에 따라 osteocalcin의 양이 점차적으로 증가하였으며, 특히 당뇨병증 골절모델의 경우 50 ㎽/㎠의의 강도에서 4일과 28일 후의 측정값이 유의한 증가가 있었으며, 비당뇨병증 골절모델의 경우, Ⅵ군에서 28일 후에 osteocalcin의 양이 유의하게 증가하였다(p＜0.05).
4. 방사선 촬영을 통한 육안계측 결과, 당뇨병증 골절모델과 비당뇨병증 골절모델에서, bone formation, union 및 remodeling 등의 전체 항목에서, 통계학적으로 유의한 차이가 없었다.
5. 각 군에서의 H＆E 조직염색을 실시한 결과 비당뇨성 골절모델의 경우 14일과 28일 후의 조직학적 소견에서 100 ㎽/㎠의 강도가 골모세포와 파골세포의 활동에 효과적이었으며, 당뇨병증 골절모델의 경우 50 ㎽/㎠와 100 ㎽/㎠의 강도 모두에서 세포의 활동성을 유의하게 증가시키지 못하였다.
6. TGF-β_(1)의 발현정도를 관찰한 결과, 14일 후 조직소견에서 초음파를 적용한 실험군 Ⅱ와 Ⅲ 및 실험군 Ⅴ와 Ⅵ군에서 TGF-β_(1)의 발현정도가 가장 강한 면역반응을 보였으며, 그 중에서도 당뇨병증 골절모델의 경우 50 ㎽/㎠의 강도에서, 비당뇨병증 골절모델의 경우에는 100 ㎽/㎠의 강도를 적용한 Ⅵ군에서 발현정도가 가장 높게 나타났다.
이상의 결과로 볼 때, 비당뇨병증 골절모델에서는 50 ㎽/㎠과 100 ㎽/㎠의 강도에서 모두 대조군에 비하여 골유합의 촉진효과가 있었으며, 당뇨병증 골절모델의 경우, 50 ㎽/㎠의 강도가 골치유 과정에 보다 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 당뇨병을 동반한 골절에 골의 조기유합을 위한 목적으로 맥동성 초음파를 적용하고자 할 때는 50 ㎽/㎠의 낮은 강도로 적용하는 것이 보다 효과적일 것이다.
During fracture healing , several cellular events occur simultaneously and/or sequentially; inflammatory reaction, chondrogenesis, intramembranous ossification and endochondral ossification, resulting in the formation of a fracture callus followed by bony union. Several clinical series, analyzing fr...
During fracture healing , several cellular events occur simultaneously and/or sequentially; inflammatory reaction, chondrogenesis, intramembranous ossification and endochondral ossification, resulting in the formation of a fracture callus followed by bony union. Several clinical series, analyzing fracture healing in patient with diabetes mellitus, demonstrated significant incidence of delayed union, non-union, and pseudarthrosis. The present studies have been designed to evaluate the effect of fracture healing of differential intensity of pulsed ultrasound at both condition of diabetic and non-diabetic fracture model in rat. Moderate diabetes mellitus was induced in rat with 45 ㎎/㎏ streptozotocin. We used 72 Sprague-Dawely rats which were divided into 6 groups; the subjects were divided into group of 4 rats each 4th, 14th and 28 day.
The result are as fallows;
1. The level of total alkaline phosphatase activity in the diabetic fracture groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ was significantly higher than that from the non-diabetic fracture groups Ⅳ, Ⅴ and Ⅵ on day 14 after treatment.
2. During the active healing stage of the fracture, osteocalcin was slightly increased from the diabetic fracture groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ on 4th day to 14th day(p＞0.05).
3. Radiologically, compleate fracture healing was achieved in 28 day(4 weeks) after osteomy. While neo-osteogenesis was successfully repair in the non-diabetic fracture model than diabetic fracture model. But this condition was not significant.
4. To understand the expression of TGF-β_(1) ligands and the receptors, artificial fracture was made on rat femur. Fracture callus and healing site were stained immunohistochemically on 4, 14 and 28 day after trauma. Polyclonal antibody was used to stain TGF-β_(1) liganed and receptors. At fracture site, TGF-β_(1) expression was observed from 4 day after treatment and it reached its maximum intensity at 14 day. It decreased thereafter and disappeared at 28 day after treatment except group 1.
During fracture healing , several cellular events occur simultaneously and/or sequentially; inflammatory reaction, chondrogenesis, intramembranous ossification and endochondral ossification, resulting in the formation of a fracture callus followed by bony union. Several clinical series, analyzing fracture healing in patient with diabetes mellitus, demonstrated significant incidence of delayed union, non-union, and pseudarthrosis. The present studies have been designed to evaluate the effect of fracture healing of differential intensity of pulsed ultrasound at both condition of diabetic and non-diabetic fracture model in rat. Moderate diabetes mellitus was induced in rat with 45 ㎎/㎏ streptozotocin. We used 72 Sprague-Dawely rats which were divided into 6 groups; the subjects were divided into group of 4 rats each 4th, 14th and 28 day.
The result are as fallows;
1. The level of total alkaline phosphatase activity in the diabetic fracture groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ was significantly higher than that from the non-diabetic fracture groups Ⅳ, Ⅴ and Ⅵ on day 14 after treatment.
2. During the active healing stage of the fracture, osteocalcin was slightly increased from the diabetic fracture groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ on 4th day to 14th day(p＞0.05).
3. Radiologically, compleate fracture healing was achieved in 28 day(4 weeks) after osteomy. While neo-osteogenesis was successfully repair in the non-diabetic fracture model than diabetic fracture model. But this condition was not significant.
4. To understand the expression of TGF-β_(1) ligands and the receptors, artificial fracture was made on rat femur. Fracture callus and healing site were stained immunohistochemically on 4, 14 and 28 day after trauma. Polyclonal antibody was used to stain TGF-β_(1) liganed and receptors. At fracture site, TGF-β_(1) expression was observed from 4 day after treatment and it reached its maximum intensity at 14 day. It decreased thereafter and disappeared at 28 day after treatment except group 1.
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