[논문]정상인의 자세에 따른 자침 효과의 차이

김지은; 박경모

doi:10.9718/jber.2007.28.1.046

[국내논문] 정상인의 자세에 따른 자침 효과의 차이
The Differential Effects of Acupuncture on Postures of Healthy Subjects 원문보기

Journal of biomedical engineering research : the official journal of the Korean Society of Medical & Biological Engineering, v.28 no.1, 2007년, pp.46 - 54

김지은 (경희대학교 전자정보대학 동서의료공학과) , 박경모 (경희대학교 전자정보대학 동서의료공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Objective: The first aim of this study is to determine the effects of acupuncture on the autonomic nervous system (ANS) via Heart Rate (HR) and Pupil Size (PS), and to compare the effects of acupuncture on the subjects' ANS when they are in a sitting position with the effects when they are in a supine position. Methods: Ten healthy male subjects were randomized to receive either verum acupuncture stimulation in a sitting position (SitV), verum acupuncture stimulation in a supine position (SupV), sham acupuncture stimulation in a sitting position (SitS), and sham acupuncture stimulation in a supine position (SupS). Acupuncture stimulation was applied to Neguan point (PC6) on the forearm. The subject's electrocardiogram (ECG) and pupil size were recorded continuously from 5 min before stimulation to 12 min after stimulation. Results: Verum and sham acupuncture stimulation were found to have reduced heart rate (p<0.01) and to have increased pupil size (p<0.01) in all the subjects. But when the reduction in HR and the increment in PS after verum acupuncture stimulation (both sitting and supine position) were compared with those after sham acupuncture stimulation, it was found that the reduction in HR (74.48 and 73.47 bpm, p<0.063) and the increment of PS (7.32 and, 6.10 mm, p<0.001) after verum acupuncture stimulation were greater than those after sham acupuncture stimulation, and that the corresponding values were statistically significant. In addition, at the baseline, it was found that the subjects had a larger PS and a faster HR in a sitting position than when they did so in a supine position. And then the reduction and increment ratio in the subject's HR and PS when they underwent acupuncture stimulation in a sitting position was significantly different from the reduction and increment in their HR and PS when they underwent the procedure in a supine position-i.e., the reduction ratio in HR was greater when they underwent the procedure in a sitting position, and such reduction ratio was statistically significant (p<0.05). As for the increment in PS, it was greater when the subjects underwent the procedure in a supine position, and such increment was significant (p<0.05). Conclusion: Manual acupuncture stimulation on Neguan point (PC6) has more significant influence on the autonomic nervous system rather than sham acupuncture (tactile stimulation). And the position-induced different states of ANS have different influence on the acupuncture effect.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

설문은 Vincent[19] 가 개발하여 한국어로 번안된 설문을 사용하였다. 이 설문지는 자침으로 유발되는 특정 감각인 "득기"의 정도를 평가한다. 설문 항목의 감각은 자침 시, 시술자의 수기로 인해 유발되는 "득기(DeQi)"와 득기 와는 구분되는 바늘에 찔린듯한 감각(Pain only)으로 나누어 평가하였다.
효과에 미치는 영향에 대한평가이다. 이는침 이전의 자율신경계의 기본 상태가 이후에 발생하는 침 자극에 대해 반응하는 양상을 평가하고자 하는 것이다. 이는 인체가 가질 수 있는 다양한 상태에 대해서 동일한 자극이 상황마다 다른 변화를 유발할 수 있을 것이라는 가설에서 시작되었다.
3번째 뇌신경인 동안신경은 홍채의 괄약근을 조절하여 부교감성 흥분은 동공 크기를 축소시킨다[13]. 이러한 생리학적 이론을 바탕으로 우리는 침이나 자세가 자율신경계에 미치는 영향을 심박수와 동공 크기의 변화를 통하여 관찰하여 자율신경계의 상태 평가를 위한 생리학적 지표로서의 의미를 평가하고자 한다.
이에 본 연구에서는 심박수와 동공 크기를 통하여 내관 혈위에 대한 침이 유발한 자율신경계의 유의한 변화를 확인하였고, 자극 전의 자율신경계의 상태를 다르게 유도하기 위해 제시한 자세와 누운 자세가 동일한 자극에 대해 자세간의 유의한 차이를 보이는 결과를 관찰하였다.
실험의 목적은 2가지 이다. 첫 번째, 침과 자세로 유발된 자율신경 계의 변화를 심박수와 동공 크기를 통해 측정하고자 하는 것이다. 심장과 동공은 각각 자율신경계의 교감과 부교감 신경계의 영향을 받아 그 활동 정도를 조절한다.

가설 설정

1) 내관 자극은 심박수를 감소시키고, 동공 크기를 증가시킨다.
A. 침은 심박수와 동공 크기에 영향을 미치는가?
B. 자세로유발된 자율신경계의 차이는 자침에 효과에 영향을 미치는가?
N에서 연접한 신경은 부교감 신경성 섬유로 모양체 신경절에 다시 연접하고, 절후섬유가 동공 괄약근을지배한다. 우리의 실험결과를 토대로 예상해 볼 수 있는 가설은 자침에 의해 자극된 PAG와 솔기핵과의 연접 이후 rVLM에 영향을미쳐 결과적으로 심혈관계의 억제성 반응의 유발되고, PAG와 E.W.N과의 부교감 억제성 연접에 의한동공크기의 산대이다. 하지만, 이러한 가설을 정확하게 해석하기 위해서는 중추신경계의 활동을 관찰해야만 가능하다.

제안 방법

이 설문지는 자침으로 유발되는 특정 감각인 "득기"의 정도를 평가한다. 설문 항목의 감각은 자침 시, 시술자의 수기로 인해 유발되는 "득기(DeQi)"와 득기 와는 구분되는 바늘에 찔린듯한 감각(Pain only)으로 나누어 평가하였다. Table 4에서 보여지는 것과 같이 "DeQi"와 "Pain only"은 sham군에 비해 자침군에서 모두 유의성 있는 높은 값을 나타낸다.
Acupuncture sensatione 피험자가 각 실험에서 인가된 자극에 대해 총21가지 감각으로 이루어진 설문지를 작성하여 평가된다. 설문은 Vincent[19] 가 개발하여 한국어로 번안된 설문을 사용하였다.
각 실험군은 앉은 자세에서 자침하는 그룹(SitV), 누운 자세에서 자침하는그룹(SupV), 앉은자세에서 sham 자침 그룹(SitS)과 누운 자세에서 sham 자침 그룹(SupS)으로 구성된다(Table 1). 실험의 순서는 무작위로 선별되었으며 실험은 최소한 1일의 간격을 두고 4번 수행되었다.
자극하였다. 내관의 자침은 일회용 호침(AcuPrime, stainless steel, ∅ 0.3×40mm, 동방침구제작소, 한국)을 이용하여, 약 10~ 15mm깊이로 삽입한후, 0.5Hz의 수기 자극을 인가하였다. 대조군으로 설정한 sham군의 자극은 같은 업체의 제품으로, 호침 끝의 바늘이 뭉툭하게 처리되고 침병 안으로 호침의 일부가 밀려들어가게 제작된 것을 사용하였다.
5Hz의 수기 자극을 인가하였다. 대조군으로 설정한 sham군의 자극은 같은 업체의 제품으로, 호침 끝의 바늘이 뭉툭하게 처리되고 침병 안으로 호침의 일부가 밀려들어가게 제작된 것을 사용하였다. 따라서 실험의 피험자가 침이 삽입된 것으로인식하게 하였으며 그후침을찔러 넣지 않은 채 피부 표면을 가볍게 누르는 자극으로 수기자극을 대신하게 설계하였다.
두 번째, 서로 다른 자세로 유발된 자율신경계의 다른 상태가 침의 효과에 미치는 영향에 대한평가이다. 이는침 이전의 자율신경계의 기본 상태가 이후에 발생하는 침 자극에 대해 반응하는 양상을 평가하고자 하는 것이다.
대조군으로 설정한 sham군의 자극은 같은 업체의 제품으로, 호침 끝의 바늘이 뭉툭하게 처리되고 침병 안으로 호침의 일부가 밀려들어가게 제작된 것을 사용하였다. 따라서 실험의 피험자가 침이 삽입된 것으로인식하게 하였으며 그후침을찔러 넣지 않은 채 피부 표면을 가볍게 누르는 자극으로 수기자극을 대신하게 설계하였다.
결과를 보고 하고 있다. 본 실험에서는 강한 자극은 아니지만, 피험자가 침을 맞고 있다는 믿음을 주기 위해 침병을 이용하여 경혈 부위를 살짝 누르는 자극을 인가했다.
본 실험을 통해 침이 효과를 평가하기 위해 생리학적 모니터링을 가능하게 하는 동공, 심장과 같은 효과기의 관찰과 함께 fMRI와 같은 뇌기능영상(functional brain imaging) 을 통해 말단부의 효과기 를 조절하는 자율신경 조절중추를 함께 관찰해 야 하는 필요성을 확인하였다.
실험은 총 17분간 동공 크기와 심전도를 측정 한다. 첫 번째 자극은 측정 이후 5분 후에 1분간 주어지고, 첫 번째 자극 종료 후 다시 5분 후에 두 번째 자극이 1분간 주어진다.
된다. 이러한 졸음이 심박수와 동공 크기의 변화에 미치는 영향을 평 가하기 위해 졸음 정도와 각 변화율의 상관분석을 수행 하였다. 졸음 정도의 개체 간 차이를 고려하기 위해 base period 졸음 정도에 대한 상대적인 값으로 고려하고, 심박수와 동공크기의 변화는 자극을 인가한 1 분 이후의 5분 데이터(1st, 2nd resting period)의 변화율을 분석 에 사용하였다.
임상에서의 침의 효과는 환자를 치료하고 환자가 치유됨으로써 그 효과를 평가한다. 이러한 "현상" 을 설명하고자 노력들은 오랫동안 이어져오고 있으며, 순경감전현상과 같은 고대 한의학의 경락, 경혈 이론으로 침의 효과기전을 설명하기도 하고 근육의 이완 또는 혈액의 순환으로 침의 치료 효과가 발현되는 기전을 설명하기도 한다[1].
자극 이후 유발된 심박수와 동공크기의 변화에 자세가 미치는 영향을 평가하기 위해 자극의 효과가 큰 자침군에 대해 비교하였다. 자침 후 앉은자세의 심박수 감소는 2번의 침 자극에 대해 각각 7.
자세가 자침의 효과에 미치는 영향을 평가하기 위하여 자율신경 계의 다른 상태를 가지는 앉은 자세와 누운 자세를 취하고, 자율신경계의 변화를 유발하기 위해 내관(PC 6)에 acupuncture와 sham acupuncture로 각각 자극한 후, 자율신경계의 변화를 반영하는 심박수와 동공 크기를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
자세의 영향을 평가하기 위해 자극을 인가하기 전에 측정된 base period를 분석한 결과, 앉은 자세의 더 큰 심박수와 누운 자세의 작은 동공 크기를 관찰하였다. 이를 통해 앉은 자세는 교감신경계의 활동이 증가되고, 누운 자세는 부교감신경계의 활성이 증가됨을 확인하였다.
자침의 영향을 평가하기 위해 대조군인 sham acupuncture 실험군을 피부를 뚫지 않는 비침습적 자극으로 설계하였다. 자침군에서 유발된 심박수와 동공크기의 변화에 비해 sham군의 변화는 그 정도가 작지만, sham군의 심박수와 동공 크기의 변화는 자극에 대해 통계적으로 유의한 변화를 보인다(Table 2).
침이 자율신경계에 미치는 영향을 평가하기 위해 심박수와 동공 크기를 측정하고, 각 1분간의 평균크기를 계산하여 관찰하였다. 제시한 자극의 효과를 평가하기 위해 자극을 인가하기 전 1 분(4분→5분)과, 첫 번째 자극이 인가된 분(5분→6분), 두 번째 자극이 인가된 1분(11분→12분)의 심박수와 평균크기를 비교하였다.
이러한 졸음이 심박수와 동공 크기의 변화에 미치는 영향을 평 가하기 위해 졸음 정도와 각 변화율의 상관분석을 수행 하였다. 졸음 정도의 개체 간 차이를 고려하기 위해 base period 졸음 정도에 대한 상대적인 값으로 고려하고, 심박수와 동공크기의 변화는 자극을 인가한 1 분 이후의 5분 데이터(1st, 2nd resting period)의 변화율을 분석 에 사용하였다.
침이 자율신경계에 미치는 영향을 평가하기 위해 심박수와 동공 크기를 측정하고, 각 1분간의 평균크기를 계산하여 관찰하였다. 제시한 자극의 효과를 평가하기 위해 자극을 인가하기 전 1 분(4분→5분)과, 첫 번째 자극이 인가된 분(5분→6분), 두 번째 자극이 인가된 1분(11분→12분)의 심박수와 평균크기를 비교하였다.
자세 이다. 특정한 자세가 유발하는 자율신경계의 상태를 평가하기 위해 자극 방법과 자세 형태에 따라 정의되는 4개의 각 실험군에 대해서 자극을 인가하기 전인 base period 5분과 자침을 한이 후의 12분의 심박수와 동공 크기를 각각 비교하였다(Fig. 2). 앉은 자세와 누운 자세의 평균 심박수는 각각 74.
피험자는 각 실험이 끝난 후, 인가된 자극에 대한 침감(Acupuncture sensation)과 졸음 정도를 평가하는 설문지 를 작성 한다. 침감은 21개 종류의 감각으로 구성된 설문지를 사용하고, 졸음정 도는 Stanford sleepiness scale (SSS)[17] 을 사용하여 평가하였다.
0세)이 실험에 참가하였으며, 피험자는 모든 실험에 대한 충분한 설명을 받고 행해지는 모든 실험절차에 동의하였다. 피험자는 실험 전, 충분한 수면을 취하고 흡연과 카페인 섭취, 기타 약물의 복용을 제한하였으며, 공복 상태에서 실험에 참가하였다.
피험자는자침을 기준으로실험 기간을 세 구간(baseperiod: 자침 전 5분, first resting period: 첫 번째 자극 후부터 두 번째 자극전까지 의 5분, second resting period: 두 번째 자극 후부터 실험이 끝날 때까지의 5분)으로 나누어 졸음의 정도를 기억하고 실험을 마친 후 졸음 상태를 설문지를 통해 기술하였다. 피험자의 졸음상태는 자극 전에 비해 다소 증가하며 시간이 경과함에 따라 증가하는 양상을 보이지만, 졸음의 상태는 SitS 실험군을 제외한 나머지 실험군에서 통계적으로 유의하게 차이를 보이지 않는다(Fig.

대상 데이터

x으로 개발된 분석 프로그램을 이용하여 심박수와 자율신경 시스템의 활성정도의 비침습적인 빙법으로 평가하는 HRV를 계산하였다. 동공 영상은 암실에서 측정이 가능하도록 적외선 카메라(660D, Watec, Japen)와 적외선 반사경으로 구성된 시스템으로 본 연구팀에서 제작[14]하여 사용하였다. 동공 크기 측정시스템은 30frame/sec의 시간주파수와 0.
자침 혈위는 정신질환 및 소화기질환에 사용하는 내관(PC₆)을 선택하여 자극하였다. 내관의 자침은 일회용 호침(AcuPrime, stainless steel, ∅ 0.
특정 한 자율신경질환이나 안과 질환, 심장질환을 가지고 있지 않은 정상인 10명(24.3±2.0세)이 실험에 참가하였으며, 피험자는 모든 실험에 대한 충분한 설명을 받고 행해지는 모든 실험절차에 동의하였다. 피험자는 실험 전, 충분한 수면을 취하고 흡연과 카페인 섭취, 기타 약물의 복용을 제한하였으며, 공복 상태에서 실험에 참가하였다.

데이터처리

066mm/pixel의 공간주파수를 가진다. 동공 크기는 획득된 동공 영상으로부터 MatLab 7.0으로 개발한 분석 프로그램[15, 16]을 이용하여 추산하였다.
모든 데이터는 평균±표준오차로 나타내었으며 각 실험군 간의 측정 지표차이는 student's t-test 분석 방법을 통해 유의성을 검정하였고, 측정 지표의 개체간 영향의 분석은 pearson 상관분석을 수행하였다.
심전도는 16 channel (PowerLab 16/30, AD instrument)과 동일 회사의 ECG 측정용 Amp를 사용하여 측정하였으며, Matlab 7.x으로 개발된 분석 프로그램을 이용하여 심박수와 자율신경 시스템의 활성정도의 비침습적인 빙법으로 평가하는 HRV를 계산하였다. 동공 영상은 암실에서 측정이 가능하도록 적외선 카메라(660D, Watec, Japen)와 적외선 반사경으로 구성된 시스템으로 본 연구팀에서 제작[14]하여 사용하였다.
이러한 득기가 심박수와 동공 크기 변화량에 미치는 영향을 평가하기 위해 상관분석을 수행하였다. 분석에 사용한 심박수와 동공크기의 변화량은 자극 바로 이전 1분 데이터에 대한 각각의 1분간자극구간의 변화율을사용하였다.

이론/모형

설문은 Vincent[19] 가 개발하여 한국어로 번안된 설문을 사용하였다. 이 설문지는 자침으로 유발되는 특정 감각인 "득기"의 정도를 평가한다.
한다. 침감은 21개 종류의 감각으로 구성된 설문지를 사용하고, 졸음정 도는 Stanford sleepiness scale (SSS)[17] 을 사용하여 평가하였다.

성능/효과

2) 실제 침 자극과 거짓 침 자극(sham acupuncture) 모두 심박수 감소와 동공 산대에서 유의한 차이를 보인다.
3) 앉은 자세는 교감신경계의 활동이 증가하고 누운 자세는 부교감신경계의 활동이 증가한다.
4) 앉은 자세에서 자침에 의한 심박수 감소가 더 크게 나타나고, 누운 자세에서 자침에 의한 동공 산대 량이 더 크게 나타난다.
Ohsawa는 경추 교감신경(cervical sympathetic nerves)과 3차 뇌신경(3rd cranial nerve)을 절단한 쥐의 전침 자극 이후 동공 반응을 관찰하였다. 그 결과로 전침 자극에 의해 유발된 동공의 산대반응은 부교감신경인 3차 뇌신경을 통해 유발됨을 주장한다. 즉, 자침을 통한 체성 감각이 부교감신경계의 활동을 억제시키는 역할을 하기 때문이라는것이 그의 설명이다.
본 실험을 통해 침이 심박수의 감소와 동공 크기의 산대를 유발하는 것을 발견하였다(Table 2). 두 번의 자침에 대해 심박수와 동공 크기는 즉각적이고 일시적인 심박수의 감소와 동공의 산대 반응을 보인다.
분석 결과, 졸음 정 도와 심박수와 동공크기 변화량 사이에는 자세와 침의 형태에 상관없이 상관관계가 없음을 확인하였다. Pearson 상관계수는 각각 0.
위 에서 언급한 바와 같이 자극 이후, 심박수의 감소와 동공의 산대는 자극의 형태와 상관없이 모두 유의한 변화를 보였다. 하지 만, 자침 군의 경우 sham군에 비해 더 큰 심박수 감소와 더 큰 동공의 산대를 보인다.
작은 동공 크기를 관찰하였다. 이를 통해 앉은 자세는 교감신경계의 활동이 증가되고, 누운 자세는 부교감신경계의 활성이 증가됨을 확인하였다. 이러한 자세에 따른 심박수는 Okubo[25]등이 수평 하게 누운 자세에 비해 등받이가 있고 목 지지대는 없는 의자에 앉은 자세에서 교감신경계의 활동이 증가함을 보인 결과와 같다.
이상의 결과를 통해, 자침은 자율신경계의 변화를 유발하며 특정한 자세로 유발된 자율신경계의 상태는 자침이 유발하는 자율신경계의 변화에 영향을 미치는 것을 확인하였다.
64%에 해당한다. 자극 이후 동공 산대 량 각 실험군마다 차이가 있으나, 심박수의 변화와 마찬가지로 모든 실험군에서 통계적으로 유의하게 산대되었다(Table 1).
자극 이후, 피험자의 심박수는 첫 번째 자극과 두 번째 자극에 대해 각각 평균 5.6, 6.6 bpm (73.8→68.2, 67.2 bpm) 만큼 감소하고, 자극이 끝난 후 다시 증가하는 형태를 보였다. 심박수는 피험자의 자세나 자극의 형태와 상관없이 모든 실험군에서 자극 전후의 통계적으로 유의한 수준의 차이를 보인다.
결과를 얻었다. 침과 자세에 상관없이 모든 실험군에서 자침이후에 HRV의 LF와 HW가증가하였으며, 자세나자극에 따른 그 증가 정도의 차이가 없었다.
실험의 순서는 무작위로 선별되었으며 실험은 최소한 1일의 간격을 두고 4번 수행되었다. 피험자는 방음 처리된 암실(4 LUX)에서 실험자가 요구하는 자세를 취 한 후, 환경에 적응하기 위해 10분간 안정을 취하였다.
마친 후 졸음 상태를 설문지를 통해 기술하였다. 피험자의 졸음상태는 자극 전에 비해 다소 증가하며 시간이 경과함에 따라 증가하는 양상을 보이지만, 졸음의 상태는 SitS 실험군을 제외한 나머지 실험군에서 통계적으로 유의하게 차이를 보이지 않는다(Fig. 3). 졸음 점수는 평균 2, 3점으로 집중하는 상태이거나 다소 긴장이 풀려있는 상태이다.

후속연구

유발한 결과일 수도 있다. 따라서 추후 피험자의 기대가 자침 효과에 미치는 영향에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 보인다. 자침의 효과는 환자의 기본적인 생리적 상태에 의존하여 달라진다는 믿음들이 있다.
이는 인체가 가질 수 있는 다양한 상태에 대해서 동일한 자극이 상황마다 다른 변화를 유발할 수 있을 것이라는 가설에서 시작되었다. 만약, 이러한 가설이 사실이라면 실제 임상에서 환자를 치료하는데 있어 더욱 효과적인 방법을 제안할 수 있을 것이다.
이러한 결과는 자극 전 자율신경계의 기본 상태가 이후 자극에 대해 영향을 미치는 것으로 보여진다. 하지만, 피험자 수를 증가시키고 자침이 심박수의 감소와 동공 산대를 동시에 유발하는 기 전에 대한 연구와 같은 추가 실험 이 선행된 후에야 자세가 미치는 영향에 대한해석이 정확하게 이루어질 수 있을것이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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