안구운동근의 마비는 사시, 복시, 입체시 소실과 같은 합병증을 유발할 수 있다. 현재의 수술적 치료는 마비된 근육을 절제하거나 다른 직근들을 마비된 근육으로 전이(transposition)함으로써 이러한 문제를 완화하고자 하지만, 환자의 삶의 질을 충분히 향상시키지는 못한다. 전기 자극은 가능성을 보이나 추가적인 생체 내(in vivo) 실험과 다양한 자극 매개변수에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 서로 다른 매개변수와 자극 파형을 사용하여 토끼의 상직근(SR) 근육을 자극하기 위한 실험을 수행하였다. 다양한 형태의 전기 자극을 제공하기 위해, 전류 제어 자극(current controlled stimulation, CCS)과 고주파 자극(high-frequency stimulation, HFS)을 모두 수행할 수 있는 안구 근육 자극 시스템을 개발하였고, 에너지 효율적이며 안전한 스위치드 커패시터 자극(switched-capacitor stimulation, SCS)을 가능하게 하는 칩도 함께 개발하였다. 또한 간편한 이식을 위한 전극을 개발하고 CCS, SCS, HFS를 포함한 안전하면서도 효율적인 자극 방법을 적용하였다. 토끼의 정상 및 마비된 SR 근육에 대한 생체 내 동물 실험 결과, 안구 외전(abduction) 각도는 자극 전류와 펄스 폭에 비례하였다. SCS 시스템의 감쇠 지수(decaying exponential) 자극에서는 CCS의 직사각(rectangular) 자극과 비교하여 정상 및 마비 근육 각각에서 안구 외전이 2.58배 및 5.65배 더 크게 나타났다. HFS는 CCS에 비해 에너지를 절반만 사용하면서, 정상 및 마비 근육 각각에서 외전이 0.92배 및 0.26배에 해당하였다. 아울러 시간에 따른 자극 강도의 변화에 반응하여 안구 외전 각이 연속적으로 변화하는 양상도 관찰되었다.
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