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문제 정의
- 본 연구에서는 피험자들의 감정상태에 따라 같은 스트레스를 받을 경우 심박변이도에 어떠한 차이가 나는 지를 관찰하고, 또한 향기요법을 시행했을 경우에 피험자들의 감정상태에 따라 어떠한 효과의 차이가 나는 지를 관찰하고자 하였다.
- 이에 본 연구에서는 우울 지수에 따라 환자들을 분류하여 인위적으로 야기시킨 정신적 스트레스에 대하여 어떠한 차이가 있는지 비교하여 관찰하고, 또한 향기요법 시행 시 그 효과가 어떠한 차이를 보이는 지를 스트레스에 대한 생리적 반응 측정치 중 하나인 심박률 변동성(Heart rate variability, 이하 HRV)을 이용하여 비교하고 관찰한 결과 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
제안 방법
- (3) 5분 동안 세 자리 숫자에서 두 자리 숫자를 빼는 연산 스트레스를 시행하였다. 필기도구나 손가락 등을 이용하여 계산을 돕는 방법은 금지하였고 구두로 가능한 한 빨리 대답하도록 재촉하였다.
- 6개월 이상 질병을 앓아 온 환자 60명을 대상으로 우울지수를 측정하여 우울하지 않은 상태와 심한 우울상태로 나누어 정신적 스트레스를 가하기 전후, 향기요법시행 전후와 단순 휴식 전후의 HRV의 각종 지표를 비교하여 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
- BDI를 기준으로 하여 A군에는 BDI점수 9점 이하로 우울하지 않은 상태의 환자를 배정하고 B군에는 BDI점수 24점 이상으로 심한 우울상태인 환자를 나누어 배정하였다. 그 후 각 그룹에서 다시 대상자를 난수표를 이용한 추첨방식으로 향기 요법을 시행 받을 A-1군, B-1군을 시험군으로 배정하고 향기 요법을 시행 받지 않을 A-2군, B-2군을 대조군으로 무작위 배정하여 4군으로 나누었다.
- 다음 15분간 정신적 스트레스를 가한 후 다시 5분간 같은 방법으로 HRV를 측정하였다. 그 후 15분간 향기 요법용 향기(Lavender향)을 흡입하며 앙와위에서 휴식을 취하게 한 후 마지막으로 5분간 같은 방법으로 HRV를 측정하였다.
- BDI를 기준으로 하여 A군에는 BDI점수 9점 이하로 우울하지 않은 상태의 환자를 배정하고 B군에는 BDI점수 24점 이상으로 심한 우울상태인 환자를 나누어 배정하였다. 그 후 각 그룹에서 다시 대상자를 난수표를 이용한 추첨방식으로 향기 요법을 시행 받을 A-1군, B-1군을 시험군으로 배정하고 향기 요법을 시행 받지 않을 A-2군, B-2군을 대조군으로 무작위 배정하여 4군으로 나누었다.
- 먼저 편안한 의자에 앉아 10분간 안정을 취하게 한 후 5분간 HRV를 측정하였다. 다음 15분간 정신적 스트레스를 가한 후 다시 5분간 같은 방법으로 HRV를 측정하였다. 그 후 15분간 향기 요법용 향기(Lavender향)을 흡입하며 앙와위에서 휴식을 취하게 한 후 마지막으로 5분간 같은 방법으로 HRV를 측정하였다.
- 시험에 들어가기 전 피검자들은 의자에 등을 기대로 앉아 10분간 안정을 취하며 시험 시 주의사항 및 준수여부를 파악하였고 측정 시에는 앙와위 상태에서 측정하였다. 또한, 피검자는 검사 전 적어도 12시간 동안 알코올이나 카페인이 함유된 음료의 섭취, 흡연, 약물복용 등을 금지하고, HRV에 영향을 줄 수 있는 과도한 활동을 제한하고 일상생활을 하도록 하였다.
- 먼저 편안한 의자에 앉아 10분간 안정을 취하게 한 후 5분간 HRV를 측정하였다. 다음 15분간 정신적 스트레스를 가한 후 다시 5분간 같은 방법으로 HRV를 측정하였다.
- 필기도구나 손가락 등을 이용하여 계산을 돕는 방법은 금지하였고 구두로 가능한 한 빨리 대답하도록 재촉하였다. 새로운 숫자를 5~10초마다 제시하였으며 정답을 맞히지 못하면 정답을 알려주고 다음 뺄셈을 계속하도록 하였다9).
- 일중 변동에 따른 심박변이도의 변화를 배제하기 위해 검사는 오전 9시부터 12시 사이에 시행하였다. 시험실은 외부 환경에 의하여 피검자가 영향을 받지 않도록 하기 위하여 조명은 형광등 이외의 광원을 제거하였으며 검사 중에는 사람의 출입이나 동작을 금하였고 외부의 소음을 차단하고 온도는 23~25도 가량, 무풍상태로 유지되도록 하였다. 시험에 들어가기 전 피검자들은 의자에 등을 기대로 앉아 10분간 안정을 취하며 시험 시 주의사항 및 준수여부를 파악하였고 측정 시에는 앙와위 상태에서 측정하였다.
- 시험실은 외부 환경에 의하여 피검자가 영향을 받지 않도록 하기 위하여 조명은 형광등 이외의 광원을 제거하였으며 검사 중에는 사람의 출입이나 동작을 금하였고 외부의 소음을 차단하고 온도는 23~25도 가량, 무풍상태로 유지되도록 하였다. 시험에 들어가기 전 피검자들은 의자에 등을 기대로 앉아 10분간 안정을 취하며 시험 시 주의사항 및 준수여부를 파악하였고 측정 시에는 앙와위 상태에서 측정하였다. 또한, 피검자는 검사 전 적어도 12시간 동안 알코올이나 카페인이 함유된 음료의 섭취, 흡연, 약물복용 등을 금지하고, HRV에 영향을 줄 수 있는 과도한 활동을 제한하고 일상생활을 하도록 하였다.
- 실험군을 상대로 수증기증류법으로 추출한 Lavender oil을 200ml에 5방울 떨어뜨린 후 코로부터 50cm 정도의 거리에서 램프로 가열하여 발생하는 향을 앙와위에서 피험자의 자연스러운 호흡에 따라 15분간 흡입하게 하였다.
- 심박변이도 분석프로그램을 이용하여 스트레스를 가하기 전과 후, 향기 요법을 시행한 후와 단순 휴식 후의 시간영역 및 주파수영역의 측정값들을 비교하였다.
- 이러한 후각을 자극하기 위해서 주로 에센셜 오일이 사용되는데 그 종류가 500여종 이상에 이른다22). 여러 종류의 오일 중에서도 진정작용을 가진 오일이 스트레스로 인한 자율신경계의 불균형을 회복시키는데 가장 효율적일 것이라 생각하였고 시중에서 가장 흔하게 구할 수 있으며 스트레스에 대한 진정작용을 나타내는 오일로 보고된6) 자소유(Lavender)향을 선택하여 이번 연구에서 사용하기로 하였다.
- 연구 대상자들은 피험자 면담에 의해 연령, 성별, 체중, 키 등 일반 인적사항과 제외기준에 해당하지 않는지 파악하고 임상시험에 대한 충분한 설명을 듣고 피험자 동의서를 작성하였으며 원하지 않을 경우 언제라도 연구를 중단할 수 있도록 하였다.
- 이 연구에 사용된 기기는 SA-6000(MEDICORE Co. Ltd.)로 심박변이도 검사(Heart Rate Variability, HRV)는 검사 당일 대상자의 좌우 손목 내측과 좌측발목 내측에 센서를 부착하여 5분간 측정하였다.
- R-R 간격의 변이 정도를 관찰하고 시간축으로 재구성하여 최종적인 분석이 이루어지며 자율신경계의 상호작용에 대한 정보를 쉽게 제공하는 장점이 있다. 이 중 교감신경계의 상태를 반영하는 LF, 부교감신경계의 상태를 반영하는 HF, LF에 VLF의 영향을 배제하여 교감신경계의 상태를 반영한 LF Norm, 자율신경계의 균형도를 반영하는 LF/HF ratio를 분석하였다.
- 다음 15분간 정신적 스트레스를 가한 후 다시 5분간 같은 방법으로 HRV를 측정하였다. 이후 별다른 처지 없이 앙와위로 15분간 단순 휴식을 취하게 한 후 5분간 HRV를 측정하였다.
- 일중 변동에 따른 심박변이도의 변화를 배제하기 위해 검사는 오전 9시부터 12시 사이에 시행하였다. 시험실은 외부 환경에 의하여 피검자가 영향을 받지 않도록 하기 위하여 조명은 형광등 이외의 광원을 제거하였으며 검사 중에는 사람의 출입이나 동작을 금하였고 외부의 소음을 차단하고 온도는 23~25도 가량, 무풍상태로 유지되도록 하였다.
대상 데이터
- 국립중앙의료원 한방진료부에 2012년 2월 6일부터 2012년 4월 6일까지의 입원 환자들 중 30~50세 근골격계 질환 환자와 소화기계 질환 환자들을 선정하여 제외기준에 포함되지 않는 63명을 대상으로 하였고 시험 도중 탈락기준에 해당하는 3명을 제외한 60명이 본 연구에 참여하였다. 연구자는 본 연구의 목적과 내용에 대하여 피험자에게 상세히 설명을 하고, 임상시험 참여 동의서를 받은 후 연구를 시작하였다.
데이터처리
- 모든 시험 결과는 평균±표준편차로 표시하였으며, 통계처리는 SPSS for windows 12.0을 사용하였다.
- 동성 심박 사이의 R-R간격을 통계적으로 처리하는 기법으로 특정시간에서의 심박수나 pulse사이의 간격을 측정하여 처리하는 분석 방식이다. 이 중 평균 심박동수인 Mean-HRV, 전체 RR간격의 표준편차를 나타내는 SDNN을 분석하였다.
- 0을 사용하였다. 통계 방법으로 실험군과 대조군 각각에서 정신적 스트레스 시행 전후, 향기 요법 또는 휴식 전후에서 각 군의 HRV의 변화를 보기 위하여 paired t-test를 시행하여 p-value가 0.05 이하인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다.
이론/모형
- 본 연구에서 스트레스에 대한 반응을 측정하는 방법으로 사용한 것은 HRV기기이다. HRV는 비침습적이고 안정적이며 재현성이 높은 기계로 많은 연구에서 스트레스 측정의 지표로 사용되고 있다.
- 에서 시작되어 1980년대 후반 HRV가 급성 심근 경색 이후의 사망률을 예측하는 강력하고 독립적인 예측 인자라는 사실이 입증되면서 임상적 가치가 높아졌고 이후 HRV가 심장의 생리에만 국한된 것이 아니고 일반적인 자율신경계를 반영할 수 있다는 관점이 확산되면서 여러 가지 생리상황이나 질환에서의 연구도 많이 시행되었다. 심전도는 측정하는 시간에 따라서 24시간 데이터를 이용하는 장기분석(long term)과 5분 데이터를 이용하는 단기분석(short term)으로 나뉘는데, 이번 연구에서는 5분 데이터를 이용하는 단기분석법을 사용하였다.
- 환자들의 정신적 차이를 구분하기 위한 척도로 우울지수를 사용하기로 하였고 우울정도를 측정하기 위해 Beck 우울척도(Beck Depression Inventory:BDI)를 사용하였다. BDI는 21개의 문항, 4점 척도로 구성되고, 가능한 총점 범위는 0~63점으로 0~9는 우울하지 않은 상태, 10~15점은 가벼운 우울상태, 16~23점은 중한 우울상태, 24~63점은 심한 우울상태를 나타낸다7).
성능/효과
- (1) 총 15분간의 스트레스 유발시험 동안 1분마다 알람이 울리는 시계초침 효과음을 들려주어 주의집중을 어렵게 하였다.
- 1) Mean HRT는 네 군 모두에서 스트레스 자극 후에 상승되었다가 감소하였으나 유의성은 없었으며 군 사이에도 유의한 차이는 보이지 않았다.
- 1) 주파수영역 분석에서 스트레스 자극 후 LF값은 모든 군에서 유의하게 상승하였다가 3차 HRV 측정 시 감소하였으나 B군이 A군에 비해 상승폭은 높았으며 하강폭은 적었다.
- 1. 시간 영역 분석에서 스트레스 자극 후에 Mean HRT는 모든 군에서 상승하였고 SDNN은 모든 군에서 감소하였으며 A군과 B군 간에 감소폭에 차이는 있었으나 유의성은 없었다. 단순 휴식과 향기요법 시행 후에 Mean HRT는 감소하였고 SDNN은 단순 휴식군에 비해 향기요법을 시행한 군에서 다소 높게 증가하였지만 유의하지는 않았다.
- 2) HF값은 스트레스 자극 후 모든 군에서 감소하였다가 3차 HRV 측정 시 상승하였으나 B군에서 A군에 비해 상승폭과 감소폭이 적었으며 모든 군에서 유의성은 없었다.
- 2) SDNN은 모두 스트레스 자극 후에 감소하였는데 A군과 B군 감소 폭에 차이는 있었으나 유의성은 없었으며 3차 HRV 측정 시에 모두 상승하였는데 실험군(A-1군, B-1군)의 상승폭이 대조군(A-2군, B-2군)에 비해 다소 높았으나 역시 유의성은 없었다.
- 2. 주파수 영역 분석에서 스트레스 자극 후에 LF값은 모든 군에서 유의하게 상승하였다가 3차 HRV 측정 시 감소하였으나 B군이 A군에 비해 상승폭은 높았으며 하강폭은 적었다. HF값은 A, B군 모두에서 상승하였고 향기요법의 상승폭이 다소 컸으나 유의하지는 않았다.
- 3) LF Norm값은 모든 군에서 유의한 변화를 보였으며 스트레스 자극 후 증가하였다가 3차 HRV 측정 시 감소하였는데 B군에서 A군에 비해 상승폭과 하강폭 모두 현저히 큰 차이를 보였다.
- 3. LF/HF ratio에서 스트레스 전후와 단순 휴식이나 향기요법 전후에 수치의 변화가 가장 명확하게 나타났는데 A군에 비해 B군이 스트레스 자극 후의 상승 폭이 비교적 심했다. 단순 휴식 후 모든 군에서 수치가 감소했는데 B군의 감소폭이 A군에 비해 적었고 향기요법 시행 시 단순 휴식 후에 비해 감소 폭이 컸으며 A군에 비해 B군에서 더욱 두드러지게 감소하였다.
- 4) LF/HF ratio값은 모든 군에서 스트레스 자극 후에 상승하였다가 3차 HRV 측정 시에 감소하였는데 대조군과 실험군 사이에 유의한 변화를 보였다.
- 3) LF Norm값은 모든 군에서 유의한 변화를 보였으며 스트레스 자극 후 증가하였다가 3차 HRV 측정 시 감소하였는데 B군에서 A군에 비해 상승폭과 하강폭 모두 현저히 큰 차이를 보였다.
- LF/HF ratio 그래프의 양상을 관찰하였을 때, A군에 비해 B군이 스트레스 자극 후의 변화 폭이 더 컸으며(Fig. 1, 2, 3, 4) 단순휴식 후의 회복 정도는 B군이 A군에 비해 적었다(Fig. 2). 또한 향기요법을 시행한 군과 시행하지 않은 군을 비교해 보았을 때 향기요법을 시행한 군에서 스트레스 후의 회복정도가 더 큰 것으로 나타났고(Fig.
- LF Norm값은 모든 군에서 유의한 변화를 보였으며 스트레스 자극 후 증가하였다가 3차 HRV 측정 시 감소하였는데 B군에서 A군에 비해 상승폭과 하강폭 모두 현저히 큰 차이를 보였다. LF/HF ratio값은 모든 군에서 스트레스 자극 후에 상승하였다가 휴식이나 향기요법 시행 후 감소하였으며 실험군인 A-1군과 B-1군 사이에 유의성이 나타났고 또한 대조군인 A-2군과 B-2군 사이에도 유의성이 나타났다. 각 수치를 비교해본 결과 LF, LF norm, LF/HF ratio에서 유의성이 있는 것으로 나타났다.
- 먼저 시간영역 분석에서 Mean HRT는 모든 군에서 스트레스 자극 후에 상승되었다가 휴식이나 향기요법 시행이후 감소하였고 그 변화의 폭은 비슷하였으며 각 군 간의 비교에서도 유의성은 없었다. SDNN은 스트레스 자극 후 모든 군에서 감소하였는데 A군과 B군 간에 감소 폭이 큰 차이를 나타내었으나 통계상 유의성은 없었고 휴식과 향기요법 시행이후에 모든 군에서 다시 증가하였는데 실험군(A-1군, B-1군)의 상승폭이 대조군(A-2군, B-2군)에 비해 다소 높았지만 유의성은 없었다. 이것은 스트레스 자극에 교감신경이 항진되어 나타나는 심박동 증가로 인한 결과로 생각된다.
- LF/HF ratio값은 모든 군에서 스트레스 자극 후에 상승하였다가 휴식이나 향기요법 시행 후 감소하였으며 실험군인 A-1군과 B-1군 사이에 유의성이 나타났고 또한 대조군인 A-2군과 B-2군 사이에도 유의성이 나타났다. 각 수치를 비교해본 결과 LF, LF norm, LF/HF ratio에서 유의성이 있는 것으로 나타났다.
- LF/HF ratio에서 스트레스 전후와 단순 휴식이나 향기요법 전후에 수치의 변화가 가장 명확하게 나타났는데 A군에 비해 B군이 스트레스 자극 후의 상승 폭이 비교적 심했다. 단순 휴식 후 모든 군에서 수치가 감소했는데 B군의 감소폭이 A군에 비해 적었고 향기요법 시행 시 단순 휴식 후에 비해 감소 폭이 컸으며 A군에 비해 B군에서 더욱 두드러지게 감소하였다.
- 따라서 개인의 우울정도가 높은 사람이 낮은 사람에 비해 스트레스에 더 크게 반응하며 향기요법 시행 시 스트레스 회복에 대한 효과 또한 우울지수가 높은 사람들이 우울지수가 낮은 사람들에 비해 높게 나타난다는 것을 알 수 있었다. 하지만 피검자들의 정신적 차이를 구분하는 지표로 우울지표만을 사용한 점과 피검자들의 수가 다소 부족했던 것이 아쉬움으로 남으며 더 많은 사례를 통한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 2). 또한 향기요법을 시행한 군과 시행하지 않은 군을 비교해 보았을 때 향기요법을 시행한 군에서 스트레스 후의 회복정도가 더 큰 것으로 나타났고(Fig. 3, 4) B군에서 더 큰 변화 폭이 나타났다(Fig. 4).
- 먼저 시간영역 분석에서 Mean HRT는 모든 군에서 스트레스 자극 후에 상승되었다가 휴식이나 향기요법 시행이후 감소하였고 그 변화의 폭은 비슷하였으며 각 군 간의 비교에서도 유의성은 없었다. SDNN은 스트레스 자극 후 모든 군에서 감소하였는데 A군과 B군 간에 감소 폭이 큰 차이를 나타내었으나 통계상 유의성은 없었고 휴식과 향기요법 시행이후에 모든 군에서 다시 증가하였는데 실험군(A-1군, B-1군)의 상승폭이 대조군(A-2군, B-2군)에 비해 다소 높았지만 유의성은 없었다.
- 이를 통하여 우울 지수가 높은 군이 우울 지수가 낮은 군에 비해 스트레스 상황에서 자율신경의 불균형 정도가 더 확연이 나타나며, 단순 휴식과 비교하여 향기요법이 자율신경 불균형 회복에 더 유의한 효과를 보이는 것을 알 수 있었다. 이로써 개인의 정신적 요인이 스트레스에 대한 반응과 향기요법의 효과에 영향을 미치는 요인이 될 것이라 사료된다.
- 1) 주파수영역 분석에서 스트레스 자극 후 LF값은 모든 군에서 유의하게 상승하였다가 3차 HRV 측정 시 감소하였으나 B군이 A군에 비해 상승폭은 높았으며 하강폭은 적었다.
후속연구
- 따라서 개인의 우울정도가 높은 사람이 낮은 사람에 비해 스트레스에 더 크게 반응하며 향기요법 시행 시 스트레스 회복에 대한 효과 또한 우울지수가 높은 사람들이 우울지수가 낮은 사람들에 비해 높게 나타난다는 것을 알 수 있었다. 하지만 피검자들의 정신적 차이를 구분하는 지표로 우울지표만을 사용한 점과 피검자들의 수가 다소 부족했던 것이 아쉬움으로 남으며 더 많은 사례를 통한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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