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문제 정의
- 따라서 느릅나무의 이러한 사용에도 불구하고 임상적용 전 실제적이고 체계적인 연구가 되어 있지 않으며, 욕창 환자를 대상으로 한 경우 외생변수(기저질환, 영양, 나이, 체중 등)를 조절하기 곤란한 점이 있어 실험의 효과를 뚜렷하게 볼 수없으므로 동물실험을 통하여 느릅나무 근피 드레싱이 욕창의 조직재생에 미치는 효과를 검증함으로써 간호중재의 이용 가능성을 확인하고자 한다.
- 본 연구의 목적은 느릅나무 근피 드레싱이 흰쥐에 유발된 욕창의 조직재생에 미치는 효과를 규명하고자하며 구체적인 연구목적은 다음과 같다.
- . 느릅나무 근피 드레싱이 흰쥐에 유발된 욕창 부위의 혈관신생에 미치는 영향을 규명한다.
- 본 연구는 느릅나무 근피 드레싱이 흰쥐에 유발된 욕창의 조직재생에 미치는 효과를 규명하기 위한 무작위 대조군 전후 반복측정 실험연구이다.
- 본 연구는 느릅나무 근피 드레싱이 흰쥐에 유발된 욕창의 조직재생에 미치는 효과를 규명하기 위해 실시한 무작위 대조군 전후 반복측정 실험연구이다.
제안 방법
- 압력기구는 스테인리스 강철의 재질로서, 가로 30.5 cm, 세로 20.5 cm, 높이 7 cm의 상자에 혈압계 커프를 넣고 그 위에 30x20 cm의 스테인리스 강철판을 얹은 다음 압력이 균등하게 주어지도록 상자의 4모서리에 고정 나사를 만들었으며, 쥐의 대전자 부위에 맞닿는 압력 봉의 직경은 1.8cm로 제작하였다. 연결된 혈압계로 압력의 정도를 측정하였다.
- 8cm로 제작하였다. 연결된 혈압계로 압력의 정도를 측정하였다.
- 실험군과 대조군 모두 ketamine 100mg/kg을 복강 내 주사하여 마취시킨 후 대전자值reater trochanter) 부위의 털을 깎고 복위(prone position)로 한 다음 140mmHg 압력을 3시간 가하여 37](National Pressure Ulcer Advisory Panel, 1989; Europe Pressure Ulcer Advisory Panel, 1998) 이상의 욕창을 유발하였다.
- 욕창유발 5일 후 욕창의 발생을 육안적으로 확인한 후 욕창이 발생된 부위에 실험군과 대조군 모두 욕창부위를 먼저 생리식염수로 세척하고 베타딘 용액으로 소독하였다.
- 실험군은 느릅나무 근피가루와 생리식염수를 1 : 1로 혼합 (Kim, 2001)한 느릅나무 근피 드레싱을, 대조군은 생리식염수에 적신 습윤 거즈 드레싱으로 욕창 부위를 덮은 후 opsite film으로 고정하였으며, 실험군과 대조군 모두 드레싱의 훼손을 방지하기 위해 마른거즈와 반창고로 다시 고정하였다. 드레싱 교환은 2일에 1회 4주 동안 실시하였다.
- 드레싱 교환은 2일에 1회 4주 동안 실시하였다.
- 욕창면적은 근거리 육안 사진촬영을 하여 측정하였다. 실험군과 대조군 모두 욕창 유발 5일째에 육안적으로 욕창 발생을 확인 한 후 실험처지 직전과 실험처치 후 드레싱 교환 전 4주 동안 모두 13회에 걸쳐 사진촬영을 하였으나 결과 분석에 사용된 자료는 조직생검시 촬영한 사진을 이용하였다.
- 대조군은 사진이 일부 소실된 것과 육안적으로 확인 불가한 3 마리를 제외한 12마리의 자료만 분석에 사용하였다. 촬영된 영상은 컴퓨터로 출력한 후 출력된 사진 위에 Imnf 단위 간격의 모눈종이를 이용, limf의 네 모퉁이 점(point) 중 육안적으로 관찰하여 상피재생화가 완료되지 않은 부분의 면적 내에 있는 점의 개수를 세어 욕창의 면적을 측정하였다.
- 그후 조직 내의 비특이성 단백을 제거하기 위해 양(goat)의 혈청(DACO, USA)으로 실온에서 30분간 처리하고 수세한 후쥐에서 만든 biotin 이 결합된 항-factor VIII 항체(300:1, DACO, USA)로 12시간 동안 4°C에서 항원항체 반응을 일으킨 후 수세하였다. 수세된 조직은 streptoavidin peroxidase (100:1, DACO, USA) 용액으로 4°C에서 10분 동안 반응시킨 후 tris buffer(4°C, pH 7.
- 1% 3'-3'-diaminobenzidine chloride 용액에 3분간 반응시키고 수세한 후 hematoxylin으로 배경염색을 하였다. 슬라이드의 촬영부위를 결정한 다음 100 배의 배율에서 사진촬영을 하였으며, 촬영된 영상은 컴퓨터로 출력하여 갈색으로 염색된 모세혈관을 표시한 후 그 수를 세어 측정하였다.
- 조직학적 변화의 관찰을 위해 실험군과 대조군 모두 드레싱 적용 후 1주, 2주, 誓, 4주째에 4회, 상처 주변 정상조직을 포함하여 피하지방조직까지 생검을 하였다.
- 박절하였다. 절단표본을 만들어 hematoxylin과 eosin으로 염색하여 계열 알코올로 탈수한 다음 xylene에 침투시켜 balsam으로 봉입한 후 광학현미경으로 궤양, 염증세포침윤, 섬유아세포 증식, 혈관신생, 표피재생, 부종, 출혈의 정도를 관찰하였다.
- ● 전자현미경 관찰을 위해 채취한 조직을 즉시 2.5% glutaraldehyde 용액(4°C, phosphate buffer, pH 7.4)에 2시간동안 전고정하고 1% OsO4 용액(4°C, phosphate buffer, pH 7.4)에 2시간 동안 후고정하였다. 조직은 고정 후 계열 알코올로 탈수하여 propylene oxide로 치환한 후 epon 혼합물에 70°C로 24시간 동안 중합하였다.
- 조직은 고정 후 계열 알코올로 탈수하여 propylene oxide로 치환한 후 epon 혼합물에 70°C로 24시간 동안 중합하였다. Epon에 중합시킨 조직은 顷m 두께로 박절하여 toluidine blue로 단염색한 후광학현미경으로 관찰부위를 결정한 다음 diamond knife로 40~60nm 두께로 초박절하여 uranyl acetate와 lead citrate로 이중 전자 염색한 후 Hitachi H7000 전자현미경으로 가속전압 75KV에서 섬유아세포와 모세혈관신생을 관찰하였다.
- ● 실험군과 대조군의 실험 전 욕창면적의 동질성 검증과 혈관신생(모세혈관의 수) 정도의 비교는 나est로 분석하였다.
- - 광학현미경 소견은 주별 궤양, 염증세포 침윤, 섬유아세포 증식, 혈관신생, 표피재생, 부종, 출혈의 정도를 관찰하였다.
- 실험군과 대조군 모두 드레싱을 적용하기 전 압력기구를 이용 대전자 부위에 140mmHg 압력을 3시간 가하여 3기 이상의 욕창을 유발한 후 실험처치 직전, 실험처치 후 드레싱교환 전 4주 동안 모두 13회에 걸쳐 근거리 육안 사진을 촬영하여 욕창면적을 계산하였다.
- 조직학적 변화는 실험군과 대조군의 드레싱 적용 후 1주, 2 주, 3주, 4주째에 4회에 걸쳐 조직생검 후 H&E로 염색하여 궤양, 염증세포 침윤정도 섬유아세포 증식, 혈관신생, 표피재생, 부종, 출혈의 정도를 광학현미경으로 관찰하였고, 전자현미경으로 섬유아세포와 모세혈관신생을 관찰하였으며 , 내피세포 표지항원인 factor VIII에 대한 면역 염색을 하여 모세혈관수를 측정하였다.
대상 데이터
- 동일한 조건으로 사육된 체중 400±50g, 15~20주의 성숙한 수컷 흰쥐(Sprague-Dawley) 33마리를 대상으로 18마리를 실험군으로, 15마리를 대조군으로 하였다.
- 드레싱 재료는 2005년 제주도에서 생산 건조하여 분말로 만든 느릅나무 근피가루를 사용하였으며, methanol을 용매로 하여 성분분석(GC-Mass Spectrometer, Model; Shimadzu Corp. QP-1000A)한 결과 aniline, methylpropamide, dimethoxybutane, thiazolidene이 추출되었다.
- 실험군과 대조군 모두 욕창 유발 5일째에 육안적으로 욕창 발생을 확인 한 후 실험처지 직전과 실험처치 후 드레싱 교환 전 4주 동안 모두 13회에 걸쳐 사진촬영을 하였으나 결과 분석에 사용된 자료는 조직생검시 촬영한 사진을 이용하였다. 대조군은 사진이 일부 소실된 것과 육안적으로 확인 불가한 3 마리를 제외한 12마리의 자료만 분석에 사용하였다.
- 실험군과 대조군 모두 욕창 유발 5일째에 육안적으로 욕창 발생을 확인 한 후 실험처지 직전과 실험처치 후 드레싱 교환 전 4주 동안 모두 13회에 걸쳐 사진촬영을 하였으나 결과 분석에 사용된 자료는 조직생검시 촬영한 사진을 이용하였다. 대조군은 사진이 일부 소실된 것과 육안적으로 확인 불가한 3 마리를 제외한 12마리의 자료만 분석에 사용하였다. 촬영된 영상은 컴퓨터로 출력한 후 출력된 사진 위에 Imnf 단위 간격의 모눈종이를 이용, limf의 네 모퉁이 점(point) 중 육안적으로 관찰하여 상피재생화가 완료되지 않은 부분의 면적 내에 있는 점의 개수를 세어 욕창의 면적을 측정하였다.
- 본 연구의 실험동물은 체중 400±50g, 15~20주 사이의 성숙한 수컷 흰쥐(Sprague-Dawley)로 총 33마리 중 실험군 18마리는 느릅나무 근피 드레싱, 대조군은 15마리는 습윤 거즈 드레싱을 4주 동안 2일 1회 시행하였다
데이터처리
- . 각 주별 욕창면적의 실험군과 대조군의 비교는 ANCOVA 로 분석하였다.
- ● 시간경과(주)에 따른 욕창면적의 실험군과 대조군의 비교는 Repeated Measure ANOVA로 분석하였다.
- 수집된 자료의 통계처리는 SPSS 12.0 program을 이용하여 실험군과 대조군의 실험전 욕창 크기의 동질성 검증과 모세혈관 수는 t-test, 시기에 따른 욕창의 크기는 Repeated Measure ANOVA와 ANCOVA로 분석하였으며, 광학 현미경과 전자 현미 경 소견을 분석 하였다.
성능/효과
- 각 주별 욕창의 면적의 변화는 실험군은 드레싱 1주후 평균 55.83诚 2주후 21.56诚 3주후 6.1 诚 그리고 4주후에는 완전히 회복된 것으로 나타났으며, 반면 대조군은 드레싱 1주 후 평균 70.92顽, 2주후 35.67前, 3주후 10.33诚 그리고 4주 후에는 7商 로 나타났다. 두 군 간의 차이를 검증하기 위해 ANC0VA를 한 결과 드레싱 1주후(p= 0.
- 드레싱 1주째 대조군에서의 모세혈관 수는 평균 115개였으며, 실험군은 134개로 실험군의 모세혈관 수가 더 많았으나 통계적으로는 유의하지 않았다. 2주와 3주째 대조군의 평균 모세혈관 수는 각각 76개와 69.6개, 실험군은 각각 82.2개와 91.75개로 실험군과 대조군 모두 큰 변화가 없었으며, 4주째에 대조군의 모세혈관 수는 90개, 실험군은 80.33개로 대조군의 모세혈관 수는 감소되지 않았고 실험군의 모세혈관 수는 감소하였으나 통계적으로 유의한 차이는 없는 것으로 나타났다.
- 드레싱 1 주일 후 대조군과 실험군 모두 표피 및 진피의 표층에 궤양이 일어나 염증세포와 괴사된 조직이 가피를 형성하여 궤양 부위를 덮고 있었으며, 진피에는 호중구, 림프구, 단핵구 같은 염증세포가 광범위하게 피하지방조직 및 근육조직까지 침윤되어 있었다. 드레싱 2주 후의 대조군에서는 궤양이 지속되었고 일부에서는 상처의 가장자리에 표피세포의 재생이 시작되었으며, 궤양 부위의 괴사조직은 얇고 치밀하여 전형적인 가피가 형성되었다.
- 드레싱 후 3 주째의 대조군에서는 궤양이 지속되었으며, 궤양의 변연부에서는 표피의 재생이 일어났다. 염증세포의 침윤의 정도와 범위는 드레싱 후 2주군에 비해 경감되었다. 실험군에서는 표피의 재생이 완성된 쥐도 있었으며, 부종과 출혈은 거의 소실되었다.
- 염증세포의 침윤의 정도와 범위는 드레싱 후 2주군에 비해 경감되었다. 실험군에서는 표피의 재생이 완성된 쥐도 있었으며, 부종과 출혈은 거의 소실되었다. 드레싱 후 4주째의 대조군에서는 표피세포의 재생은 더많이 진행되었으나 궤양은 완전히 소실되지 않았다.
- 드레싱 후 1주일째의 대조군과 실험군은 유사한 형태로서 섬유아세포는 밀집해 있었고 세포질에는 조면소포체가 풍부하였으며, 리소솜과 미토콘드리아도 비교적 많았다. 모세혈관은 4~6개의 내피세포로 형성되었는데 내피세포는 핵이 크고 세포질이 적었으며 세포질의 세포소기관은 거의 없었다.
- 내피세포의 기저부에는 기저판이 부분적으로 형성되어 있었다. 2주째의 대조군과 실험군에서 모세혈관은 내피세포에 세포소기관이 중등도 분포하였으며, .모세혈관 주위에 기저판은 비교적 잘 형성되어 있었으나 여전히 부분적으로 결손이 있었다.
- 모세혈관 주위에 기저판은 비교적 잘 형성되어 있었으나 여전히 부분적으로 결손이 있었다. 3주째의 대조군에서 섬유아세포는 조면소포체가 풍부하고 리 소 솜이 적어 성숙된 섬유아세포의 모양을 나타내었으며, 모세혈관은 내피세포에서 조면소포체와 미토콘드리아가 많았고 모세혈관 주위에 기저판이 대부분 형성되었다. 실험군에서 성숙한 섬유아세포들이었으며 , 모세혈관은 성숙한 모세혈관의 모양을 나타내었다.
- 4주째의 대조군에서는 섬유아세포가 성숙한 미세구조를 갖추었으나 내피세포는 세포소기관이 중등도 분포하였고 세포질이 풍부하여 성숙한 내피세포의 모양을 갖추지 못하였다. 실험군에서 섬유아세포는 거의 대부분 성숙한 세포의 미세구조를 보였으며 모세혈관 역시 내피세포의 세포질이 적고 세포소기관이 많은 정상적인 모세혈관의 구조를 나타내어 실험 군의 세포분화가 대조군에 비해 비교적 빠른 것으로 나타났다 <Figure 4, 5>.
- 본 연구 결과 욕창부위에 형성된 가피는 실험군이 대조군보다 더 빨리 떨어지기 시작하여 가피가 전부 제거되는 시기도 더 빠른 것으로 나타났다. 또한 욕창의 면적도 시간이 경과함에 따라 실험군이 대조군보다 유의하게 감소하였다.
- 더 빠른 것으로 나타났다. 또한 욕창의 면적도 시간이 경과함에 따라 실험군이 대조군보다 유의하게 감소하였다. 특히실험 1주후 실험군이 대조군보다 욕창의 면적 감소가 더 큰것으로 나타났는데, 이러한 현상은 초기단계에서 실험군의 욕창의 조직재생이 대조군보다 더 빨랐음을 보여주는 결과로 볼 수 있다.
- 또한 욕창의 면적도 시간이 경과함에 따라 실험군이 대조군보다 유의하게 감소하였다. 특히실험 1주후 실험군이 대조군보다 욕창의 면적 감소가 더 큰것으로 나타났는데, 이러한 현상은 초기단계에서 실험군의 욕창의 조직재생이 대조군보다 더 빨랐음을 보여주는 결과로 볼 수 있다. 이는 느릅나무 근피가 상처의 조직재생을 촉진시켜 가피를 빨리 떨어지게 함으로서 욕창의 면적도 더 빨리감소된 것으로 생각된다.
- 본 실험에서 실험군이 이차 감염 없이 대조군보다 욕창의 면적이 더 빠른 시일 안에 점차적으로 감소한 것은 느릅나무근피가 항염증작용이 있다고 볼 수 있으며, 느릅나무 근피 드레싱이 미생물의 침투로부터 상처를 보호하고 촉촉한 상태를 만들어 줌으로서 상처 회복을 촉진하였다고 할 수 있다. 이는 Kang(2003)이 참丄릅나무 근피드레싱이 욕창의 농이나 삼출물을 흡수하고 괴사조직을 녹여내어 깨끗한 창상을 유지할 수 있었다고 한 연구 결과와 일치하였다.
- 4주째 실험군은 육안적으로 상처가 더 이상 없었으나, 대조군은 상처가 조금 남아있었고 점점 회복되어가고 있는 것으로 나타나 본 연구에서 욕창회복 기간이 4주로 매우 짧게 나타났다. Kim(2001)의 연구에서는 욕창 환자의 참느릅나무 근피 드레싱 적용 전과 드레싱 적용 4주 후를 비교한 결과 욕창의 단계와 크기가 유의하게 감소하였고, Kang(2003)은 참느릅나무 드레싱 군이 치료시작 10주 후 욕창의 단계가 의미 있게 감소하였으며, Kim 등(1997)은 3기 이상의 욕창은 치유되는데 일반적으로 4개월에서 1년 이상이 걸린다고 보고하였다.
- 본 실험의 목적 중 조직학적 변화 관찰을 통한 느릅나무근피 드레싱의 효과에 대한 차이를 검증하기 위해 광학현미경으로 관찰한 결과 실험군과 대조군 모두 시간의 경과에 따라 유사한 경향을 나타내었으나 실험군이 대조군보다 궤양염증세포침윤, 섬유모세포 증식, 혈관신생, 부종, 출혈은 더빨리 감소하였고, 표피재생은 실험군이 더 빨리 일어났다. 이는 느릅나무 근피드레싱이 조직재생과정에서 지혈반응과 혈관확장, 식작용에 의한 염증반응(Kumar, Abbas, & Fausto, 2005; Rosenberg, 2003), 혈관신생에 의한 육아조직형성, 수죽 및 재상피화 과정인 증식기(Longaker, Whitby, & Adzick, 1990; Mustoe, 2005)를 더 촉진한 것으로 생각된다.
- 실험군과 대조군의 각 주별 혈관신생(모세혈관 수)의 정도를 비교해본 결과 통계적으로는 유의한 차이가 없었으나, 실험군이 대조군보다 실험초기인 1주에는 모세혈관수가 더 많았으며, 실험 후기인 4주에는 더 감소한 것으로 나타났다. 이는 조직재생과정 중 3~5일에서 시작하여 수 주 동안 지속되는 증식기에 혈관신생에 의해 육아조직이 형성되고 증식기 이후 조직재생의 마지막 단계인 성숙기에 섬유아세포에서 새로운 콜라겐의 합성과 분해 작용이 일어난다(Kumar et al.
- 4주째 섬유아세포의 경우 실험군과 대조군 모두 성숙한 미세구조를 보였으나, 모세혈관의 경우 실험군은 정상적인 모세혈관의 구조를 갖춘 반면 대조군은 모세혈관의 내피세포가 성숙한 모양을 갖추지 못한 것으로 확인되어 실험군의 세포분화가 대조군에 비해 비교적 빠른 것으로 나타났다. 그러나 느릅나무의 효과를 유발한 인자(섬유아세포성장인자, 혈관내피성장인자 등)의 작용 기전을 확인하지 못하였으므로 이러한 기전을 명확히 규명하기 위해 분자생물학적 기전에 대한 추후 연구가 필요하다고 생각된다.
- 67mirf, 10.33inin!, 7.00mtf 로 시간 경과에 따라 실험군이 대조군보다 상처가 빨리 회복되는 것으로 나타났다 (p=0.006).
- ● 각 주별 실험군과 대조군 간에 욕창면적은 드레싱 1주후 (p=0.006), 2주후(p=0.002)와 4주후(p=0.003)에는 유의한 차이가 있었으나 3주후(p=0.144)는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 두 군 간의 차이를 검증하기 위해 ANC0VA를 한 결과 드레싱 1주후(p= 0.006), 2주후(p=0.002) 와 4주후(p=0.003)에는 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으나, 3주후에는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다,
- ● 광학현미경 소견은 실험군과 대조군의 궤양의 소실 정도와 섬유아세포의 증식 정도가 실험기간 전체적으로 유사하게 나타났고, 염증세포의 침윤과 혈관신생의 정도는 실험군이 대조군보다 실험초기에 더 많이 나타났다가 실험 후기 더 빨리 소실되었으며, 표피재생은 실험군이 대조군보다 더 빨리 일어났다. 부종과 출혈은 실험 초기에는 실험군과 대조군이 유사하게 나타나서 실험후기에 출혈은두 군 모두 소실되었으나 부종은 실험군은 소실되었으나 대조군은 일부 남아 있었다.
- ● 전자현미경 소견은 실험군과 대조군의 섬유아세포의 조면소포체, 리소솜, 미토콘드리아의 분포가 실험기간 동안 전체적으로 유사하나, 모세혈관 내피세포 세포질 내의 세포소기관과 기저판은 실험군이 대조군보다 더 많이 분포하고 보다 성숙한 모양을 나타내어 실험군의 세포분화가 대조군에 비해 비교적 빠른 것으로 나타났다.
- 실험군과 대조군 간에 실험전 욕창면적의 차이가 있는지를 비교해 본 결과 실험군은 평균 125.67nurf이었으며, 대조군은 평균 122.92前로 5% 유의수준에서 통계적으로 유의한 차이가 없어 실험군과 대조군의 실험전 욕창 크기는 동질함을 알 수 있었다<;Table 1>.
후속연구
- 이러한 연구 결과들을 본 실험과 비교해 볼 때 욕창의 회복 기간이 차이가 있는 것은 욕창 환자의 경우 욕창이 유발되는 요인 중 단백질 영양결핍, 빈혈, 감각장애, 기동력장애, 고령, 의식저하, 실금, 감염과 같은 내적 요인을 가지고 있는 경우가 많으나(Maklebust, 1987), 실험동물의 경우 내적 요인이 배제된 상태임으로 욕창의 회복이 빠르게 나타난 것으로 생각된다. 그러므로 욕창 환자의 생물학적 조건에 맞추기 위해서는 실험동물의 면역기능을 억제시킨 상태에서 욕창을 유발하는 연구가 필요하다고 생각된다.
- 4주째 섬유아세포의 경우 실험군과 대조군 모두 성숙한 미세구조를 보였으나, 모세혈관의 경우 실험군은 정상적인 모세혈관의 구조를 갖춘 반면 대조군은 모세혈관의 내피세포가 성숙한 모양을 갖추지 못한 것으로 확인되어 실험군의 세포분화가 대조군에 비해 비교적 빠른 것으로 나타났다. 그러나 느릅나무의 효과를 유발한 인자(섬유아세포성장인자, 혈관내피성장인자 등)의 작용 기전을 확인하지 못하였으므로 이러한 기전을 명확히 규명하기 위해 분자생물학적 기전에 대한 추후 연구가 필요하다고 생각된다.
- 본 연구의 제한점은 유발된 욕창은 실제 환자에서 발생된 욕창과의 차이점을 완전히 배제하지 못한 것으로 생각된다.
- 이 연구의 결과를 토대로 간호학적 의의는 느릅나무 근피드레싱이 욕창의 조직재생을 촉진시킨다는 것을 증명함으로써 욕창 환자를 위한 간호중재방법으로 실무에 적용할 수 있는 기초 자료로 제공될 수 있다고 생각된다.
- ● 느릅나무의 효과에 대한 기전을 규명하기 위해 분자생물학적 변화(섬유아세포성장인자, 혈관내피성장인자 등)의 검증에 대한 추후 연구가 필요하다.
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