발기부전을 정확하게 진단하고 치료하기 위한 전기생리학적 기법

여기에서는 발기 부전 환자를 진단하고 치료하기 위한 적절한 전기생리학적 기술에 대해 설명합니다.

발기 부전(ED)은 남성에게 흔한 질병입니다. 과거에는 발기부전의 1차 치료는 주로 비침습적 심리요법과 경구용 포스포디에스테라제 5(PDE5) 억제제였습니다. 경구용 PDE5 억제제는 종종 성관계 전에 사용해야 하며 병리학적 손상을 복구하지 않습니다. 따라서 신경 질환 또는 내분비 질환으로 인한 이차성 발기부전의 치료 효과는 좋지 않습니다. 2차 치료는 주로 알프로스타딜의 음경 해면체 주사, 경요도 투여, 진공 음압 장치 및 국소 통증과 같은 명백한 부작용이 있는 기타 방법을 포함합니다.

3차 치료는 주로 음경 보형물 이식을 말합니다. 이 치료법의 적응증은 엄격하고, 수술 후 기계적 고장이나 감염 등의 합병증이 발생할 수 있으며, 비용이 많이 듭니다. 줄기세포 치료제나 유전자 치료제와 같은 다른 치료법은 아직 실험적인 연구 단계에 있으며, 클리닉에서는 사용되지 않고 있습니다. 전기 생리학 기술을 기반으로 한 새로운 치료법은 의료용 적외선 열 화상 카메라와 저주파 (20-50Hz) 신경근 전기 자극을 결합하여 여성 골반저 기능 장애의 예방 및 치료에 좋은 결과를 달성했습니다.

남성 생식 기관은 골반 기저 부위에 위치하며 정상적인 기능은 남성 생식 기관의 구조와 기능의 무결성에 달려 있을 뿐만 아니라 혈관, 신경, 근육 및 기타 골반저 장기와도 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 이 전기생리학적 기법을 남성 발기부전에 적용하여 정확한 진단과 치료를 위해 음경, 사타구니 및 위하를 관찰하는 데 중점을 두었습니다. 이는 발기부전을 앓고 있는 환자의 의식 발기 상태와 발기 기능 점수가 효과적으로 개선되었음을 입증했습니다.

발기 부전(ED)은 남성이 성행위 중에 만족스러운 발기를 달성 및/또는 유지할 수 없는 것을 말합니다¹. 발기부전의 일반적인 병인은 심리적, 신경증적, 해부학적, 혈관적, 약물 유발입니다. 전 세계적으로 남성의 발기부전 유병률은 높으며²세가 될수록 증가합니다. 발기부전은 환자의 자신감, 삶의 질, 가족 관계의 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 연구에 따르면 발기부전은 향후 환자의 심혈관 질환 위험을 증가시킨다³. 따라서 발기부전은 일단 진단을 받으면 가능한 한 빨리 치료해야 합니다. 현재 발기부전의 주요 치료법은 경구용 PDE5 억제제와 수술입니다. 연구에 따르면 PDE5 억제제는 발기부전⁴호를 앓고 있는 환자의 최대 35%에서 효과가 없어 중단률이 35%에서 45% 사이입니다⁵. PDE5 억제제의 중단에 대한 이유로는 부작용 가능성과 높은 약물 비용에 대한 우려 등이 있다⁶. 또한 외과적 치료는 감염 및 통증과 같은 합병증을 유발할 수 있습니다. 그러나 전기 생리학 기술은 의료용 적외선 열화상 시각 서모그래피를 사용하여 인체의 비정상적인 부분을 식별함으로써 다양한 움직임에서 다른 위치에 있는 환자의 체온을 분석하는 데 사용할 수 있으며 환자는 저주파(20-50Hz) 신경근 전기 자극으로 치료할 수 있습니다.

저주파 신경 및 근육 전기 자극기는 간단하고 효과적인 작동과 광범위한 적응증을 가진 지속적인 활성화 기기로 산부인과⁷, 심혈관 질환⁸ 및 수술 전후 신속한 재활9 분야에서 널리 사용되어^{왔습니다.} 특히, 여성 골반저기능장애질환의 예방 및 치료와 여성 골반저근 규율 시공에 좋은 성과를 거두고 있다¹⁰. 이 전기 생리학 기술이 아직 남성학에 적용되지 않았다는 것은 주목할 만합니다. 의료용 적외선 열화상 카메라는 인간이 방출하는 적외선 이미지를 생성할 수 있습니다. 체온 조절 과정의 일환으로 환자의 건강 상태에 따라 강도를 변경할 수 있으며¹¹ 세포 대사 및 인체 기능적 변화로부터 질병의 생리적, 병리학적 반응을 연구하여 임상 연구를 위한 특정 보조 진단 방법을 제공할 수 있습니다. 인체 해부학, 조직 대사, 혈액 순환, 신경 기능 및 혈액 상태의 차이로 인해 개인 간의 온도 차이가 있습니다.

또한 의료용 적외선 열화상 스캐닝을 통해 다양한 이미지를 형성할 수 있습니다. 신체의 정상 상태와 비정상 상태에 대한 이미지 간의 유사점과 차이점을 비교하면 임상 진단과 함께 질병의 특성과 정도를 진단하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 비교는 또한 이러한 데이터를 저주파(20-50Hz) 신경근 치료 기구와 결합하여 적외선 가시 상태에서 관련 질병을 정확하게 진단하는 데 도움이 될 수 있습니다. 저주파 신경근 치료 기구를 지원하는 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 치료 부위, 혈관, 근육 및 신경을 포함한 정확한 전기생리학적 진단 및 치료 매개변수를 결정하고, 즉각적이고 정확한 치료를 달성하기 위해 개별화된 치료 계획을 수립합니다. 또한, 관련 파라미터를 동시에 볼 수 있어 치료 효과의 관찰 및 평가에 편리합니다.

남성의 골반저근은 발기와 사정을 촉진할 수 있다¹². 해면체 내 압력을 모니터링함으로써 자발적인 수축과 전기 자극은 좌골 해면체의 근력을 증가시킨다¹³. 발기부전을 앓고 있는 환자는 잠재적인 골반저근 기능 장애를 가지고 있지만, 발기부전 치료는 여전히 약물 치료와 생활 습관 개선을 기반으로 합니다. 본 연구에서는 의료용 적외선 열화상 및 저주파 신경근 전기 자극을 포함한 전기생리학적 기술이 발기부전을 앓고 있는 환자의 비정상적인 부위의 신경, 근육 및 혈관을 진단하고 치료함으로써 발기부전 환자를 치료하는 새로운 방법을 제시하고자 한다.

다음 프로토콜의 모든 절차는 2020년 11월 11일 신청을 위해 북부 장쑤성 인민병원 기관 검토 위원회에서 검토 및 승인되었습니다. 본 연구에서는 환자에게 그 과정을 상세히 설명하고, 전기생리학적 기술을 진단과 치료에 사용하기 전에 환자의 동의를 구한다.

1. 환자 선택

1. 다음 포함 기준을 설정합니다.
   1. IIEF-5(International Erectile Function Questionnaire-5)에서 <22점을 받은 환자를 선택합니다.
   2. 선정된 환자는 일반적으로 건강이 양호하고, 기혼자이거나 고정된 성관계 파트너가 있으며, 연구 시작부터 끝까지 적어도 일주일에 한 번 정상적인 성관계를 유지할 수 있는지 확인합니다.
   3. 환자가 처음 4주 동안 발기 기능을 개선하기 위한 약물을 복용하지 않았거나 복용하지 않았는지 확인하십시오.
   4. 생식 호르몬 검사 결과가 정상인 환자를 선택합니다.
   5. 이 연구에 자발적으로 참여하기로 동의하고 정보에 입각한 동의서를 제출하는 환자를 선택합니다.
2. 다음 제외 기준을 설정합니다.
   1. 호르몬, 신경 또는 심리적 요인으로 인한 발기부전을 앓고 있는 환자는 제외합니다.
   2. 음경에 기질적 이상이 있는 환자(생식기의 비정상적인 발달 또는 양측 고환, 부고환 또는 정자의 비정상적인 촉진)가 있는 환자는 제외합니다.
   3. 정상적인 성생활을 할 수 없는 중증 심혈관 및 뇌혈관 질환 환자는 제외합니다.
   4. 심박 조율기 이식 환자는 제외합니다.
   5. 혈압 조절이 잘 되지 않는 환자(치료 후 수축기 혈압≥160mmHg 및 이완기 혈압≥100mmHg))와 치료 후 공복 혈장 포도당이 >7.0mmol 또는 126mg/dL인 혈당 조절이 불량한 환자는 제외합니다.
   6. 지난 6개월 동안 약물, 알코올 또는 기타 약물 남용 이력이 있는 환자를 제외합니다.
   7. 근치적 전립선 절제술 또는 골반 수술을 받은 환자와 지난 3개월 동안 다른 의료 기기 또는 약물 임상 연구 연구에 참여한 환자는 제외합니다.

2. 진단 및 치료 과정

1. 검사 전 준비 사항
   1. 적외선 열화상 검사 챔버의 주변 온도를 24 ± 2 °C로, 주변 습도를 40%에서 60%로 유지하십시오.
   2. 검사자가 시험을 치르기 24시간 전까지 음주, 혈관 확장제 및 혈관 수축제 복용, 40°C 이상의 온도에서 음식(또는 매운 음식)을 섭취하는 것을 금지합니다.
   3. 검사 중 검사 부위를 완전히 노출시키고 검사 2시간 전에 붕대를 제거합니다.
   4. 검사자가 고온, 강한 추운 환경에 노출되거나 검사 1시간 전에 에어컨이나 선풍기의 공기 흐름에 직접 노출되는 것을 금지합니다. 바지 벨트를 풀고 시계, 목걸이 및 기타 물품은 15분 전에 벗으십시오.
   5. 수험생을 10분 동안 대기실에 조용히 서거나 앉히십시오.
2. 이상값을 찾습니다.
   1. 환자를 의료용 적외선 카메라 검사실에 들어가 옷을 모두 벗고 스캔 헤드를 바라보게 합니다.
   2. 포즈를 취한 후 모션 캡처 막대 버튼을 클릭하고 고정을 클릭한 다음 각 작업을 저장합니다(그림 1).
   3. 다양한 움직임, 특히 음경, 사타구니 및 하복부에 있는 환자의 다양한 위치의 온도를 분석합니다.
      1. 음경 온도가 33.5°C보다 낮거나 34.5°C보다 높으면 음경 위치가 비정상인 것으로 간주합니다( 그림 2 참조).
      2. 사타구니 온도가 33.5°C보다 낮거나 34.5°C보다 높으면 사타구니 위치가 비정상인 것으로 간주합니다( 그림 2 참조).
      3. 하복부 온도가 33°C 미만이거나 34°C 이상인 경우 하복부 위치가 비정상인 것으로 간주합니다( 그림 2 참조).
3. 진단 및 치료 계획을 분석하고 결정합니다.
   1. 저주파 신경근치료기의 컴퓨터 장비에서 이상점의 치료계획을 분석하고, 이상점을 감지한 후 저주파 신경근치료기의 진단기기에 다운로드합니다.
   2. 이전에 온도 이상이 감지된 이상 지점을 파악하고, 환자의 해당 부위에 전극을 하나씩 부착하고, 그림 3, 그림 4, 그림 5와 같이 저주파(20-50Hz) 신경근 치료 기기의 컴퓨터 장비에 연결합니다.
   3. 적외선 열화상 하에서 이상 지점에 작용하는 각 프로그램의 실시간 온도 변화를 관찰합니다.
   4. 적외선 이미저에서 볼 수 있는 가장 빠른 프로그램을 선택하여 비정상 부분의 온도를 정상으로 되돌리고 저주파 신경근 치료 기구의 장비에서 해당 주파수와 펄스 폭을 결정합니다.
4. 정밀 전기생리학 요법
   1. 저주파 신경근 치료 기기의 블루투스 장비에서 해당 계획을 찾으십시오.
   2. 저주파 신경근 치료기의 블루투스 장비를 사용하여 환자 자신의 휴대폰을 연결하여 치료를 받을 수 있습니다. 1일 1회 12회의 자극에 대해 허용 주파수(20-50Hz) 및 펄스 폭(0.02-0.3ms) 범위 내에서 환자가 편안함을 느끼는 값을 선택하고 치료 경과 후 효과를 평가합니다.

전기생리학적 기법은 2021년 8월부터 12월까지 48명의 환자를 대상으로 수행되었습니다. 그 중 체온 30.2± 1.2°C의 음경 온도 장애가 있는 46명, 30.6± 1.3°C의 사타구니 온도 장애, 30.1± 1.2°C의 복부 온도 장애가 있는 18명이 있습니다. 한 번의 치료 후 모든 환자에서 치료 부위의 온도가 상승했습니다. 음경의 온도는 31.0 ± 1.0 °C, 사타구니의 온도는 31.5 ± 1.1 °C, 하복부의 온도는 31.2 ± 1.1 °C였다. 치료 전 IIEF-5 점수는 13.8 ± 3.6이었고, 1회 치료 후 IIEF-5 점수는 16.6 ± 4.2였다. 치료 후 환자 치료 부위의 온도와 IIEF-5 점수가 모두 증가했다(p < 0.05). 왜곡된 분포를 보인 발기 경도 척도(EHS) 점수는 2.43(2, 3) 대 2.96(2, 3.75)이었습니다. 이러한 차이는 유의했다(p < 0.05)(표 1).

이 전기생리학적 기술의 효과는 표 2와 같이 치료 전후에 AVSS(Audiovisual Sexual Stimulation) 검사를 통해 분석되었습니다. 치료 전후에 환자의 발기 시간은 6.14(0.44, 11.5)분에서 8.67(4.13, 14.25)분(p < 0.01)으로 유의하게 증가했다. 음경 끝의 평균 경도는 18.92%(1.50%, 30.00%)에서 24.33%(15.00%, 34.00%)(p < 0.01)로 크게 증가했으며, 음경 뿌리의 평균 경도도 26.33%(5.75%, 39.50%)에서 30.10%(26.00%, 41.50%)(p < 0.01)로 크게 증가했습니다. 음경 끝의 둘레는 1.30 (0, 2.15) cm에서 1.67 (1.20, 2.20) cm (p < 0.05)로 크게 증가한 반면, 음경 뿌리의 둘레는 1.70 (0.23, 2.58) cm에서 1.79 (1.40, 2.6) cm (p > 0.05)로 증가했습니다.

예를 들어, 32세 남성은 1개월 동안 약한 발기와 만족스럽지 못한 성경험을 경험한 후 치료를 위해 병원에 왔습니다. 환자는 선택 기준을 충족하고 이 임상시험에 자발적으로 참여했습니다. 치료 전 환자의 IIEF-5 점수는 17이었고 발기 경도 모니터는 경도가 좋지 않음을 나타냈습니다. 환자는 의료용 적외선 카메라 검사실에 들어가 그림 1과 같은 지시를 따랐고, 적외선 열화상 카메라는 환자의 음경, 사타구니, 하복부의 온도를 다양한 움직임으로 분석했습니다. 적외선 열화상 카메라는 음경 온도가 32.7°C, 사타구니 온도가 33.7°C, 하복부 온도가 32.5°C임을 나타냈습니다.

검사 결과, 환자의 음경과 하복부가 변칙적 부위로 확인되었다. 따라서 환자의 해당 부위에 전극을 부착하고 그림 3 및 그림 5와 같이 저주파 신경근 치료 기구의 컴퓨터 장비에 연결했습니다. 적외선 열화상 하에서 이상점에 작용하는 각 프로그램의 온도 변화를 60초 동안 관찰하고, 이상 부위의 온도가 정상으로 돌아오는 가장 빠른 프로그램을 선택하고, 저주파 신경근 치료 기기에서 해당 주파수와 펄스 폭을 측정했습니다. 환자에 대한 치료 계획은 "30Hz, 500 US"로 하루에 한 번 30분 동안 환자의 음경과 하복부를 차례로 자극하여 총 12회의 자극을 코스로 하는 것이었습니다. 치료 과정 후, 환자는 IIEF-5 점수가 21이고 발기 경도 모니터가 적절한 경도를 나타내는 만족스러운 성교를 가졌습니다. 적외선 열화상 카메라는 34.3°C의 음경 온도와 33.1°C의 하복부 온도를 보여주었습니다.

그림 1: 환자가 따라야 할 조치. (A) 손을 귀에 대고 손가락을 펴고 손바닥을 앞으로 내민다. (B) 손을 머리 뒤쪽에 대고 목이 드러나도록 몸을 뒤로 젖힙니다. (C) 손을 머리 뒤쪽에 대고 왼쪽으로 45° 회전합니다. (D) 손을 머리 뒤쪽에 놓고 오른쪽으로 45° 돌립니다. (E) 처진 손으로 다리를 약간 벌리고 손가락을 펴고 스캔 헤드를 향하게 하여 손바닥을 앞으로 내민다. (F) 손을 아래로 한 상태에서 손가락을 펴고 스캔 헤드에서 멀어지도록 한 상태에서 손바닥을 앞으로 내딛습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: 일반 적외선 열화상. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3: 비정상적인 음경 온도에 대한 전극 패드 배치.이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4: 비정상적인 사타구니 온도에 대한 전극 패드 배치.이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 5: 비정상적인 복부 온도를 위한 전극 패드의 배치.이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

표 1: 전기생리학적 기법이 치료 부위의 온도, IIEF-5 및 EHS에 미치는 영향. 약어: IIEF-5 = International Erectile Function Questionnaire-5; EHS = 발기 경도 척도.

표 2: 발기부전 환자의 AVSS 검사 결과에 대한 전기생리학적 기법의 효과. 약어: AVSS = AudioVisual Sexual Stimulation; ED = 발기 부전.

성관계 중 음경 발기는 주로 해면체로 충분한 혈류를 필요로 하며, 이를 위해서는 동맥 내피 의존성 혈관 확장과 부비동 내피 의존성 해면체 평활근 이완의 조정이 필요하다¹⁴. 산화질소(NO)는 말초 발기 촉진 신경의 주요 신경 전달 물질로, 부교감 신경 자율 신경과 부비동 내피에서 방출되어 고리형 구아노신 일인산염(cGMP)을 생성합니다. 이 cGMP는 해면체 평활근을 이완시켜 해면체 내 압력을 증가시켜 발기를 달성한다¹⁵. NO 및 cGMP의 형성을 모니터링함으로써 전기 자극이 음경 해면상 평활근에서 NO 및 cGMP의 형성으로 이어질 수 있음을 확인했습니다¹⁶.

해부학적 구조의 관점에서 남성 생식 기관은 골반저와 관련된 부위에 위치하고 있으며, 정상적인 기능은 구조적, 기능적 무결성뿐만 아니라 골반저와 관련된 혈관, 신경, 근육 및 기타 기관에 따라 달라집니다. 연구에 따르면 표재성 골반저근 조직의 수축은 정맥이 음경 기저부로 되돌아가는 것을 제한하여 발기를 일으킴으로써 해면체 내 압력을 증가시킬 수 있습니다¹⁷. 또한 신경, 내분비, 면역 조절 네트워크 및 정신 생리학적 요인도 중요한 역할을 합니다. 위의 영역 중 하나 이상의 문제가 남성 질병의 발병과 발병을 촉진합니다. 이전 연구에 따르면 전기 자극을 포함한 남성 골반저근 훈련은 복압성 요실금, 과민성 방광, 발기부전, 조루, 하부 요로 증후군 및 근육 관련 골반 통증을 개선할 수 있다¹². 또한 신체 운동 요법과 전기 자극은 64%의 효과율로 조루를 효과적으로 치료할 수 있습니다¹⁸.

기능적 전기자극요법이 성기능 장애에 널리 사용되지만¹⁹ 발기부전 치료에 대한 연구는 거의 없다. 설명된 전기생리학적 기술에는 많은 장점이 있습니다. 골반저근 기능 장애 질환, 운동 계통 손상 질환, 신경계 질환, 소화계 질환, 내분비 질환 등 신경 및 근육 손상으로 인한 다양한 질환에 적합합니다. 또한 부작용이 없고 환자가 쉽게 받아들일 수 있으며 안정적이고 안전하며 신뢰할 수 있는 기능으로 인해 수년 동안 임상 실습에서 사용되어 왔습니다.

이 연구는 여성 골반저 기능 장애의 예방 및 치료에 좋은 결과를 달성한 이 전기생리학적 기술로부터 교훈을 얻습니다. 의료 열화상은 저주파 신경근 전기 자극을 사용하여 혈관, 근육 및 신경을 통한 비정상적인 부위를 정확하게 치료하기 전에 감지하는 데 사용됩니다.

의료용 열화상 카메라를 이용하여 비정상적인 부위를 찾아낸 후 혈관, 근육, 신경에 의해 자극된 저주파 신경근 전류로 치료하고 있으며, 이는 발기부전을 앓고 있는 환자의 진단 및 치료를 위한 새로운 방법을 제공합니다. 그러나 이 연구의 기간이 짧고 샘플 수가 적기 때문에 이 전기생리학적 기술로 치료받은 발기부전 환자의 회복을 관찰하기 위해 사례 수를 계속 늘릴 것입니다. 또한, 현재의 발기부전 치료법과 비교했을 때, 이 방법은 효과가 느리고 치료 시간이 길다는 단점이 있다.

저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.

이 연구는 국가보건위원회(National Health Commission)의 의료 및 보건 과학 및 기술 개발 연구 센터(Medical and Health Science and Technology Development Research Center, 보조금 번호: HDSL202001051)의 자금 지원을 받는 국가보건위원회 과학기술계획프로젝트(National Health Commission Science and Technology Plan Project)의 보조금으로 지원되었습니다.