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연구 논문

생체 임피던스 분석에 기반한 습담 체질의 식별: 세포외액과 몸통 리액턴스의 독립적 연관성

102 조회수

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2026년 9월 11일

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1Shanghai Pudong New Area Beicai Community Health Service Center, 2Department of Traditional Chinese Medicine, Shanghai Pudong Gongli Hospital, 3Department of Geriatrics, Ruijin Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine

이 논문에서

요약

이 단면 연구는 생체 전기 임피던스 분석(BIA)을 통해 측정된 세포외수분과 몸통 리액턴스가 습체질과 독립적으로 연관되어 있음을 확인하였습니다. 이러한 정량적 파라미터는 체액 상태 및 몸통의 생체 전기적 특성의 차이를 시사합니다.

초록

본 연구는 전통 중의학(TCM)의 습성 체질(담음 및 습열 체질)과 독립적으로 연관된 객관적인 생체 전기 임피던스 분석(BIA) 파라미터를 식별하여, 습성 체질의 객관적 판별을 위한 후보 지표를 제공하는 것을 목적으로 하였다. 이 단면 연구에서는 지역사회 건강검진 프로그램을 통해 232명의 참여자(화합 체질 129명, 습성 체질 103명)를 연속적으로 모집하였다. 전신 및 부위별 체액 분포, 생체 전기 파라미터 및 악력을 측정하였다. LASSO(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator) 회귀 분석을 사용하여 핵심 특성을 식별하였으며, 다변량 로지스틱 회귀 분석을 통해 습성 체질과의 독립적 연관성을 평가하였다. 또한 성별 층화 분석 및 민감도 분석(Winsorization 및 허리-엉덩이 비율 또는 복부 둘레에 대한 추가 보정)을 수행하였다. LASSO 분석 결과, 왼쪽 하지 위상각(PA_LL), 몸통 리액턴스(Reactance_TR), 세포외수분(ECW), 체지방률(PBF), 평균 악력의 5가지 핵심 특성이 식별되었다. 다변량 모델에서 ECW(OR = 1.307, 95% CI: 1.046–1.649, p = 0.021)와 Reactance_TR(OR = 2.163, 95% CI: 1.124–4.267, p = 0.023)은 습성 체질과 독립적이고 정적인 연관성을 보였다. 성별 층화 분석에서는 두 연관성 모두 남성에서 통계적으로 유의미하였으나(ECW: OR = 1.407, p = 0.038; Reactance_TR: OR = 2.764, p = 0.030), 여성에서는 유의미하지 않았다. 공식적인 상호작용 테스트 결과 통계적으로 유의미한 성별 차이는 나타나지 않았으며(성별 × ECW: p = 0.573; 성별 × Reactance_TR: p = 0.605), 이는 겉으로 드러난 성별 차이가 표본 수가 적은 여성 하위 그룹의 낮은 통계적 검정력으로 인한 것일 수 있음을 시사한다. 이러한 연관성은 모든 민감도 분석에서도 안정적으로 유지되었다. 결론적으로, ECW와 Reactance_TR은 습성 체질과 독립적으로 연관된 두 가지 핵심 BIA 지표이며, 이는 해당 체질의 개인에게서 몸통 체액 정체와 변화된 생체 전기적 특성이 나타남을 시사한다. 이 파라미터들은 습성 체질의 객관적 판별을 위한 예비 후보 지표가 되며, 향후 독립적인 집단에서의 검증이 필요하다.

서론

전통 중의학의 체질 의학 이론에 따르면, 개인의 체질은 질병의 발생, 진행 및 결과의 내부적 배경을 구성합니다1. 이 중 습성 체질(담음-습 및 습열 체질)은 임상 현장에서 흔히 접하는 체질 불균형의 유형이며2, 대사 장애, 노쇠, 심혈관 및 대사성 질환과 같은 건강 악화 위험의 증가와 유의미한 연관이 있습니다3,4. 그러나 현재의 습성 체질 평가는 주로 설문지 평가나 중의사의 임상적 판단에 의존하고 있으며5, BIA 파라미터가 개인의 체질을 정확하게 판별할 수 있는 능력은 아직 검증되어야 합니다.

BIA는 체성분 유형을 효과적으로 식별하기 위한 잠재적 지표를 제공할 수 있습니다. 이전 연구들에 따르면, BIA에서 도출된 체액 분포 파라미터는 세포막 기능 파라미터와 결합하여 전통적인 근육량 측정법을 넘어 신체의 기능적 상태와 장기적 예후를 더 민감하게 반영할 수 있음이 나타났습니다. 예를 들어, BIA 기반의 세포외수분 대비 세포내수분 비율(ECW/ICW)은 모든 원인에 의한 사망률 및 부정적인 임상 결과와 독립적인 연관성이 있는 것으로 밝혀졌습니다6,7. 또한, 총체수분 대비 세포외수분 비율(ECW/TBW)의 상승은 하지 기능 저하 및 근력 감소와 밀접한 관련이 있습니다8. 나아가, 세포막의 무결성과 신체 세포 질량의 표지자인 위상각(PhA)과 리액턴스(Xc)는 초기 기능 저하, 영양 불량 및 염증 상태를 모니터링하는 데 독특한 장점을 제공합니다8,9,10. 특히 주목할 점은 국소 체액 파라미터가 전신 지표보다 특정 부위의 기능적 수행 능력을 더 정확하게 예측할 수 있으며11,12, Xc와 같은 원시 파라미터를 직접 사용하는 것이 방정식으로 추정된 근육량보다 근육 기능의 변화를 더 직접적으로 반영할 수 있다는 것입니다13. 이러한 연구들은 습담질(dampness constitution)을 평가하기 위한 BIA 기반 방법론을 개발하는 데 견고한 이론적 근거를 제공합니다.

체질 분류와 관련하여, 이전 연구들은 BIA 파라미터와 한의학적 체질 간의 상관관계를 규명하려고 시도해 왔습니다. 혈청 프로테오믹스 분석을 통해 습담질(dampness constitution) 개인에게서 면역 및 염증 관련 단백질의 차등 발현이 확인되었습니다2. 또한, BIA로 측정된 ECW/TBW 비율은 기능 저하 및 체액 과부하와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났으며14, BIA 기반의 세포외수분 증가가 염증 수치 상승을 동반할 수 있음이 밝혀졌습니다15. 체액 대사의 이상과 염증 상태는 습담질의 ‘점탁(viscous and turbid)’한 특성의 근저에 있는 핵심 병리 기전을 구성합니다. 그러나 다차원 BIA 파라미터를 습담질과 관련하여 체계적으로 평가한 연구는 부족하며, 부위별 원시 전기 파라미터(segmental raw electrical parameters)의 잠재적 가치는 여전히 대부분 미개척 상태로 남아 있습니다. 따라서 다차원 BIA 파라미터와 습담질 사이의 독립적인 연관성을 조사하는 것은 이 체질을 객관적으로 식별하기 위한 새로운 관점을 제공할 것으로 기대됩니다.

요약하자면, 본 연구에서는 LASSO 회귀 분석 시스템을 활용하여 습담질(dampness constitution)과 독립적으로 연관된 핵심 BIA 지표를 식별하였으며, 다변량 로지스틱 회귀 분석을 통해 선택된 지표들의 독립적인 기여도를 평가하였습니다. 또한, 성별에 따른 연관성의 잠재적 차이를 탐색하기 위해 민감도 분석을 수행하였습니다. 이는 습담질을 효과적으로 식별할 수 있는 BIA 기반 측정법 개발을 위한 이론적 근거와 후보 지표를 제공합니다.

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프로토콜

본 연구는 상하이 푸동 신구 베이차이 커뮤니티 보건 서비스 센터(Shanghai Pudong New Area Beicai Community Health Service Center) 윤리 위원회의 심의 및 승인을 받았습니다(승인 번호 20250425AR; 2025년 4월 25일 승인). 모든 참여자는 연구 참여 전 서면 동의서를 제출하였습니다.

연구 설계 및 연구 대상

본 단면 연구는 BIA를 이용하여 습성 체질(담습 및 습열)과 관련된 객관적 지표를 식별하는 것을 목표로 하였다. 대상자는 2025년 7월 1일부터 2026년 1월 5일 사이 상하이 푸동 신구의 베이차이 커뮤니티 보건 서비스 센터에서 실시된 지역사회 기반 건강 검진 프로그램을 통해 모집되었다. 이 기간 동안 TCM 체질 평가와 BIA 측정을 모두 완료한 모든 개인을 순차적으로 등록하였다. 주요 변수 중 데이터가 누락된 참가자는 제외되었다. 최종적으로 총 232명의 참가자가 포함되었으며, 이 중 조화 체질군 129명과 습성 체질군 103명으로 구성되었다.

습담 체질의 진단 기준

체질 평가는 전통 중의학(TCM) 체질 분석을 위해 특허받은 휴대용 스마트 미러(Hi-Face22; 중국 실용신안 특허 제ZL 2021 2 1286496.5호)를 사용하여 수행되었습니다. 이 장비는 TCM의 표준화된 9체질 분류 체계를 적용하며, 얼굴 특징과 내장 설문지 응답을 바탕으로 정량화된 체질 진단 결과를 생성합니다. 담음(phlegm-damp) 또는 습열(damp-heat) 체질이 주된 유형으로 확인된 참가자는 습성 체질군에 포함되었으며, 조화 체질(harmonious constitution) 기준을 충족하고 다른 체질적 불균형이 없는 참가자는 대조군에 포함되었습니다2. 저희가 알고 있는 바로는, 독립적인 참조 표준(예: TCM 전문가 평가 또는 검증된 설문지)을 통해 이 장비의 유효성을 검증한 피어 리뷰 논문은 발표되지 않았으며, 이는 본 연구의 한계점으로 인정됩니다.

BIA 및 체성분 측정

BIA 측정은 제조사의 표준 운영 절차를 엄격히 준수하여 다주파수 8점 접촉 전극 분절 생체 전기 임피던스 분석기(InBody 770, 재료 표 참조)를 사용하여 수행되었습니다. 이 장치는 여러 주파수(1, 5, 50, 250, 500, 1,000 kHz)의 교류 전류를 인가하며 위상 민감형으로, 4극 전극 구성을 통해 전신 및 5개 분절(우측 팔, 좌측 팔, 몸통, 우측 다리, 좌측 다리)의 저항(R), 리액턴스(Xc) 및 위상각(PhA)을 직접 측정합니다. 몸통 저항, 리액턴스 및 위상각은 오른손과 오른발 전극 사이에서 측정되었으며 50 kHz에서 기록되었습니다. BIA 장치는 체액 및 전해질 상태의 영향을 받는 생체 전기 파라미터를 직접 측정하며, 보고된 체액량 및 체성분 값은 장치의 예측 방정식에서 도출된 추정치라는 점에 유의해야 합니다. 측정 전, 피험자는 최소 2시간 동안 금식하고, 12시간 동안 격렬한 운동을 피하며, 방광을 비워야 했습니다. 측정 동안 피험자는 맨발로 발 전극 위에 섰고 양손으로 손 전극을 잡았습니다. 다음의 체성분 파라미터가 기록되었습니다: 총체수(TBW), 세포내수(ICW), 세포외수(ECW), ECW/TBW 비율(수치 및 백분율), TBW/제지방량(TBW/FFM) 비율, 체지방률(PBF), 체지방량(BFM), 내장지방면적(VFA), 지방질량지수(FMI), 비만도, 골격근량(SMM), 제지방량(SLM), 제지방량(FFM), 세포질량(BCM), 단백질, 상완위(AMC), 기초대사량(BMR). 다음의 분절 생체 전기 파라미터가 기록되었습니다: 전신 위상각(PA_Whole), 우측 상지 위상각(PA_RA), 좌측 상지 위상각(PA_LA), 몸통 위상각(PA_TR), 우측 하지 위상각(PA_RL), 좌측 하지 위상각(PA_LL), 몸통 임피던스(Impedance_TR), 몸통 리액턴스(Reactance_TR). 동시에 신장, 체중, 체질량지수(BMI), 허리-엉덩이 비율(WHR), 복부 둘레, 좌우 종아리 둘레와 같은 인체 측정 파라미터가 측정되었습니다.

악력 측정

악력은 디지털 악력계(재료 표 참조)를 사용하여 측정하였습니다. 좌우 손을 번갈아 가며 각 손당 두 번의 최대 등척성 수축을 수행하고 수축 간에 1분간의 휴식을 취한 후, 우세손의 두 차례 측정값의 평균을 계산하여 분석에 사용하였습니다(Mean_Grip).

통계 분석

전체적인 분석 체계(LASSO 기반의 특성 스크리닝 후 다변량 로지스틱 회귀 분석, 성별 층화 분석 및 민감도 분석)는 사전에 정의되었습니다. 하지만 최종 모델에 포함될 구체적인 특성들은 데이터 기반의 LASSO 선택을 통해 결정되었으며, 성별 층화 분석 및 민감도 분석은 탐색적 분석으로 간주되어야 합니다. 분석에 포함된 모든 변수에서 결측값은 나타나지 않았습니다. 정규 분포를 따르는 연속형 변수는 평균 ± 표준편차로 표기하였으며, 정규 분포를 따르지 않는 변수는 중앙값(사분위 범위)으로 표기하였습니다. 범주형 변수는 빈도(백분율)로 표기하였습니다. 그룹 간 비교는 독립 표본 t-검정, Mann-Whitney U 검정 또는 카이제곱 검정을 사용하여 수행하였으며, P < 0.05일 때 통계적으로 유의미한 것으로 간주하였습니다.

이후 LASSO 회귀 분석을 사용하여 BIA 특성을 스크리닝하였습니다. 최적의 페널티 파라미터 λ는 10-겹 교차 검증을 통해 결정되었으며, 교차 검증 오차를 최소화하는 λ(λ.min)에서 계수가 0이 아닌 특성들을 선택하였습니다. 모델의 판별력은 ROC 곡선 아래 면적(AUC)을 사용하여 평가하였습니다. 10-겹 교차 검증 절차는 오직 LASSO 페널티 파라미터 λ를 선택하는 데에만 사용되었으며, 최종 모델의 검증으로 사용되지 않았습니다. 최종 모델의 내부 검증은 부트스트랩 낙관성 보정(1,000회 재표본 추출) 및 5-겹 교차 검증을 통해 수행하였으며, 다중 공선성은 분산 팽창 요인(VIF)을 사용하여 평가하고 5 미만의 값을 허용 가능한 것으로 간주하였습니다. 모델 보정은 Hosmer–Lemeshow 적합도 검정과 부트스트랩 보정 보정 기울기를 사용하여 평가하였습니다. 임상적 순이익은 결정 곡선 분석(DCA)을 통해 평가하였습니다. DCA는 0–1.0의 전체 임계 확률 범위에서 수행되었으며, 순이익은 '모두 치료' 및 '아무도 치료하지 않음' 참조 전략과 상대적으로 표현되었습니다. 임상적 결정 시나리오는 지역사회 스크리닝 참여자 중 습체질에 대해 추가 평가 또는 중재를 권고할지 여부였습니다.

이어서 LASSO 스크리닝을 통해 식별된 특징들을 연령 및 성별과 함께 다변량 로지스틱 회귀 모델에 통합하여, 각 지표와 습체질 간의 독립적 연관성을 평가하였으며, 이를 통해 오즈비(OR)와 95% 신뢰구간(CI)을 산출하였습니다.

연관성의 안정성을 평가하기 위해 성별에 따른 하위 그룹 분석을 수행하였습니다. 민감도 분석에는 (1) 연속형 변수에 대해 1% 및 99% 윈저라이제이션(Winsorization) 적용, (2) 허리-엉덩이 비율 또는 복부 둘레에 대한 추가 보정이 포함되었습니다. 모든 통계 분석은 R 버전 4.5.2를 사용하여 수행되었습니다.

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결과

기초 특성

본 연구에는 총 232명의 참여자가 포함되었으며, 조화형 체질 그룹 129명(55.6%)과 습담형 체질 그룹 103명(44.4%)으로 구성되었다(Table 1). 연령, 성별 및 악력의 경우 두 그룹 간에 통계적으로 유의미한 차이가 없었다(P > 0.05). 그러나 체성분 지표에서는 습담형 체질 그룹과 조화형 체질 그룹 간에 유의미한 차이가 관찰되었다. 습담형 체질 그룹은 조화형 체질 그룹에 비해 TBW (p = 0.024), ICW (p = 0.033), ECW (p = 0.015) 수치가 유의하게 높게 나타나, 습담형 체질을 가진 개인이 더 높은 체액 함량을 가지고 있음을 보여주었다. 동시에, 습담형 체질 그룹은 SMM (p = 0.032), SLM (p = 0.028), FFM (p = ...

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토론

본 연구에서는 BIA 파라미터를 이용하여 한의학의 습담 체질을 식별할 수 있는 가능성을 조사하였습니다. 체계적인 스크리닝과 상관 분석을 통해 ECW와 Reactance_TR이 습담 체질과 독립적으로 연관된 핵심 지표임이 확인되었습니다. 이러한 연관성은 모든 민감도 분석에서 안정적으로 유지되었습니다. 성별 층화 분석 결과, 남성에서는 통계적으로 유의미했으나 여성에서는 그렇지 않았으며, 공식적인 상호작용 검정에서는 통계적으로 유의미한 성별 차이가 지지되지 않았습니다. 이는 BIA 기반의 체질 식별 접근법을 위한 핵심 후보 지표와 이론적 근거를 제공합니다.

본 연구의 핵심 결과는 ECW가 습체(dampness constitution)와 독립적으로 연관되어 있다는 것이며, 이는 기존의 병태생리학적 이해와 매우 일치합니다. 상승된 ECW 수치는 신체 수분 대사의 이상과 잠재적인 수분 정체를 직접적으로 반영하며, 이는 습(dampness)이 무겁고, 탁하며, 끈적이는 특성과 정확히 대응합니...

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공개 사항

원고 작성, 도표 제작 또는 데이터 분석 과정에서 인공지능 도구를 사용하지 않았습니다.

감사의 글

데이터 수집 과정에서 소중한 도움을 주신 Beicai 커뮤니티 헬스 서비스 센터의 참여자분들과 의료진에게 감사드립니다. 본 연구는 상하이 푸동 신구 보건 위원회의 승인을 받은 푸동 신구 보건 시스템의 비만 특성 특수 질환 구축 프로젝트(지원 번호 PWZzb2025-03)와 상하이시 보건 위원회 및 상하이시 중의약 관리국이 공동 승인한 상하이 중의약 표준화 프로젝트의 대사 증후군 예방 및 치료를 위한 표준화 통합 중서의학 진단 및 치료 방안(지원 번호 2025BZ025)의 지원을 받아 수행되었습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
디지털 악력계ANTAEH101제공된 원문 텍스트가 없습니다. 번역할 내용을 입력해 주세요.
Hi-Face22 스마트 미러Beijing Xima Medical Technology Co., Ltd.ZL202121286496.5제공된 텍스트가 없습니다. 번역할 내용을 입력해 주세요.
InBody 770 체성분 분석기InBody Co., Ltd.770해당 사항 없음
R 통계 소프트웨어 (버전 4.5.2)R Foundation for Statistical Computinghttps://www.r-project.org/RRID:SCR_001905

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