골재생을 위한 술식은 자가골, 합성골 등의 이식술, 골견인술, 골유도 재생술 등이 있으며, 더 나은 결과를 위해서 성장 인자나 cytokine의 적용, 전기적 자극 등이 이용될 수 있다. 이 중 골재생을 위한 전기적 자극을 이용한 골재생 방법에서 비교적 양호한 결과가 보고되어지고 있으며, 전기적 자극은 크게 direct current, inductive coupling, capacitive coupling으로 나뉘어 사용, 연구되어지고 있다. 하지만, 위의 전기적 자극들은 비교적 침습적이고, 환자들에게 불편감을 줄 수 있으며, 부가적인 장치가 필요한 단점이 있다. 따라서, 본 실험에서는 골재생을 촉진하기 위한 비침습적인 전기자극의 방법으로, negatively charged membrane을 이용하여, 토끼 요골의 골절성 결손부에서 negative electric field가 골재생에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 8마리 토끼의 양 요골에 10mm의 골절성 결손부를 형성한 후, 코로나 방전 장치로 -l000V로 대전시킨 polytetrafluoroethylene membrane을 사용하여, 실험군에는 negatively charged membrane을, 대조군에는 noncharged membrane을 적용시킨 후, 2, 4, 6, 8주째 2마리씩 희생하여 조직학적, 조직형태학적 분석을 실시하였다. 2주째, 대조군에서 골결손부에 대한 신생골의 비율은 0.32%, 실험군에서는 1.10%로 나타났으며, 4주째 대조군에서 골결손부에 대한 신생골의 비율은 6.86%, 실험군에서는 13.75%로, 대조군에 비해 실험군에서 더 많은 양의 신생골이 관찰되었다. 6주와 8주째도 대조군에 비해 실험군에서 더 많은 신생골이 관찰되었으나, 그 차이는 크지 않았다. 결론적으로, 토끼 요골의 골절성 결손부의 골치유에서 negatively charged membrane을 이용한 전기적 자극은 초기 골치유를 촉진시키며, 따라서, 이러한 방법의 전기극은 장골의 치유에 있어 비침습적이며, 유용한 수단이라고 사료된다.
The purpose of this study was to evaluate the effects of negatively electric field on bone healing in rabbit segmental long bone defects using negatively charged PTFE membrane. Ten millimeter segmental defects in the rabbit radius were used as the experimental model. After membranes were then charge injected using a corona-charging apparatus, the left defects were covered with non charged PTFE membranes as control groups, whereas the right defect was covered with negatively charged PTFE membranes as test group. The animals were divided into 4 groups of 2 rabbits each, and sacrificed at 2, 4, 6, and 8 weeks. Histomorphometric analysis showed a more newly formed bone in negatively charged membrane at early healing period. At 2 weeks, the proportion of new bone formation to total defect area was 0.32% in control group, 1.10% in experimental group. At 4 weeks, the proportion of new bone formation to total defect area was 6.86% in control, and 13.75% in experimental. At 6 and 8 weeks, no obvious difference was found between the two groups but newly formed bone in test groups were slightly more than that in control groups. In conclusion, negatively charged membranes showed more newly bone tissue than noncharged membranes at an early healing period. Although the number of samples was small, this study showed that the combination of negatively electrical stimulation and P1FE membrane may be of value in long bone healing.
