남녀 관상동맥 질환자들의 6분 걷기를 이용한 VO 2 peak 추정 회귀공식에 관한 연구
서울아산병원 스포츠건강의학센터
1, 동원대학교
2, 울산대학교 체육학부
3, 울산대학교 의과대학
4김용환1ㆍ정연옥2ㆍ박은경1ㆍ이혜영1ㆍ송성일1ㆍ고덕한1ㆍ이한준3ㆍ김재중4ㆍ진영수1,4
The Six-Minute Walk Test Predicts Peak Oxygen Uptake in Patients with Men and Women Coronary Artery Disease
Yong-Hwan Kim
1, Yeon-Ok Chung
2, Eun-Kyung Park
1, Hye-Young Lee
1, Sung-Il Song
1, Duk-Han Ko
1, Han-Joon Lee
3, Jea-Jung Kim, M.D.
4, Young-Soo Jin, M.D.
1,4Seoul Asan Medical Center, Sports & Health Medicine Center
1, Dong-Won College, Fitness & Health Management
2, Department OF Ul San University, Physical Education
3, Department Internal Medicine, Ulsan University
4This study was designed to develop equation predicting VO
2peak with cardiopulmonary test and 6min walking test on patients with coronary artery disease who had stent. For this study, 225 patients with coronary artery disease (male 161, female 64) were included and took body measurement, cardiorespiratory fitness test on treadmill and 6minutes walking test. There was significant correlation between VO
2peak and 6 minutes walking distance (p<0.05). We analysed subjects' test results to develop equation predicting VO
2peak through multivariate analysis (p<0.01). In conclusion, we could get equation as follows, men: VO
2peak = 0.52 + (0.062×6'WT Distance), women: VO
2peak = -7.62 + (0.07
×6'WT Distance).
Key Words: 6 minutes walking test, VO
2peak
책임저자: 진 영 수
138-736, 서울특별시 송파구 풍납 2동 388-1번지 서울아산병원 스포츠건강의학센터
Tel: 02-3010-4954, Fax: 02-3010-4961 E-mail: [email protected]
*본 연구는 보건복지부 보건의료기술진흥사업의 지원에 의하여 이루어진 것임(과제고유번호: 0412-CR02-0704-0001).
서 론
VO
2peak는 심폐체력을 대표하는 지표로서 건강한 사람에 게는 심폐체력의 수준을 측정하거나 운동처방을 하는데 의 의가 있으며, 심장이나 폐질환자 같은 중증 질환인 경우 심 폐체력 측정과 안전한 운동 지침을 제시해 주는데 사용될 뿐 만 아니라, 사망률을 예측하는데 사용되기도 한다
1-2).
일반적으로 VO
2peak의 측정은 트레드밀 또는 자전거를 이 용한다. 운동 중 호흡기를 통한 가스분석을 이용해 직접 값을 얻는 심장 운동부하 검사는 가장 신뢰할 수 있는 심폐지구력 검사 방법이지만, 고가의 장비와 교육을 받은 전문가가 실시 해야 한다는 점, 그리고 심장전문의의 감독하에 해야 한다는 단점이 있다
3). 이러한 VO
2peak 직접 측정에 대한 단점을 보 완하기 위해 6분 걷기 검사, 셔틀걷기 검사, 스텝테스트, 1마 일 걷기검사 같은 필드테스트가 개발되었으며, 필드테스트와 VO
2peak와의 추정 공식에 관한 연구가 이루어 졌다
4-6).
걷기 검사는 Cooper(1968)에 의해 처음 12분 걷기가 개발
되었고
7), McGavin(1976)이 폐질환자를 대상으로 검사를 실시
하여 임상에 적용하였으며
8), 특히, 6분 걷기 검사는 Butland
(1982)가 6분 검사와 12분 검사와의 높은 상관성을 발표한
이래로 편리성 때문에 주로 실시되고 있다
9).
Table 1. Baseline Characteristics of study subjects Demographics Male (n=161) Female (n=64) Age, year
Medication, % Aspirin Antiplatelet Beta blocker
Calcium channel blocker ACE inhibitor
Statin
57.1±9.4 99.5 96.3 72.0 86.8 14.3 51.9
61.3±8.3 100 98.4 62.5 92.2 15.6 48.4 Values are mean±standard deviation, %.
Abbreviations: ACE, angiotensin-converting enzyme 6분 걷기 검사는 특별한 장치와 도구가 필요 없기 때문
에 비용이 거의 들지 않으며, 간단하면서 6분을 걸을 수 있 는 능력만 있으면 누구에게나 가능한 검사라는 장점이 있 다. 또한 자가 속도조절 검사(self-paced test)로서 실내 복도 나 야외에서도 측정이 가능하다
10). 현재 6분 걷기는 폐기능 이 약한 환자, 폐이식 환자, 심부전 및 심장이식 환자들의 치료 전후로 기능을 평가하기 위해 사용될 뿐만 아니라, 소 아의 체력 측정 등 다양한 분야에서 사용되고 있다
11-14). 이 러한 임상 현장에서의 유용성 때문에 2001년 American Thora- cic Society (ATS)에서는 6분 걷기 검사 지침(Guidelines for the six minute walk test)를 발표하였으며, 그 적용분야가 점점 확대되고 있다
13,15).
이러한 6분 걷기 검사에 대한 유용성에도 불구하고, 국내 에서는 걷기 검사의 활용 및 연구 모두 아직 거의 이루어지 지 않고 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 관상동맥질환을 가 진 남자와 여자의 VO
2peak와 6분 걷기 검사와의 상관관계를 연구하고, 6분 걷기 검사를 통해 성별에 따른 VO
2peak 추정 회귀공식을 개발하는데 있다.
대상 및 방법
1. 대 상
서울시 소재 A병원에 심장내과에서 관상동맥 중재시술을 통해 그물망 시술을 실시하고, 1년이 넘지 않은 225(남자 161, 여자 64)명을 대상으로 하였다. 모든 피험자는 VO
2peak 측정 과 6분 걷기 검사를 실시하였다. 미국 심장학회(American Heart Association) 검사 기준에 따라
16)유의한 흉통 및 심전도 변화 로 인해 최대에 도달하지 못하고, 중도에 중지한 사람들은 제 외하였으며, 다리가 불편하여 트레드밀 검사대신 자전거 에르 고미터 검사를 실시한 사람도 대상에서 제외하였다. 또한 검 사 전 약물 및 의학적 검사 결과상 관상동맥질환과 심부전 증 상(심구출량<40%)을 동시에 가지고 있는 사람의 자료도 제외 하였다. 환자 연령은 남자 57.8±9.7, 여자 62.3±8.2로 여자가 더 높았으며, 거의 대부분의 환자가 aspirin을 복용하였다(남자 99.5%, 여자 100%). 환자 특징은 Table 1과 같다.
2. 방 법 1) 신체계측
신체계측은 임피던스 법을 이용하여 체중 및 신장, 체지
방률, 근육양을 측정하였다(Inbody 720
TM; Biospace, korea). 8시 간 공복 후 실시하였으며, 심폐체력 검사 및 6분 걷기 검사 전 에 실시하였다. 복장은 검사실에서 지급하는 가벼운 반팔 티 셔츠, 반바지를 입었다. 복부둘레는 배꼽선에서 측정하였다.
2) 심폐체력 검사
모든 환자들은 검사 전 검사 내용 및 목적에 대한 설명을 듣고, 검사에 대한 동의서를 작성 한 후 검사를 실시하였다.
검사 프로토콜은 Modified-Bruce 프로토콜을 사용하여 트레 드밀 검사를 실시하였으며, ECG 12 lead가 실시간 측정하여 ST 분절의 변화와 심박수를 측정하였다(Case8000
TM; Case800;
UAS). 호흡기를 통한 가스분석은 Breath-by-Breath 방식을 이 용하여 20초의 평균값이 기록되도록 하였다(Vmax
TM; Sensomedics;
USA). 검사 중에 혈압은 좌측 상완에서 매분마다 측정되었 으며(Suntak
TM, USA), stage가 바뀌기 1분 전의 측정값을 운동 중 자각 인지도(RPE, rating of perceived exertion), angina scale 과 함께 3분마다 기록하였다.
최고산소섭취량은 미국스포츠의학회(ACSM, American College
& Sports Medicine) 기준에 따라 호흡 교환률이 1.14 또는 자 각인지도 17 이상, 운동강도는 증가하나 심박수와 산소섭취 량이 증가하지 않는 최고점을 기준으로 하였고, 또는 환자의 중지 요청이 있을 때까지 실시하였다. 심전도 및 검사 중 임 상적 유의한 변화가 나타날 경우 검사자에 의해 검사가 중지 되었으며, 최종 연구 대상에는 포함시키지 않았다. 회복기는 3~5분까지 확인하였다
17).
3) 6분 걷기 검사
6분 걷기 검사는 본래 20 yards X 5 yards 해야 하지만, 본
연구는 공간의 제약으로 인해 18.9 meter의 거리를 왕복하는
Fig. 1. Men's walking distance during 6 minutes and VO
2peak.
Table 3. Treadmill Cardiorespiratory Fitness Test and 6'WT Results
Exercise Test Result Male (N=161)
Female (N=64)
pCardiorespiratory fitness Testing
Exercise Duration, min Resting HR, beats/min Max HR, beats/min Resting systolic BP, mmHg Resting diastrolic BP, mmHg Max systolic BP, mmHg Max diastrolic BP, mmHg VO
2peak, ml/kg/min 6'WT distance, meter
14.26±2.34 67.9±13.9 132.6±24.1 118.8±13.3 74.2±10.8 176.4±26.7 80.3±15.0 34.9±5.9 558.2±72.9
11.28±3.26 72.4±13.9 129.4±27.5 118.3±15.5 75.2±10.7 174.9±25.1 82.9±12.1 27.4±5.9 487.6±64.6
0.00
*0.33 0.39 0.81 0.47 0.69 0.23 0.00
*0.00
*Values are mean±standard deviation.
*p<0.05
HR: Heart Rate, Max: Maximum, BP: Blood Pressure, 6'WT: 6 minutes Walking Test
Table 2. Anthropometric Characteristics of study subjects
Variables Male Female
pHeight, cm Weight, kg
Body mass index, kg/cm
2Abdominal circumference, cm
% body fat
166.0±7.1 69.8±9.8 25.3±2.8 89.7±7.8 24.2±5.9
153.5±5.4 60.1±6.7 25.6±2.3 90.4±6.7 34.7±5.6
0.00
*0.00
*0.53 0.99 0.00
*Values are mean±standard deviation.
*p<0.05
하는 방식으로 6분 동안 최대한 빠른 걸음으로 걸은 거리를 측정하였다. 검사 전 검사자는 환자에게 검사 목적 및 검사 방법에 대해 충분히 숙지시켰으며, 자가 속도 조절(self-paced) 방식을 이용하였다. 걷기 검사는 심장운동부하 검사 전 또는 후에 실시하였으나, 상호의 영향을 최소화 하기위해 충분한 휴식 및 휴식기 심박수까지 낮아진 후 검사를 실시하였다.
검사 중 환자의 요청으로 중지할 수 있도록 하였으며, 정확 한 검사를 위해 검사 중 독려나 격려를 자극하는 언어는 사 용하지 않았으며, 검사 결과는 meter(m)로 소수점 1단위까지 기록하였다.
3. 자료처리
자료처리는 SPSS 12.0 Window 버전을 이용하였다. 모든 결과는 평균과 표준편차를 산출하였다. 성별에 따른 동질성 검정을 위해 독립 t검정을 이용하였으며, 통계적 유의수준은 p<0.05로 하였다. 회귀공식의 산출은 남자와 여자를 구분하여 다중회귀분석을 이용하였으며, 통계적 유의수준은 p<0.01로 하였다.
결 과
1. 신체계측
환자들의 신체계측은 남자와 여자를 구분하여 분석하였 다. 남자의 신장은 여자의 신장보다 컸으며, 체중 역시 남자 가 여자보다 유의한 차이를 나타내었다(p<0.01; 남자 69.8±
9.8, 여자 60.1±6.7). 하지만 복부 둘레, BMI는 남녀간에 유 의한 차이를 나타내지 않았다(Table 2).
2. 심폐체력 검사와 6분 걷기 검사
심장 운동부하 검사 결과 평균 운동지속시간은 남자 14.26
±2.34분, 여자 11.28±3.26분 이었으며, VO
2peak는 남자 34.9±
5.9 ml/kg/min, 여자 27.4±5.9 ml/kg/min으로서 남자가 여자보다 유의하게 높은 결과를 나타났다(p=0.00). 6분 걷기 검사는 남자 558.2±72.9 meter, 여자 487.6±64.6 meter로 남자의 운동 능력 이 유의하게 더 높았다(Table 3). 안정시 심박수는 여자 73.5±
13.4 beat/min으로 남자 67.7±17.0 beat/min보다 높았지만, 안정
시 수축기 혈압(남자 119.2±14.2, 여자 118.9±15.7), 운동 중
최고 혈압(남자 176.0±29.0 mmHg, 여자 174.6±28.2 mmHg) 및
운동 중 최고심박수는 유의한 차이가 나타나지 않았다.
Fig. 2. Women's walking distance during 6 minutes and VO
2peak.
Table 4. Estimation of Correlation between VO
2peak, and 6-min walking distance
Estimation of VO
2peak r r2 SEE Male
6'WT
6'WT +Age +Height +Weight
6'WT +Age + Height +Weight +Abdom C Female
6'WT
6'WT +Age +Height +Weight
6'WT +Age +Height +Weight +Abdom C
0.761
*0.778
*0.795
*0.777
*0.797
*0.799
*0.579 0.605 0.631 0.604 0.635 0.638
3.85 3.77 3.66 3.79 3.73 3.74
*
p<0.01
Abbreviations: 6'WT: 6 minutes Walking Test, Abdom C: Abdo- minal Circumference, SEE: Standard Error of Estimate
3. VO
2peak 추정 회귀공식
Independent t-test에서 남녀간에 신장, 체중, 6분걷기, VO
2peak 가 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 성별을 구분한 후 다중 회귀분석을 하였으며, 회귀공식은 6분 걷기 검사 외 연령, 신장, 체중, 복부둘레를 순차적으로 적용 하였다(Fig. 1, 2와 Table 4와 appendix 참조). 회귀공식은 모두 유의하였으며(p<0.01), 회귀 식의 적합도를 나타내는 결정계수(R
2)은 6분 걷기만으로 추 정하였을 경우 남자는 0.579이였으며, 여자의 R
2은 0.604이었 다. 나이와 신장, 체중, 복부 둘레를 모두 포함시켰을 경우 R
2이 남자 0.631 여자 0.638로 나타났다.
고 찰
6분 걷기 검사는 1980년대부터 심폐운동 능력을 측정하는 방법으로서 사용하고, 심폐체력을 의미하는 VO
2peak와의 높 은 상관관계를 나타낸다
13). 지금까지 검사의 경제성과 용이 함 때문에 심부전 환자와 폐질환자를 대상으로 적용되어져 왔으며, 최근에는 노인 및 소아 아동들에게까지 검사를 적용 하고 있지만, 관상동맥질환자 중 그물망 시술을 대상으로 한 연구가 거의 이루어지지 않았다.
현재 6분 걷기 검사를 이용한 VO
2peak 추정 공식에 관한 연구는 거의 이뤄지지 않았으며, 심부전 환자를 대상으로 한 연구가 있었으나
18), 아직 그물망 시술 환자를 대상으로 한 연구는 없었다. 따라서 운동능력 측정 및 운동처방에 필요한 VO
2peak 측정의 필요성에도 불구하고, 경제적 또는 여러 가 지 측정의 어려움으로 인해 가스 분석을 실시할 수 없는 상 황에서 6분 걷기 검사는 VO
2peak 검사를 대체할 수 있을 것 을 고려된다.
본 실험 결과 6분 걷기와 VO
2peak의 단순 상관계수는 남 녀 각각 r=0.761과 r=0.777로서 유의한 결과를 나타내었며(p<
0.01), 이는 선행 연구에서 실시한 r=0.73보다 조금 더 높은 관계를 나타내었다
19). 이는 자전거 에르고미터 검사는 트레 드밀 검사보다 약 10% 정도 최대 유산소 능력 값이 낮게 나 오는 것으로 알려져 있는데
20), 선행연구가 자전거 에르고미 터를 이용하였으며, 상대적으로 중증도가 더 심한 심부전증 또는 심장 이식자 및 폐질환자 등을 대상으로 하였기 때문으 로 사료한다.
남자와 여자의 심폐체력은 각각 34.9±5.9 ml/kg/min, 27.4
±5.9 ml/kg/min로 이를 Mets로 환산하면 9,97mets, 여자 7.83mets 로 유의한 차이가 나타났다. 이것은 남자가 일반적으로 여자 보다 더 높은 운동 수행 능력을 가지고 있는 점도 있지만, 본 실험에서는 남자 실험군이 여자 실험군보다 더 평균 연령 이 낮다는 것 때문으로 사료된다. 또한 6분 걷기 검사 결과 남자가 여자보다 유의하게 더 많은 거리를 이동하였다(남자 558.2±72.9 m, 여자 487.6±64.6). 이는 체력과 나이 이외 신장 등도 영향을 주었을 것으로 사료되며, ATS도 6분 걷기 검사 는 신장, 체중, 성별, 다리의 길이 그리고 질환 등에 영향을 받는다고 하였다
13). 이러한 결과들을 고려하여 본 연구의 회 귀공식도 성별에 따라 구분하여 산출하였다.
또한 회귀공식에 대한 적합도를 나타내는 R
2과 추정값의
표준오차 의미하는 SEE (Standard Error of Estimate)는 여자가
남자보다 좀 더 높은 값을 나타내었다(R
2: 0.795 vs 0.799, SEE: 3.66 vs 3.74). 이것은 6분 걷기 검사 결과상 남자보다 여자의 표준편차가 더 적기 때문에 여성 집단내 체력의 차이 가 남자보다 적어 통계적으로 더 높은 결과가 나온 것으로 사료된다.
본 연구의 제한점으로는 실험에 참여한 시기가 시술 시점 으로부터 각기 1개월에서 9개월까지 다르기 때문에 시기에 따라 최대유산소 능력의 발휘에 차이가 있을 수 있었다는 점 이다. 또한 걷기 자체의 한계 때문에 더 높은 심폐체력의 수 준을 가지고 있음에도 불구하고, 걷기만을 해야 하기에 개인 별로는 최대 거리가 측정되지 않을 수도 있다는 한계가 있 다. 6분 걷기 검사는 20×5 yards 사각 걷기 해야 함에도 불 구하고, 본 실험시설의 한계점으로 인해 18.9 m 왕복 복도를 이용하였기에 가속과 감속이 자주 반복되어 최대 거리값에 영향을 주었을 것으로 사료된다.
본 실험을 바탕으로 추후 연구는 운동 능력이 낮으면서 심혈관 질환을 가진 노년층을 대상으로 한 걷기 관련 연구가 필요할 것으로 보이며, 장기간 추적 연구를 통해 시술 후 걷 기 능력이 향후 사망률 및 재발률에 영향을 미치는지에 대해 연구가 실시되어야 할 것이다. 또한 기존의 검사와 실내 복 도에서의 왕복 걷기검사를 비교하여 실내 복도검사 걷기의 적합성 및 타당도 검증도 필요 할 것으로 사료된다.
참 고 문 헌