침 자화 시스템 개발과 치료 효과 평가를 위한 근피로 회복 및 경락 전위 변화 분석

Abstract

한의학에서 수기자극은 경혈에 자침을 통하여 기의 불균형 상태를 조절하는 치료수단이다. 이러한 수기자극이 다양한 질환 및 통증 치료에 효과가 있음이 보고되었으며, 그 치료기전으로는 인체 내 전기반응과 화학반응을 동시에 유발함으로써 생체 내 이온분포의 변화를 유도한다고 규명되었다. 이에 지속적인 인체 내 전기반응과 화학반응을 동시에 유도하여 수기자극의 치료효과를 높이고자 Electro-Acupuncture(EA)가 제시되었으며, 다양한 생리·병리학적 질환에 대한 치료효과가 규명되었다. 그러나 EA는 전류의 이동을 위한 전위차를 형성하기 위하여 양극성 전극을 사용하므로 오직 경혈만을 자극하였다고 보기 어렵다. 또한, 침의 삽입 깊이에 따른 조직과의 접촉면적에 의한 임피던스와 두 침 사이의 조직 성분에 의한 임피던스는 전류가 흐르는 경로에 영향을 주며, 생체 임피던스가 낮은 경로를 통하여 대부분의 전류가 흐르므로 경락을 자극하였다고 간주하기 어렵다.따라서, 수기자극과 같이 인체 내 전기반응과 화학반응을 동시에 유도 가능하며, 오직 한 개의 경혈만을 자극 가능한 새로운 자극원의 필요성이 대두되고 있다. 이에 자기장, 레이저, 뜸 등과 같은 다양한 방법들이 제시되었으나, 레이저를 이용한 경혈 자극방식은 경혈이 위치한 조직까지 침투하기 어려우며, 뜸과 같은 온열요법은 조직 내 미세전류를 발생시키지 못하는 한계점을 가지고 있다. 이와 대조적으로 자기장은 매질에 관계없이 투과 가능하며, 인체 내 전기장이 생성됨에 따라 eddy current를 유발함으로써 전기반응과 화학반응을 동시 유도 가능하다.이에 본 연구에서는 자기장을 발생시키는 방법 중 급·만성 통증완화, 근골격계 질환, Soft-tissue 재생, 상처 치유 등의 치료에 효과가 있음이 규명된 Pulsed Electromagnetic Fields(PEMFs)가 수기자극의 치료효과를 증대시킬 수 있는 최적의 자극원이라 판단하였다. 자기장의 자속밀도는 거리에 따라 기하급수적으로 낮아진다는 문제점을 극복하기 위하여, 침 자체가 자속밀도 발생하는 core의 역할을 하는 새로운 방식을 제시하였다. 이에 침 삽입이 가능하도록 Solenoid Coil을 제작하였으며, 경혈에 수기자극과 PEMFs를 동시 자극이 가능한 8 Channel Electromagnetic Acupuncture(EMA) system을 설계하였다. 개발된 시스템을 평가하기 위하여 주파수, 강도, 파형발생방법에 따라 자속밀도를 측정하였으며, 최소 130.2 gauss에서 최대 562.6 gauss까지 발생 가능함을 확인하였다.EMA system의 임상적 활용 가능성 확인에 앞서, 경혈 자극 시 지속적인 전기 반응과 화학반응의 유발 가능 여부를 확인하기 위하여 경락전위 변화를 측정하였다. 상거허(ST37)에 2㎝ 자침한 뒤, 주파수 2㎐, 자속밀도 485.9 gauss로 자극하여 족삼리(ST36)와 해계(ST41)의 전위차를 측정하였다. 그 결과, 경락전위가 지속적으로 발생 가능하며, 수기자극에 의한 경락전위에 비해 약 40배 크게 유도됨을 확인하였다. 이에 EMA system의 치료효과와 임상적 활용 가능성을 확보하기 위해 Biodex system을 이용하여 근피로 회복 효과를 평가하였다. non-stimulation, Manual acupuncture, EMA group으로 분류하여 대퇴직근의 근피로를 유발하였으며, 족궐음간경(LR)의 음포(LR9)를 자극부위로 선정하였다. 2㎝ 자침 후에 주파수 2㎐, 자속밀도 485.9 gauss로 2분간 자극하였으며, 근피로 유발 전/후의 Median frequency(MF)와 peak torque의 변화 추이를 분석하였다. MF 변화 추이 분석을 통하여 EMA 자극이 수기자극에 비하여 근피로 회복에 유의한 효과를 가짐을 확인하였다. 이상의 결과를 통하여 EMA system이 하나의 경혈만 자극 가능하며, 지속적으로 전기반응과 화학반응을 경혈에서 유도함으로써 수기자극의 효과를 보다 증대 시킬 수 있는 새로운 자극방법으로써의 활용 가능성을 확인하였다. 추후 다양한 병증에 대한 EMA system의 치료효과를 검증하는 연구가 진행되어진다면, 한의 임상에서 새로운 한의학적 치료 방법으로 다양한 병증 치료에 활용 되어질 것으로 기대한다.