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맥 진단기술의 임상 활용법 <完>강희정 대요메디(주) 대표 맥상의 4대 요소인 위수형세 중 가장 복잡한 모양(形)과 관련해 3차원 맥영상 검사기의 측정파라미터를 통해 살펴보고 기초편을 마무리하고자 한다. 맥의 모양은 혈압을 타고 전달되는 피부·혈관·혈액의 합작품 맥상 분류를 위한 주요 요소에 대한 아래의 표는 맥진용어 국제표준인 ISO 23961-2에 정의된 내용으로, 국제적 전문가들의 의견을 반영해 작성된 표에, 필자가 위수형세의 큰 맥락으로 다시 색깔별로 구분한 것이다. 위의 표에서 알 수 있듯이 맥의 모양을 구분하는 요소는 전편에서 살펴본 맥의 굵기와 길이, 맥의 유창도(流暢度·smoothness), 맥의 긴장도(緊張度·tension)에 의해 구분된다고 정의돼 있다. 굵기와 길이는 다채널 압력센서를 통해 측정이 가능한데, 유창도와 긴장도는 어떠한 파라미터를 이용해야 할까? 맥의 긴장도(tension) 의료기기로 맥을 측정하는 측정 원리를 ‘토노메트리’라고 한다. 이 방법은 혈관 부위를 직접 가압함으로써 측정 부위의 피부와 혈관의 물리적 특성을 반영할 수 있는 장점이 있다. 이 특징을 활용하면 맥의 기본 요소 중의 하나인 긴장도 정도를 획득하는데 도움이 된다. 3차원 맥영상 검사기를 이용해 확인할 수 있는 긴장도에 대한 정보는 크게 세 가지로 나뉜다. 첫 번째 방법은 일정한 속도로 가압을 변화하면서 이때 맥관의 반응(Pressure vs. Pulse Height)을 관찰하는 방법으로, 이는 중국이나 다른 나라에서도 활용하는 측정법이다. 이렇게 관찰된 정보는 우리가 지난편에서 이미 살펴봤던 가압-맥압 그래프가 된다. 아래의 가압-맥압 그래프 유형을 살펴보면 x축이 가압력이며, y축이 맥압으로 가압의 변화에 대한 맥압의 변화임을 알 수 있는데 가압이 변화함에도 불구하고 맥압은 버티면서 줄어들지 않는 경우(다섯 번째 예시)에 대해 긴장도가 높다고 평가할 수 있다. 더불어 맥관의 두께 정보를 함께 살펴보면, 긴장되고 두꺼운 맥관일 경우 긴맥, 긴장은 되었으나 맥관이 얇은 경우에는 현맥과 상관성이 높은 것으로 보고되고 있다. 위의 방법에는 한계가 있는데, 부현맥과 같이 사람은 맥 부위에 살짝 손을 얹은 상태에서도 긴장도가 높은 맥을 바로 잡아내는 것에 비해, 가압-맥압 비교방법은 일정 시간 동안 가압을 하면서 정보를 얻는다. 이 때문에 3차원 맥영상 검사기에서는 이를 보완할 수 있는 방법으로 두 번째, 일정 정도만 접촉하더라도 피부와 맥관의 긴장도 정도를 바로 확인하기 위해 아래의 그림과 같이 접촉시 당겨지는 힘을 접촉면과 맥관 부위에 대해 분석하고 세 번째, 맥파형 분석으로 긴장도정보를 제공한다. 맥의 유창도(smoothness) 피부에 존재하는 마이어스 소체와 같은 감각세포의 활약으로 사람은 자연스럽게 접촉대상의 질감(울퉁불퉁함, 부드러움, 꺼끄러움 등)을 감지할 수 있으나, 압력을 측정하는 센서는 측정된 신호를 바로 질감으로 변환하기 어렵다. 아직은 수직적으로 접촉만 한 상태에서 맥의 질감을 평가할 수 있는 기술은 개발되지 않은 상태이기 때문에, 맥에 대한 시공간적 정보를 활용해 간접적으로 분석해야 한다. 아래의 3차원 맥영상으로 측정된 시공간 영상을 보면 하나의 박동이 지나갈 때 맥이 커졌다가 다시 작아지면서 동시에 맥이 튀어 오르는 위치와 모양이 변화하는 것을 확인할 수 있다. 혈관 부위에 압력을 가함으로써 혈관, 혈액 흐름에 변화를 일으키는데 맥진을 위해서는 이를 감지하는 측정기술이 수반돼야 한다. 맥진이 능동적 검사방법인 이유는 유체역학적으로도 설명이 가능한데 초음파나 PPG처럼 혈관의 움직임을 수동적으로 관측만 하는 것이 아니라 거안심 기법을 통해 맥상이 나타나는 조건을 만들어내기 때문이다. 혈액 흐름의 대표적인 변화 중 하나로 난류를 설명할 수 있다. 혈액의 밀도(ρ)와 점도(μ)가 동일하더라도 가압에 의해 혈관반경(D)이 작아지면서 베르누이 방정식에 의해 혈류속도(V)가 빨라지는데, 이때 점성력(viscous forces)에 대한 관성력(inertia forces)을 나타내는 비례값인 Reynolds number(Re)가 증가해 혈액 흐름이 층류(laminar flow)에서 난류(turbulent flow)로 변화한다. 이렇게 난류로 변한 혈액 흐름은 아래의 그림처럼 혈관벽에 부딪히면서 맥의 질감(유창도)과 관련한 느낌을 전달할 것으로 예상된다. 살펴본 바와 같이 맥의 모양을 구성하는 요소는 가압하는 동작에 반응하는 피부, 혈관, 혈액 흐름에 의해 나타나는 복잡한 파라미터라서 본 글에서는 지면관계상 간략하게 소개만 했다. 한의진단기술의 현대적 발전·객관화 통해 한의치료기술의 발전 ‘기대’ 3차원 맥영상 검사가 3년 반 동안의 보험급여를 위한 노력(보험 개선을 위한 첫 시도는 2008년부터이니 장장 13년의 여정이었다) 끝에 지난해 8월부터 행위재분류로 급여 등재된 기념으로 3차원 맥영상 검사의 기초를 살펴봤다. 과학적 방법으로 해석이 가능한 맥 진단기술은 맞춤의학, 예방의학, 원격관리에 반드시 필요한 기술이라고 생각된다. 이미 훌륭한 치료기술인 한의약이지만 객관적 진단정보를 보여줄 수 있을 때 근거 있는 과학기술로 인정되는 세상이다. 이제부터 한의를 위해 개발된 객관적 의료기기를 적극적으로 사용하는 것을 고려해 보면 어떨까? 이를 통해 앞으로 한의학이 미래의학을 선도하는 그날이 오기를 기원하며 글을 마친다. 1) ISO 23961-2:2021 – Vocabulary for diagnostics Part2:Pulse -
맥 진단기술의 임상 활용법 <10>강희정 대요메디(주) 대표 이번호에서는 맥상의 4대 요소인 위수형세 중 세기(勢)와 모양(形)과 관련해 3차원 맥영상 검사기의 측정파라미터를 통해 살펴보도록 하겠다. 국제표준 요구사항 - 3차원 맥 영상 맥의 세기를 문자로 정의하고 설명하는 것은 간단하겠지만, 이를 데이터화하여 분석하기 위해 측정을 하는 것은 단순하지 않다. 앞서 살펴본 바와 같이 측정 부위에 대한 확인과 맥압 변화의 관찰을 위한 측정 가압 정밀제어와 같은 기본적인 기능도 3차원 맥영상 검사기에서만 구현된 것을 보면 기존의 맥전도 기기로는 이에 대한 관찰 자료나 검증시험 등이 부족했었다는 것을 알 수 있다. 여기에 하나 더 맥의 세기를 평가하기 위한 3차원 맥영상 검사만의 특징인 맥의 굵기와 길이 정보를 포함하는 3차원 체적(volume) 분석기능이 있어야 맥의 세기에 대해 보다 더 실체에 접근한 분석이 가능하게 된다. 맥을 짚는 손가락 끝은 하나의 점으로 이뤄지지 않고 면적으로 된 센서라고 생각하면 맥을 측정하는 기기도 당연히 면적으로 신호를 획득할 수 있어야 사람이 느끼는 감각정보를 최대한 충실하게 획득할 수 있고, 맥의 세기나 모양을 분석할 수 있다. 면적으로 측정하게 될 때 획득되는 기본 신호에 대해 맥진기기 국제표준인 ISO18615에서도 요구사항으로 정의가 되어 있는데 아래의 그림을 보면 굵기, 길이, 면적, 체적에 대해 쉽게 이해할 수 있다. 맥의 굵기, 세기와 모양의 공통요소 굵기 방향으로 놓여 있는 여러 점의 센서로부터 수집된 맥파 신호를 이용하면 맥의 굵기 정보를 얻을 수 있다. 아래의 맥관 굵기에 대한 예시 그래프는 우관맥(右關脈)에서 5개의 측정점으로부터 획득된 혈관 굵기에 대한 정보 그래프다. a샘플 그래프는 원래는 매우 가는 맥관을 보였으나 음주에 의해 급격한 혈관확장을 보여주는 케이스이며, b샘플 그래프는 긴장도에 대한 정보를 굵기 그래프에서 함께 살펴볼 수 있는 케이스다. 부중침 대역 모두에서 측정된 맥관의 굵기 정보를 모두 표시했기 때문에 그래프에 여러 색깔의 선으로 그려졌다. 위의 두 가지 케이스 모두 맥의 굵기에 대한 상세한 정보로 굵기로부터 맥의 세기정보도 확인할 수 있으면서 동시에 혈관 긴장과 관련된 맥의 모양 정보도 포함하고 있다. 지면관계상 가장 쉽게 이해할 수 있는 굵기에 대한 예시 그래프로 설명을 했지만, 길이에 대해서도 동일하게 확인이 가능하며, 굵기와 길이의 정보가 결합되면 3차원의 체적정보를 획득할 수 있고, 수치정보로도 제공된다. 이처럼 맥의 굵기와 길이는 맥의 모양에 대한 요소이면서, 동시에 맥의 세기의 요소로 이해되어야 한다. 진단의료기기로 세기와 모양에 대한 감각 ‘객관화’ 사람의 손가락은 우리 몸에서 촉각세포(tactile receptor cell)의 분포가 가장 높은 부위 중의 하나로 다양한 감각(온도, 통증, 진동, 질감, 압력 등)을 수집할 수 있다. 사람은 개별 손가락 끝 약 10㎠의 면적으로 요골동맥 부위에서 혈관을 찾고, 찾아낸 혈관 부위에 압력을 가하면서 이때 느껴지는 진동, 질감, 압력의 감각으로부터 맥의 감각적 특성을 분류한다. 대표적인 촉각세포로는 마이스너 소체(Meissner corpuscle), 메르켈 촉각 세포(Merkel cell), 파치니 소체(Pacinian corpuscle) 등이 있는데, 마이스너 소체는 접촉, 저주파의 진동이나 울퉁불퉁한 질감을 감지하는 특성이 있고, 메르켈 촉각 세포는 가벼운 접촉을 감지하고, 파치니 소체는 피부에 가해지는 압력을 감지하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 다양한 촉각세포들의 활약으로 사람이 맥동을 감지할 수 있다. 우리 몸에 존재하는 신경에 대한 연구에 따르면 평균적으로 손가락 끝에 분포하는 신경계의 밀도는 241units/㎠라고 보고4)가 되었는데, 손가락 끝에서 압력이나 질감을 느끼는 마이스너 소체의 분포를 연구한 자료에 따르면, 10㎜당 남자 2.46±1.17(평균±표준편차)개 여자 3.08±1.33개가 존재한다고 보고되었다5). 평균-표준편차 분석결과에 따르면 사람에 따라 거의 두 배의 밀도차이를 가지는 것을 알 수 있다. 이러한 연구보고들을 기반으로 이해하면, 사람마다 촉각 세포의 밀도가 다르기 때문에 맥에 대해 느끼는 감각의 정도가 다른 것은 당연한 것이 아닐까? 사람은 선천적으로 손가락의 촉각 성능이 다르기 때문에 감각결과가 다를 수밖에 없다. 객관적이고 정량적으로 측정하고 분석하는 의료기기 시스템을 한의 진료에 적용할 때 한의진단의 객관화가 가능하지 않을까 싶다. 1) ISO 18615:2020 – General requirements of electric radial pulse tonometric devices 2) Medical gallery of Blausen Medical 2014;. WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436. - CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/ index.php?curid=30871451 3) Distribution of pacinian corpuscles in the hand of the monkey, Macaca fuscata, Kenzo Kumamoto etc., J. Anat(1993) 183, pp149-154 4) Tactile innervation densities across the whole body, Giulia Corniani etc., J.Neurophysiol 124, 1229-1240, 2020 5) The relationship of the num,ber of Meissner’s corpuscles to dermatoglyphic characters and finger size, Yvonne K. Dillon etc., J.Anat(2001) 199, pp577-584 -
맥 진단기술의 임상 활용법 <9>강희정 대요메디(주) 대표 이번호에서는 맥상의 4대 요소인 위수형세 중 ‘세기’(勢)와 관련 3차원 맥영상 검사기기의 측정파라미터를 통해 살펴보도록 하겠다. 정밀한 맥 세기 측정 위한 측정시스템 요구사항 3차원 맥 영상 검사기기의 주요 특징 중 하나가 맥을 측정하기 위해 다채널의 압력센서를 가지고 있다는 것이다. 여러 점의 센서 신호를 활용해 측정대상이 되는 요골동맥 위에 센서의 중앙 부위가 접촉하고 있는지를 확인할 수 있어 재현성 있는 측정 부위 확보가 가능하다. 각각의 압력센서 소자에서 측정되는 맥압의 변화가 2차원 맥파 형태로 기록 되며, 여러 점의 압력 센서의 공간특성을 활용하면 3차원의 맥 체적(volume)의 변화로 기록이 된다. 압력센서 하나하나로 측정되는 맥압은 그 위치에 따라서 전혀 다른 값을 보이게 되기 때문에 얼마나 정확하게 혈관위치에 센서를 위치시킬 수 있느냐 하는 측정기법이 맥압의 세기를 얼마나 정확하게 측정할 수 있느냐는 문제로 귀결된다. 따라서 맥 세기를 측정요소로 활용하기 위해서는 반드시 시스템이 혈관위치를 보장할 수 있어야 한다. 이 때문에 3차원 맥영상 검사기기는 가장 큰 맥 신호가 나타나는 신호채널을 확인하고, 혈관 부위에 센서가 놓여진 것이 확인될 때에만 측정을 진행한다. 위의 측정샘플을 살펴보면, 두 샘플 모두 3번 센서가 가장 큰 맥압을 보이고 있고, 1번 센서는 큰 맥압의 1/3 정도의 크기가 측정된 것을 확인할 수 있다. 사람 손가락 면적 범위 내에서 측정했지만 측정점간에 맥압의 차이가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 맥압을 측정하는 것은 맥상의 주요 요소인 세기를 평가하기 위함인데, 측정위치가 정확하게 놓이지 않은 상태에서 측정하게 되는 경우 실제로 환자의 맥압의 세기는 3번 센서의 크기이지만, 측정위치가 정확하지 않은 이유로 이보다 훨씬 작은 맥압을 측정해 오진을 범할 수 있게 된다. 또한 사람의 손 감각은 하나의 점의 세기만을 느끼는 것이 아니라 촉지하는 손가락의 면적 전체로부터 감각정보를 획득하게 된다. 이 때문에 하나의 점에서 얻어지는 정보뿐만 아니라 면적의 정보 즉, 공간 정보를 추가해줌으로써 측정되는 정보가 더 다양화되고 명확해질 수 있다. 따라서 맥 세기의 정확성을 높이기 위해 어레이로 측정센서를 구성하고 가장 신호가 큰 곳을 찾아내서 분석해야 한다. 가압에 따른 맥압의 변화 관찰–부중침별 맥압 확인 한의 맥진은 정밀한 가압이 중요한 기술적 특징이 되기 때문에, 가압에 따른 맥압의 변화도 반드시 살펴봐야 하는데, 안정적인 맥 측정을 위해 3차원 맥 영상 검사기기는 최적의 측정 속도를 유지하는 등속가압을 통해 가압을 변화하면서 맥을 측정한다. 이때 가장 맥파가 선명하고 크게 존재하는 측정점이 요골동맥과 가장 가깝게 위치한 측정점이 되며, 이 센서소자에서 측정된 2차원의 맥파형을 화면에 표시하면 아래의 그림과 같다. 가압 변화에 따라 측정된 맥파 그래프의 가로축은 가압력(Applied force, 단위는 g·f/㎠)이고, 세로축은 맥압(Pulse Height, 단위는 g·f/㎠)을 의미한다. 위의 샘플의 경우 약 240의 가압에서 50까지 가압력을 줄이면서 그때의 맥압의 변화를 표시했기 때문에 가로축의 왼쪽이 가압력이 큰 값을 보이고 있다. 가압이 변화하면서 맥파의 크기가 점점 커졌다가 작아지는 것을 확인할 수 있다. 이 맥파의 세로 높이는 맥압이 되는데 하나하나의 맥파가 가지는 맥압이 가압력에 따라 변화하는 것을 별도의 가압-맥압 그래프로 표시한 것이 오른쪽의 맥관 반응(Vessel Response) 그래프이다. 가압-맥압 그래프의 노란점 하나하나는 왼쪽의 맥파의 세기 정보인 맥압을 나타내는데, 측정된 모든 데이터를 하나의 그래프로 축약해서 보여주는 방법이다. 다양한 측정 예시를 통해 가압-맥압 그래프의 여러 가지 양상을 확인할 수 있다. 아래 그래프에서 1번 샘플은 가압이 190일 때 48맥압을 보이는데, 이는 한국인 성인 기준으로 볼 때, 약간 깊은(약침) 깊이의 가압에서 대표 맥파가 나타나며, 그때의 맥압은 약간 세게 나온 편에 속한다. 2번 샘플은 가압이 150일 때 44맥압을 보이는데, 이는 한국인 성인 기준으로 볼 때, 중간(중) 깊이의 가압에서 대표맥파가 나타났고, 맥압은 약간 세게 나온 편에 속한다. 3번 샘플은 가압이 120일 때 21맥압을 보이는데, 이는 한국인 성인 기준으로 볼 때, 약간 얕은(약부) 깊이의 가압에서 대표 맥파가 나타났으며, 맥압은 약간 약하게 나온 편에 속한다. 이렇게 그래프로 표시하는 신호는 앞에서 설명한 바와 같이 모두 맥 신호가 가장 크게 측정되는, 요골동맥에 가장 가깝게 위치한 센서점에서 측정된 신호이다. 다음호에서는 맥의 세기정보로 3차원 맥의 체적(volume)에 대해 살펴보도록 하겠다. -
맥 진단기술의 임상 활용법 <8>강희정 대요메디(주) 대표 -
맥 진단기술의 임상 활용법 <7>강희정 대요메디(주) 대표 맥상의 4대 요소인 위수형세 중 ‘수’(數)는 맥박동수(Pulse Rate)를 의미하는데, 이번호에서는 맥박동수에 안정성(Stability) 혹은 균일도(Evenness)를 추가해 살펴보도록 하겠다. 동서고금 막론하고 맥 진찰시 첫 번째 관찰대상 ‘박동수’ 인체의 건강상태를 평가하기 위해 관찰하는 주요 대상인 맥의 물리적 파라미터 중 박동수를 정확하게 알기 위한 의학자들의 노력은 고대 그리스시대부터 있어왔다. 박동수를 알아내기 위해 3세기경 만들어진 물시계부터 시작해 1707년 영국의 의학자인 Sir John Floyer(1649∼1734)가 자신의 환자들을 보다 정확하게 관찰하기 위해 개발한 ‘의사를 위한 박동시계’(Physician’s Pulse Watch)까지 1분당 박동수를 알기 위해 노력해 왔고, 이를 이용해 환자의 상태를 진단하는데 사용해 왔다. 황제내경과 맥경 등 한의학 고전에서는 박동수의 빠르고 느림에 따라 삭맥(數脈)과 지맥(遲脈)을 구분하고 있는데, 시계가 없던 시절 일정한 시간을 가늠하기 위해 ‘정상호흡’을 기준으로 하여 박동수를 기술한 것으로 보인다. 최근에 발행된 ISO 진단용어표준-맥진(ISO 23961-2:20213))에서는 원문 출처를 밝히고 호흡당 박동수를 기입했지만 맥상용어를 설명하는 본문에는 질맥(Racing Pulse)은 1분에 120회 이상인 맥, 삭맥(Rapid Pulse)은 1분에 90회 이상인 맥, 지맥(Slow Pulse)은 1분에 60회 미만인 맥으로 간략하게 정의했다. 현대의학에서 정의하는 휴식기 정상 박동수는 성인의 경우 60∼100bpm으로 맥진에서 정상 박동수와 동일하다. 박동수는 나이에 따라 휴식기 정상 박동수가 다르기 때문에 미국 국립보건원(NIH)4)에서는 아래의 표와 같이 연령대별 정상 박동수 범위를 제안하고 있다. 박동조절과 박동이상 심장에서의 박동운동은 앞서 살펴봤지만 다양한 원인에 따라 조절된다. 심박 조절에 대해 전기자극에 의한 심근 수축과정으로 보면, 심박 속도는 우심방 벽의 동방결절(SA: Sinoatrial Node)에서 발생된 전기 자극이 방실결절(AN: Atrioventricular Node)로 전달되면서 심방이 수축하고, 방실결절로 전달된 전기신호가 다시 퍼킨지 섬유(Purkinje’s fiber)라는 곳으로 전달되면서 심실이 수축된다. 전기 자극이 발생되고 전달되는 과정은 여러 신경계가 인체가 보내주는 다양한 요구에 반응하면서 조절하는 것으로 알려져 있다. 따라서 건강한 정상인이라고 해서 1분 동안 계속 고정된 60bpm의 박동수만 보일 수는 없고, 들숨일 때와 날숨일 때 일어나는 호흡동성부정맥(RSA: Respiratory Sinus Arrhythmia)과 같은 정상적인 변화폭이 존재하게 된다. 이런 이유로 맥을 측정할 때는 일정시간 이상을 측정해서 해당 시간에 대한 평균 박동수를 확인하는 것이 합리적이다. 그러나 이러한 정상적인 변화폭을 넘어서는 박동이상이 나타나는 환자가 존재하는데, 이러한 현상은 현대의학에서는 ‘부정맥’이라고 정의하고 있고, 부정맥과 관련된 맥상으로는 촉결대맥(促結代脈)이 있다. 원전에서 정의한 박동 부정성에 대한 내용은 아래의 내용과 같다. 이를 다시 보기 좋게 실제 측정된 정상박동인 맥파 그래프와 갑자기 불규칙한 맥이 나타나는 결맥 맥파그래프를 사용해 아래와 같이 그래프로 표시해 봤다. 즉 지맥, 완맥, 삭맥, 질맥은 박동수가 일정하게 나타나는 경우에 그 박동수를 이용해 구분할 수 있는 정보가 되고, 촉결맥은 대체로 빠른맥이거나 느린맥을 보이다가 갑자기 한두 번의 부정맥이 나타나는 경우가 되며, 대맥의 경우 일정한 패턴의 심한 부정맥이 계속해서 나타남으로써 박동수로 설명하기 곤란한 경우의 맥으로 구분이 되는 것을 알 수 있다. 3차원 맥영상 검사기에서는 대표맥파의 박동수 혹은 짧은 주기로 측정된 맥파신호에 대한 평균 박동수를 제공하며, 부정맥이 나타나는 경우 비고란에 부정맥 여부를 표시하기 때문에 심한 부정맥(대맥)인 경우는 맥파 그래프를 통해 확인이 가능하다. 또한 맥의 빠르기, 맥의 속도의 안정성으로 구분되는 지완삭질(遲緩數疾)맥과 촉결(促結)맥에 대해서는 제공되는 박동수 정보와 부정맥 여부를 통해 판별할 수 있다. 다음호에서는 맥의 세기에 대해 검토해 보고자 한다. 1) A Brief Journey into the History of the Arterial Pulse. Nima Ghasemzadeh etc, SAGE-Hidawi Access to Research Cardiology Research Practice V2011 doi:10.4061/2011/164832 2) The Physician’s Pulse Watch, New,Notes and Queries. 3) ISO 23961-2:2021 – Traditional Chinese Medicine – Vocabulary for diagnostics-Part 2: Pulse 4) NIH(The United States National Institutes of Health) -
맥 진단기술의 임상 활용법 <6>강희정 대요메디(주) 대표 -
맥 진단기술의 임상 활용법 <5>강희정 대요메디(주) 대표 한의 맥상을 구성하는 기본 4대 요소인 위수형세(位數形勢)를 정의하기 위해 사용할 수 있는 물리 파라미터를 통계 분석을 통해 확인해 봤다. 이번호부터는 3차원 맥영상 검사기기에서 측정되는 물리 파라미터를 실체 측정값을 통해 살펴보기로 한다. 한의 맥진의 차별성 - 가압 앞서 살펴본 맥파분석 파라미터, 심혈관 관련 정보들은 사실 물리학적 이해에 기반을 두고 심혈관계에 대한 현대의학적 관점에서 지속적으로 발굴되고 활용돼 오는 물리 파라미터들로, 해당 파라미터만 놓고 보면 사실 맥진과 맥파 분석이 동일한 기법처럼 느껴질 수 있다. 하지만 정밀하게 가압을 조절해 가면서 가압에 의한 맥의 세기와 맥파형의 변화를 읽어내는 과정이야말로 어떻게 보면 맥진을 오랫동안 유의미한 진단기법으로 끊임없이 사용하게 하는 가장 핵심이 되는 차별성이다. 때문에 맥진의 객관화·정량화에서 가장 먼저 살펴봐야 하는 요소가 바로 가압이라고 해도 과언이 아니다. 황제내경의 난경 5난에서는 [脈有輕重: 맥은 가볍고 무거움이 있다]고 하여 콩의 개수로 맥을 짚을 때 가해야 하는 힘의 세기를 구분했다. 이후 맥진 동작과 방법은 거안심(擧案尋)으로 정리가 되었는데, 거안심에 대한 정의는 해석하는 사람에 따라 약간씩 다르게 설명이 되기도 하지만, 최근 발행된 맥진용어 표준문서1)를 기준으로 살펴보면 맥관을 찾고(심(尋)), 맥 부위에 가하는 가압력을 구분(거안(擧按))하며, 가압에 따른 맥의 변화를 살피는(심(尋)) 것으로 정의하고 있다. 거안심 동작을 구현하기 위해 3차원 맥 영상검사기기는 거안심 정의에 부합하게 (1)정밀하게 가압을 조절(거안을 구현)하면서 맥동을 측정하고 (2)다채널 압력센서로 혈관 위치를 확인(심을 구현)하며, (3)가장 맥이 선명한 구간을 찾아(심을 구현) 측정 분석한다. 가압에 따른 맥파형의 변화 인체 혈관에 외부로부터 압력을 가했을 때 맥관이 점점 닫히면서 그 부위에서 측정된 맥의 세기가 점점 커지다가 작아지는 현상은 일반적으로 관찰되는 현상인데, 이러한 현상을 측정기술로 적용한 것의 하나가 우리가 흔하게 접할 수 있는 혈압측정 기술이다. 공기주머니로 팔뚝에 압력을 가해 혈압을 측정하는 오실로메트릭(Oscillometric) 방식의 혈압측정기들이 가압에 따른 맥 세기의 변화를 활용한 장비다. 그렇다면 가압에 따른 맥파형의 변화에 대해서는 어떨까? 일반적으로 혈관특성을 알기 위해 맥파를 측정하는 시스템들은 맥의 세기보다는 맥파 형태를 분석하는데 초점을 두고 있다. 대부분의 맥파 측정 시스템들은 가압조절 기능이 없기 때문에, 임의의 가압(측정자가 가하는 임의 가압 혹은 기기에서 접촉되는 임의 가압)에서 맥파 신호를 측정하는데 분석되는 맥파형이 얼마의 가압에서 측정되었는지에 대한 정보를 제공하지 않는다. 그러나 한의 맥진처럼 가압을 정밀하게 조절하면서 맥신호를 측정하다 보면 가압에 따라 맥파형태가 변화하는 것을 확인할 수 있다. 지금까지 측정된 데이터를 살펴본 바에 따르면 젊은 사람들에서는 가압에 따라 맥파형이 변화되는 경우가 많지 않은 반면에 혈관이 노화되었거나, 급성 스트레스(수면부족, 정신적 스트레스, 통증 등)가 가해지는 상황에 있는 경우에 가압 변화에 따른 맥파형의 변화가 자주 관찰됐다. 이에 대해서는 이미 3차원 맥영상 검사기를 통해 학계에 보고3)4)된 바 있다. 결국 맥파형에 대해 측정가압에 대한 기준 없이 분석하는 경우 분석결과에 오류가 발생할 수 있다. 가압에 의한 맥의 세기 변화뿐만 아니라 맥파형의 변화까지 살펴보는 맥진은 사실 대단히 세련되고 정밀한 진단기법이라고 말할 수 있다. 가압에 따른 맥압 변화와 파형 변화 전통 한의 맥진의 요구사항인 정밀한 가압 조절은 3차원 맥영상 검사의 핵심기능이다. 가압은 맥상 분석의 핵심적인 물리적 파라미터이기 때문에 아래와 같은 맥의 특성을 알 수 있다. 첫째, 맥파가 나타나기 시작하는 가압값 - 부맥 구간 맥 존재 여부 판별에 활용 둘째, 가장 크고 선명한 맥파가 나타나는 가압값 - 부침의 판별에 활용 셋째, 맥이 존재하는 가압구간 - 허실 판별에 활용 다음호에서는 가압에 따른 맥압 및 맥파 변화에 대해 계속 살펴보도록 하겠다. 1) ISO 23961-2:2021 Traditional Chinese medicine-Vocabulary for diagnostics Part2:Pulse 2) https://slidetodoc.com/viii-blood-pressure-in-man-ix-noninvasive-methods/ 3) Radial Pulse Type Changed by the Applied Pressure in same position, Heejung Kang etc., Medical Physics and Biomedical Engineering WC2009 4) A comparative study of methods of measurement of peripheral pulse waveform, 강희정 외, 대한한의학회 2009, vol 30, no3 -
맥 진단기술의 임상 활용법 <4>강희정 대요메디(주) 대표 지금까지 토노메트리 맥파분석기의 역사와 원리, 이를 통해 측정되는 신호를 분석한 맥파 요인에 대해 간략하게 살펴봤다. 맥파 요소는 현대의학적 임상연구 자료의 축적에 힘입어 심혈관 건강평가에 매우 유용한 정보로 사용되고 있지만, 곧바로 한의학적 진단요소로 일대일로 매칭되지는 않는다. 또한 한의 맥진은 맥에 대한 손끝의 감각과 연계된 복잡한 정보의 결합물인 맥상을 요구하기 때문에 우선적으로 측정신호를 맥상의 4요소(위·수·형·세)로 구분해 살펴봐야 한다. 이번호에서는 3차원 맥영상 검사기기의 맥 변수를 맥상 요소로 분석하는 방법에 대해 살펴보고자 한다. 맥 측정기에 대한 요구사항- 맥상? 진단정보? 3차원 맥영상 검사기를 개발하기 위해 대요메디(주) 연구팀은 1999년부터 한의 맥진의 측정기법에 대한 분석연구를 시작했고, 기존에 사용되고 있었던 맥진기기들이 충족시키지 못하는 기능을 찾아내 다채널 압력센서와 정밀가압 제어가 가능한 3차원 맥영상 시스템을 세계 최초로 개발, 2005년 식약처로부터 의료기기 허가를 획득했다. 초기 연구 단계에는 임상 현장에서 맥 측정기에 대해 요구사항인 28맥상을 찾아내기 위해 다양한 기초연구들을 수행했는데, 이를 위해 전 세계 맥진 연구그룹의 개발내용을 파악하고, 분석기술의 근거를 확보하는 작업을 진행했다. 더불어 한의사의 맥진 기법을 분해하고 장비에 녹여보려는 노력도 그 중의 하나였다. 이를 위해 맥을 잘 보는 한의사들을 찾아가 측정 부위의 선정, 가압하는 방법 및 속도, 가압 깊이, 단계별 가압시 단계의 구분 방법, 측정면적 등 세부적인 측정기술을 분해해 가면서 함께 고민했고, 우리나라뿐만 아니라 중국에서 맥을 잘 보는 중의사들도 찾아가 이러한 비교·분석 작업들을 수도 없이 수행하면서 사람이 느끼고 말해주는 감각과 기기측정 값과의 공통점과 차이점 등을 비교분석해 봤다. 또한 중국의 맥진 연구현황을 파악하기 위해 중의기기맥진 책을 직접 번역해 참고키도 했다. 수년간 이러한 과정을 거치면서 맥 연구 방향 설정에 매우 중요한 두 가지 결론을 도출할 수 있었는데, 첫째, 시술자마다 선호하거나 표현하는 맥상이 정해져 있어 시술자마다 제한된 범위의 맥상만 도출된다. 둘째, 동일한 환자에 대해 시술자마다 맥상명은 달라도 치료의 방향이 일치하는 경우가 많았다. 즉, 사람마다 감각의 차이와 이에 대한 표현방법이 조금씩은 다르기 때문에, 아무리 맥의 고수라 해도 어느 한 개인의 감각을 맥상 분석의 기준으로 설정하는 것은 분석 오류에 빠질 수밖에 없다는 것을 알 수 있는 대목이다. 이러한 점이 수기 맥진 기술 표준화를 가로 막고 있는 원인의 하나라고 생각한다. 그래서 이후에 진행해온 분석 연구는 다음의 세 가지에 초점을 맞추게 됐다. (1)맥의 핵심요소인 위수형세의 기본요소를 구성하는 물리요소를 명확하게 정의하고, (2)물리요소의 정밀측정과 분석을 수행하며, (3)해당 물리요소와 환자의 생리병리 상태와의 연관관계를 분석한다. 실제 환자의 생리·병리 상태와 측정된 맥 신호와의 관계를 찾아낼 수 있어야 감각으로 표현해온 맥상도 그 근거를 확보하게 된다고 생각했기 때문이다. 이러한 연구방향에 따라 정확하고 정밀한 측정 데이터 기반의 진단 파라미터와 연관 적응증을 찾아내기 위한 기기 개발과 임상연구를 지속적으로 진행하고 있다. 이 때문에 3차원 맥영상 검사기는 생리·병리적 근거 없이 맥상 명만 제공하는 시스템이 아니라 정확하게 측정된 맥 변수와 혈류역학 파라미터를 함께 제공함으로써 환자의 상태를 최대한 객관적으로 평가할 수 있는 도구가 되는 것을 목적으로 한다. 맥 측정 변수의 주요 요인(factor) 맥의 핵심요소는 위수형세(位數形勢)이다. 측정시스템에서 획득되는 물리적 파라미터인 맥파와 3차원 맥영상 변수는 이 위수형세와 어떻게 연계될 수 있을까? 통계적 분석방법의 하나인 ‘요인분석’(factor analysis)이라는 방법이 있다. 변수(파라미터)간의 상관관계(correlation)를 분석해 변수의 저변에 내재된 요인을 추출하는 분석법으로, 수집된 많은 변수들을 유사한 공통특성이나 차원으로 묶어 몇 개의 요인(factor)으로 추려주는 방법이다. 맥(2차원 맥파와 3차원 맥영상 변수) 측정변수에 적용해서 요인분석을 실시하게 되면, 측정된 맥 변수들의 특징을 대변하는 요인이 무엇인가를 알 수 있다. 요골동맥 맥의 대표적인 특성을 파악하기 위해, 건강한 30대 성인남녀 150명을 대상으로 3차원 맥영상 분석시스템으로 측정한 주요 변수에 대해 요인분석(추출방법: 최대우도법, 회전유형: Varimax)을 수행했다. 맥진의 대상이 되는 요골동맥 맥 신호의 대표요인 5가지만 자세히 살펴보면 아래의 표와 같다. 각각의 요인에 대한 설명은 해당 요인에 큰 영향을 미치는 변수로부터 해석이 된다. 즉, 요인1은 맥의 체적, 맥파의 진폭, 맥파의 면적 등이 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있고 이 요인의 의미는 맥의 세기가 된다. 한의 맥진의 관찰요소인 위수형세의 세(勢)에 해당한다. 이러한 방법으로 구성 변수들의 물리적 의미를 활용해 각각의 요인을 통계적 기법으로 해석하면 요골동맥 맥의 특징을 결정짓는 요인들이 결국 한의 맥의 주요 구분요소인 위수형세(位數形勢)로 구분이 되는 것을 확인할 수 있다. 옛 사람들은 손끝의 감각에 의존해서 맥동을 관찰하면서 관찰대상을 위수형세로 분류했는데, 3차원 맥영상 검사기를 이용해 획득된 수치를 통계 분석하여 현대적인 방법으로 확인했을 때도 해당 요인들이 도출된 것을 알 수 있다. 전통 맥진 기술이 몇몇 사람들만의 감각표현이 아니라, 측정된 물리요소의 통계적 분석을 통해서도 동일하게 분류된다는 것을 확인한 셈이다. 맥 측정 변수로 맥상 요인 연계 위에서 검토한 맥 변수들을 고전에 설명된 맥상에 대한 구분요소로 활용해 맥상 요소별 맥 변수로 대응하여 정리하면 아래의 표와 같다. 위와 같이 맥을 분석하기 위해 맥 변수를 활용하고 위수형세의 정도를 파악하는 방법을 사용하면, 손끝의 감각과 한의학 이론으로만 설명될 수 있었던 맥상 변화의 기전을, 그래프를 통해 눈에 보이고, 수치로 기록이 남을 수 있는 맥파분석기의 데이터를 통해 보완적인 해석이 가능하다. 다음호에서는 주요 맥상에 관련한 맥 변수에 대해 그래프와 데이터로 살펴보도록 하겠다. -
맥 진단기술의 임상 활용법 <3>강희정 대요메디(주) 대표 지난 호에 살펴본 바와 같이 심박동에 의해 심장에서 뿜어지는 혈액량을 심박출량이라고 하는데 신체특성에 따른 변화를 살펴봄으로써, 맥진 연계 시 활용방안에 대해 고민해 보고자 한다. 심박출량 측정법 심박출량 측정은 수술실처럼 환자의 혈액수급 여부나 중환자실에서의 심장순환기능 여부 평가를 위해 실시간으로 모니터링 하는 경우에 많이 사용되어 왔지만, 박출기능의 정상여부를 판단함으로써 관련된 주요 증상(심근경색의 합병증, 폐고혈압, 울혈성심부전, 심혈관계 불안정성, 폐손상 등)을 평가하는 주요 진단 요소로도 활용되고 있다. 침습형 측정법과 최소침습 측정법으로 스완간즈 카테터 방법, 열희석법, A-Line 카테터 방법 등이 사용되고, 비침습법으로는 심장초음파, 흉부임피던스측정법, 맥파분석법 등의 검사방법들이 실시되고 있다. 최근에는 심각한 환자나 심혈관질환자의 심기능 관리뿐만 아니라, 운동 시 모니터링이나 심장질환 예방 등 개인건강관리를 목적으로도 심박출량을 활용하고자 하는 시도들이 늘어나면서 비침습의 심박출량 측정시스템의 수요가 늘고 있다. 3차원 맥영상 검사기기는 맥파분석법에 의해 심박출량을 측정하는 기능을 탑재하고 있는 데, 해당 기능에 대해 유럽최대 병원인 독일 Aachen 대학병원(Uniklinic Aachen)에서 다년간의 임상검증 연구를 진행하여 논문으로 발표하였으며, 논문 자료를 토대로 심박출량 측정 기능이 식약처에 등록되었다. 금 번 보험등재 심사 시에도 관련논문들이 주요 임상 평가 자료로 사용될 수 있었다. 현재도 혈류역학요소의 측정에 대해 추가적인 임상연구들이 우리나라는 물론이고 독일, 중국 등에서 진행 중이다. 심박출량의 이해 심박출량은 정확하게 박동당 심박출량인 Stroke Volume과 1분당 심박출량인 Cardiac Output으로 구분하여 정의된다. 본문에서는 박동 심박출량(SV: Stroke Volume)과 분당 심박출량(CO: Cardiac Output)으로 용어를 구분하여 사용하도록 하겠다. 분당 심박출량은 아래의 수식1 처럼 박동 심박출량에 박동수(HR: Heart Rate)를 곱하여 도출된다. 주요 장기와 뇌 혹은 근육 등에서 산소교환에 대한 요구가 있는 때에 신체 구석구석으로 혈액을 전달하기 위해 자율신경시스템 혹은 내분비, 측분비 신호전달경로의 복잡한 기전에 의해 우리 몸은 박동 심박출량(SV)과 박동수(HR)를 조절한다. 심박출량은 혈류역학적으로 살펴보기 위한 표시방법인 압력-체적(Pressure-Volume) 그래프를 사용해 쉽게 이해할 수 있다. 가로축은 좌심실 체적을 의미하고, 세로축은 좌심실에 압력을 나타낸다. 대동맥 판막이 닫히는 ① End-Systolic Volume(ESV) 지점을 시작점으로 해서 순서대로 살펴보면, 판막이 닫히면서 심실 내 압력이 뚝 떨어지는 ② 이완기가 시작되는데, 이완기에는 심방으로부터 혈액이 들어오면서 혈액이 차오르다 최대 체적에 이르면 이때는 ③ 심실에서 더 이상 체적이 늘어나지 못하는 End-Diastolic Volume(EDV) 시점이 되면서 체적 변화 없이 심실 내 압력이 증가하기 시작한다. ④ 심실 내 압력이 급격하게 증가하다가 판막을 밀어낼 정도의 압력에 도달하게 되고 심장근육에 의한 심실의 수축이 일어나면서 최대압력에 도달 후 대동맥으로 혈액이 뿜어져 나간다. 이때 뿜어져 나가는 압력으로 인해 ⑤혈압과 맥압이 발생 되고 이 압력은 빠른 속도로 온몸으로 전달되게 된다. 혈액이 뿜어져 나간 이후 심실 혈액량은 다시 ① End-Systolic Pressure 점으로 이동 한다. 예시 그림처럼 심실에 혈액이 가득 차 올랐을 때의 혈액의 부피가 118㎖ 였다가, 수축기 때 뿜어져 나가서 다시 심실에 남은 혈액이65㎖가 되었다면, 이때의 박동 심박출량은 그 차이인 53㎖가 된다. 박동 심박출량 결정의 주요요소 박동 심박출량에 가장 크게 영향을 미치는 기계적 요소들로는 심장의 수축성(Contractility), 심실로 공급되는 혈액량으로 설명될 수 있는 전부하(Preload)와 혈관탄성과 혈압으로 설명될 수 있는 후부하(Afterload)가 있다. 압력-체적 그래프를 이용해 기계적 요소의 생리 상태에 따른 심박출량의 변화내용을 확인할 수 있다. 위 그림에서 각각의 기계적 영향요소들을 사선의 기울기로 표시한 것을 보면, ESPVR은 심장의 수축성을, EA는 동맥탄성이면서 동시에 후부하를 나타내고, EDPVR은 Preload를 의미한다. 각각의 요소가 변화할 때 이에 따른 심박출량의 변화를 압력-체적 그래프의 모식도로 살펴보면 위의 그림처럼 설명이 가능하고 각각의 요소별 증감 변화에 따른 심박출량 변화는 위의 표와 같이 정리된다. 심박출량과 맥 심장에서 뿜어져 나간 혈액량(박동 심박출량)은 정해진 경로인 혈관을 따라 흘러나가면서 혈관 내에서도 압력과 체적의 변화를 일으키게 되고 맥(脈)에 그 흔적을 남기게 된다. 따라서 이론적으로 심장 박동 시 압력-체적의 변화를 맥파분석을 통해 분석하는 것이 가능하기 때문에 맥파형분석법이 심박출량 측정기법의 하나로 사용된다. 단순하게 생각하면 심박출량이 크게 나타나면 한의 맥의 주요 지표중 하나인 맥의 세기(勢)가 클 것 같고, 심박출량이 작으면 맥이 약하게 나타나야 한다. 그러나 앞서 살펴본 바와 같이 심박출량은 심장의 수축성, 심혈관계의 특성인 후부하, 정맥환류량과 심방의 기능과 관련 있는 전부하에 의해 결정된다. 따라서 심박출량과 맥 세기의 관계를 분석함으로써 역으로 수축성, 후부하, 전부하 등의 요소를 찾아내어 심혈관계 시스템의 특성을 분석하는 것도 가능하다. 물론, 박동조절에 의해 분당 심박출량은 또 다르게 나타날 수 있다. 우리 몸은 단순한 기계처럼 작동하지 않고 다양한 요인에 의해 조절·작동되는 시스템이기 때문에 혈류역학적 요소를 기본 배경정보로 놓고 그 위에 나타나는 맥상 정보와 비교분석을 해야 측정정보 해석에 오류를 최소화할 수 있다고 본다. 그런 의미에서 혈관특성, 혈류역학특성 정보는 맥진의 기본요소가 될 수밖에 없다. 1) Ventricular pressure-volume loop, https://derangedphysiology.com/main/cicm-primary-exam/required-reading/ cardiovascular-system/Chapter%20029/ ventricular-pressure-volume-loops 다음 편부터는 지금까지 설명한 기본적인 맥파요소와 심박출량 정보 등이 한의 맥상과 어떻게 연계될 수 있는지 살펴봄으로써 현대적 맥 영상 검사의 원리를 공유해보겠다. -
맥 진단기술의 임상 활용법 <2>강희정 대요메디(주) 대표 이번호에서는 맥파 형성기전에 대해 살펴봄으로써 혈류역학적인 파라미터와 맥파요소가 가지는 생리적 의미를 살펴보고자 한다. 맥(脈) 신호 기초 파라미터 아래의 맥파 그래프는 가압식 맥파분석기(맥진기) 국제표준 ISO18615에 수록된 전형적인 요골동맥 맥파형을 보여주고 있다. 이 파형은 시간축(t)에 대한 요소들과 맥의 세기축(h)에 대한 요소들로 맥진을 위한 기기와, 현대의학의 혈류역학 장비에서 다루는 맥파형 모두 이와 동일하다. 맥파의 특징점이 되는 변곡점들을 지칭하는 용어들이 조금씩 달라 ISO18615에서는 명사형의 특징점 이름이 아닌 나타나는 순서로 표시돼 있다. 3차원 맥영상 검사기기는 위의 기초 파라미터를 측정하고 혈류역학 분석기법을 적용해 심 기능 평가정보인 심박출량(stroke volume, cardiac output)과 혈관저항지수(SVRI: Systemic Vascular Resistance Index), 혈관의 탄성/긴장도 정보(R-AI: Radial Augmentation Index) 등을 기초정보로 제공한다. 객관적 진단정보를 토대로 심혈관 시스템의 구조적(mechanical) 특성을 파악한 후 기능적(functional) 요소를 반영하는 맥상을 활용하면 환자의 생리·병리적 상태 파악에 도움이 되기 때문에 근거 기반의 한의진료에 도움이 될 수 있다. 맥파 분석기술(PWA)의 이해: 혈관탄성(R-AI) 이완기 동안 좌심실(Left Ventricle)에 되돌아오는 혈액(Preload)은 심장근육의 수축력(Contractivity)에 의해 발생하는 압력에 의해 대동맥 판막을 열고 중심대동맥(Aorta)을 거쳐 전신으로 흘러 나가게 된다. 이때 뿜어지는 혈액량을 심박출량(Cardiac Output 혹은 Stroke Volume)이라고 한다. 또한 혈액이 심장으로부터 분출될 때 심장 후단에서 존재하는 저항을 혈관저항(System Vascular Resistance)이라고 하는데, 이는 폐순환을 제외한 전신 혈관계에 순환하는 혈액에 가해지는 저항으로 전체 말초저항(Total Peripheral Resistance)이라고도 한다. 이렇게 압력과 흐름, 그리고 저항이 존재하는 시스템은 옴의 법칙으로 설명이 가능하다. 저항을 중심으로 다시 표현하면 수식1과 같이 저항은 시스템에 걸리는 압력을 흐름으로 나눈 값으로 설명할 수 있고, 혈류역학 요소로는 수식2와 같이 혈관저항은 심장에서 뿜어져 나오는 압력을 박출량으로 나눈 값이 된다. 심장의 순환기능을 평가할 때 다양한 요소들을 확인해야 하지만, 혈류역학적 요소들이 심장운동의 차원에서는 기본요소가 되며, 중심대동맥부터 말초동맥에 해당하는 요골동맥까지 박동이 전달될 때 구조적 특성으로 작용하기 때문에 각 부위마다 나타나는 맥파형 분석을 통해 혈류역학 파라미터를 분석하는 것이 가능하다. 맥동 흐름(Pulsatile Flow)을 간략하게 정의하면 심장, 혈관, 혈액의 상호작용이라고 설명한 이유가 이러한 이유이다. 심장에서 혈액 구출시(stroke) 발생하는 압력은 매우 빠른 속도로 혈관을 따라 진행하는데, 혈관분지나 말초단에 다다르면 반사되어 되돌아 나와 첫 번째 압력파와 겹쳐지는 중첩(Superpositon) 현상이 나타난다. 이때 반사파의 진행속도와 반사파의 크기는 박동이 전달되는 혈관시스템의 탄성이 높은 경우 느리고 작은 파로 되돌아오게 되고, 탄성이 낮은 경우 빠르고 큰 파로 되돌아오게 된다. 아래의 그림과 같이 동일한 충격파(구출압력파)를 가지더라도 결과적으로 나타나는 파형은 다른 것을 확인할 수 있다. 참고로 세 번째 맥파 봉우리는 심장판막이 닫히면서 발생하는 충격파로 해석한다. 요골동맥에서 혈관탄성 평가 파라미터의 하나인 RAI(Radial Augmentation Index)는 수식3과 같이 충격파에 대한 반사파의 비례값으로 계산된다. 해당 값이 크다는 이야기는 반사파의 파고(Amplitude)가 크다는 의미이며, 여러 가지 요인에 이해 혈관탄성이 떨어진다는 의미로 해석할 수 있다. 우리 몸의 혈관은 심장으로부터 점점 멀어질수록 혈관 지름이 작아지면서 점차 말초혈관에 다다르게 된다. 중심대동맥에서부터 말초동맥까지 전달되는 동안 평균혈압(Mean Arterial Pressure)은 동일한 수준을 유지하지만, 혈관저항은 혈관 반지름에 반비례하기 때문에, 말초로 진행할수록 저항이 증가하고 맥압(Pulse Pressure)이 증강(Augment)되어 반사파의 영향이 뚜렷하게 나타나게 된다. 이처럼 혈관직경, 혈관탄성 등의 특성에 의해 맥파형이 달라지기 때문에 중심대동맥부터 경동맥 혹은 요골동맥에서 측정되는 맥파 분석정보는 심혈관 진단분야에서 매우 유용하게 사용되고 있다. 맥파는 신체특성, 혈관특성(탄성·저항·압력의 변화), 심장기능 등을 반영하는 생리지표로 기본적인 형성기전을 이해하면 비침습적인 심혈관 건강상태 평가에 다양하게 활용할 수 있다. 다음호에서는 맥의 세기 등과도 연관지어 살펴볼 수 있는 심박출량에 대해서 살펴보도록 하겠다. 1) ISO 18615:2020 – General Requirements of electric radial pulse tonometric devices. 2) modified from Carotid Pulse Wave Analysis: Future Direction of Hemodynamic and Cardiovsacular Risk Assessment, Sam Parittotokkaporn etc., JMA, 2020-0108
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