모세혈관은 인간의 신체 내에서 혈액순환 및 심혈관질환을 판단하는 중요한 역할을 하고 있기에, 본 연구에서는 모세혈관의 혈류흐름과 형태변화가 펄스 자기장 자극 시 어떤 영향을 받는지 관측하여 혈액순환장애와 관련된 질병 예측 및 치료에 자기장의 역할을 규명하고자 하였다. 생체 내 실험(In-vivo)으로 왼손손바닥에 펄스자기장을 5분 인가한 후 손톱 끝 모세혈관의 형태 및 혈류속도변화를 측정하였으며, 인체모세혈관을 모사한 인공 미세채널에서는 펄스자기장의 자극 세기를 조절함으로써 자기장세기에 따른 혈류속도의 변화를 확인하였다. 손톱 끝 모세혈관의 형태는 길이와 폭 모두 정상범위로 근접하였으며, 혈류속도 또한 725 μm/ s에서 1294 μm/s으로 78.4% 이상 증가하였다. 또한 미세채널에서의 혈류속도는 펄스자기장세기가 250, 1000, 2700 Oe 모두에서 각각 13%, 37.6%, 80.5%으로 개선되었다. 따라서 모세혈관에서의 형태와 혈류흐름 개선을 위해 최적의 조건인 펄스자기장 자극 세기와 인가시간은 각각 250 Oe와 5분으로 설정할 수 있다. 그러므로 꾸준한 펄스자기장 자극은 인체의 혈액순환장애뿐만 아니라 고혈압, 심근경색, 당뇨병 등 미세혈관관련 질병 예방에 비침습적인 치료법으로 제안될 수 있다.

It is known that the capillary blood vessels play an important role in diagnosing blood circulation and cardiovascular disease in human body, This study aims to investigate how blood flow and morphological changes of capillary vessels are affected by pulse magnetic field (PMF) stimulus, and to identify the role of the magnetic field in prediction and treatment of diseases related to blood circulation disorders. For in vivo experiment, the changes in nailfold capillary morphology and capillary blood flow velocity were measured after applying PMF to the palm of the left hand for 5 min. For in vitro experiment, the change of the blood flow velocity in
the PDMS (Polydimethysiloxane) microchannel was measured for the various PMF intensity. The change in capillaroscopic features after PMF stimulus approached normal range in both their length and width, and the blood flow velocity also increased by 78.4% from 725 μm/s to 1294 μm/s. In addition, the blood flow velocity in the microchannel was also improved even if PMF intensity decreases from 2700 Oe to 250 Oe. Optimal conditions for improving the morphology and blood flow in the capillary vessel could be set to PMF intensity of 250 Oe and stimulus time of 5 minutes. Therefore, steady PMF stimulus can be proposed as a non-invasive treatment for the prevention of microvascular related diseases such as hypertension, myocardial infarction and diabetes as well as the blood circulation disorder of the human body.