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문제 정의
- 본 연구에서는 수면무호흡증을 혈중산소포화도검사기를 사용해 구한 혈중산소포화도를 이용하여 선별 진단하고자 하였다. 저하 지수(dip index) 등 혈중산소포화도와 관련된 지수들을 이용하여 수면무호흡증의 진단 가능 여부를 고찰하였으며 결과를 수면다원검사의 결과와 비교하여 그 유용성을 분석하였다.
- 본 연구에서는 혈중산소포화도를 이용한 저하 지수(dip index)를 고안하여 적용해 그 유용성을 분석하였다. 그 결과 혈중산소포화도가 평균치보다 4% 이상 떨어진 경우에그 지속 시간과 관계없이 다른 % 기준보다 호흡장애지수와의 연관성이 제일 높았다(r=0.
- 그중 많은 관심을 끌었던 방법이 동맥혈의 혈중산소포화도를 이용하여 수면무호흡증을 진단하려는 것이었다. 본 연구에서도 혈중산소포화농도측정기(oximetry)를 이용한 수면무호흡증의 진단 기법을 고안, 분석, 고찰하였다.
제안 방법
- CT90이 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%인 각각의 경우를 폐쇄성 수면무호흡증의 진단기준으로 가정하여 수면다원검사에 의한 호흡장애지수 ≥5를 기준으로 진단한 결과와 비교하였다. 각각의 민감도, 특이도를 계산하였다.
- 5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%인 각각의 경우를 폐쇄성 수면무호흡증의 진단기준으로 가정하여 수면다원검사에 의한 호흡장애지수 ≥5를 기준으로 진단한 결과와 비교하였다. 각각의 민감도, 특이도를 계산하였다.
- 평균 혈중산소포화도가 각각 94%, 95%, 96%, 97% 이하인 경우를 수면무호흡증의 진단기준으로 가정하고, 그 결과를 수면다원검사법에 의한 수면무호흡증 진단 결과와 비교하였다. 각각의 민감도, 특이도를 산출하였다.
- 혈중산소포화도의 감소 수준을 분석하기 위해 대상자 개개인의 혈중산소포화도가 평균 혈중산소포화도의 값보다 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8% 이상 감소된 기간이 각각 4초, 8초, 12초, 16초, 20초 이상인 경우의 발생빈도를 각각 계산하였다. 그 중 수면다원검사에 의한 호흡장애지수와 연관성이 가장 높은 혈중산소포화도 감소 정도와 감소 기간을 결정하기 위해 일차 분석을 시행하였다. 그 결과 혈중산소포화도가 평균치보다 4% 이상 떨어진 경우가 4초 이상 지속되는 경우의 빈도(저하 지수 [4%-4초])가 호흡장애지수와 연관성이 가장 높았다(r=0.
- 뇌파(EEG), 안전도(EOG), 하악 근전도(chin EMG), 심전도(ECG), 호흡음(breathing sound), 구강 및 비 공기 호흡, 흉곽 호흡 운동(chest movement), 복부 호흡 운동(abdominal movement), 사지운동(limb movement), 그리고 혈중산소포화도를 측정하였다. 뇌파 전극은 10-20체계(30)에 근거하여 C3/A2, O1/A2, O2/A1에 부착하였고, 안전도 감지기는 외안각(outer canthus) 외측 1cm 상하방에 각각 부착하였으며, 근전도 감지기는 하악근(submentalis muscle) 위에 부착하였다. 코골음 등 호흡음 측정용 마이크로폰을 후두부위에 부착하였으며, 흡기와 호기간의 공기 온도차를 이용하여 무호흡/저호흡의 유무를 측정하는 원리에 의하여 작동하는 공기 흐름 측정용 감기지(thermocouple)를 코와 윗입술 사이에 부착하였다.
- )을 사용하였으며, 표준화된 방법으로 각종 전극들(electrodes)과 감지기들(sensors)을 대상자에게 부착하였다. 뇌파(EEG), 안전도(EOG), 하악 근전도(chin EMG), 심전도(ECG), 호흡음(breathing sound), 구강 및 비 공기 호흡, 흉곽 호흡 운동(chest movement), 복부 호흡 운동(abdominal movement), 사지운동(limb movement), 그리고 혈중산소포화도를 측정하였다. 뇌파 전극은 10-20체계(30)에 근거하여 C3/A2, O1/A2, O2/A1에 부착하였고, 안전도 감지기는 외안각(outer canthus) 외측 1cm 상하방에 각각 부착하였으며, 근전도 감지기는 하악근(submentalis muscle) 위에 부착하였다.
- 동맥혈 혈중산소포화도측정기(Ohmeda®)의 감지기는 왼쪽 둘째 손가락 끝에 부착하였다. 동맥혈 혈중산소포화도는 매 2초마다 측정하여 저장하였다.
- 일반적으로 임상에서 사용되는 혈중산소포화농도측정기 단독으로는 각성시기와 수면 시기의 분리 분석이 불가능하다. 본 연구에서도 각성시기와 수면시기의 산소포화도를 분리하지 않고 분석하였다. 이러한 혈중산소포화농도측정기의 제한점에도 불구하고 본 연구에서는 선별 검사로서의 가능성으로 제시하였으며, 향후 새로운 기기의 개발이 이루어진다면 더욱 정확한 선별 검사와 분석이 가능할 수있을 것이다.
- 산출된 각각의 값을 수면다원검사 에서 구한 호흡장애지수와 비교하여 연관성을 계산하였다. 분석 결과에서 민감도(sensitivity), 특이도(specificity)를 계산하였다.
- 혈중산소포화도의 감소 수준을 분석하기 위해 대상자 개개인의 혈중산소포화도가 평균 혈중산소포화도의 값보다 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8% 이상 감소된 기간이 각각 4초, 8초, 12초, 16초, 20초 이상인 경우의 발생 횟수를 저하 지수로 정의하였다. 산출된 각각의 값을 수면다원검사 에서 구한 호흡장애지수와 비교하여 연관성을 계산하였다. 분석 결과에서 민감도(sensitivity), 특이도(specificity)를 계산하였다.
- 혈중산소포화도 자료 중에 환자의 움직임에 의해 감지기가 탈착되어 발생된 오류는 프로그램을 통해 제거하여 분석에는 사용하지 않았다. 선별검사로서의 가능성을 평가하기 위해 수면 중 각성 시기 산소포화도를 제거하지 않고 분석에 이용하였다. 각성시기는 혈중산소포화도측정기 단독 검사로는 알 수 없으며, 수면다원검사가 같이 시행될 때 각성 시기를 알 수 있다.
- 연구 대상자 모두에게 수면다원검사를 시행하였다. 수면다원검사기기는 Grass model 78(Grass Instrumental Co., U.S.A.)을 사용하였으며, 표준화된 방법으로 각종 전극들(electrodes)과 감지기들(sensors)을 대상자에게 부착하였다. 뇌파(EEG), 안전도(EOG), 하악 근전도(chin EMG), 심전도(ECG), 호흡음(breathing sound), 구강 및 비 공기 호흡, 흉곽 호흡 운동(chest movement), 복부 호흡 운동(abdominal movement), 사지운동(limb movement), 그리고 혈중산소포화도를 측정하였다.
- 수면무호흡증을 진단하기 위한 방법을 개발하기 위하여 다음의 혈중산소포화도와 관련된 지수를 사용하여 분석하였다.
- 연구 대상자 모두에게 수면다원검사를 시행하였다. 수면다원검사기기는 Grass model 78(Grass Instrumental Co.
- 본 연구에서는 수면무호흡증을 혈중산소포화도검사기를 사용해 구한 혈중산소포화도를 이용하여 선별 진단하고자 하였다. 저하 지수(dip index) 등 혈중산소포화도와 관련된 지수들을 이용하여 수면무호흡증의 진단 가능 여부를 고찰하였으며 결과를 수면다원검사의 결과와 비교하여 그 유용성을 분석하였다.
- 평균 혈중산소포화도가 각각 94%, 95%, 96%, 97% 이하인 경우를 수면무호흡증의 진단기준으로 가정하고, 그 결과를 수면다원검사법에 의한 수면무호흡증 진단 결과와 비교하였다. 각각의 민감도, 특이도를 산출하였다.
- 혈중산소포화도의 감소 수준을 분석하기 위해 대상자 개개인의 혈중산소포화도가 평균 혈중산소포화도의 값보다 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8% 이상 감소된 기간이 각각 4초, 8초, 12초, 16초, 20초 이상인 경우의 발생빈도를 각각 계산하였다. 그 중 수면다원검사에 의한 호흡장애지수와 연관성이 가장 높은 혈중산소포화도 감소 정도와 감소 기간을 결정하기 위해 일차 분석을 시행하였다.
대상 데이터
- 서울대학교병원 신경정신과 수면클리닉에 일정기간 동안 수면다원검사를 받기 위해 방문한 대상자 중, 혈중산소포화도에 영향을 줄 수 있는 호흡기 질환 또는 신경근육계 등의 내과적 질환이 있는 경우를 제외한 56명을 대상으로 연구를 시행하였다.
- 8세였고, 21세에서 71세의 범위였다. 수면다원검사에서 산출된 호흡장애지수 ≥5로서 수면무호흡증으로 진단된 대상자는 39명(남자 30명, 여자 9명)이었다. 폐쇄성 수면무호흡증으로 진단된 대상자들의 호흡장애지수는 25.
데이터처리
- 1%이었다. CT90가 5%이상인 경우를 폐쇄성 수면무호흡증의 진단기준으로 정하여 도출된 결과를 수면다원검사 판독 결과와 비교하여 표 3의 결과를 얻었다. 민감도는 0.
- 호흡장애지수는 수면기간시간(SPT, sleep period time) 동안의 저호흡과 무호흡의 총 회수를 수면기간시간으로 나눈, 수면기간시간 1시간당 저호흡과 무호흡의 회수로 정의하였다. 수면다원검사와 동시에 측정된 혈중산소포화도는 측정기에서 컴퓨터로 받아 Profox 프로그램(Profox Associates, Inc. 1986)을 이용하여 분석하였다. 혈중산소포화도 자료 중에 환자의 움직임에 의해 감지기가 탈착되어 발생된 오류는 프로그램을 통해 제거하여 분석에는 사용하지 않았다.
이론/모형
- 수면다원기록은 국제판독기준(31)에 따라 수면의학 전임의 과정을 수료한 정신과 전문의가 판독하였다. 폐쇄성 수면무호흡증의 진단은 호흡장애지수(respiratory disturbance index, RDI)가 5 이상인 경우에 내려졌다.
성능/효과
- 그 중 수면다원검사에 의한 호흡장애지수와 연관성이 가장 높은 혈중산소포화도 감소 정도와 감소 기간을 결정하기 위해 일차 분석을 시행하였다. 그 결과 혈중산소포화도가 평균치보다 4% 이상 떨어진 경우가 4초 이상 지속되는 경우의 빈도(저하 지수 [4%-4초])가 호흡장애지수와 연관성이 가장 높았다(r=0.861, p<0.01)(표 2). 저하 지수 [4%-4초]≥2, 3, 4, 5, 6인 경우 각각을 폐쇄성 수면무호흡증의 진단기준으로 가정하여 진단한 결과를 수면다원검사법에 의해 진단한 표 3의 결과를 얻었다.
- 본 연구에서는 혈중산소포화도를 이용한 저하 지수(dip index)를 고안하여 적용해 그 유용성을 분석하였다. 그 결과 혈중산소포화도가 평균치보다 4% 이상 떨어진 경우에그 지속 시간과 관계없이 다른 % 기준보다 호흡장애지수와의 연관성이 제일 높았다(r=0.8299, 표 2). 특히 혈중산소포화도가 평균치보다 4% 이상 떨어진 경우가 4초 이상 지속되는 경우(저하 지수 [4%-4초])가 호흡장애지수와 연관성이 가장 높았다(r=0.
- 그러나, 본 연구의 저하 지수는 그와는 다르게 혈중산소포화도의 저하 정도만 아니라 그 지속 기간도 함께 고려해 만든 지수이다. 또한, 본 연구에서 저하 지수와 호흡장애지수간의 상관 계수는 r=0.74이며, 이는 ODI 만을 이용한 연구의 상관 계수 r=0.41보다 월등히 높은 결과이다.
- 01). 또한, 저하지수 [4%-4초]≥2일 때 0.95의 민감도와 0.71의 특이 도를 보였으며, 저하 지수 [4%-4초]≥3일 때 0.87의 민감도와 0.71의 특이도를 보였다. 이는 저하 지수를 이용해 수면무호흡을 선별 검사할 수도 있다는 것을 시사한다.
- 그러므로, 수면다원검사를 실시하기 이전에 시행하는 선별검사의 의미를 충족시키기 위해 각성시기의 산소포화도는 제거하지 않고, 분석에 사용하였다. 연구에 활용된 변인들은 평균산소포화도, 최저산소포화도, 최고산소포화도, 90%미만 시간이었다.
- 저하 지수 [4%-4초]≥2, 3, 4, 5, 6인 경우 각각을 폐쇄성 수면무호흡증의 진단기준으로 가정하여 진단한 결과를 수면다원검사법에 의해 진단한 표 3의 결과를 얻었다. 저하지수 [4%-4초]≥2일 때 0.95의 민감도와 0.71의 특이도를 보였으며, 저하 지수 [4%-4초]≥3일때 0.87의 민감 도와 0.71의 특이도를 보였다(표 3, 그림 1).
- 혈중산소포화도가 90%이하인 수면 시간의 합(CT90)을 수면무호흡증의 진단 기준으로 정하여 분석 한 결과는 상기 두 결과에 비해 만족할 만한 결과가 도출되지 않았다. CT90이 5% 이상인 경우를 수면무호흡증의 진단 기준으로 하였을 때 민감도는 0.
- 혈중산소포화도의 감소 수준을 분석하기 위해 대상자 개개인의 혈중산소포화도가 평균 혈중산소포화도의 값보다 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8% 이상 감소된 기간이 각각 4초, 8초, 12초, 16초, 20초 이상인 경우의 발생 횟수를 저하 지수로 정의하였다. 산출된 각각의 값을 수면다원검사 에서 구한 호흡장애지수와 비교하여 연관성을 계산하였다.
- 혈중산소포화도의 평균치를 이용하여 수면무호흡증을 진단할 경우, 97% 이하를 진단 기준으로 했을 때 민감도는 0.95로 상당히 높게 관찰되었고, 특이도는 0.41로 관찰되었다(표 3). 98% 이하를 기준으로 하였을 경우에는 1.
후속연구
- 선별 검사를 가정에서 하기 위한 용도는 고려하지 않고 제작되었기 때문에 현재 선별 검사를 임상에 적용하기는 힘들다. 발전된 디지털 기술을 기반으로 휴대가 간편한 소형의 새로운 혈중산소포화도측정기의 개발이 앞으로 가능할 것이며, 그렇게 된다면 이를 바탕으로 수면무호흡증의 재택 선별 검사가 가능할 것이다.
- 그러나, 수면무호흡증의 선별 검사로서는 의미가 있을 수 있다. 본 연구에서 검증된 것처럼, 저하 지수, 혈중산소포화도 평균치, 그리고 CT90을 이용한다면 수면검사가 필요한 환자들을 대상으로 한 선별 검사로서의 역할은 충분히 할 것으로 판단된다.
- 본 연구에서도 각성시기와 수면시기의 산소포화도를 분리하지 않고 분석하였다. 이러한 혈중산소포화농도측정기의 제한점에도 불구하고 본 연구에서는 선별 검사로서의 가능성으로 제시하였으며, 향후 새로운 기기의 개발이 이루어진다면 더욱 정확한 선별 검사와 분석이 가능할 수있을 것이다. 또한, 현재의 혈중산소포화농도측정기는 집으로 가져가서 측정하기에는 곤란한 상태이다.
- 1986)을 이용하여 분석하였다. 혈중산소포화도 자료 중에 환자의 움직임에 의해 감지기가 탈착되어 발생된 오류는 프로그램을 통해 제거하여 분석에는 사용하지 않았다. 선별검사로서의 가능성을 평가하기 위해 수면 중 각성 시기 산소포화도를 제거하지 않고 분석에 이용하였다.
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