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문제 정의
- 본 연구는 체성분의 각종 지표와 홍채표지 중 자율신경환과 췌장부위 열공과의 상관성을 알아보기 위한 연구이다. 2012년 11월 20일부터 2013년 4월 15일까지 N한의원에 내원한 여성 환자 28명을 대상으로 시행한 홍채검사를 통해 정량화된 자율신경환과 췌장부위 열공의 홍채표지와 체성분지표의 측정 값 분석을 통해 비만도와 상관성을 분석하였다.
- 본 연구는 홍채표지와 체성분분석을 통해 측정된 체성분지표 사이에 상관성 여부를 살펴보았다. 나아가 홍채표지의 정량화를 통한 비만도와의 상관관계를 고찰할 수 있음을 새로이 제시하였다.
- 연구된 특정 홍채표지는 비만지표의 예측지표로서 활용될 수 있을 것으로 보이며 이는 기존의 비만도 측정기기와 다른 점으로 볼 수 있다. 본 연구에서는 체성분지표와 홍채표지인 자율신경환의 폭, 면적, 췌장영역 열공의 개수를 정량적으로 평가하였으며 이에 유의한 결과를 얻었기에 이를 보고한다.
가설 설정
- 본 연구는 교감 및 부교감신경의 활성도를 반영하는 신경반사형 표지(reflex marking)인 자율신경환의 크기와 유전적 표지(genotype marking)인 췌장 부위 열공이 체성분지표와 관련성이 있을 것이라 가정하였다. 자율신경환의 크기 차이와 췌장영역의 열공 존재유무에 따른 비만도와의 연관성을 분석하였다.
- 또 기저 심박동수 변이와 체중변화와의 관련성에 관한 연구에서는 체중변화에 따른 자율신경의 활성도는 연구자마다 다른 결과가 나타났지만, 급성적인 체중증가에 의해 증가된 교감신경계의 활성도는 비만 상태가 지속되는 단계에 접어들면 오히려 감소한다고 하였다6). 이러한 연구들을 볼 때 체중의 변화는 자율신경의 활성도에 영향을 줄 수 있으며 이것은 홍채에 있는 자율신경환의 크기에도 영향을 준다는 가정을 할 수 있다.
제안 방법
- 본 연구는 체성분의 각종 지표와 홍채표지 중 자율신경환과 췌장부위 열공과의 상관성을 알아보기 위한 연구이다. 2012년 11월 20일부터 2013년 4월 15일까지 N한의원에 내원한 여성 환자 28명을 대상으로 시행한 홍채검사를 통해 정량화된 자율신경환과 췌장부위 열공의 홍채표지와 체성분지표의 측정 값 분석을 통해 비만도와 상관성을 분석하였다.
- 먼저 피검자는 복장을 편안히 하고 조용한 실내에서 안정을 취하였다. 그 후 홍채촬영기 앞 일정한 위치에서 검사자를 향하여 착석한 후 홍채촬영을 진행하였다. 홍채촬영기는 Dr.
- 홍채의 각 영역의 길이를 측정한 후 모양체영역(ciliary zone)과 내측면의 동공영역(pupillary zone)의 길이와 면적을 구하였으며 각각의 비율도 조사하였다. 사람마다 홍채크기와 눈알의 만곡이 다름으로서 발생할 수 있는 오차를 배제하기 위해 모든 홍채반지름의 길이와 홍채면적을 1로 통일하고 자율신경환과 동공의 상대적인 길이와 면적의 비율도 함께 분석하였다.
- Camscope Pro LED(Sometech, Seoul, Korea)을 사용하였으며 홍채 촬영 시 접안기 길이는 65mm로 고정하여 촬영렌즈(25배율 확대경)와 홍채 간에 일정한 거리를 유지하였다. 이때 외부의 빛을 차단한 상태에서 2000lux의 지속 광원(led lamp)을 홍채에 조사함으로써 일정한 조도를 유지하였다. 홍채촬영은 지속광원을 조사하여 대광반사의 잠복기인 0.
- 본 연구는 교감 및 부교감신경의 활성도를 반영하는 신경반사형 표지(reflex marking)인 자율신경환의 크기와 유전적 표지(genotype marking)인 췌장 부위 열공이 체성분지표와 관련성이 있을 것이라 가정하였다. 자율신경환의 크기 차이와 췌장영역의 열공 존재유무에 따른 비만도와의 연관성을 분석하였다. 비만정도에 따른 자율신경환과 췌장영역의 열공을 정량적으로 평가함으로써 향후 비만의 진단과 치료, 예방에 있어서 홍채분석의 임상적 활용방안을 제고할 수 있을 것이다.
- 연구대상 변수의 최솟값, 최댓값, 평균, 표준편차 등 기술통계(Descriptive Statistics)를 산출하였다. 체성분지표와 홍채표지간의 상관관계를 분석하기 위해 비모수 Spearman의 상관계수를 조사하였다. 연령의 증가에 따라 홍채지표에 변화가 있는지를 분석하기 위해 연령을 독립변수로 홍채표지를 종속변수로 하여 단일 회귀분석(Simple regression analysis)을 시행하였다.
- 의 지도를 참조하였다. 췌장열공의 측정은 열공의 개수나 크기에 상관없이 해당부위 3군데 모두에 위치하면 3, 2군데에 위치하면 2, 1군데만 위치하면 1, 없으면 0으로 표시하여 조사하였다.
- 피검자는 검사 전 22-25℃의 조용한 방안에서 편안한 상태로 10분 이상 안정을 취한 후 측정하였다. 피검자는 체성분 검사를 하기 전 안경, 목걸이, 시계 등의 금속 부착물을 제거한 뒤 양말을 벗고 가벼운 옷차림으로 측정하였다.
- 피검자는 검사 전 22-25℃의 조용한 방안에서 편안한 상태로 10분 이상 안정을 취한 후 측정하였다. 피검자는 체성분 검사를 하기 전 안경, 목걸이, 시계 등의 금속 부착물을 제거한 뒤 양말을 벗고 가벼운 옷차림으로 측정하였다. 신장측정과 체성분분석기(Inbody 370, Biospace, Seoul, Korea)를 이용하여 분석된 지표는 신장(height), 체중(weight), 체수분(total body water), 단백질(protein), 무기질(mineral), 체지방(body fat mass), 근육량(soft lean mass), 제지방량(fat free mass), 골격내 무기질량(osseous mineral), 골격근량(skeletal muscle mass), 체지방률(percentage body fat), 체질량지수(body mass index: BMI), 복부지방률(waist-hip ratio), 신체발달점수(fitness score), 기초대사량(basal metabolic rate) 등이다.
- 자율신경환의 반경이 불규칙한 경우는 최대지름을 설정하였으며, 열공(lacuna)이 환의 안쪽에 속한 경우에는 이를 지름에 포함하고 열공(lacuna)이 환의 바깥쪽에 존재하는 경우에는 지름에서 제외하였다. 홍채의 각 영역의 길이를 측정한 후 모양체영역(ciliary zone)과 내측면의 동공영역(pupillary zone)의 길이와 면적을 구하였으며 각각의 비율도 조사하였다. 사람마다 홍채크기와 눈알의 만곡이 다름으로서 발생할 수 있는 오차를 배제하기 위해 모든 홍채반지름의 길이와 홍채면적을 1로 통일하고 자율신경환과 동공의 상대적인 길이와 면적의 비율도 함께 분석하였다.
- 그 후 홍채촬영기 앞 일정한 위치에서 검사자를 향하여 착석한 후 홍채촬영을 진행하였다. 홍채촬영기는 Dr.Camscope Pro LED(Sometech, Seoul, Korea)을 사용하였으며 홍채 촬영 시 접안기 길이는 65mm로 고정하여 촬영렌즈(25배율 확대경)와 홍채 간에 일정한 거리를 유지하였다. 이때 외부의 빛을 차단한 상태에서 2000lux의 지속 광원(led lamp)을 홍채에 조사함으로써 일정한 조도를 유지하였다.
- 이때 외부의 빛을 차단한 상태에서 2000lux의 지속 광원(led lamp)을 홍채에 조사함으로써 일정한 조도를 유지하였다. 홍채촬영은 지속광원을 조사하여 대광반사의 잠복기인 0.2-0.5초가 충분히 지난 1-2초 후에 촬영하였다12).
- 그 후 저장된 홍채 영상은 Adobe photoshop 프로그램으로 임포팅(importing) 되었다. 홍채표지의 측정은 먼저 동공연(pupillary margin), 자율신경환(collarette, ANW), 홍채연(iris margin)의 경계를 규정한 후에 measure tool로 parameter를 산출하였다. 지름은 우측 홍채의 우측면 1/2의 자율신경환을 기준으로 설정하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 2012년 11월 20일부터 2013년 4월 15일까지 N한의원에 내원한 여성 환자 28명에 대한 retrospective chart review 형식으로 진행하였다. 연령대 구성은 20대 6명, 30대 13명, 40대 7명, 50대 1명, 60대 1명이며, 내원시 주소증은 비만 17명, 소화불량 2명, 만성피로 2명, 만성 요통 2명, 교통사고 후 통증 1명, 난임 1명, 산후기 합병증 1명, 계류유산 1명, 만성기침 1명이었다.
- 촬영된 영상은 JPEG형식으로 960*720pixel의 일정한 크기로 개인용 컴퓨터로 전송되었다. 그 후 저장된 홍채 영상은 Adobe photoshop 프로그램으로 임포팅(importing) 되었다.
데이터처리
- 대상자의 연령이 홍채표지에 미치는 영향이 있는 지를 검증하기 위해 회귀분석을 하였다. 분석 결과 연령은 홍채길이, ANW길이, ANW비율, 동공면적, ANW면적, 홍채면적, ANW넓이 비율, 열공수 등 모든 홍채표지에서 유의수준 0.
- 본 연구에서 분석된 연구대상의 일반적 특성, 홍채표지와 체성분지표 값을 SPSS 13.0 통계프로그램을 이용하여 통계 처리하였으며, 각 지표의 최솟값과 최댓값 및 평균값은 Table 1과 같다.
- 구체적인 통계 분석 방법은 다음과 같다. 연구대상 변수의 최솟값, 최댓값, 평균, 표준편차 등 기술통계(Descriptive Statistics)를 산출하였다. 체성분지표와 홍채표지간의 상관관계를 분석하기 위해 비모수 Spearman의 상관계수를 조사하였다.
- 체성분지표와 홍채표지간의 상관관계를 분석하기 위해 비모수 Spearman의 상관계수를 조사하였다. 연령의 증가에 따라 홍채지표에 변화가 있는지를 분석하기 위해 연령을 독립변수로 홍채표지를 종속변수로 하여 단일 회귀분석(Simple regression analysis)을 시행하였다. p<0.
- 총 28명 여성을 연구대상으로 기본 특성, 체성분 지표와 홍채표지간의 관계를 분석하기 위해 SPSS 13.0을 사용하여 통계 처리하였다. 구체적인 통계 분석 방법은 다음과 같다.
이론/모형
- 열공의 분포와 위치, 개수를 평가하기 위해서 먼저 췌장영역을 규정하였는데 대한홍채의학회와 Josef Deck13)의 지도를 참조하였다. 췌장열공의 측정은 열공의 개수나 크기에 상관없이 해당부위 3군데 모두에 위치하면 3, 2군데에 위치하면 2, 1군데만 위치하면 1, 없으면 0으로 표시하여 조사하였다.
- 신장측정과 체성분분석기(Inbody 370, Biospace, Seoul, Korea)를 이용하여 분석된 지표는 신장(height), 체중(weight), 체수분(total body water), 단백질(protein), 무기질(mineral), 체지방(body fat mass), 근육량(soft lean mass), 제지방량(fat free mass), 골격내 무기질량(osseous mineral), 골격근량(skeletal muscle mass), 체지방률(percentage body fat), 체질량지수(body mass index: BMI), 복부지방률(waist-hip ratio), 신체발달점수(fitness score), 기초대사량(basal metabolic rate) 등이다. 체성분 분석에서 추출된 지표들은 홍채표지와의 상관성을 분석하는데 사용되었다.
성능/효과
- 그 결과 자율신경환의 폭과 전체 홍채길이 대비 비율 그리고 자율신경환 면적은 BMI와 유의한 정의 상관관계를 나타내었고, 췌장부위 열공의 수는 BMI와 체중과 유의한 정의 상관관계를 나타내었다. 동공의 면적은 키, 체수분, 단백질, 무기질, 제지방량, 골격내 무기질량, 기초대사량과 유의한 정의 상관관계를 나타내었다.
- 그 결과 자율신경환의 폭과 전체 홍채길이 대비 비율 그리고 자율신경환 면적은 BMI와 유의한 정의 상관관계를 나타내었고, 췌장부위 열공의 수는 BMI와 체중과 유의한 정의 상관관계를 나타내었다. 동공의 면적은 키, 체수분, 단백질, 무기질, 제지방량, 골격내 무기질량, 기초대사량과 유의한 정의 상관관계를 나타내었다.
- 016)로 유의한 정의 상관관계가 있었다. 또한 췌장열공수는 체중과 r=0.374(p=0.050), BMI와 r=0.502(p=0.007)로 유의한 정의 상관관계가 있었다.
- 본 연구결과 췌장부위 열공의 수는 체성분지표 중 BMI와 높은 상관성이 있었으며 체중과도 정의 상관관계를 나타내었다. 또한 췌장영역의 열공의 수는 자율신경환의 폭과 면적 및 홍채의 비율과도 높은 상관성을 나타내었다. 이것은 자율신경기능과 췌장기능이 상호간에 일정한 연관성이 있을 것이라는 것을 시사한다.
- 본 연구 결과에 의하면 자율신경환의 폭과 비율, 자율신경환의 면적 등은 BMI와 유의한 정의 상관성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 상관관계는 자율신경환 영역의 크기가 비만도와 상관이 있을 것이라는 가설과 부합한다.
- 본 연구결과 췌장부위 열공의 수는 체성분지표 중 BMI와 높은 상관성이 있었으며 체중과도 정의 상관관계를 나타내었다. 또한 췌장영역의 열공의 수는 자율신경환의 폭과 면적 및 홍채의 비율과도 높은 상관성을 나타내었다.
- 본 연구에서 흥미로운 점은 홍채표지와 비만지표와의 상관성 분석에서 체격에 의한 비만도(BMI)와는 관련성이 있는 것으로 나타난 반면에 체지방률에 의한 비만도와는 관련성이 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과에 의하면 연구된 홍채표지는 체내 지방 축적에 상관없이 식욕중추와 연관되어 과식하는 경향과 관련된 것이 아닐까 추측해 볼 수 있으며 이와 관련된 추가적인 연구가 필요하다.
- 대상자의 연령이 홍채표지에 미치는 영향이 있는 지를 검증하기 위해 회귀분석을 하였다. 분석 결과 연령은 홍채길이, ANW길이, ANW비율, 동공면적, ANW면적, 홍채면적, ANW넓이 비율, 열공수 등 모든 홍채표지에서 유의수준 0.05에서 유의한 영향이 없었다.
- Sousa4)는 토끼 홍채괄약근 또는 산대근에 대한 carbacol과 epinephrine의 유발 수축에 대한 obestatin과 ghrelin의 영향을 실험하였다. 식욕을 억제하는 호르몬으로 알려진 obestatin은 carbacol에 의해 유도된 홍채괄약근 수축을 촉진하며, 식욕을 증가시키는 호르몬으로 알려진 ghrelin은 carbacol에 의해 수축된 홍채괄약근을 이완하는 효과를 나타내는 것으로 확인되었다. 이 동물실험의 결과는 식욕 및 비만과 관련된 호르몬인 obestatin과 ghrelin15)이 자율신경 활성도에 영향을 주며 홍채특성에도 변화를 유발하는 것으로 나타났다.
- 식욕을 억제하는 호르몬으로 알려진 obestatin은 carbacol에 의해 유도된 홍채괄약근 수축을 촉진하며, 식욕을 증가시키는 호르몬으로 알려진 ghrelin은 carbacol에 의해 수축된 홍채괄약근을 이완하는 효과를 나타내는 것으로 확인되었다. 이 동물실험의 결과는 식욕 및 비만과 관련된 호르몬인 obestatin과 ghrelin15)이 자율신경 활성도에 영향을 주며 홍채특성에도 변화를 유발하는 것으로 나타났다. 또 기저 심박동수 변이와 체중변화와의 관련성에 관한 연구에서는 체중변화에 따른 자율신경의 활성도는 연구자마다 다른 결과가 나타났지만, 급성적인 체중증가에 의해 증가된 교감신경계의 활성도는 비만 상태가 지속되는 단계에 접어들면 오히려 감소한다고 하였다6).
- 표에 의하면 일반적 특성인 연령, 키, 체중 간에는 상관관계가 없었으나, 체성분지표간, 홍채표지간에서는 대부분 유의한 정(+)의 상관관계가 있는 것으로 나왔다. 체성분지표와 홍채표지간의 상관관계를 살펴보면 동공의 면적은 키와 r=0.642(p=0.000), 체수분, 단백질, 무기질 등의 제지방량과 r=0.374(p=0.050) 그리고 기초대사량과 r=0.374(p=0.050)로 유의한 정의 상관관계가 있었다. BMI는 자율신경환의 길이와 r=0.
- [Table 2]는 연구대상 변수인 일반적 특성, 체성분지표, 홍채표지간의 상관관계를 분석하기 위해 비모수 상관계수인 Spearman 상관계수를 정리한 결과이다. 표에 의하면 일반적 특성인 연령, 키, 체중 간에는 상관관계가 없었으나, 체성분지표간, 홍채표지간에서는 대부분 유의한 정(+)의 상관관계가 있는 것으로 나왔다. 체성분지표와 홍채표지간의 상관관계를 살펴보면 동공의 면적은 키와 r=0.
후속연구
- 수소성 특수체질과 비듬테두리 그리고 열공이나 결손 등의 홍채표지를 가진 비만인은 정상인에 비해서 유의하게 빈도수가 높았다고 하였다. 그러나 홍채표지의 감별을 위한 구체적인 방법이 제시되지 않았으며 표준인과 과체중인의 특정 홍채표지의 해당 여부만을 조사하여 홍채의 비만도 진단을 위한 객관화, 정량화가 부족한 것은 이 연구의 한계였던 것으로 생각된다.
- 나아가 홍채표지의 정량화를 통한 비만도와의 상관관계를 고찰할 수 있음을 새로이 제시하였다. 다만 본 연구에 있어서 연구 결과의 일반화를 위해서는 남성을 포함한 좀 더 많은 수의 피실험자를 대상으로 한 연구가 필요할 것으로 보인다. 피실험대상의 섭취 칼로리, 운동량, 육체적 활동성 등이 자율신경의 활성도에 미치는 영향과 홍채표지 및 체성분지표와의 상관성에 영향을 줄 수 있는 요인들을 함께 고려하는 연구 설계에 대한 고민이 필요할 것으로 사료된다.
- 이러한 홍채표지와 체성분분석을 통한 비만도와의 상관성 연구를 통한 홍채표지의 정량화, 객관화로 인하여 홍채표지와 비만도와의 관계를 밝히는데 기여할 수 있을 것이라 생각한다. 또한 이러한 연구 결과는 비만의 진단과 관련 질환의 치료 및 예방에 대한 홍채진단의 기준을 마련하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
- 자율신경환의 크기 차이와 췌장영역의 열공 존재유무에 따른 비만도와의 연관성을 분석하였다. 비만정도에 따른 자율신경환과 췌장영역의 열공을 정량적으로 평가함으로써 향후 비만의 진단과 치료, 예방에 있어서 홍채분석의 임상적 활용방안을 제고할 수 있을 것이다. 연구된 특정 홍채표지는 비만지표의 예측지표로서 활용될 수 있을 것으로 보이며 이는 기존의 비만도 측정기기와 다른 점으로 볼 수 있다.
- 본 연구에서 흥미로운 점은 홍채표지와 비만지표와의 상관성 분석에서 체격에 의한 비만도(BMI)와는 관련성이 있는 것으로 나타난 반면에 체지방률에 의한 비만도와는 관련성이 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과에 의하면 연구된 홍채표지는 체내 지방 축적에 상관없이 식욕중추와 연관되어 과식하는 경향과 관련된 것이 아닐까 추측해 볼 수 있으며 이와 관련된 추가적인 연구가 필요하다.
- 자율신경환과 열공은 홍채진단에 있어서 중요한 표지이다. 이러한 홍채표지와 체성분분석을 통한 비만도와의 상관성 연구를 통한 홍채표지의 정량화, 객관화로 인하여 홍채표지와 비만도와의 관계를 밝히는데 기여할 수 있을 것이라 생각한다. 또한 이러한 연구 결과는 비만의 진단과 관련 질환의 치료 및 예방에 대한 홍채진단의 기준을 마련하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
- 이 결과는 강한 빛의 자극에 의한 일시적인 동공의 반응 때문인지 지속적인 교감신경의 활성화에 따른 동공의 반응 때문인지는 명확하지 않다.자율신경의 기능변화에 따른 추가 연구가 필요할 것이다
- 다만 본 연구에 있어서 연구 결과의 일반화를 위해서는 남성을 포함한 좀 더 많은 수의 피실험자를 대상으로 한 연구가 필요할 것으로 보인다. 피실험대상의 섭취 칼로리, 운동량, 육체적 활동성 등이 자율신경의 활성도에 미치는 영향과 홍채표지 및 체성분지표와의 상관성에 영향을 줄 수 있는 요인들을 함께 고려하는 연구 설계에 대한 고민이 필요할 것으로 사료된다.
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