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현아 추
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1 Original Article Vol. 19, No. 2 June 2013 ISSN , EISSN , Copyright c The Korean Society of Hypertension 김장영, 유병수, 이승환, 윤정한, 최경훈 연세대학교원주의과대학심장내과 The Changes of Noninvasive Hemodynamic Parameters after Device-Guided Slow Breathing Exercise in Hypertensive Patients Jang-Young Kim, MD, Byung-Su Yoo, MD, Seung-Hwan Lee, MD, Junghan Yoon, MD, Kyung-Hoon Choe, MD Division of Cardiology, Department of Internal Medicine, Yonsei University Wonju College of Medicine, Wonju, Korea ABSTRACT Background: The device-guided breathing (DGB) exercise is a non-pharmacological treatment of high blood pressure (BP). Changes in hemodynamic variables after DGB remain to be defined. This study evaluated the hemodynamic effects of DGB in hypertensive patients. Methods: Fifty-nine hypertensive individuals (male, 56%; age, 44 ± 10 years) with systolic BP (SBP) in the range of 140 to169 mm Hg and diastolic BP (DBP) < 105 mm Hg were divided into two group: control group (n = 17) vs. DGB group (n = 42) who slowed respiratory rate by using 15 minutes daily DBG (RESPeRATE) over 8 weeks. Heart rate, BP and hemodynamic parameters including cardiac index (CI), thoracic fluid content (TFC), systemic vascular resistance index (SVRI) and total arterial compliance index (TACI) were measured using the ICG Monitor (CardioDynamics) at baseline and study end. Results: Baseline characteristics were not different between the two groups. Office BP (SBP/DBP) was reduced from baseline to end value by 13.2 ± 11.1/6.9 ± 7.5 mm Hg in DGB group and 2.2 ± 6.9 /0.5 ± 6.6 mm Hg in control group (p = 0.001, p = 0.004, respectively). Heart rate, CI, stroke index, and TFC were not changed in both groups. However, the SVRI was lower and the TACI was higher in DGB group than control group (SVRI: 2,728 ± 599 vs. 3,141 ± 714 dyne sec m 2 /cm 5, p = 0.002; TACI: ± vs ± mm Hg/mL/m 2, p = 0.041). Conclusions: Daily device-guided breathing exercise for 8 weeks lowers the BP mediated by reducing the systemic vascular resistance and increasing the total arterial compliance without changes in heart rate and CI. (J Korean Soc Hypertens 2013;19(2):55-62) Key Words: Hypertension; Nonpharmacologic treatment ; Breathing exercises; Impedance cardiography 서론 논문접수일: , 수정완료일: , 게재승인일: 교신저자: 김장영주소: 강원도원주시일산로 20 연세대학교원주의과대학심장내과 Tel: 033) , Fax: 033) kimjy@yonsei.ac.kr 고혈압은심혈관계질환의주요위험인자이며, 치료받은 고혈압환자의약 50% 미만이목표혈압을유지하는것으 J Korean Soc Hypertens 2013;19(2):

2 로알려져있다. 1) 보다많은환자의목표혈압달성을위해서는적절한약제의선택및병용요법이필수적이나, 더불어고혈압약제와병용할수있는효과적인비약물치료가필요하다. 2) 효과가증명된비약물치료로는염분섭취의제한, 정기적인운동, 체중조절, 식이조절이잘알려져있고, 그이외로혈압저하효과가알려진비약물요법으로는요가, 명상, 바이오피드백과같은행동요법이있다. 이런행동요법들의대부분은느린호흡운동 (slow breathing exercise) 을유도하여고혈압환자에서치료효과가있을것이라고알려져있다. 3-6) 최근에이러한원리를이용한호흡횟수를줄이는운동기구(RESPeRATE) 가소개되었고, 보고자마다차이는있지만수축기혈압( 범위, 5-16 mm Hg) 및이완기혈압( 범위, 3-10 mm Hg) 을유의하게감소시킴을보고하였다. 3-8) 국 내다기관연구에서는 RESPeRATE을 8주간사용하여수축기혈압을평균 12.6 mm Hg, 이완기혈압을평균 5 mm Hg 강압하는효과를보고하였다. 8) RESPeRATE을이용한호흡횟수를줄이는운동의고혈압환자에서혈압저하의기전은압수용기반사(baroreflex) 의향상, 모세혈관혈류량및정맥환류를증가, 말초저항을감소, 교감신경저하및 부교감신경의항진등으로다양하게설명하나아직은혈역학적인명확한기전을알수없다. 4,5,9) Impedance cardiography (ICG) 는 low amplitude (IRMS = 1-4ma) 의전류를통과시켜흉곽내의전기적임피던스의변화를측정하여대동맥내의혈류량의변화, 흉곽내의수분량의변화, 혈관저항등의인체에서다양한혈역학적 변수들을비침습적으로측정할수있는 plethysmography 이다. ICG의혈역학적측정값은침습적인검사의측정값과높은일치도를보이므로, 심부전, 고혈압, 폐동맥고혈압환자등의혈역학의평가및치료에대한혈역학적변화를관찰하는데임상적으로유용한검사이다. 10,11) 본연구의목적은고혈압환자에서 8주간호흡조절운동기기 RESPeRATE의사용이 ICG로측정한다양한혈역학적변수의변화를알아보고자하였고, 이를통해 RESPeRATE 의혈압강하효과의기전을알아보고자하였다. 1. 연구대상 대상및방법 항고혈압약제를복용한과거력이없는연속적인고혈압환자 62명을대상으로하여치료군가대조군을 2:1의비율로배정하였다. 대상군은연령 세, 수축기혈압 mm Hg이면서이완기혈압 105 mm Hg 미만인 환자들을대상으로하였고, 모든피험자는연구개시 3주 전부터생활양식및항고혈압약제의용량을변경하지않았다. 협심증, 울혈성심부전, 만성심방세동, 뇌졸중의과거력, 만성신부전, 주요기관부전, 천식, 만성폐쇄성폐질환, 임산부, 맹인또는난청환자, 정신과적질환이있는 환자들은본연구대상에서제외하였다. 대조군의추적 1 주안에 3명의환자가개인사정을이유로중도탈락하였고분석에서제외하였다. 본연구는대상자에게충분한설명후사전고지된동의서를획득하였고, 임상연구윤리심의위원회의승인을받고진행하였다. 2. 연구방법 대조군은통상적인비약물치료( 저염식, 운동요법등) 를 시행하였고, 대상군은 8주간매일 15분이상호흡조절기 기(RESPeRATE; InterCure Ltd., Lod, Israel) 를사용하여 호흡조절운동을시행하였다. RESPeRATE 는컴퓨터화된 조절본체(computerized control unit), 호흡근육활동을감 시하는센서벨트(respiratory muscle activity monitor) 와 본체에서발생시키는멜로디를전달하는헤드폰으로구성되어있으며, 피험자의호흡수를감시하면서, 음악소리로들숨(inhale) 보다날숨(exhale) 시간을늘이면서호흡을분당 10 회미만으로느리게유도한다. 대상환자들은 1주당분당 10회미만의호흡횟수누적시간이 45분이상되게조절하고, 8주치료기간총 360분이상의유효시간을누적하도록하였으며필요한유효시간의 50% 이상(8 주동안 180 분이상) 을누적한경우대상환자가치료에순응한것으로판정하였다. 대상자들은연구개시시점과연구 8주경과후에혈압및심박수를연속적으로 3 회측정하여, 최종 2회혈압및 56 The Korean Society of Hypertension

3 김장영, 유병수, 이승환, 윤정한, 최경훈 맥박평균치의자료를사용하였다. 혈압및맥박측정시 에는측정이전 30 분동안흡연, 운동또는카페인섭취를 금하였으며 5 분동안안정한후에측정하였다. 또한대상 자들은연구개시시점과연구 8주경과후에 impedance cardiography (BioZ ICG Monitor; CardioDynamics, San Diego, CA, USA) 를이용하여혈역학적변수의변화를비침습적인방법으로알아보았다. 혈역학적변수로서는 CI (cardiac index), CO (cardiac output), SI (stroke index), SV (stroke volume), SVRI (systemic vascular resistance index), SVR (systemic vascular resistance), ACI (acceleration index), TFC (thoracic fluid content), LCWI (left cardiac work index), LCW (left cardiac work), STR (systolic time ratio), PEP (pre-ejection period) 및 LVET (left ventricular ejection time) 을측정하였고혈압정보를 사용하여 PP (pulse pressure), MAP (mean arterial pressure), TACI (total arterial compliance index [stroke index/pulse pressure]) 를구하였다. 3. 통계분석 통계분석은 PASW SPSS ver (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 을이용하였으며, 모든자료는평균 ± 표준편차 또는평균 ± 표준오차로표시하였다. 연구개시시점에서 양군간에임상적지표및혈역학적인지표의차이가있는지를알아보기위해 independent sample t-test를이용하였고, 치료전과후의혈압, 맥박및다양한혈역학적변수들의변화를알아보기위해 paired sample t-test를이용하여분석하였다. 범주형변수의경우 chi-square test를이용하여분석하였다. 모든통계자료는 p-value < 0.05인 경우에통계적으로유의한결과로해석하였다. 결과 대상군인 42명모두 8주동안 RESPeRATE를이용한호흡조절운동의유효시간의 50% 이상(8 주간 180 분이상) 을누적하여치료에순응하여모두분석에포함하였고, 대조군의 3 명은연구의조기에(3 일안) 동의서를철회하 여 17 명이분석이가능하였다. 양군에서혈압을포함한심혈관질환의위험인자및 ICG로측정된혈역학적인지표는통계적으로유의한차이가없었다 (Table 1). 호흡조절운동을시행한대상군 42 명의수축기/ 이완기혈압은연구시작시점에 ± 9.1/95.8 ± 6.9 mm Hg, Table 1. Baseline characteristics of study subjects Characteristic Control(n = 17) Breathing exercise (n = 42) p-value Demographic variables Female/male 9 / 8 24 / Age (yr) 44.5 ± ± Diabetes (%) 0 (0) 2 (4.8) Smoking (%) 6 (35.3) 11 (26.2) Hyperlipidemia (%) 4 (23.5) 8 (19.0) Systolic BP (mm Hg) ± ± Diastolic BP (mm Hg) 94.2 ± ± Heart rate (beats/min) 72.5 ± ± Hemodynamic variables Cardiac index (L/min/m 2 ) 2.68 ± ± Stroke index (ml/m 2 ) 36.9 ± ± SVRI (dyne sec m 2 /cm 5 ) 3072 ± ± Velocity index 45.9 ± ± Total fluid content (/kohm) 29.5 ± ± TACI (mm Hg/mL/m 2 ) ± ± Values are presented as mean ± standard deviation or number (%). Hyperlipidemia defined as a total cholesterol > 220 mg/dl. SVRI, systemic vascular resistance index; TACI, total arterial compliance index. J Korean Soc Hypertens 2013;19(2):

4 Table 2. Hemodynamic variables between baseline and study end Variable Baseline End Changes Control (n = 17) Systolic BP (mm Hg) ± ± ± 6.9 Diastolic BP (mm Hg) 94.2 ± ± ± 6.7 Heart rate (rate/min) 72.5 ± ± ± 6.0 Cardiac index (L/min/m 2 ) 2.68 ± ± SVRI (dyne sec m 2 /cm 5 ) 3072 ± ± Velocity index 45.9 ± ± Total fluid content (/kohm) 29.5 ± ± TACI (mm Hg/mL/m 2 ) ± ± Slow breathing exercise (n = 42) Systolic BP ± ± 10.7 * 13.2 ± 11.1 Diastolic BP 95.8 ± ± 6.9 * 6.9 ± 7.5 Heart rate (rate/min) 70.0 ± ± ± 11.3 Cardiac index (L/min/m 2 ) 2.69 ± ± SVRI (dyne sec m 2 /cm 5 ) 3092 ± ± Velocity index 46.9 ± ± Total fluid content (/kohm) 29.3 ± ± TACI (mm Hg/mL/m 2 ) ± ± * - Values are presented as mean ± standard deviation. BP, blood pressure; SVRI, systemic vascular resistance index; TACI, total arterial compliance index. * p < p < 종료시점에 ± 10.7/89.0 ± 6.9 mm Hg로감소하였 고, 혈압의감소는 13.2 ± 11.1/6.9 ± 7.5 mm Hg로통계 적으로유의한차이가있었다 (Table 2). 반면대조군의수 축기/ 이완기혈압은연구시작시점에 ± 7.6/94.2 ± 6.9 mm Hg, 종료시점에 ± 8.5/93.7 ± 6.6 mm Hg 로이었고, 혈압의감소는 2.2 ± 6.9/0.5 ± 6.7 mm Hg로 통계적으로유의한차이가없었다. 맥박수는양군에서 모두유의한차이가없었다 (Table 2). 대상군을 분석한결과 ICG를사용하여혈역학적변수들의변화를 cardiac index, total fluid contents는호흡운동 치료전과후의통계적으로유의한차이는없었으나, systemic vascular resistance index (3,092 ± 599 vs. 2,728 ± 599 dyne sec m 2 /cm 5 ) 유의한감소및 total arterial compliance index (0.718 ± vs ± mm Hg/mL/m 2 ) 의유의한증가를관찰하였다. 반면대조군은연구시작시점과비교하여유의한변화를보인지표는없었다 (Fig. 1). 고찰 비약물고혈압치료중에하나로알려진느린호흡운동을유도하는기구인 RESPeRATE를 8주간하루 15분사용은고혈압환자의혈압을유의하게감소시킨다. 또한혈압저하의기전은심박출량이나심박수의변화없이전신혈관저항을감소하는것으로증명되었다. 본연구에사용된 RESPeRATE 기기는센서를통해환 자의자가호흡비율과패턴을모니터한후감지된호흡수보다낮은비율로호흡하도록유도하는의료용바이오피드백장치이다. 본기기는컨트롤본체, 호흡근육활동을모니터하는센서벨트, 본체에서발생시키는멜로디를전달하는헤드폰으로구성되어있다 (Fig. 2). 환자는호흡수를감지하는센서벨트를복부나흉부에착용하고헤드폰을통해서나오는멜로디에따라자신의호흡패턴과호흡수를변화시키면서호흡운동을한다. 호흡패턴의변화는들리는멜로디패턴에따라환자가자발적으로호흡운 58 The Korean Society of Hypertension

5 김장영, 유병수, 이승환, 윤정한, 최경훈 A B C D Fig. 1. The changes of the key hemodynamic variables between baseline and study end. Values are presented as mean ± standard errors. (A) Systemic vascular resistance index. (B) Total arterial compliance index. (C) Cardiac index. (D) Total fluid contents. NS, non-significant. 동을조절할때나타나게되고환자와의상호작용으로작동한다. 멜로디패턴은환자의다섯번째숨에응답하도록고안되었고, 점진적으로호흡수를줄이고호기를연장시키게된다. 만약환자가들리는멜로디에따라호흡하지않으면기기는환자의이전호흡패턴과호흡수로돌아오고다시의도된비율로환자의호흡수를떨어뜨리기위한멜로디패턴을점차적으로시작하게된다. 이러한과정에 서환자는본인에게맞는가장낮은호흡수의상태로유지될수있다. RESPeRATE의혈압조절에대한효과는보고자마다차이는있지만, 수축기혈압( 범위, 3-16 mm Hg) 및이완기 혈압( 범위, 2-10 mm Hg) 을유의하게감소시킴을보고하였다. 3-8) 국내의 Bae 등 8) 의 70명을대상으로한다기관연 구결과에의하면, 8주간의 RESPeRATE 사용은부작용 없이 80% 이상의높은순응도를보인안전한비약물치료방법으로, 수축기혈압을평균 12.6 mm Hg, 이완기혈압을평균 5.0 mm Hg 강압하는효과를보고하였다. 특히강압효과는기저혈압이높고고령일수록혈압의저하가현저하였다. 본연구의경우도수축기/ 이완기혈압이 13.2 ± 11.1/6.9 ± 7.5 mm Hg 감소하였으며 100% 의순응도와 치료관련부작용은없었다. 최근에 494명의서양인들의대상으로보고한메타분석의강압효과가평균수축기/ 이완기혈압이 3.67/2.51 mm Hg 감소하였던것과비교하여서는효과가좋은경향을보이고있다. 7) 그원인은현재까지는명확하지않으며, 향후무작위임상연구등을통하여국내고혈압환자에서의안정성과유효성연구진행 J Korean Soc Hypertens 2013;19(2):

Fig. 2. Components of RESPeRATE (InterCure). (A) Computerized control unit. (B) Respiratory muscle activity monitor (sensor belt). (C) Headphone. 이추가적으로필요하다.

4,5,9,12) 이와같은생리적효과는전신적으로부교감신경의항진과교감신경의저하를일으켜혈압의저하를일으킬것이라고생각한다. 상기기전에의한다면느린호흡운동은심장에서는맥박수의감소및심박출량의저하와혈관의이완에의한혈관저항의감소의효과가예상된다. 그러나본연구의결과에의하면전신혈관저항은감소하였으나, 일회심박출량과심박수의변화는유의한차이를보이지않았다.

6 Fig. 2. Components of RESPeRATE (InterCure). (A) Computerized control unit. (B) Respiratory muscle activity monitor (sensor belt). (C) Headphone. 이추가적으로필요하다. RESPeRATE 를사용하여느리고규칙적인호흡을유도하 는것이혈압을강하한다는기전은불명확하다. 가장잘 알려진기전으로는느리고규칙적인호흡에의해호흡기뻗침수용기(pulmonary stretch receptor) 와압력수용기 (baroreceptor) 의순응을통한심혈관계의수용기조절능력을향상하는것으로알려져있다. 4,5,9,12) 이와같은생리적효과는전신적으로부교감신경의항진과교감신경의저하를일으켜혈압의저하를일으킬것이라고생각한다. 상기기전에의한다면느린호흡운동은심장에서는맥박수의감소및심박출량의저하와혈관의이완에의한혈관저항의감소의효과가예상된다. 그러나본연구의결과에의하면전신혈관저항은감소하였으나, 일회심박출량과심박수의변화는유의한차이를보이지않았다. 기존의대부분의임상연구에서도치료후에심박수를포함한심장에미치는효과는적은것으로보인다. 따라서본 결과가암시하는것은느린호흡에의한자율신경계의반응은심장자체보다는혈관에보다선택적으로작용하는것으로생각된다. 추후느린호흡운동조절의심혈관향상 성에미치는영향에대한연구가추가적으로필요하리라생각된다. 본연구는고려하여야할몇가지제한점이있다. 첫째로, 느린호흡의혈압저하효과를명확히알아보기위하여추가적인가정혈압의측정및 24시간활동혈압측정에대한조사가없었다는점이다. 둘째로, 혈역학적인기전 을밝히기위하여 ICG를임상시작시점과종료시점에 1 회측정하였는데정확한데이터를위해서는반복측정과중간추적시의측정이되었다면가능한측정오류를최소화할수있다고판단된다. 셋째로, 느린호흡의생리적인변화를알수있는검사실소견( 예를들면 B-naturetic peptide, 자율신경계호르몬의측정등) 을추가하였다면기 전을이해하는데도움이되었을것으로생각된다. 60 The Korean Society of Hypertension

7 김장영, 유병수, 이승환, 윤정한, 최경훈 결론적으로느린호흡운동을유도하는기구인 RESPeRATE 는고혈압환자에서심박출량이나심박수의변화없이전 신혈관저항을감소하여혈압을저하시킨다. 요약 연구배경 : 기구를이용한호흡운동은최근고혈압의비 약물치료로서효과적인것으로알려져있다. 그러나기구 를이용한호흡운동후에혈역학적변화는아직명확히밝혀지지않았다. 최근 impedance cardiography (ICG) 가 혈역학적변수를비침습적으로측정하는방법으로각광받고있다. 따라서저자들은고혈압환자에있어기구를이용한호흡운동후에 ICG를사용하여혈역학적변화를알아보고자하였다. 방법 : 수축기혈압이 mm Hg이고이완기혈압 이 105 mmhg 미만인고혈압환자들을( 대조군: 17 명, 대 상군 : 42 명) 대상으로하였다. 대조군은통상적인비약물 치료( 저염식, 운동요법등) 를시행하였고, 대상군은 8주 간매일 15 분이상호흡조절기기(RESPeRATE) 를사용하 여호흡조절운동을시행하였다. 피험자들은연구개시 시점과연구 8 주경과후에혈압, 심박수, ICG (BioZ ICG Monitor) 를이용하여혈역학적변수의변화를측정하였다. 결과 : 호흡조절운동을시행한대상군 42 명의수축기/ 이완기혈압의감소는 13.2 ± 11.1/6.9 ± 7.5 mm Hg, 대조군의수축기 / 이완기혈압의감소는 2.2 ± 6.9/0.5 ± 6.7 mm Hg 로통계적으로유의한차이가있었다 (p = 0.001, p = 0.004). 그러나맥박수는양군에서모두유의한차이가없었다. 대상군을 ICG를사용하여혈역학적변수들의변화를분 석한결과 cardiac index는호흡운동치료전과후의통계적으로유의한차이는없었으나, systemic vascular resistance index (3,092 ± 599 vs. 2,728 ± 599 dyne sec m 2 /cm 5 ) 유의한감소및 total arterial compliance index (0.718 ± vs ± mm Hg/mL/m 2 ) 의유의한증가를관찰하였다. 반면대조군은연구시작시점과비교하여 유의한변화를보인지표는없었다. 결론 : 기구를이용한호흡운동은고혈압환자에서심박 출량이나심박수의변화없이전신혈관저항을감소하여혈압을저하시킨다. Conflict of interest No potential conflict of interest relevant to this article was reported. 감사의글 본연구의연구비는 2006년대한고혈압학회학술연구비지원으로시행되었다. References 1. Wang TJ, Vasan RS. Epidemiology of uncontrolled hypertension in the United States. Circulation. 2005;112: Chobanian AV, Bakris GL, Black HR, Cushman WC, Green LA, Izzo JL Jr, et al. The Seventh Report of the Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure: the JNC 7 report. JAMA. 2003;289: Schein MH, Gavish B, Herz M, Rosner-Kahana D, Naveh P, Knishkowy B, et al. Treating hypertension with a device that slows and regularises breathing: a randomised, double-blind controlled study. J Hum Hypertens. 2001;15: Grossman E, Grossman A, Schein MH, Zimlichman R, Gavish B. Breathing-control lowers blood pressure. J Hum Hypertens. 2001;15: Meles E, Giannattasio C, Failla M, Gentile G, Capra A, Mancia G. Nonpharmacologic treatment of hypertension by respiratory exercise in the home setting. Am J Hypertens. 2004;17: Rosenthal T, Alter A, Peleg E, Gavish B. Device-guided breathing exercises reduce blood pressure: ambulatory and home measurements. Am J Hypertens. 2001;14: Mahtani KR, Nunan D, Heneghan CJ. Device-guided breathing exercises in the control of human blood pressure: systematic review and meta-analysis. J Hypertens. 2012;30: Bae JH, Kim JH, Choe KH, Hong SP, Ko JK, Kim CH, et al. Effect of device-guided breathing exercise on blood pressure control: Korean Multi-center Study. Korean Hypertension J. J Korean Soc Hypertens 2013;19(2):

8 2006;12: Cooke WH, Cox JF, Diedrich AM, Taylor JA, Beightol LA, Ames JE 4th, et al. Controlled breathing protocols probe human autonomic cardiovascular rhythms. Am J Physiol. 1998;274(2 Pt 2):H Yancy C, Abraham WT. Noninvasive hemodynamic monitoring in heart failure: utilization of impedance cardiography. Congest Heart Fail. 2003;9: Ventura HO, Taler SJ, Strobeck JE. Hypertension as a hemodynamic disease: the role of impedance cardiography in diagnostic, prognostic, and therapeutic decision making. Am J Hypertens. 2005;18(2 Pt 2):26S-43S. 12. Pitzalis MV, Mastropasqua F, Massari F, Passantino A, Colombo R, Mannarini A, et al. Effect of respiratory rate on the relationships between RR interval and systolic blood pressure fluctuations: a frequency-dependent phenomenon. Cardiovasc Res. 1998;38: The Korean Society of Hypertension

012임수진

012임수진 Received : 2012. 11. 27 Reviewed : 2012. 12. 10 Accepted : 2012. 12. 12 A Clinical Study on Effect of Electro-acupuncture Treatment for Low Back Pain and Radicular Pain in Patients Diagnosed with Lumbar