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.