[논문]맥진기를 이용한 새로운 부침맥 판단 방법

김성훈; 김재욱; 이유정; 김근호; 김종열

맥진기를 이용한 새로운 부침맥 판단 방법
New Algorithm of Determining the Floating and Sinking Pulse with a Pulse Diagnosis Instrument 원문보기

동의생리병리학회지 = Journal of physiology & pathology in Korean Medicine, v.23 no.6, 2009년, pp.1221 - 1225

김성훈 (한국한의학연구원) , 김재욱 (한국한의학연구원) , 이유정 (한국한의학연구원) , 김근호 (한국한의학연구원) , 김종열 (한국한의학연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

The pulse diagnosis is an important and universally used method in Oriental Medicine. Since the traditional method of palpating the pulse relies on the subjective sense in the fingers of an Oriental Medical Doctor(OMD), there has been continued need for more objective method for pulse diagnosis. Recently, various pulse analyzers have been developed to meet such objective palpation and interpretation. However, most of these attempts were not successful to replace OMD's own palpation by fingers. To improve the performance of the pulse analyzers, one should develop machine-appropriate interpretations for the pulse images in the literature, in addition to the improvement in the repeatability and reproducibility. One of such widely-used pulse images to be interpreted is the floating and sinking pulse. The floating and sinking pulses are the two representative pulse images informing us how strong pressure one should apply to obtain the maximal pulse strength. A previous study suggested a convenient and unified measure for the floating and sinking pulses by defining the coefficient of the floating-sinking pulse(CFS). We found the original definition of the CFS could be erroneous under some situations. To improve the performance, we introduce new CFS algorithm for determining the floating and sinking pulse with a pulse analyzers(3-D MAC). To test the performance of the newly suggested algorithm, we conducted a clinical study comparing the agreement ratio with the floating and sinking pulse diagnosis by the OMDs. We found that, among the subjects who are diagnosed with having either the floating pulse or sinking pulse, the new CFS algorithm showed 55.3% diagnosis rate and 73.0% concordance rate, which are about 3% and 6% improvement in the diagnosis rate and agreement rate, respectively, compared to the original CFS algorithm.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는, (1) 기존 CFS 방법에 대해 간략히 알아보고, (2) 이 방법을 3-D MAC 맥진기에 적용했을 때, 한의사의 부침맥 판단을 충실히 반영하지 못하는 영역에 대해 논하고, (3) 이러한 문제점을 개선하기 위해 한의사의 실제 부침맥 판단 방법에 더 충실한 알고리즘을 제안하고자 한다. 마지막으로 본 연구에서 제안한 새로운 부침맥 판단 방법과 한의사의 임상 판단과의 정확률을 비교함으로써 기존 CFS 방법보다 더 높은 판단율과 정확률을 얻은 결과를 발표하고자 한다. 이에 우선하여, 한의학적 문헌을 통해 부침맥의 정의에 관해 살펴보고 실제 임상에서 널리 쓰이는 한의사의 부침맥 판단 방법에 대해 알아보겠다.
본 논문에서는, (1) 기존 CFS 방법에 대해 간략히 알아보고, (2) 이 방법을 3-D MAC 맥진기에 적용했을 때, 한의사의 부침맥 판단을 충실히 반영하지 못하는 영역에 대해 논하고, (3) 이러한 문제점을 개선하기 위해 한의사의 실제 부침맥 판단 방법에 더 충실한 알고리즘을 제안하고자 한다. 마지막으로 본 연구에서 제안한 새로운 부침맥 판단 방법과 한의사의 임상 판단과의 정확률을 비교함으로써 기존 CFS 방법보다 더 높은 판단율과 정확률을 얻은 결과를 발표하고자 한다.
앞서 설명한 기존 부침맥 측정 방법의 문제점을 해결하기 위해서 새로운 부침맥 판단 방법을 제안한다. 3-D MAC 맥진기를 이용하여 Fig.
마지막으로 본 연구에서 제안한 새로운 부침맥 판단 방법과 한의사의 임상 판단과의 정확률을 비교함으로써 기존 CFS 방법보다 더 높은 판단율과 정확률을 얻은 결과를 발표하고자 한다. 이에 우선하여, 한의학적 문헌을 통해 부침맥의 정의에 관해 살펴보고 실제 임상에서 널리 쓰이는 한의사의 부침맥 판단 방법에 대해 알아보겠다.

제안 방법

앞서 설명한 기존 부침맥 측정 방법의 문제점을 해결하기 위해서 새로운 부침맥 판단 방법을 제안한다. 3-D MAC 맥진기를 이용하여 Fig. 2, Fig. 3과 같은 가압에 따른 맥압을 측정 후, 한의사의 부침맥 판단을 그대로 모사하기 위해 Fig. 6처럼 가볍게 눌렀을 때의 맥압을 1, 2단계 맥압의 평균으로, 세게 눌렀을 때의 맥압을 4, 5단계 맥압의 평균으로 생각하여 식 2처럼 가볍게 눌렀을 때와 세게 눌렀을 때의 맥압의 차이를 보고 가볍게 눌렀을 때가 세게 눌렀을 때보다 맥압이 크면 부맥으로, 세게 눌렀을 때가 가볍게 눌렀을 때보다 맥압이 크면 침맥으로 판단하게 된다.
맥파 측정을 위해 3-D MAC 맥진기를 사용하였다. 이 맥진기는 5개의 압력 센서가 십자형태의 어레이로 배열되어 있고, 가압력을 변화시키면서 자동으로 가장 높은 맥압이 가운데 센서에 오도록 설계되어 있으며 맥파는 좌측 요골동맥 상의 맥진위치인촌, 관, 척 3부위에서 측정하였다. 정확한 맥진 위치를 찾기 위해 숙련된 오퍼레이터가 맥진 센서를 각각의 맥진 부위에 위치시킨 다음 측정을 하였다.
이 방식은 보간법으로 인한 오류를 줄일 수 있을 뿐 아니라 한의사가 부침맥 판단하는 방법을 그대로 모사하고 있어 한의사의 부침맥 판단과 좀 더 가까운 결과를 낼 수 있다. 이를 이용하여 촌, 관, 척 모두를 진맥하여 부침맥을 판단하는 경우, Table 1의 부침맥 판단 규칙에 따라 Fig. 7과 같은 흐름도로 부침맥을 판단하는 방법을 제안한다.
특히, CFS 방법은 보간법을 사용하므로 오류가 발생할 수 있고 복잡한 계산 수행으로 실용적이지 못한 단점이 있다. 이에, 이 논문에서는 부맥과 침맥을 판단하기 위해 맥위(脈位)의 천심(淺深) 정도가 아니라 2번의 진맥에서의 맥압 강도 변화를 새로운 부침계수로 설정하고 부침맥 판단 방법을 제안하였다. 이를 검증하기 위해서 한의사 2명의 부침맥 판단이 일치한 181명을 대상으로 3-D MAC 맥진기를 이용하여 그림 7의 흐름도를 따라 부침맥을 판단해 본 결과, 55.
피험자는 실험 하루 전부터 흡연과 음주를 금하였으며, 실험 전 30분 동안 휴식을 취한 후 앉은 자세에서 맥파를 측정하였다. 임상 경력 5년 이상의 한의사 2명으로부터 촌, 관, 척을 동시에 진맥후 부맥, 침맥, 판단 보류 3가지 판단을 각각 하게 하였다. 피험자 465명중에 한의사 2명의 부침맥 판단이 완전히 불일치(51명)하거나 부침맥 판단을 보류한 경우(191명), 맥진 데이터가 없는 경우(42명)를 제외한 181명에 대하여 분석을 시행하였다.
이 맥진기는 5개의 압력 센서가 십자형태의 어레이로 배열되어 있고, 가압력을 변화시키면서 자동으로 가장 높은 맥압이 가운데 센서에 오도록 설계되어 있으며 맥파는 좌측 요골동맥 상의 맥진위치인촌, 관, 척 3부위에서 측정하였다. 정확한 맥진 위치를 찾기 위해 숙련된 오퍼레이터가 맥진 센서를 각각의 맥진 부위에 위치시킨 다음 측정을 하였다.
즉, α, β는 부침계수의 산포도(scatter plot)를 참조하여 초기 값을 α는 5, β는 90으로 정하고 α, β를 변화시키면서 기존 CFS를 이용한 방법의 판단율보다 높으면서 정확률이 가장 높은 α, β 값을 찾은 결과 α는 15로, β는 100으로 정하였다.
1과 같은 가압력 대비 맥압의 그래프(PH-curve)를 제안하여 부맥과 침맥을 판단하였다¹⁰⁾. 즉, 가압력 대비 맥압의 그래프에서 가압이 작을 때 맥압이 크면 부맥으로, 가압이 클 때 맥압이 크면 침맥으로 판단하는 방법을 제안하였다.
본 실험에 참여한 피험자는 건강에 문제가 없는 사람으로서 심혈관질환의 소견이 없으며 관련 약물섭취를 하지 않은 20대 남자(210명), 20대 여자(179명), 60대 남자(25명), 60대 여자(51명) 총 465명이다. 피험자는 실험 하루 전부터 흡연과 음주를 금하였으며, 실험 전 30분 동안 휴식을 취한 후 앉은 자세에서 맥파를 측정하였다. 임상 경력 5년 이상의 한의사 2명으로부터 촌, 관, 척을 동시에 진맥후 부맥, 침맥, 판단 보류 3가지 판단을 각각 하게 하였다.

대상 데이터

피험자 465명중에 한의사 2명의 부침맥 판단이 완전히 불일치(51명)하거나 부침맥 판단을 보류한 경우(191명), 맥진 데이터가 없는 경우(42명)를 제외한 181명에 대하여 분석을 시행하였다. 181명의 남녀, 연령 분포는 Table 2와 같으며 이중에서 94명이 부맥으로 87명이 침맥으로 한의사에 의해 판단되었다. Fig.
본 실험에 참여한 피험자는 건강에 문제가 없는 사람으로서 심혈관질환의 소견이 없으며 관련 약물섭취를 하지 않은 20대 남자(210명), 20대 여자(179명), 60대 남자(25명), 60대 여자(51명) 총 465명이다. 피험자는 실험 하루 전부터 흡연과 음주를 금하였으며, 실험 전 30분 동안 휴식을 취한 후 앉은 자세에서 맥파를 측정하였다.
임상 경력 5년 이상의 한의사 2명으로부터 촌, 관, 척을 동시에 진맥후 부맥, 침맥, 판단 보류 3가지 판단을 각각 하게 하였다. 피험자 465명중에 한의사 2명의 부침맥 판단이 완전히 불일치(51명)하거나 부침맥 판단을 보류한 경우(191명), 맥진 데이터가 없는 경우(42명)를 제외한 181명에 대하여 분석을 시행하였다. 181명의 남녀, 연령 분포는 Table 2와 같으며 이중에서 94명이 부맥으로 87명이 침맥으로 한의사에 의해 판단되었다.

이론/모형

. 이 방법은 각 가압 단계별 5초간 맥압의 평균을 구한 후(Fig. 3) 스플라인 보간법(spline interpolation)을 이용하여 Fig. 4와 같은 가압력 대비 맥압 그래프(PH-curve)를 그린다. 그 후 식 1을 이용하여 부침계수(CFS)를 계산하게 되고 CFS가 5보다 크면 침맥으로 5보다 작으면 부맥으로 판단하게 된다.

성능/효과

기존 CFS 방법은 부침계수를 단일 잣대위에서 연속성을 갖는 계수로 나타낼 수 있고, 본 연구에서 제안한 새로운 CFS 방법은 한의사의 부침맥의 진단 방법을 잘 모사해서, 기존 방법에서 나타날 수 있는 오류를 피할 수 있다. 따라서, 두 방법의 이점을 동시에 사용하면 현재보다 더 신뢰성 높은 부침맥의 정량화를 구현할 수 있다.
기존 방법과의 비교를 위해 식 1을 이용하여 부침맥을 판단해 본 결과 181명중에서 94명을 판단하고 그 중에서 63명이 일치하여 51.9%의 판단율과 67.0%의 정확률을 나타내었다. 이는, 제안한 부침맥 판단 방법이 기존 부침맥 판단 방법보다 판단율과 정확률에서 더 좋은 결과를 나타내 주고 있음을 의미한다.
두 번째는, CFS로 부침맥을 판단하는 방법이 실제 한의사가 부침맥을 판단하는 방식을 그대로 모사하고 있지 않아서 실제 한의사의 판단과 다를 확률이 높다. 즉, 한의사가 부침맥을 판단할 때는 CFS처럼 맥압의 최고값이 나타나는 깊이의 정도가 중요 하기 보다는 2번의 진맥(가볍게 눌렀을 때와 세게 눌렀을 때)에서의 맥압 강도 변화를 더 중요하게 생각한다.
0%의 정확률을 나타내었다. 부맥의 정확률은 76.4%였으며 침맥의 정확률은 64.7%였다. Table 3은 181명에 대한 부침맥 판단 결과이다.
선택된 피험자 181명중 100명이 판단되어 55.3%의 판단율을 나타내었으며 판단 받은 100명중 73명의 부침맥이 한의사의 판단과 일치하여 73.0%의 정확률을 나타내었다. 부맥의 정확률은 76.
0%의 정확률을 나타내었다. 이는 기존방법보다 판단율과 정확률이 각각 3%, 6% 정도 증가했을 뿐 아니라 선행 연구에서 제시한 판별 기준의 논리적인 문제점을 보완했다. 또한 제안한 방법은 보간법을 사용하지 않아 간단한 사칙연산만으로도 부침 판별이 되어 실용적가치가 높다.
0%의 정확률을 나타내었다. 이는, 제안한 부침맥 판단 방법이 기존 부침맥 판단 방법보다 판단율과 정확률에서 더 좋은 결과를 나타내 주고 있음을 의미한다.
이에, 이 논문에서는 부맥과 침맥을 판단하기 위해 맥위(脈位)의 천심(淺深) 정도가 아니라 2번의 진맥에서의 맥압 강도 변화를 새로운 부침계수로 설정하고 부침맥 판단 방법을 제안하였다. 이를 검증하기 위해서 한의사 2명의 부침맥 판단이 일치한 181명을 대상으로 3-D MAC 맥진기를 이용하여 그림 7의 흐름도를 따라 부침맥을 판단해 본 결과, 55.3%의 판단율과 73.0%의 정확률을 나타내었다. 이는 기존방법보다 판단율과 정확률이 각각 3%, 6% 정도 증가했을 뿐 아니라 선행 연구에서 제시한 판별 기준의 논리적인 문제점을 보완했다.

후속연구

이는 기존방법보다 판단율과 정확률이 각각 3%, 6% 정도 증가했을 뿐 아니라 선행 연구에서 제시한 판별 기준의 논리적인 문제점을 보완했다. 또한 제안한 방법은 보간법을 사용하지 않아 간단한 사칙연산만으로도 부침 판별이 되어 실용적가치가 높다.
판단율과 정확률을 더 높이기 위해서는 한의사의 맥진을 그대로 모사하는 2단계 가압 기능, 맥 위치 자동 탐지 기능, 촌, 관, 척 3부위를 동시에 측정할 수 있는 기능을 가진 맥진기 개발 등과 같은 방법으로 맥진 측정시의 오류를 줄이거나 새로운 부침맥 판단 규칙을 찾아 적용할 수 있을 것이다. 또한, 한의사 진맥시의 오진을 줄이기 위해, 부침맥의 판단 기준을 더욱 엄격히 적용해서 부맥과 침맥을 판단하는 판단율을 더 줄이는 방법도 제안해 볼 수 있다.
따라서, 두 방법의 이점을 동시에 사용하면 현재보다 더 신뢰성 높은 부침맥의 정량화를 구현할 수 있다. 이번 연구를 통해 기존의 부침맥 정량화 방법보다 더 안정화 된 부침맥 정량화 방법을 제안하여 맥진의 정량화에 이바지하고 한의학 진단의 객관성을 확보함으로서, 한방 의료기기의 신뢰성을 높이는데 기여할 것으로 기대된다.
판단율과 정확률을 더 높이기 위해서는 한의사의 맥진을 그대로 모사하는 2단계 가압 기능, 맥 위치 자동 탐지 기능, 촌, 관, 척 3부위를 동시에 측정할 수 있는 기능을 가진 맥진기 개발 등과 같은 방법으로 맥진 측정시의 오류를 줄이거나 새로운 부침맥 판단 규칙을 찾아 적용할 수 있을 것이다. 또한, 한의사 진맥시의 오진을 줄이기 위해, 부침맥의 판단 기준을 더욱 엄격히 적용해서 부맥과 침맥을 판단하는 판단율을 더 줄이는 방법도 제안해 볼 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	다양한 맥진기들이 개발되었음에도 불구하고 임상에서 활용도가 낮은 이유는 무엇인가?	그런데, 다양한 맥진기들이 개발되었음에도 불구하고 임상에서 활용도가 낮은 것이 사실이다. 가장 큰 이유로는 신뢰성과 재현성의 부족을 들 수 있고 그 다음으로는 한의학 맥진 이론을 공학적으로 충분히 구현하지 못했다는 것을 지적할 수 있다. 맥진기가 실제 임상에서 활용되려면 한의사들의 맥진결과와 같이 27개의 맥상을 구분할 수 있어야 하는데, 현재 신뢰할 만한 맥상 구분 결과를 내놓지 못하고 있다.
	맥진의 문제를 해결하기 위해 개발된 맥진기에는 어떤 것들이 있는가?	이를 해결하기 위해서 예전부터 많은 맥진기들이 개발되어 왔다. 그 예로서, 60년대 경희대학교 이봉교 교수가 개발한 맥진기를 시작으로 희수식, 전자식(Medira, 네오미스) 맥진기가 있고1) 최초로 로봇 시스템을 도입한 맥진기(3-D MAC, (주)대요메디)가 있다. 희수식과 전자식 맥진기는 맥상 측정과 분석 방법의 재현성 문제를 해결하지 못했으며, 이후 개발된 3-D MAC 맥진기는 앞선 맥진기들의 문제점을 보완하여 맥진 측정과정의 재현성을 검증하고 장비의 신뢰성을 확보하였다2).
	희수식과 전자식 맥진기는 어떤 문제점을 가지고 있는가?	그 예로서, 60년대 경희대학교 이봉교 교수가 개발한 맥진기를 시작으로 희수식, 전자식(Medira, 네오미스) 맥진기가 있고1) 최초로 로봇 시스템을 도입한 맥진기(3-D MAC, (주)대요메디)가 있다. 희수식과 전자식 맥진기는 맥상 측정과 분석 방법의 재현성 문제를 해결하지 못했으며, 이후 개발된 3-D MAC 맥진기는 앞선 맥진기들의 문제점을 보완하여 맥진 측정과정의 재현성을 검증하고 장비의 신뢰성을 확보하였다2).

참고문헌 (10)

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김경철, 신순식, 강희정, 차철용. 맥진의 현대적인 객관화 연구를 위한 기반조사 - I. 기계적 측정법에 대한 비교연구 -.동의생리병리학회지 17(5):1147-1150, 2003

원문보기 상세보기
陸小左, 付娟, 那淑麗, 趙松雪. ？圖的簡簞判別. 天津中？學院學報, 22(3):4-5, 2003
徐元景. 牛欣, 中？脈診位數形勢屬性的檢測方法探討. 中國中西？結合雜志, 23(6):467-470, 2003
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이시우, 이유정, 이혜정, 강희정, 김종열. 압저항 센서와 가압 조절 로봇을 이용한 부침맥 검출에 관한 임상연구. 동의생리병리학회지 19(6):1673-1675, 2005

원문보기 상세보기
편작, 난경교주, 인민위생출판사, 1991
이시진, 박경 편역. 국역 빈호맥학, 대성문화사, 1992
김종열, 김경요, 고기덕. 맥진기의 문제점과 개선방안에 관한 연구. 대한한의진단학회지 3(1):28-36, 1998
비조복, 현대 중의 맥진학. 인민위생출판사, 2003

저자의 다른 논문 :

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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