당뇨병 환자의 허증별 전기전도도 특성에 대한 탐색적 관찰 연구 An Exploratory Study of Electrochemical Skin Conductance for the Deficiency Pattern Identification in Diabetic Patients원문보기
Objectives The objective of this study is to examine the interpretability of the questionnaire-based pattern identification in terms of biosignals. For this purpose, we investigate the relationship between electrochemical skin conductance (ESC) and Qi-Blood-Yin-Yang Deficiency Questionnaire (QBYY-Q)...
Objectives The objective of this study is to examine the interpretability of the questionnaire-based pattern identification in terms of biosignals. For this purpose, we investigate the relationship between electrochemical skin conductance (ESC) and Qi-Blood-Yin-Yang Deficiency Questionnaire (QBYY-Q) in diabetic patients. Methods A total of 40 patients with diabetes mellitus answered the QBYY-Q and their ESC were measured by SUDOSCAN device (a diabetes screening device, France). To analyze the relationship between QBYY-Q and ESC, ANOVA analysis and Scheffe test were performed and Pearson correlation coefficients were obtained. Results Of the 40 diabetic patients, 23 (57.5%) were males and 17 (42.5%) were females. According to the QBYY-Q, 9 patients were classified into Qi deficiency pattern (QD), 9 patients were Blood deficiency pattern (BD), 10 patients were Yin deficiency pattern (YiD) and 12 patients were Yang deficiency pattern (YaD). Demographic information (age, body mass index, duration of illness, etc.), signs of vitality (blood pressure, body temperature, etc.), fasting plasma glucose and glycated hemoglobin were not significantly different in each deficiency pattern. The ESC of the right leg was significantly lower in the BD group compared to the YiD group (p<0.022). Pearson's correlation coefficient was negatively correlated with the BD questionnaire score (r=-0.343, p <0.05). Finally, ESC showed a positive correlation with hemoglobin and erythrocyte levels in all limbs (r=0.483, p<0.01). Conclusions We showed that ESC could be used to classify the Deficiency pattern identifications in diabetic patients. Especially, the ESC was significantly lower in the BD group and was negatively correlated with the BD scores. It implies the potential utility of the ESC to understand the BD in terms of modern biosignals.
Objectives The objective of this study is to examine the interpretability of the questionnaire-based pattern identification in terms of biosignals. For this purpose, we investigate the relationship between electrochemical skin conductance (ESC) and Qi-Blood-Yin-Yang Deficiency Questionnaire (QBYY-Q) in diabetic patients. Methods A total of 40 patients with diabetes mellitus answered the QBYY-Q and their ESC were measured by SUDOSCAN device (a diabetes screening device, France). To analyze the relationship between QBYY-Q and ESC, ANOVA analysis and Scheffe test were performed and Pearson correlation coefficients were obtained. Results Of the 40 diabetic patients, 23 (57.5%) were males and 17 (42.5%) were females. According to the QBYY-Q, 9 patients were classified into Qi deficiency pattern (QD), 9 patients were Blood deficiency pattern (BD), 10 patients were Yin deficiency pattern (YiD) and 12 patients were Yang deficiency pattern (YaD). Demographic information (age, body mass index, duration of illness, etc.), signs of vitality (blood pressure, body temperature, etc.), fasting plasma glucose and glycated hemoglobin were not significantly different in each deficiency pattern. The ESC of the right leg was significantly lower in the BD group compared to the YiD group (p<0.022). Pearson's correlation coefficient was negatively correlated with the BD questionnaire score (r=-0.343, p <0.05). Finally, ESC showed a positive correlation with hemoglobin and erythrocyte levels in all limbs (r=0.483, p<0.01). Conclusions We showed that ESC could be used to classify the Deficiency pattern identifications in diabetic patients. Especially, the ESC was significantly lower in the BD group and was negatively correlated with the BD scores. It implies the potential utility of the ESC to understand the BD in terms of modern biosignals.
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문제 정의
Tahayer 등26)은 당뇨병 환자에서 교감신경 기능이 항진되고 부교감신경 기능이 저하됨을 확인하였으며, 유 등27)은 당뇨병의 합병증인 당뇨병성 신경병증이 긴 신경섬유의 손상으로 미주신경이 이환되어 부교감신경 손상이 선행된다고 보고하였다. 이렇듯 당뇨병에서는 부교감신경의 장애로 자율신경실조가 나타나며 이는 피부전기자율반응검사에서 전기 전도도의 변화량으로 표현되므로9) 이를 허증별로 비교하여 한의 임상 활용 가능성에 대해 확인하고자 하였다.
이에 본 연구에서는 당뇨병 환자의 허증별 피부 전기자율반응의 특성을 파악하기 위해 당뇨병 환자를 모집한 후 기혈음양허손 변증 설문지에 기반하여 변증 분형을 하였고, SUDOSCAN으로 측정한 전기 전도도를 변증 분형 사이에 비교 분석하여 의미 있는 결과를 확인하였기에 보고하고자 한다.
제안 방법
40명의 당뇨병 환자를 대상으로 탐색적 관찰연구를 통해 기혈음양허손 설문지를 통해 구분한 기허증, 혈허증, 음허증, 양허증 피험자의 전기전도도를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
따라서 본 연구에서는 당뇨병 환자에서의 피부 전기자율반응과 허증과의 특성을 파악하기 위해 기혈음양허손 변증설문지로 기허증, 혈허증, 음허증, 양허증 4개의 변증으로 구분하고 당뇨병 스크리닝 기기인 SUDOSCAN을 통해 피부의 전기전도도 측정하여 비교 분석을 수행하였다. 허증 군별 전기전도도를 비교한 결과 혈허증에서 오른발의 전기전도도 값이 통계적으로 유의하게 낮았으며, 쉐페의 사후 분석에서 혈허증과 음허증이 유의한 차이를 보였다.
본 연구는 2016년 6월부터 2017년 2월까지 단일 기관에서 진행된 전향적, 탐색적 관찰연구로 만 40 세 이상 성인 남녀를 대상으로 대전대학교 둔산한방 병원에서 승인된 프로토콜에 따라 대상자 본인 또는 적법한 대리인이 동의서에 서명한 자를 대상으로 수행하였다 (CRIS 등록번호 : KCT0002132).
선정제외 및 방문일 위반, 설문 데이터 누락된 6명을 제외한 총 40명의 대상자 데이터를 분석하였다. 대상자 40명 중 남성이 23명(57.
세계보건기구의 기준에 따라 현재 약물을 통한 혈당 조절 중인 당뇨병 환자이면서 공복혈당이 250 mg/dl 이하인 자 또는 당뇨병 진단을 받지 않았으나 공복혈당이 126 mg/dl 이상이거나 당화혈색소가 6.5 % 이상인 혈당 조절이 되지 않는 자를 당뇨병 환자군으로 간주하여 본 연구의 대상으로 선정하였으며, 본 연구의 결과 분석에 영향을 줄 수 있는 고혈압, 신기능장애, 간기능장애, 심혈관계 장애 등 타질환을 가진 자를 제외하였다.
데이터처리
0 버전을 이용하였다. 범주형 자료인 경우 카이제곱 검정(chi-square test)을 사용하여 빈도와 백분율로 표현하였으며, 연속형 자료인 경우 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance: ANOVA) 을 이용해 군간 차이를 검정하였고 평균과 표준편차로 나타내었다. 변증 지표와 피부전기전도도의 연관성 확인을 위해 피어슨 상관계수(pearson correlation coefficient)를 구하여 상관분석을 시행하였으며 통계적 유의수준은 p < 0.
범주형 자료인 경우 카이제곱 검정(chi-square test)을 사용하여 빈도와 백분율로 표현하였으며, 연속형 자료인 경우 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance: ANOVA) 을 이용해 군간 차이를 검정하였고 평균과 표준편차로 나타내었다. 변증 지표와 피부전기전도도의 연관성 확인을 위해 피어슨 상관계수(pearson correlation coefficient)를 구하여 상관분석을 시행하였으며 통계적 유의수준은 p < 0.05를 기준으로 하였다.
추가적으로 유의한 상관관계를 보인 혈허증 문항에 대해 세부 문항별로 전기전도도와 상관분석을 시행하였다. 그 결과 ‘쥐가 잘난다’, ‘안색이 창백하다’ 문항 점수와 양 발의 전기전도도는 음의 상관관계를 보였으며(p < 0.
이론/모형
당뇨병 환자의 허증별 특성을 확인하기 위해 김 등의 연구21)에서 신뢰도와 타당도가 검증된 기혈음 양허손 설문지를 사용하였다(Appendix 1). 설문지는 생식기에 관련된 4개의 문항을 제외한 기허증(qi deficiency pattern) 9문항, 혈허증(blood deficiency pattern) 8문항, 음허증(yin deficiency pattern) 9문항, 양허증(yang deficiency pattern) 6문항인 총 32문항으로 재구성되었으며 4점 척도 중 하나로 평가하게 하였다.
피부전기자율반응검사는 당뇨병 스크리닝을 목적으로 2등급 의료기기로 허가받은 갈바닉 피부응답 측정기(SUDOSCAN, Impeto Medical SAS, France)를이용하였다. SUDOSCAN은 역이온도입법(reverse iontophoresis) 및 크로노암페로메트리(chronoamperometry)를 통한 땀 염화물 농도를 기반으로 땀샘 기능을 평가하도록 고안된 장치로 양손과 양발을 측정할수 있는 4개의 전극으로 구성되어 있다22,23).
성능/효과
허증 군별 전기전도도를 비교한 결과 혈허증에서 오른발의 전기전도도 값이 통계적으로 유의하게 낮았으며, 쉐페의 사후 분석에서 혈허증과 음허증이 유의한 차이를 보였다. 또한 허증 군별 설문 문항 점수와 전기전도도의 상관분석 결과 오른발의 전기전도도가 혈허증 설문 문항에서 역비례관계가 있음을 확인할 수 있었다.
반면, 음허증에 있어서는, 진액이 적은 데 반해 음이 부족하여 땀을 과다하게 흘리게 되므로31), 음허증이 동반되는 경우 땀샘의 기능항진에 의한 전기전도도의 상승효과가 나타날 것으로 예상된다. 본 연구 결과에서는 음허 군에 있어 혈허 군에 비해 통계적으로 유의하게 전기전도의 상승효과를 나타내었는데, 기존의 해석에 부합하는 결과이다.
기허증, 혈허증, 음허증, 양허증 각각의 설문 문항별 합산 점수와 전기전도도 간의 상관분석 결과는 Table 3과 같다. 상관분석 결과 기허증 문항, 음허증 문항, 양허증 문항에서는 양손과 양발의 전기전도도와 상관관계가 나타나지 않았으나 혈허증 문항 점수와 오른발의 전기전도도가 통계적으로 유의하게 음의 상관관계를 보였다(r = -0.343, p < 0.05).
혈액지표와 전기전도도 간의 상관분석 결과는 Table 5와 같다. 오른손, 왼손, 왼발, 오른발의 전기 전도도는 헤모글로빈 수치와 양의 상관관계를 보였으며(p < 0.01), 적혈구 수치와도 상관성이 있음을 확인하였다(p < 0.05). 피어슨 상관계수에 있어서, 헤모글로빈과 각 사지에서의 전기전도도의 피어슨 상관계수 값은 0.
증별 전기전도도 비교결과는 Table 2와 같다. 왼손, 오른손, 왼발의 전기전도도는 기허증, 혈허증, 음허증, 양허증 변증 간 유의한 차이가 없는 것으로 확인되으며, 오른발의 전기전도도는 혈허증이 기허증, 음허증, 양허증에 비해 수치가 낮은 것으로 관찰 되었다. 쉐페의 사후검정 결과 음허증, 양허증, 기허증 순으로 수치가 높은 것으로 나타났으며 특히 전기전도도가 혈허증에 있어 음허증에 비해 통계적으로 유의하게 수치가 낮은 것으로 확인되었다(p = 0.
추가적으로 혈액지표와 전기전도도의 상관분석을 진행하였으며 그 결과 오른손, 왼손, 오른발, 왼발의 전기전도도가 헤모글로빈 및 적혈구 수치와 양의 상관관계가 있음을 확인하였다. 헤모글로빈은 적혈구에서 철을 포함하는 단백질로 혈액 내 산소를 운반하는 순환의 기능을 담당하는데32) 전기전도도와 양의 상관성은 전기전도도가 인체의 순환 기능과 관련성이 있다는 결과로 보인다.
따라서 본 연구에서는 당뇨병 환자에서의 피부 전기자율반응과 허증과의 특성을 파악하기 위해 기혈음양허손 변증설문지로 기허증, 혈허증, 음허증, 양허증 4개의 변증으로 구분하고 당뇨병 스크리닝 기기인 SUDOSCAN을 통해 피부의 전기전도도 측정하여 비교 분석을 수행하였다. 허증 군별 전기전도도를 비교한 결과 혈허증에서 오른발의 전기전도도 값이 통계적으로 유의하게 낮았으며, 쉐페의 사후 분석에서 혈허증과 음허증이 유의한 차이를 보였다. 또한 허증 군별 설문 문항 점수와 전기전도도의 상관분석 결과 오른발의 전기전도도가 혈허증 설문 문항에서 역비례관계가 있음을 확인할 수 있었다.
각 증의 인구학적 정보, 활력징후 및 공복혈당과 당화혈색소에 있어서 편향성이 없음을 확인하였다. 허증별 전기전도도 분석 시 오른손의 전기전도도에서 혈허증과 음허증이 통계적으로 유의한 차이를 나타냈으며, 전기전도도가 혈허증 문항 점수와는 음의 상관관계를, 헤모글로빈 및 적혈구의 혈액지표와는 양의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 당뇨병 환자에서 혈허증과 음허증의 변증 분류 시 전기전도도가 관련 지표로 적용 가능성이 있음을 시사하며, 혈허증 진단에 전기전도도와 혈액지표가 활용될 수 있음을 나타낸다.
후속연구
첫째, 예비 임상연구로써 수행된 본 연구의 연구결과를 일반화하기에는 연구대상자 수가 충분하지 않다는 점과 둘째, 당뇨병 환자들에게 다수 동반되는 합병증, 즉 말초신경병증성 당뇨병, 고혈압, 고지혈증 등과 관련된 위험인자에 대한 추가적인 고려가 필요하다는 점, 셋째, 당뇨병 환자에게서 나타날 수 있는 한열, 실증 등의 변증에 대한 확장형 후속 연구가 필요하다는 점이다. 그러나 이러한 한계점에도 불구하고 본 연구는 당뇨병 환자의 허증별 전기전도도를 비교분석한 최초의 연구로서 가치가 있으며, 한방 변증에서 혈허증과 음허증의 분류에 전기전도도가 참고 가능한 객관적 지표가 될 수 있는 가능성을 제시하였다.
허증별 전기전도도 분석 시 오른손의 전기전도도에서 혈허증과 음허증이 통계적으로 유의한 차이를 나타냈으며, 전기전도도가 혈허증 문항 점수와는 음의 상관관계를, 헤모글로빈 및 적혈구의 혈액지표와는 양의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 당뇨병 환자에서 혈허증과 음허증의 변증 분류 시 전기전도도가 관련 지표로 적용 가능성이 있음을 시사하며, 혈허증 진단에 전기전도도와 혈액지표가 활용될 수 있음을 나타낸다. 향후 당뇨병 환자의 유병기간이 긴 경우와, 말초신경병증이 심화된 경우에 대해 임상연구를 수행하여, 본 탐색적 관찰연구를 보완하는 결과 도출이 요구된다.
본 연구의 한계점은 다음과 같다. 첫째, 예비 임상연구로써 수행된 본 연구의 연구결과를 일반화하기에는 연구대상자 수가 충분하지 않다는 점과 둘째, 당뇨병 환자들에게 다수 동반되는 합병증, 즉 말초신경병증성 당뇨병, 고혈압, 고지혈증 등과 관련된 위험인자에 대한 추가적인 고려가 필요하다는 점, 셋째, 당뇨병 환자에게서 나타날 수 있는 한열, 실증 등의 변증에 대한 확장형 후속 연구가 필요하다는 점이다. 그러나 이러한 한계점에도 불구하고 본 연구는 당뇨병 환자의 허증별 전기전도도를 비교분석한 최초의 연구로서 가치가 있으며, 한방 변증에서 혈허증과 음허증의 분류에 전기전도도가 참고 가능한 객관적 지표가 될 수 있는 가능성을 제시하였다.
한편, 피부전기자율반응의 좌우편차는 대뇌 반구의 비대칭과 관련이 있으며 이는 좌우 손잡이의 차이와 관련이 있다고 알려져 있다33,34). 본 분석 결과에서도 좌우에 따른 전기전도도의 차이를 확인할 수 있었으나 주로 사용하는 손에 관련된 질의가 누락되어 있으므로 부위에 따른 특징에 관해서는 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
이러한 결과는 당뇨병 환자에서 혈허증과 음허증의 변증 분류 시 전기전도도가 관련 지표로 적용 가능성이 있음을 시사하며, 혈허증 진단에 전기전도도와 혈액지표가 활용될 수 있음을 나타낸다. 향후 당뇨병 환자의 유병기간이 긴 경우와, 말초신경병증이 심화된 경우에 대해 임상연구를 수행하여, 본 탐색적 관찰연구를 보완하는 결과 도출이 요구된다.
향후 본 연구를 기반으로 연구 대상자 범위를 확장하여 다양한 질환에서의 적용 가능성을 확인하고 당뇨병 환자의 변증 분형 시 전기전도도의 활용에 대해 일반화할 수 있는 대규모 임상연구를 통해 정량적 지표로서 임상에 활용할 수 있기를 기대한다
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
변증의 장점은 무엇인가?
변증은 질병상태로부터 내재하는 본질을 파악하여 ‘證’을 도출해내는 과정으로1) 望診, 聞診, 問診,切診을 통해 파악된 환자의 주된 요소 및 부차적인 요소를 통해 증상과 징후의 내재 관계와 병의 원인, 기전 등 여러 징후들을 종합적으로 분석하는 한의학적 진단 방법이다2,3). 변증은 병리적 상태의 본질을 규정하여 치료의 근거가 될 수 있다는 장점이 있으나4) 적용하는 기초 개념에 따라 진단 및 치료 방법이 다양하고 대상자의 주관적 표현 또는 한의사의 주관적 판단이 개입되어 객관적인 평가가 쉽지 않다는 한계점이 존재한다5).
피부응답 측정기는 무엇이며, 구성은 어떻게 되어있는가?
피부전기자율반응검사는 당뇨병 스크리닝을 목적으로 2등급 의료기기로 허가받은 갈바닉 피부응답 측정기(SUDOSCAN, Impeto Medical SAS, France)를이용하였다. SUDOSCAN은 역이온도입법(reverse iontophoresis) 및 크로노암페로메트리(chronoamperometry)를 통한 땀 염화물 농도를 기반으로 땀샘 기능을 평가하도록 고안된 장치로 양손과 양발을 측정할수 있는 4개의 전극으로 구성되어 있다22,23). 4개의 전극에 양손과 양발을 올려 3분 정도 고정된 자세로 측정하며 측정 시 4 V 이하의 미세 직류 증강 전압이 양극에 인가되는데 10 V 이하의 저전압에서 각질층은 전기적으로 절연상태로 전도성이 있는 땀샘 관을 통한 땀샘 전도 기능을 측정할 수 있다22).
변증이란?
변증은 질병상태로부터 내재하는 본질을 파악하여 ‘證’을 도출해내는 과정으로1) 望診, 聞診, 問診,切診을 통해 파악된 환자의 주된 요소 및 부차적인 요소를 통해 증상과 징후의 내재 관계와 병의 원인, 기전 등 여러 징후들을 종합적으로 분석하는 한의학적 진단 방법이다2,3). 변증은 병리적 상태의 본질을 규정하여 치료의 근거가 될 수 있다는 장점이 있으나4) 적용하는 기초 개념에 따라 진단 및 치료 방법이 다양하고 대상자의 주관적 표현 또는 한의사의 주관적 판단이 개입되어 객관적인 평가가 쉽지 않다는 한계점이 존재한다5).
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