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문제 정의
- 따라서, 본 연구는 냉각 통증 모델을 이용하여 통증 완화 효과가 높다고 알려진 주파수 50 Hz 및 100 Hz 경피 신경전기자극과 간섭파전류가 통증 역치, 통증 불편감, 통증 강도 변화에 미치는 영향을 비교 분석하여 통증 완화 효과를 검증하고 전기자극 종류에 따른 대상자가 느끼는 편안함 정도 및 효과 여부에 대해 비교 분석하여 네가지 전기자극의 유용성을 확인하고자 한다.
- 본 연구는 실험적 냉각 통증 모델을 이용하여 통증 완화 효과가 높다고 알려진 주파수 50 Hz 및 100 Hz의 경피신경전기자극과 간섭파전류가 통증 역치, 통증 강도 및 통증 불편감 변화에 미치는 영향을 비교 분석하여 통증 완화 효과를 검증하고 전기자극 종류에 따른 대상자가 느끼는 편안함 정도 및 효과 여부에 대해 비교 분석하여 네 가지 전기자극의 유용성을 확인하고자 한다. 본 연구 결과, 모든 전기자극은 전기자극 중(주기 3 ,4)에서 통증 역치가 유의하게 증가하였고 전기자극 후(주기 5 ,6)에서는 모든 전기자극이 유의한 차이를 보이지 않았지만 50 Hz 간섭파전류가 평균적으로 가장 높게 유지되었다.
가설 설정
- 대상자의 선정 기준은 첫째, 병리학적 문제로 인한 통증을 갖고 있지 않는 자. 둘째, 비우세 손에 정형학적, 신경학적, 순환적 문제가 있지 않은 자. 셋째, 전기자극에 의해 피부가 손상당하거나 자극되어지지 않는 자.
- 둘째, 비우세 손에 정형학적, 신경학적, 순환적 문제가 있지 않은 자. 셋째, 전기자극에 의해 피부가 손상당하거나 자극되어지지 않는 자. 넷째, 각 실험 12시간 전에 진통제나 항염증 약을 복용하지 않은 자.
제안 방법
- 주기 1, 2의 통증 역치 평균값을 기준값으로 설정하여 전기자극 중, 전기자극 후과의 차이를 비교하기 위해 일원 분산분석과 사후검정을 실시하였다. 그리고 이원 반복측정 분산분석을 통해 전기자극과 주기에 따른 전기자극 중과 후의 변화를 분석하였다. 유의 수준은 p<.
- 전기 패드를 붙이기 전 전류 장애를 일으킬 수 있는 기름, 각질 등을 제거하기위해 알코올 면봉으로 비우세팔을 전체적으로 닦아주었다. 냉각 통증 모델은 6개 주기로 이루어져 있고 각 주기별로 통증역치 시간(초), 통증 불편감과 통증 강도를 측정하였다. 마지막 검사 종료 후에 참가자들은 ’4가지 전기자극 중 어떤 것이 더 편안하게 느껴졌습니까?’, ’4가지 전기자극 중 어떤 것이 통증 완화 효과가 높게 느껴졌습니까?’라는 질문에 대한 설문지를 작성하였다[34-36].
- 본 연구에서 사용된 전기자극 장비는 경피신경전기자극과 간섭파전류 두 가지 방식 모두 사용 가능한 ES-521 (ITO, 일본)을 사용하여 50 Hz (125-microsecond) 및 100 Hz (200-microsecond biphasic pulsed, continuous pulse pattern)의 경피신경전기자극과 50 Hz generated 4 khz (4-millisecond bursts) 및 100 Hz generated 4 khz (continuous pulse pattern)의 간섭파전류를 적용하였다. 전기자극의 적용은 4개의 5ⅹ5 cm 크기의 접착식 전극을 비우세팔의 전완 전면에 부착 시킨 후 주기 3, 4에서 근수축이 일어나지 않고 환자가 느끼기에 강하지만 편안한 강도로 그림 1과 같이 적용하였다[25-26,33].
- 본 연구에서는 무작위분류 방법과 단일맹검법을 이용하여 대상자에게 50 Hz 경피신경전기자극과 간섭파전류, 100 Hz 경피신경전기자극과 간섭파전류 순서가 적힌 16개의 불투명 봉투에서 하나를 선택하도록 한 후에 배열된 순서대로 하루 간격을 두고 50 Hz 경피신경전기자극과 간섭파전류, 100 Hz 경피신경전기자극과 간섭파전류네 가지 전기자극을 실험적 냉각 통증 모델에서 통증 완화 효과의 검증을 실시하였다. 대상자는 선정 기준 적합하고 실험에 동의한 사람으로 실험을 실시하였다.
- 37도의 물과 0도의 물이 담긴 통 2개를 준비한다. 온도를 일정하게 유지하게 하기 위하여 5분 간격으로 온도를 측정하였고 온도가 일정하게 유지되도록 얼음과 50도의 물을 첨가하였다. 대상자에게 실험 방법을 먼저 설명한다.
- 대상자는 선정 기준 적합하고 실험에 동의한 사람으로 실험을 실시하였다. 우세팔은 한 손으로 공받기, 한 손으로 서랍열기, 바늘에 실 끼우기, 가위질, 글씨 쓰기, 망치질, 열쇠 쥐기, 젓가락질, 발톱 깎기, 화장이나 면도질하기 등을 어느 쪽으로 손으로 이용 하는지 질문하여 7가지 이상을 사용한 손의 팔을 우세팔이라 결정하였고, 본 실험에서는 비우세팔에 통증 유발과 전기자극을 적용하였다. 전기 패드를 붙이기 전 전류 장애를 일으킬 수 있는 기름, 각질 등을 제거하기위해 알코올 면봉으로 비우세팔을 전체적으로 닦아주었다.
- 우세팔은 한 손으로 공받기, 한 손으로 서랍열기, 바늘에 실 끼우기, 가위질, 글씨 쓰기, 망치질, 열쇠 쥐기, 젓가락질, 발톱 깎기, 화장이나 면도질하기 등을 어느 쪽으로 손으로 이용 하는지 질문하여 7가지 이상을 사용한 손의 팔을 우세팔이라 결정하였고, 본 실험에서는 비우세팔에 통증 유발과 전기자극을 적용하였다. 전기 패드를 붙이기 전 전류 장애를 일으킬 수 있는 기름, 각질 등을 제거하기위해 알코올 면봉으로 비우세팔을 전체적으로 닦아주었다. 냉각 통증 모델은 6개 주기로 이루어져 있고 각 주기별로 통증역치 시간(초), 통증 불편감과 통증 강도를 측정하였다.
- 본 연구에서 사용된 전기자극 장비는 경피신경전기자극과 간섭파전류 두 가지 방식 모두 사용 가능한 ES-521 (ITO, 일본)을 사용하여 50 Hz (125-microsecond) 및 100 Hz (200-microsecond biphasic pulsed, continuous pulse pattern)의 경피신경전기자극과 50 Hz generated 4 khz (4-millisecond bursts) 및 100 Hz generated 4 khz (continuous pulse pattern)의 간섭파전류를 적용하였다. 전기자극의 적용은 4개의 5ⅹ5 cm 크기의 접착식 전극을 비우세팔의 전완 전면에 부착 시킨 후 주기 3, 4에서 근수축이 일어나지 않고 환자가 느끼기에 강하지만 편안한 강도로 그림 1과 같이 적용하였다[25-26,33].
- 이 시점에서 한 주기가 완성되고 37도의 욕조에 손을 다시 담금으로써 다음 주기가 시작된다. 통증 역치는 차가운 물에 담그고 임계점까지 걸린 시간(초)을 기록하였고 통증 불편감과 통증 강도는 시각적통증강도를 이용해 주기 1, 2, 5, 6은 전기자극을 주지 않고 적용하고 주기 3, 4는 경피신경전기자극 또는 간섭파전류를 적용하여 시행하며, 주기당 10분씩으로 총 6주기를 적용하여 총 소요시간은 60분이다. 적용 방법은 그림 2와 같다[24-26].
대상 데이터
- 37도의 물과 0도의 물이 담긴 통 2개를 준비한다. 온도를 일정하게 유지하게 하기 위하여 5분 간격으로 온도를 측정하였고 온도가 일정하게 유지되도록 얼음과 50도의 물을 첨가하였다.
- 넷째, 각 실험 12시간 전에 진통제나 항염증 약을 복용하지 않은 자. 다섯째, 고혈압이나 저혈압 등 순환계통 문제가 없는 자로 하였고, 대상자들에게 실험 전반에 대한 상세한 설명이 담긴 실험 동의서를 받은 후 지원한 사람들을 대상으로 연구를 진행하였다[24-26].
- 본 연구의 대상자는 건강한 성인 16명을 대상으로 하였다. 대상자의 선정 기준은 첫째, 병리학적 문제로 인한 통증을 갖고 있지 않는 자.
데이터처리
- 0 프로그램을 이용하여 분석하였다. 먼저 전기자극 종류별 전기자극 전인 주기 1, 2의 통증 역치 평균값을 대응표본 t-검정을 이용하여 안정성을 확인하였다. 주기 1, 2의 통증 역치 평균값을 기준값으로 설정하여 전기자극 중, 전기자극 후과의 차이를 비교하기 위해 일원 분산분석과 사후검정을 실시하였다.
- 먼저 전기자극 종류별 전기자극 전인 주기 1, 2의 통증 역치 평균값을 대응표본 t-검정을 이용하여 안정성을 확인하였다. 주기 1, 2의 통증 역치 평균값을 기준값으로 설정하여 전기자극 중, 전기자극 후과의 차이를 비교하기 위해 일원 분산분석과 사후검정을 실시하였다. 그리고 이원 반복측정 분산분석을 통해 전기자극과 주기에 따른 전기자극 중과 후의 변화를 분석하였다.
- 주기별 전기자극의 통증 역치, 통증 강도, 통증 불편감의 평균과 표준편차를 구하고 전기자극 전인 주기 1, 2간에 통증 역치, 통증 강도, 통증 불편감에서 유의한 차이를 보이지 않으며 자료의 안정성을 확보하였다(표 2).
성능/효과
- 다른 실험적 통증 모델에서의 결과를 보면, 허혈 통증 모델을 이용한 Johnson과 Tabasam[34]의 연구에서는 100 Hz 경피신경전기자극, 100 Hz 간섭파전류자극과 위약 전기자극간에 통증 역치 변화 값이 유의한 차이가 없었다. 그러나 다중 분석 결과 100 Hz 간섭파전류과 100 Hz 경피신경전기자극은 위약 전기자극 보다 통증 역치가 감소하였지만 100 Hz 간섭파전류에서만 유의하게 감소하였다. 그러나 간섭파전류와 경피신경전기자극간에는 유의한 차이가 없었다.
- Bae[35]의 허혈 통증 모델 연구에서는 50 Hz 경피신경전기자극, 50 Hz 간섭파전류과 위약 전기자극간에 통증 역치 변화 값이 유의한 차이가 없었다. 그리고 50 Hz 간섭파전류와 50 Hz 경피신경전기자극은 위약 전기자극 보다 통증 역치가 감소하였지만 유의 하지 않았고 간섭파전류와 경피신경전기자극간에는 유의한 차이가 없었다. Cheing과 Hui-chan[33]은 열 통증 모델에서 100 Hz 주파수를 이용한 경피신경전기자극과 간섭파전류 적용 후 통증 역치가 모두 유의하게 증가하였고 두 전기자극간에 유의한 차이는 없었으나 간섭파전류가 경피신경전기자극 보다 더 길게 전기자극 효과가 유지되었다[33].
- 본 연구에서 50 Hz 및 100 Hz 경피신경전기자극과 간섭파전류 모두 통증 역치를 높이며 통증 완화에 동등한 효과를 나타내었지만 전기자극 후 통증 역치가 경피신경 전기자극보다 간섭파전류가 더 높게 유지되었으면 특히, 50 Hz 간섭파전류가 가장 높게 유지되었다. 그리고 대상자에게 인식되는 전기자극의 편안함과 통증 완화 효과 면에서는 50 Hz 간섭파전류가 가장 선호되었다.
- 그러나 대부분의 연구들은 간섭 파전류와 경피신경전기자극의 통증 완화 효과가 모두 유의하게 나타났으나 통증 강도 및 통증 불편감은 유의한 차이를 보이지 않았고 전기자극 후에는 간섭파전류가 경피신경전기자극보다 더 유의하게 나타내지 않지만 높게 유지되는 경향을 보였다. 그리고 전기자극 주기에 따른 유의한 차이를 나타내었으나 전기자극 종류에는 유의한 차이를 보이지 않으며, 본 연구의 결과와도 일치하였다.
- 전기자극 모두 전기자극 중에서 통증 역치가 유의하게 증가하였고 전기자극 후에서는 모든 전기자극이 유의한 차이를 보이지 않았지만 50 Hz 간섭파전류가 평균적으로 가장 높게 유지되었다. 그리고 통증 강도 및 통증 불편감은 기준치로부터 전기자극 중과 후의 모든 주기와 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한, 50 Hz 간섭파전류가 전 기자극 시 가장 편안하며 통증 완화 효과도 가장 많이 느꼈다고 응답하였다.
- 주기 3과 4에서는 100 Hz 경피신경전기자극의 통증 역치가 가장 높게 나타났고 전기자극 후인 마지막 주기 6에서는 50 Hz 간섭파전류가 가장 높게 나타나며 주기에 따른 유의한 차이를 보였다. 그리고 통증 강도 및 통증 불편감은 주기별 및 전기자극별 유의한 차이를 보이지 않았다.
- Cheing과 Hui-chan[33]은 열 통증 모델에서 100 Hz 주파수를 이용한 경피신경전기자극과 간섭파전류 적용 후 통증 역치가 모두 유의하게 증가하였고 두 전기자극간에 유의한 차이는 없었으나 간섭파전류가 경피신경전기자극 보다 더 길게 전기자극 효과가 유지되었다[33]. 다른 실험 통증 모델에서도 50 Hz 및 100 Hz의 간섭파전류와 경피신경전기자극만을 이용하였지만, 본 연구와 마찬가지로 모두 통증 완화에 효과적이며 전기자극 후 통증 역치 유지 효과는 간섭파전류가 더 높게 나타났다.
- 본 연구는 실험적 냉각 통증 모델을 이용하여 통증 완화 효과가 높다고 알려진 주파수 50 Hz 및 100 Hz의 경피신경전기자극과 간섭파전류가 통증 역치, 통증 강도 및 통증 불편감 변화에 미치는 영향을 비교 분석하여 통증 완화 효과를 검증하고 전기자극 종류에 따른 대상자가 느끼는 편안함 정도 및 효과 여부에 대해 비교 분석하여 네 가지 전기자극의 유용성을 확인하고자 한다. 본 연구 결과, 모든 전기자극은 전기자극 중(주기 3 ,4)에서 통증 역치가 유의하게 증가하였고 전기자극 후(주기 5 ,6)에서는 모든 전기자극이 유의한 차이를 보이지 않았지만 50 Hz 간섭파전류가 평균적으로 가장 높게 유지되었다. 주기 3과 4에서는 100 Hz 경피신경전기자극의 통증 역치가 가장 높게 나타났고 전기자극 후인 마지막 주기 6에서는 50 Hz 간섭파전류가 가장 높게 나타나며 주기에 따른 유의한 차이를 보였다.
- 본 연구에서 50 Hz 및 100 Hz 경피신경전기자극과 간섭파전류 모두 통증 역치를 높이며 통증 완화에 동등한 효과를 나타내었지만 전기자극 후 통증 역치가 경피신경 전기자극보다 간섭파전류가 더 높게 유지되었으면 특히, 50 Hz 간섭파전류가 가장 높게 유지되었다. 그리고 대상자에게 인식되는 전기자극의 편안함과 통증 완화 효과 면에서는 50 Hz 간섭파전류가 가장 선호되었다.
- 그러나 100 Hz에서는 대상자가 느끼는 편안함과 통증 완화 효과에 대한 설문 연구는 없었다. 본 연구에서 대상자가 느끼는 50 Hz 및 100 Hz의 전기자극의 편안한 정도와 통증 완화 효과 비교 설문에서 50 Hz 간섭파전류가 전기자극 시 편안함과 통증 완화 효과에서 50 Hz 간섭파전류와 경피신경전기자극을 비교한 선행 연구[24]와 마찬가치로 가장 높게 나타났다.
- 이상의 결과를 볼 때, 본 연구에서 4가지 전기자극 모두가 통증 역치를 높이고 통증 완화에 동등한 효과를 나타내었지만 50 Hz 간섭파전류가 전기자극 후에도 더 높게 유지되었으며 대상자에게 인식되는 전기자극의 편안함과 통증 완화 효과 면에서도 50 Hz 간섭파전류가 가장 선호되었다. 그러나 앞으로 다른 실험적 이용하여 동등한 주파수의 간섭파전류와 경피신경전기자극을 비교한 후속 연구들이 필요할 것으로 보인다.
- 전기자극 모두 전기자극 중에서 통증 역치가 유의하게 증가하였고 전기자극 후에서는 모든 전기자극이 유의한 차이를 보이지 않았지만 50 Hz 간섭파전류가 평균적으로 가장 높게 유지되었다. 그리고 통증 강도 및 통증 불편감은 기준치로부터 전기자극 중과 후의 모든 주기와 유의한 차이를 보이지 않았다.
- 전기자극 전인 주기 1, 2의 평균을 기준치로 설정한 후 전기자극 중(주기 3, 4)과 전기자극 후(주기 5, 6)와의 각각 차이를 비교하였을 때, 전기자극 모두 전기자극 중에서 통증 역치가 유의하게 증가하였고(p<.01), 전기자극 후에서는 모든 전기자극이 유의한 차이를 보이지 않았지만 50 Hz 갑섭파전류가 가장 높게 유지되었다.
- 본 연구 결과, 모든 전기자극은 전기자극 중(주기 3 ,4)에서 통증 역치가 유의하게 증가하였고 전기자극 후(주기 5 ,6)에서는 모든 전기자극이 유의한 차이를 보이지 않았지만 50 Hz 간섭파전류가 평균적으로 가장 높게 유지되었다. 주기 3과 4에서는 100 Hz 경피신경전기자극의 통증 역치가 가장 높게 나타났고 전기자극 후인 마지막 주기 6에서는 50 Hz 간섭파전류가 가장 높게 나타나며 주기에 따른 유의한 차이를 보였다. 그리고 통증 강도 및 통증 불편감은 주기별 및 전기자극별 유의한 차이를 보이지 않았다.
- 01), 전기자극 후에서는 모든 전기자극이 유의한 차이를 보이지 않았지만 50 Hz 갑섭파전류가 가장 높게 유지되었다. 주기 3에서는 100 Hz 경피신경전기자극, 50 Hz 간섭파전류, 50 Hz 경피신경전기자극, 100 Hz 간섭파전류 전기자극군순으로 통증 역치의 증가가 높게 나타났고 주기 4에서는 100 Hz 경피신경전기자극, 50 Hz 경피신경전기자극, 50 Hz 간섭파전류, 100 Hz 간섭파전류 전기자극군 순으로 통증 역치의 증가가 높게 나타났다. 그러나 통증 강도 및 통증 불편감은 기준치로부터 전기자극 중과 후의 모든 주기와 유의한 차이를 보이지 않았다(표 2)
- 주기별과 그룹간의 통증 역치, 통증 강도의 통증 불편감 차이의 유의성을 알아보기 위한 반복측정 분산분석에서 통증 역치는 주기에 따른 유의(F=81.807, p<.01)한 차이를 나타냈지만 군간 유의한 차이를 나타내지 않았고 통증 강도 및 통증 불편감에서는 모두 유의한 차이를 나타내지 않았다(표 3).
후속연구
- 이상의 결과를 볼 때, 본 연구에서 4가지 전기자극 모두가 통증 역치를 높이고 통증 완화에 동등한 효과를 나타내었지만 50 Hz 간섭파전류가 전기자극 후에도 더 높게 유지되었으며 대상자에게 인식되는 전기자극의 편안함과 통증 완화 효과 면에서도 50 Hz 간섭파전류가 가장 선호되었다. 그러나 앞으로 다른 실험적 이용하여 동등한 주파수의 간섭파전류와 경피신경전기자극을 비교한 후속 연구들이 필요할 것으로 보인다.
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