1. 연구의 필요성

우리나라의 65세 이상 노인인구는 계속 증가하여 2060년도에는 전체 인구의 40.1%로 증가할 것으로 전망되고 있으며, 노인 인구의 증가는 노인 환자 및 노인 수술환자의 증가로 이어지고 있다[1]. 국민건강보험공단(National Health Insurance Service) [2]에 따르면 노인들이 차지하는 주요 수술 비율이 두드러지게 증가하고 있고, 특히 척추수술건수는 지난 10년간 지속적으로 증가하였다. 노인의 척추수술이 증가함에 따라 수술 후 합병증의 발생을 예방하기 위한 전략의 필요성이 높아지고 있다. 수술 후 합병증 중 폐 감염은 노인 환자의 수술 후 사망의 주요원인으로 보고되었다[3].

이에 수술 후 폐감염의 발생을 예방하기 위해 다양한 호흡운동을 적용하는 연구가 이루어졌다. 척추수술 환자는 호흡에 사용되는 흉부근육을 조절하는 능력이 저하되어 있으므로[4] 적절한 호흡운동을 통하여 호흡근육을 강화시키는 것이 질환 회복에 꼭 필요한 과정으로 제시되고 있다. 선행연구에서는 호흡운동이 수술 후 환자의 폐감염 발생을 감소시킬 뿐만 아니라 폐 기능 및 삶의 질 향상 효과도 있는 것으로 보고하고 있다[5, 6]. 만성요통환자에게 피드백 강화호흡운동을 실시하였을 때 대상자의 물건 들기 능력과 흉추부 관절안정화에 부분적으로 기여하였고[7], 척추질환이 있는 대상자에게 척추측만증에 맞춘 운동치료법으로 고안된 슈로스 호흡을 실시한 결과 흉곽확장의 효과가 있었다[8].

척추 수술을 받은 노인들의 수술 후 호흡운동 수행율을 효과적으로 높이기 위해서는 노인들이 쉽고 효율적으로 훈련할 수 있는 호흡운동 전략이 필요하다. 임상에서는 유발폐활량측정계(incentive spirometer)를 이용한 호흡운동을 실시하고 있지만 Branson [9]은 유발폐활량측정계를 활용한 호흡운동만으로는 폐 감염 발생을 감소시킨다는 근거가 없다고 하였다. 또한, 척추수술을 받은 노인의 호흡운동 수행율을 높이려면 호흡운동에 대한 동기부여가 중요하다. 이에 본 연구에서는 팬플룻을 이용한 호흡운동법을 적용하고자 하였다.

팬플룻을 이용한 호흡운동법은 복식호흡의 원리를 이용한 방법으로, 횡격막을 상, 하로 확장시켜 산소 섭취와 이산화탄소 배출을 돕고 폐활량을 증가시켜 심폐기능을 향상시키며[10], 부교감신경을 활성화하여 불면증이나 우울증 및 불안감소효과가 있고, 콜레스테롤을 감소시켜서 심혈관계 질환을 예방하고 치료하는데 효과적이다[11]. 팬플룻은 일종의 목관악기로서 호흡운동에 활용할 수 있을 뿐 만 아니라 음악치료의 효과도 기대할 수 있다[12]. 선행연구에서는 음악의 생리적 효과와 정서적 효과 측면을 다루었는데, 음악이 시상 및 시상하부를 거쳐 대뇌로 전달되면 자율신경계에 영향을 미치고 중추신경계, 면역계, 내분비계와 상호작용하여 생리적, 정서적 변화를 일으키게 된다[13]. Wang 등[14]은 음악요법을 조용한 환경에서 시행했을 때 저산소증 유발과 관련된 것으로 알려진 HIF-1 (Hypoxia Inducible Factor-1) 전사인자의 활성화를 막을 수 있고 수술이나 생검을 하는 환자들에게 불안을 감소시킬 수 있으며 심호흡을 도와주고 이완 효과를 나타내서 통증을 감소시킬 수 있다고 보고하였다. 이는 산소 소비를 막아 산소포화도를 증가시키고 심박수 및 혈압을 낮추는 것으로 설명되고 있다. 다른 선행연구[15, 16]에서도 음악요법이 우울을 감소시키고 환자의 신경학적 결손 및 움직임 기능을 개선시킨다고 하였다.

지금까지 호흡운동은 주로 폐질환이나 마비가 있는 환자를 대상으로 한 연구가 많았으며, 척추수술 환자의 폐 합병증 예방을 위하여 호흡운동을 적용하거나 노인에게 효과적인 호흡운동 전략에 대한 연구는 제한적인 상태였다[3, 9]. 선행연구[12]에서는 팬플룻을 이용한 호흡운동이 노인 환자가 쉽게 할 수 있으며, 악기연주로 인한 성취감을 통해 생활만족도 향상을 기대할 수 있다고 하였다. 따라서 본 연구에서는 척추수술을 앞둔 노인 환자에게 적용한 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동 훈련이 수술 후 호흡운동 수행율, 폐 감염 발생, 생활만족도에 미치는 효과를 파악하고자 하였다.

2. 연구 목적

본 연구는 전신 마취 하에 척추수술을 받는 노인 환자를 대상으로 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동을 적용하여 수술 후 호흡운동의 수행율을 향상하고 폐 감염 발생을 감소시키며 생활만족도를 향상시키는 중재로 활용할 수 있는 과학적 근거 및 자료를 제시하기 위함이며 구체적 목적은 다음과 같다.

1) 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동이 노인 환자의 척추수술 후 호흡운동 수행도 향상에 미치는 효과를 확인한다.

2) 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동이 노인 환자의 척추수술 후 폐 감염 점수 감소에 미치는 영향을 확인한다.

3) 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동이 노인 환자의 척추수술 후 생활만족도 향상에 미치는 효과를 확인한다.

3. 연구 가설

1) 가설 1. 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동에 참여한 실험군과 참여하지 않은 대조군의 수술 후 자가보고 호흡운동 수행도는 차이가 있을 것이다.

2) 가설 2. 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동에 참여한 실험군과 참여하지 않은 대조군의 수술 후 관찰평가 된 호흡운동 수행도는 차이가 있을 것이다.

3) 가설 3. 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동에 참여한 실험군과 참여하지 않은 대조군의 수술 후 폐 감염 점수는 차이가 있을 것이다.

4) 가설 4. 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동에 참여한 실험군과 참여하지 않은 대조군의 수술 후 생활만족도는 차이가 있을 것이다.

1. 연구설계

본 연구는 척추수술을 받는 노인 환자에게 적용한 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동이 수술 후 호흡운동의 수행율 및 폐 감염 발생율, 생활만족도에 미치는 효과를 확인하기 위하여 비동등성 대조군 전후 시차설계(Non-equivalent control group non-synchronized pretest-posttest design)의 유사 실험연구이다.

2. 연구대상

대상자는 서울 소재 일개 종합병원 정형외과 외래에서 척추수술을 위해 입원예정인 대상자 중 선정기준에 적합한 사람으로 하였다. 선정기준은 65세 이상이며, 의식상태가 명료하고 의사소통이 원활한 자, 즉 MMSE-K 24점 이상인 자로 환자와 보호자가 연구의 목적을 이해하여 연구참여에 동의한 자였다. 정신 질환력이 있는 환자나 다른 호흡기질환이나 심장질환을 동반하는 자, 흡연자나 마비 환자, 응급수술 환자, 체질량지수(비만도) 28 kg/m² 이상인 자는 대상자에서 제외하였다.

표본의 크기는 G. Power 3.0 analysis를 이용하여 호흡운동 프로그램 효과를 평가한 선행연구[12]를 근거로 효과크기 0.80, 유의수준 .10, 검정력 .90으로 하여 산출한 결과, 실험군과 대조군이 각각 21명씩이었다. 중도탈락률을 고려하여 총 48명을 모집하였으며, 실험군과 대조군 모두 탈락자는 없었다(Figure 1).

Figure 1
Flow diagram of study participants.

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3. 연구 진행 절차 및 자료수집방법

본 연구의 내용과 방법에 대하여 기관생명윤리위원회 (Institutional Review Board [IRB])의 승인을 받았으며, 예비조사가 2015년 3월 20일부터 3월 29일까지 이루어졌고, 대조군의 자료수집은 3월 30일부터 5월 5일까지, 실험군은 5월 8일부터 6월 28일까지 진행되었으며, 구체적인 절차는 Figure 2와 같다. 팬플룻을 이용한 호흡운동 교육은 연구자가 수술 2주전에 외래에 내원한 대상자에게 실시하였다. 대상자의 일반적 특성 및 사전 연구변수 조사는 연구자가 시행하였고, 수술 후 대상자의 호흡운동 수행횟수 및 수행 적정성 평가는 자료수집방법에 대해 훈련된 연구보조자 1인이 시행하였다. 연구보조자 사전 훈련에는 조사의 특성, 목적, 비밀유지, 익명성, 편견과 같은 윤리의 중요성과 불이익 사례 등에 대한 교육을 시행함으로써 자료수집 절차상의 오류를 최소화하고 연구자와 연구보조자간 자료수집 과정의 신뢰도를 높이고자 노력하였다.

Figure 2
Research procedure.

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4. 연구도구

5. 윤리적 고려

본 연구는 자료수집 전 S특별시 일 대학병원의 기관생명윤리위원회의 승인을 받았다(KMC IRB 1507-01). 자료수집 기관에서 척추수술을 주로 담당하는 의사의 동의와 해당 간호단위의 승인절차를 거친 후 자료수집을 시작하였다.

대상자들에게 사전에 연구목적 및 방법에 대해 설명을 하고 안내문을 배포하였다. 대상자의 자료를 연구목적 이외에는 사용하지 않는다는 것과 연구기간 중 본인이 원하면 언제든지 포기할 수 있음을 설명하였고, 서면으로 참여동의서를 받았다. 대조군에게는 연구가 종료된 후에 호흡운동을 위해 제작한 교육자료를 제공하면서 교육하였는데, 이는 호흡운동이 노화로 감소된 호흡과 운동능력을 증가시키고, 삶의 질을 증진시키는데 긍정적인 효과가 있다고 한 선행연구[12]를 기반으로 한 것이다. 자료수집을 종료한 이후에 모든 대상자에게 소정의 선물을 제공하였다.

6. 자료 분석 방법

수집된 자료는 SPSS 21.0 프로그램을 이용하여 분석하였다. 대상자의 일반적 특성은 실수와 백분율, 평균과 표준편차로 제시하였다. 실험군과 대조군의 동질성 검증은 Chi-squre test, Fisher's exact test, Independent t-test를 이용하였고, 측정도구의 신뢰도는 Cronbach's alpha를 이용하여 파악하였다. 연구변수에 대한 정규성 검정은 Shapiro-Wilk test로 분석하였다. 실험군과 대조군간의 호흡운동 수행율과 폐감염 발생, 생활만족도 차이 분석은 Independent t-test를 이용하여 분석하였다.

1. 대상자의 일반적 특성 및 생활만족도의 동질성 검증

실험군과 대조군의 성별, 나이, 직업, 교육정도, 종교 등 일반적 특성과 과거력 유무, 비만도 등의 건강관련 특성 및 실험 전 생활만족도는 유의한 차이가 없었다(Table 1).

Table 1
Homogeneity Test for General Characteristics and Outcome Variable between the Two Groups (N=48)

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2. 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동의 적용 효과

1) 가설 1

수술 후 자가보고 호흡운동 수행도는 실험군이 2.32점으로 대조군의 1.41점보다 높아서(t=−5.35, p<.001) ‘수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동에 참여한 실험군과 참여하지 않은 대조군의 수술 후 자가보고 호흡운동 수행도는 차이가 있을 것이다’는 가설 1은 지지되었다(Table 2).

Table 2
Effects of Panflute Training on Compliance Rate and Life Satisfaction (N=48)

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3) 가설 3

폐 감염 발생점수는 실험군이 12.6점이었고, 대조군은 29.4점이었으나 유의한 차이가 없어서 ‘수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동을 받은 실험군은 수술 전 팬플룻을 이용한 호흡운동을 받지 않은 대조군과 수술 후 폐 감염 점수에 차이가 있을 것이다’는 가설 3은 기각되었다. 대조군 중 1명은 수술 1일째에 산소분압이 감소되었고, 수술 2, 3일째에는 산소분압 감소 및 흉부 방사선 검사에서 이상 소견을 보였다. 또 다른 대상자는 수술 5, 6, 7일째에 흉부 방사선 검사에서 이상 소견을 보였다.

반면, 실험군은 1명이 수술 2,3일 째 흉부 방사선 검사에서 이상소견과 백혈구 수치 증가를 보였다(Table 3).

Table 3
Effects of Panflute Training on Clinical Pulmonary Infection Rate (%) (N=48)

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