초음파가 Adjuvant로 유도된 rat의 관절염에 미치는 영향

Abstract

[한글]

초음파는 진단 및 치료목적으로 의학의 여러 분야에서 사용되고 있으며 재활의학 영역에서는 점액낭염, 피막염, 상과염등 관절주위의 염증과 류마치스 관절염 등 만성 환자들에게 많이 이용되고 있다. 초음파의 생리적 효과로 온열 효과와 비 온열 효과가 있으며 만성기 환자들에게는 초음파의 온열 효과가 많이 이용되는 반면 급성기에는 염증의 활성화로 인해 초음파가 쓰이지 않고 있으며 또한 급성기 류마치스 관절염에 초음파의 비 온열 효과를 이용한 연구는 거의 없었다. 그러므로 본 연구의 목적은 인위적으로 흰 쥐에 급성기 류마치스 관절염을 유발하고 온열효과를 가지는 연속형 초음파와 비 온열 효과를 가지는 단속형 초음파를 대조군과 비교해 봄으로써 급성기때 비 온열 효과를 가지는 단속형 초음파가 미치는 영향을 알아보는데 있다. 실험은 Complete Freund''s Adjuvant를 흰 쥐의 우측 발바닥에 마리당 0.1ml을 투여하여 인위적으로 관절염을 유발한 후 각각 8마리씩 대조군과 1㎒의 빈도에 0.5W/㎠의 강도와 1 : 4 비율의 단속형 초음파 치료군을 A군으로 하였고 1㎒의 빈도에 2W/㎠ 강도의 연속형 초음파 치료군을 B군으로 나누어 2주 동안 실험하였다. 체중 측정, 부종 측정, 방사선 소견 판독, 병리조직학적 소견을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 체중은 세 군 모두 감소하였고 대조군이 초음파 치료군 보다 비교적 체중이 많이 감소한 경향을 보였지만 통계적으로 유의성은 없었다.

2. 우측 후지의 부종은 세 군 모두 증가하는 경향을 보였고 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았지만, 좌측 후지에서 29일에는 대조군에 비해 A군에서 부종이 통계적으로 유의하게 감소하였다(P<0.05).

3. 좌, 우측 후지의 방사선 사진 소견에서 A군이 관절염 점수가 제일 작아 관절염 억제에 효과적인 경향이 있었지만 통계적으로 유의하게 영향을 미치지는 않았다.

4. 조직병리 소견에서 A군이 대조군과 B군에 비해 관절의 염증과 염증세포의 침윤 정도가 감소하였다.

본 연구 결과에서 보는 바와 같이 단속형 초음파의 치료로 좌측 후지에서 일부 부종이 감소하였지만, 급성기 류마치스 관절염에 초음파의 치료로 인한 전반적인 통계적 유의성은 없었다. 앞으로 급성기 류마치스 관절염의 임상적 및 방사선학적, 병리조직학적 관찰

에서 관절염의 정도를 좀더 정량적으로 판정할 수 있는 민감도가 높은 검사방법의 개발과 초음파 치료시기의 선정과 방법에 대한 지속적인 연구가 필요하리라 생각된다.

[영문]

This study was conducted to assess the effects of ultrasound on adjuvant-induced arthritis in rats. Adjuvant arthritis was induced in 26 female Sprauge-Dawley rats by the subcutaneous injection of a single dose of 0.1mL of Complete Freund`s Adjuvant (CFA) (1 mg of Mycobacterium Butyricum suspended in 0.1㎖ paraffin oil) into the right hind paw. After confirming inflammatory edema and arthritis in the paw 2 weeks later, the arthritic rats were divided into 3 groups, i.e., control

group, pulsed ultrasound group (Group A), and continuous ultrasound group (Group B) with 8 rats placed in each group. The rats in Group A were treated with pulsed ultrasound at 1㎒ frequency with 0.5W/㎠ intensity in 1 : 4 mode for 3 min. The

rats in Group B were treated with continuous ultrasound at 1㎒ frequency with 2W/㎠ intensity in the continuous mode for 3 minutes. Ultrasound treatment was done in the left and right ankles for 2 weeks. We then evaluated clinical, radiographic and

histopathologic findings before and after treatment and obtained the following results.

1) Although the average body weight decreased in the rats in Group A and Group B (treated groups) after ultrasound treatment compared with those in control group, no significant difference was present in body weight between control group and treated groups.

2) No statistically significant difference was present in the degree of edema at the right hind paw according to visual observation between control group, Group A and Group B. But a statistically significant decrease in edema at the left hind paw

was seen in the rats in Group A that were treated with pulsed ultrasound by 29 days after treatment started (p<0.05).

3) The tendency of suppressed arthritis formation was seen according to the score of arthritis, which was the lowest in Group A upon the observation of radiographs of the left and right hind paws. However, no statistically significant difference

was present in the score between control group, Group A and Group B.

4) According to histopathologic findings, the degree of infiltration by inflammatory cells and hypertrophy of the synovium were less in Group A compared with control group and Group B.

From these results, we concluded that ultrasound therapy is ineffective on acute rheumatoid arthritis since no effective reduction of edema was seen according to different tests although decreased edema was seen in Group A, in where the rats with CFA-induced arthritis were treated with pulsed ultrasound, by 29 days after ultrasound treatment started compared with control group. More effort is needed to objectively prove the effectiveness of ultrasound by developing more sensitive testing methods that could quantitatively evaluate the treatment effect of acute rheumatoid arthritis and by evaluating the effect from various angles such as determining the appropriate treatment time frame and trying out different US treatment methods.