쥐의 체중을 측정하고 Urethane을 사용하여 마취한 후 각 구멍에 동물 측정 목적으로 특수 제작된 두께 \( 1 \mathrm{~mm} \)의 전극을 위치시키고 10분 동안 뇌파를 측정하였으며, 이미지분석형 광현미경으로 폐포와 미세조직에 물리적인 손상이 있는 지를 검경하였고, 총18마리의 결과 데이터는 mean과 SD로 나타내고, 그룹 간 차이는 one way ANOVA test를, 그룹 내의 뇌파 변동은 paired \( t \)-test를 이용하여 분석하여 \( \mathrm{p}<0.05 \) 인 경우 유의적 차이가 있는 것으로 간주하였다.
<h1>재료 및 방법</h1> <h2>실험 동물</h2> <p>6주령 수컷 Sprague-Dawley 쥐를 구입하여(Hyochang Science, Daegu, Korea), 1주일간 사육 환경에서 적응한 뒤 7주령에 사용하였다. 사육 환경은 온도 \( 23^{\circ} \mathrm{C} \), 습도 \( 55 \%\), 12시간의 명암주기가 유지되도록 하였으며, 일반 쥐사료와 물을 자유롭게 섭취하도록 하였다. 각 군에 6마리씩 총 3군으로 하여 실험하였다. 동물 실험은 인제대학교 동물실험윤리위원회의 윤리규정을 준수하여 실험을 하였다.</p> <h2>마취 및 뇌파 전극 설치</h2> <p>쥐의 체중을 측정하고 Urethane (i.p. inj. \( 1.5 \mathrm{~g} / \mathrm{kg} \), SigmaAldrich, U.S.A.)을 사용하여 마취하였다. 마취 된 쥐를 바로 눕힌 뒤, 두피를 \(2\%\) Lidocaine-HCl (Huons, Korea)으로 국소 마취하여 십자형으로 절개하였다. 결합 조직이나 골막을 긁어 내어 두개골을 노출시켜 \( 70 \% \) 에탄올로 닦아 깨끗하게 한 뒤, 전두골과 두정골에 좌우 하나씩 지름 \( 1 \mathrm{~mm} \)의 구멍을 드릴로 뚫었다. 각 구멍에 동물 측정 목적으로 특수 제작된 두께 \( 1 \mathrm{~mm} \)의 전극(LAXTHA Inc., Korea)을 위치시켰다. 참조 전극은 후두골에 동일한 크기의 구멍을 뚫어 위치시켰다. 접지 전극은 갈고리 바늘 형태로 우측 대퇴부에 꽂아서 측정하였다.</p> <h2>뇌파 측정</h2> <p>뇌파 측정 시 실내 온도는 \( 23^{\circ} \mathrm{C} \)로 유지하도록 하였다. 쥐의 두개부에 전극을 설치한 상태에서 10분 동안 뇌파를 측정하였 다. 다음, 기관을 절개하여 외경 \( 2.29 \mathrm{~mm} \), 내경 \( 1.27 \mathrm{~mm} \)의 소구경 튜빙(Microbore Tubing, TYGON \( { }^{\circledR} \) S-54-HL, SAINTGOBAIN, U.S.A.)을 삽입하고 인공 호흡 장치(Rodent Ventilator, Harvard Apparatus, U.S.A.)를 기관에 설치하였다. 한편, 기관 삽입술이 뇌파에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 10분 동안 뇌파를 측정하였다. 기본 환기량은 tidal volume \( 2 \mathrm{ml} \), respiratory rate 80 회/min을 기준으로 계산하여, 환기량(ventilation volume) \( 160 \mathrm{ml} / \mathrm{min} \) 을 대조군(CONT)으로 설정하였다. 과호흡은 기본 환기량보다 \( 50 \% \) 증가된 환기량 \( 240 \mathrm{ml} / \mathrm{min}\)V240)과 기본 환기량보다 약 \( 90 \% \) 증가된300 \( \mathrm{ml} / \mathrm{min}\) V300)으로 유도하여 뇌파를 측정하였다. 각 그룹별 실험조건 및 진행은 Table 1과 같다.</p> <p>뇌파는 단채널 EEG system (LXE3208, LAXTHA Inc. Korea)으로 신호를 수집하였다. 신호는 \( 0.5 \mathrm{~Hz} \) 이하 \( 60 \mathrm{~Hz} \) 이상의 잡음은 배제 하였고, 신호수집 빈도는 256 samples/ sec, 신호 수집감도는 1190.5로 설정하였다. 측정된 뇌파는 Fast Fourier Transformation을 통해 주파수 별 성분 분석으로 전환한 뒤, 델타 \( (0.5 \sim 3 \mathrm{~Hz}) \), 세타 \( (4 \sim 7 \mathrm{~Hz}) \), 알파 \( (8 \sim 13 \mathrm{~Hz}) \), 베타(14 30 Hz)의 4개 구간별로 적분 값을 이용해 강도를 구하고, 전체 주파수 영역의 강도에 대한 각 대역의 상대 파워 (relative power)를 산출하였다. Whole cranial 파워는 4개 채널에서 수집한 뇌파 파워를 합하여 평균을 낸 값을 채택하였으며, frontal 파워와 parietal 파워는 각각 전두부와 두정부의 전극값을 바탕으로 결과를 얻었다.</p> <h2>폐조직 검사</h2> <p>인공적인 과호흡이 폐에 물리적인 손상을 초래하는지 알아 보기 위해 각 그룹에서 한 마리씩, 그리고 인공적인 과호흡을 전혀 시행하지 않은 쥐 한 마리(reference)를 택하여 총 4마리의 폐조직 슬라이드를 제작하였다. 폐는 흉강을 절개하기 전 기도를 통하여 \( 10 \% \) 포르말린을 주입하여 관류고정을 하였으며, 폐와 기관을 한꺼번에 적출하여 하루 이상 포르말린에 담가 고정하여 파라핀 블록을 제작한 후 Hematoxylin & Eosin 염색을 실시하였다. 이후 형광을 사용하지 않은 이미지분석형 광현미경(Axioskope2 Plus, Carl Zeiss, Germany)으로 폐포와 미세조직에 물리적인 손상이 있는 지를 검경하였다.</p> <h2>데이터 및 통계처리</h2> <p>총18마리의 결과 데이터는 mean과 SD로 나타내었으며, 그룹 간의 차이는 one way ANOVA test를 이용하였고, 그룹 내의 뇌파 변동은 paired \( t \)-test를 이용하여 분석하여 \( \mathrm{p}<0.05 \) 인 경우 유의적 차이가 있는 것으로 간주하였다. 통계처리는 SPSS 17.0(SPSS Inc., Chicago, USA)을 이용하였다.</p>