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문제 정의
- 그러나 과거 수면분절지수를 이용한 연구에서 폐쇄성 수면무호흡증은 각성이 삽화적(episodic)으로 발생하는 것이 특징이며 이것이 활동기록기를 통한 측정결과를 변화시킨다고 하였다(17). 본 연구에서도 호흡장애지수가 증가하면서 각성이 일어난 총 시간이 증가하지 않았지만 각성이 산발적으로 발생하게 되면서 이를 활동기록기가 과도하게 평가해 총 수면시간과 수면효율을 과소평가하게 되었을 것으로 판단한다. 본 연구에서 사용한 SleepWatch®는 60초 단위로 수면/각성상태를 판독하고, 수면다원검사는 30초 판독단위로 수면/각성 상태를 판독한다.
- 이 연구에서는 수면무호흡증 같은 비정상적인 수면 상태의 수면의 질을 평가 할 때 활동기록기의 타당도를 검증하고자 했다. 분석 결과 활동기록기를 이용해 측정된 수면 변수들은 전체 폐쇄성 수면무호흡증 환자군과 호흡장애지수의 심한 정도에 따라 나눈 환자군에서 다른 특성을 보였다.
- 이 연구에서는 활동기록기가 폐쇄성 수면무호흡증에 따른 수면분절을 무호흡증이 심한 정도에 따라 얼마나 잘 진단해 낼 수 있는 지를 살펴보고자 하였다. 그리고 주기성 사지운동증을 동반한 폐쇄성 수면무호흡증에서의 특징적 소견도 관찰하였다.
제안 방법
- 2004년 11월부터 2006년 3월까지 서울대학교병원 수면의학센터에서 야간수면다원검사와 손목 활동기록법을 동시에 시행한 환자들의 자료를 후향적으로 분석하였다.
- 아날로그 데이터는 zero crossing mode를 통해 디지털화했으며, 2~3 Hz 대역 통과 필터(band-pass filter)를 이용해 2~3 Hz보다 빠른 움직임은 제거했다. Cole-Kripke 자동 수면-각성 채점 알고리듬으로 자료를 분석했으며 알고리듬 내에서 판독 단위(epoch)는 60초, 문턱 전압(threshold voltage)은 18로 책정하였다. 이 알고리듬은 현 판독단위 1분과 이전 4분, 이후 2분의 활동량을 합산하여 수면 각성을 판정하였으며 다음과 같이 계산하여 현재 판독 단위에서 S<1일 때 수면으로 판정하였다(14).
- 뇌파, 안전도, 하악 근전도, 심전도, 호흡음, 구강 및 비강의 공기 흐름, 흉곽 호흡 운동, 복부 호흡운동, 하지 근전도, 혈중 산소 포화도를 측정하였다. 각종 전극과 감지기는 표준화된 방법을 사용하여 부착하였다. 수면다원기록은 2인의 수면의학 전문가가 국제판독기준에 따라 판독하였다.
- 이 연구에서는 활동기록기가 폐쇄성 수면무호흡증에 따른 수면분절을 무호흡증이 심한 정도에 따라 얼마나 잘 진단해 낼 수 있는 지를 살펴보고자 하였다. 그리고 주기성 사지운동증을 동반한 폐쇄성 수면무호흡증에서의 특징적 소견도 관찰하였다. 이를 위해 야간수면다원기록법과 활동기록법을 비교하였다.
- )를 사용하였다. 뇌파, 안전도, 하악 근전도, 심전도, 호흡음, 구강 및 비강의 공기 흐름, 흉곽 호흡 운동, 복부 호흡운동, 하지 근전도, 혈중 산소 포화도를 측정하였다. 각종 전극과 감지기는 표준화된 방법을 사용하여 부착하였다.
- 본 연구에서 사용한 SleepWatch®는 60초 단위로 수면/각성상태를 판독하고, 수면다원검사는 30초 판독단위로 수면/각성 상태를 판독한다.
- 이 알고리듬은 현 판독단위 1분과 이전 4분, 이후 2분의 활동량을 합산하여 수면 각성을 판정하였으며 다음과 같이 계산하여 현재 판독 단위에서 S<1일 때 수면으로 판정하였다(14).
- 그리고 주기성 사지운동증을 동반한 폐쇄성 수면무호흡증에서의 특징적 소견도 관찰하였다. 이를 위해 야간수면다원기록법과 활동기록법을 비교하였다.
- 이를 통해 총 수면시간, 입면잠복시간, 수면 효율을 구하였다.
- 주기성 사지운동증은 양쪽 전경골근에 부착한 근전도를 통해 하지운동을 측정하여 시간당 하지운동이 일어난 횟수를 주기성 사지운동지수로 정의하였다. 주기성 사지운동지수가 5이상이면 주기성 사지운동증으로 진단하였다.
- 수면시간당, 무호흡이 발생한 평균 회수를 무호흡지수로, 저호흡이 발생한 평균 회수를 저호흡지수로, 무호흡과 저호흡을 합한 회수의 평균 회수를 호흡 장애지수로 정의하였다. 호흡장애 지수가 5이상 이면 폐쇄성 무호흡증으로 진단하였다.
대상 데이터
- 수면에 영향을 줄만한 내과적인 질환(뇌경색, 뇌출혈, 폐쇄성 폐질환, 부정맥, 갑상선 질환 등)을 앓고 있는 환자들도 제외했다. 그 결과 야간수면다원검사상 폐쇄성 수면무호흡증으로 진단된 환자 89명과 폐쇄성 수면 무호흡증과 주기성 사지운동증이 동시에 진단된 환자 21명의 자료를 최종 분석하였다.
- 수면 다원검사 기록기는 Grass model 78(Grass instrument Co., U.S.A.)를 사용하였다. 뇌파, 안전도, 하악 근전도, 심전도, 호흡음, 구강 및 비강의 공기 흐름, 흉곽 호흡 운동, 복부 호흡운동, 하지 근전도, 혈중 산소 포화도를 측정하였다.
데이터처리
- 대상 환자들의 연령, 성별, 키, 체중, 체질량 지수를 구하고 이들의 평균값 및 표준편차를 구하였다. 야간 수면다원 검사 및 활동기록기에 의해 얻어진 수면 변수들의 평균값 및 표준편차를 구하였으며 수면다원기록과 활동기록 사이의 수면 변수의 일치율을 알아보기 위해 대응 t-검정을 시행하였다.
- 야간 수면다원 검사 및 활동기록기에 의해 얻어진 수면 변수들의 평균값 및 표준편차를 구하였으며 수면다원기록과 활동기록 사이의 수면 변수의 일치율을 알아보기 위해 대응 t-검정을 시행하였다. 변수들간의 상관관계를 Pearson correlation으로 검증하였다. 폐쇄성 수면무호흡증군을 수면장애지수에 따라 나누어 각 군의 인구학적 및 수면 변인들을 일원배치 분산분석(ANOVA)으로 비교하였다.
- 대상 환자들의 연령, 성별, 키, 체중, 체질량 지수를 구하고 이들의 평균값 및 표준편차를 구하였다. 야간 수면다원 검사 및 활동기록기에 의해 얻어진 수면 변수들의 평균값 및 표준편차를 구하였으며 수면다원기록과 활동기록 사이의 수면 변수의 일치율을 알아보기 위해 대응 t-검정을 시행하였다. 변수들간의 상관관계를 Pearson correlation으로 검증하였다.
- 얻어진 데이터는 Action-4®프로그램(version1.13, Ambulatory Monitoring, Inc, U.S.A.)로 분석하였다.
- 폐쇄성 수면무호흡증군을 수면장애지수에 따라 나누어 각 군의 인구학적 및 수면 변인들을 일원배치 분산분석(ANOVA)으로 비교하였다. 폐쇄성 수면무호흡증군과 주기성 사지운동증을 동반한 폐쇄성 수면무호흡증군의 인구학적 및 수면 변인들을 독립표본 t검정을 통해 비교하였다. SPSS 12.
- 변수들간의 상관관계를 Pearson correlation으로 검증하였다. 폐쇄성 수면무호흡증군을 수면장애지수에 따라 나누어 각 군의 인구학적 및 수면 변인들을 일원배치 분산분석(ANOVA)으로 비교하였다. 폐쇄성 수면무호흡증군과 주기성 사지운동증을 동반한 폐쇄성 수면무호흡증군의 인구학적 및 수면 변인들을 독립표본 t검정을 통해 비교하였다.
- 수면다원기록은 2인의 수면의학 전문가가 국제판독기준에 따라 판독하였다. 혈중산소포화도 관련 값들은 Profox 프록그램(Profox Associates, Inc., 1994)으로 산출하였다.
이론/모형
- 각종 전극과 감지기는 표준화된 방법을 사용하여 부착하였다. 수면다원기록은 2인의 수면의학 전문가가 국제판독기준에 따라 판독하였다. 혈중산소포화도 관련 값들은 Profox 프록그램(Profox Associates, Inc.
성능/효과
- 폐쇄성 수면무호흡증이 심한 정도를 수면장애지수에 따라 나누어 수면 변수들을 산출한 결과비교는 다음과 같았다. 경증의 무호흡증군(무호흡지수가 5 이상~15 미만)에서는 활동기록기와 수면다원검사 비교시 총 수면시간은 수면다원검사 결과보다 길고 수면 효율은 높았으며 입면잠복시간은 짧았다. 이러한 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=-0.
- 주기성 사지 운동증군을 폐쇄성 수면무호흡증이 심한 군과 독립표본 t 검정을 통해 비교했을 때 호흡장애지수가 유의하게 적었기 때문에 중등도 폐쇄성 수면 무호흡 환자군에서와 같은 결과를 보인 것으로 설명할 수 있다. 또한 동반된 주기성 사지 운동증이 활동기록기를 이용한 수면의 질 평가에는 크게 영향을 주지 않았다고 판단된다. 수면 무호흡증에 동반된 주기성 사지운동증에는 수면 무호흡으로 인한 이차적인 사지운동이 포함되며 이 경우 사지운동이 수면 무호흡과 동시에 일어나게 되기 때문에 영향은 최소화 되었을 것으로 추정된다(5).
- 이 연구에서는 수면무호흡증 같은 비정상적인 수면 상태의 수면의 질을 평가 할 때 활동기록기의 타당도를 검증하고자 했다. 분석 결과 활동기록기를 이용해 측정된 수면 변수들은 전체 폐쇄성 수면무호흡증 환자군과 호흡장애지수의 심한 정도에 따라 나눈 환자군에서 다른 특성을 보였다. 전체 폐쇄성 수면 무호흡증 환자군에서 대응 t-검정으로 활동기록기와 수면다원검사 결과를 비교했을 때 총 수면시간 및 수면 효율에서 유의한 차이를 보였다.
- 568)은 유의한 차이를 보이지 않았다. 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수 중 수면 효율은 유의한 음의 상관관계를 보였으며 총 수면시간, 입면 잠복시간은 유의한 상관관계를 보이지 않았다(표 5).
- 830)은 수면다원검사 결과와 유의한 차이를 보이지 않았다. 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수들간에 유의한 상관관계는 보이지 않았다(표 3).
- 호흡장애지수 30 이상인 심한 폐쇄성 수면 무호흡증군에서는 활동기록기와 수면다원검사 결과를 대응 t-검정으로 비교했을 때 총 수면시간 및 수면 효율에서 유의한 차이를 보였다. 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수의 상관관계를 Pearson correlation으로 검증한 결과 유의한 양의 상관관계를 보이는 군은 없었다.
- 심한 정도의 무호흡증군(무호흡지수가 30 이상)에서는 총 수면시간이 수면다원검사 결과보다 짧고 수면 효율이 낮았으며 입면잠복시간은 길었다. 이러한 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=3.
- 심한 폐쇄성 수면 무호흡증 환자에서는 활동기록기와 수면다원검사 결과를 대응 t-검정으로 검증했을 때 총 수면시간 및 수면 효율에서 유의한 차이를 보였다. 따라서 심한 수면무호흡증 환자의 수면의 질을 활동기록기만으로 평가하는데는 주의를 요하며 수면다원검사와 활동기록기의 결과를 맞바꾸어 사용하기는 어려울 것으로 생각한다.
- 야간수면다원검사에서 산출한 수면 변수는 폐쇄성 수면무호흡증군에서 총 수면시간 419.3±53.1분, 수면 효율 85.4±11.0%, 입면잠복시간 8.8±8.5분이었으며, 주기성사지운동증을 동반한 폐쇄성 수면무호흡증군에서는 총 수면시간 386.9±56.6분, 수면효율 77.7±11.5%, 입면잠복시간 17.6±26.4분이었다(표 2, 3).
- 주기성사지운동증을 동반한 폐쇄성 수면무호흡증군에서는 활동기록기에서 산출한 총 수면시간이 수면다원검사의 그 것보다 길었고, 수면 효율은 높았으며 입면잠복시간은 짧았다. 이 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=-0.338, p=0.739), 수면효율(t=-0.076, p=0.940), 입면잠복시간(t=1.227, p=0.234)은 수면다원검사 결과와 유의한 차이를 보이지 않았다. 주기성사지운동증군에서 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수의 상관관계를 Pearson correlation으로 검증한 결과 유의한 상관관계가 없었다(표 6).
- 폐쇄성 수면무호흡증군에서 활동기록기 산출 수면변수를 야간수면다원검사의 것들과 비교했을 때 총 수면시간과 입면 잠복시간은 수면다원검사 결과보다 짧았고 수면 효율은 낮았다. 이러한 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동 기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=2.596, p=0.011), 수면 효율(t=2.846, p=0.006)은 수면다원검사 결과와 유의한 차이를 보였으며 입면잠복시간(t=0.390, p=0.697)은 유의한 차이를 보이지 않았다. 폐쇄성 수면무호흡증군에서 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수의 상관관계를 Pearson correlation으로 검증한 결과 유의한 상관관계가 없었다(표 2).
- 중등도 무호흡증군(호흡장애지수 15 이상~30 미만)에서는 총 수면시간은 수면다원검사 결과보다 길고 수면 효율은 높았으며 입면잠복시간은 짧았다. 이러한 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=-0.467, p=0.644), 수면 효율(t=-0.451, p=0.656)은 수면다원검사 결과와 유의한 차이를 보이지 않았으며 입면잠복시간(t=2.198, p=0.037)은 유의한 차이를 보였다. 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수들간에 유의한 상관관계는 없었다(표 4).
- 경증의 무호흡증군(무호흡지수가 5 이상~15 미만)에서는 활동기록기와 수면다원검사 비교시 총 수면시간은 수면다원검사 결과보다 길고 수면 효율은 높았으며 입면잠복시간은 짧았다. 이러한 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=-0.742, p=0.467), 수면 효율(t=-0.634, p=0.534), 입면잠복시간(t=0.217,p=0.830)은 수면다원검사 결과와 유의한 차이를 보이지 않았다. 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수들간에 유의한 상관관계는 보이지 않았다(표 3).
- 심한 정도의 무호흡증군(무호흡지수가 30 이상)에서는 총 수면시간이 수면다원검사 결과보다 짧고 수면 효율이 낮았으며 입면잠복시간은 길었다. 이러한 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=3.635, p=0.001), 수면 효율(t=3.916, p=0.001)은 수면다원검사 결과와 유의한 차이를 보였으며 입면잠복시간(t=-0.576, p=0.568)은 유의한 차이를 보이지 않았다. 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수 중 수면 효율은 유의한 음의 상관관계를 보였으며 총 수면시간, 입면 잠복시간은 유의한 상관관계를 보이지 않았다(표 5).
- 분석 결과 활동기록기를 이용해 측정된 수면 변수들은 전체 폐쇄성 수면무호흡증 환자군과 호흡장애지수의 심한 정도에 따라 나눈 환자군에서 다른 특성을 보였다. 전체 폐쇄성 수면 무호흡증 환자군에서 대응 t-검정으로 활동기록기와 수면다원검사 결과를 비교했을 때 총 수면시간 및 수면 효율에서 유의한 차이를 보였다. 그러나 환자군을 호흡장애지수의 심한 정도에 따라 나누어 대응 t 검정으로 분석했을 때 심한 폐쇄성 수면무호흡증군을 제외한 경도, 중등도의 폐쇄성 수면무호흡증군과 주기성 사지 운동증이 동반된 폐쇄성 수면무호흡증군에서는 활동기록기와 수면다
- 이 경우 활동기록기는 총 수면시간을 짧게 평가하는 경향을 보였다. 전체 폐쇄성 수면무호흡 환자에서 호흡장애지수와 활동기록기로 얻어진 총 수면 시간, 수면 효율이 음의 상관관계를 보였다. 이는 폐쇄성 수면무호흡증이 심할수록 활동기록기가 총 수면시간을 짧게 평가한다는 것을 의미한다.
- 234)은 수면다원검사 결과와 유의한 차이를 보이지 않았다. 주기성사지운동증군에서 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수의 상관관계를 Pearson correlation으로 검증한 결과 유의한 상관관계가 없었다(표 6).
- 주기성사지운동증을 동반한 폐쇄성 수면무호흡증군에서는 활동기록기에서 산출한 총 수면시간이 수면다원검사의 그 것보다 길었고, 수면 효율은 높았으며 입면잠복시간은 짧았다. 이 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=-0.
- 중등도 무호흡증군(호흡장애지수 15 이상~30 미만)에서는 총 수면시간은 수면다원검사 결과보다 길고 수면 효율은 높았으며 입면잠복시간은 짧았다. 이러한 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=-0.
- 폐쇄성 수면무호흡증군에서 성별에 따른 특징을 분석했을 때, 체질량지수는 남자보다 여자에서 유의하게 높았으며(남자 43.8±12.4, 여자 55.3±8.7, p=0.041) 호흡장애지수는 여자보다 남자에서 유의하게 높았다(남자 36.5±23.7, 여자 19.3±12.2, p=0.002).
- 697)은 유의한 차이를 보이지 않았다. 폐쇄성 수면무호흡증군에서 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수의 상관관계를 Pearson correlation으로 검증한 결과 유의한 상관관계가 없었다(표 2).
- 폐쇄성 수면무호흡증군에서 연령은 수면다원검사로 측정된 수면 시간(r=-0.374, p<0.001), 수면 효율(r=-0.387, p<0.001)과 음의 상관관계를 보였으며, 입면잠복시간(r=0.235.p=0.026)과 양의 상관관계를 보였다.
- 폐쇄성 수면무호흡증군에서 활동기록기 산출 수면변수를 야간수면다원검사의 것들과 비교했을 때 총 수면시간과 입면 잠복시간은 수면다원검사 결과보다 짧았고 수면 효율은 낮았다. 이러한 차이를 대응 t-검정으로 검증한 결과 활동 기록기에 의해 얻어진 총 수면시간(t=2.
- 폐쇄성 수면무호흡증군에서 활동기록기로 산출한 수면변수 중 총 수면시간은 379.1±131.9분, 수면 효율은 76.5±25.7%, 입면잠복시간은 8.1±16.2분이었으며 주기성 사지운동증을 동반한 폐쇄성 수면무호흡증군에서는 총 수면시간 395.0±91.9분, 수면 효율 78.0±17.0%, 입면잠복시간은 8.5±17.7분이었다.
- 원검사를 통해 얻어진 총수면시간과 수면효율은 유의한 차이를 보이지 않았다. 호흡장애지수 30 이상인 심한 폐쇄성 수면 무호흡증군에서는 활동기록기와 수면다원검사 결과를 대응 t-검정으로 비교했을 때 총 수면시간 및 수면 효율에서 유의한 차이를 보였다. 수면다원검사와 활동기록기에서 얻은 수면 변수의 상관관계를 Pearson correlation으로 검증한 결과 유의한 양의 상관관계를 보이는 군은 없었다.
- 호흡장애지수는 체질량지수와 양의 상관관계를 보였으며(r=0.385, p<0.001), 호흡장애지수와 수면다원검사로 측정된 수면 변수들 사이에는 유의한 상관관계가 없었고 활동기록기에서 산출한 수면시간(r=-0.566, p<0.001), 수면 효율(r=-0.608, p<0.001)과 음의 상관관계를 보였으며 입면잠복시간(r=0.234, p=0.028)과는 양의 상관관계를 보였다.
- 활동기록기를 통해 얻은 변수들은 총수면 시간을 과대평가하는 경향을 보였다. 이는 과거 연구 결과와 일치하는 것으로 활동기록기가 피험자의 움직임으로 수면이나 각성을 판정함으로써 피험자가 잠들지 않은 상태에서 움직이지 않으면 활동기록기가 이를 수면으로 판정하게 되어 생긴 위양성(false positive)이라고 생각한다(16).
후속연구
- 이러한 점에서 수면무호흡으로 인한 뇌파상의 각성과 활동기록기로 평가된 각성 사이에 직접적인 비교가 어려워 다양한 결과 해석에 어려움이 있었다. 그러나 비교적 충분한 수의 환자를 대상으로 얻어진 결과를 분석했을때 증상의 심한 정도에 따라 다른 결과를 얻었다는 점에서 향후 수면 장애가 있는 환자군에서 수면 장애의 정도에 따른 활동기록기의 타당성 연구가 필요할 것이다.
- 추적 검사 외에도 최근 구강 및 비 공기 흐름, 흉곽 및 복부 호흡운동, 혈중 산소포화도 등을 포함하는 간이 수면다원 검사(simplified polysomnography)에서 총수면시간 등 수면 변수의 측정을 위해 활동기록법을 이용하려 하였다(11). 그러나 활동기록을 보조적으로 이용하기 위해서는 폐쇄성 수면 무호흡증 환자에서 활동기록법이 수면과 각성을 얼마나 정확하게 측정할 수 있는지를 확인해야만 할 것이다.
- 수면 무호흡증에 동반된 주기성 사지운동증에는 수면 무호흡으로 인한 이차적인 사지운동이 포함되며 이 경우 사지운동이 수면 무호흡과 동시에 일어나게 되기 때문에 영향은 최소화 되었을 것으로 추정된다(5). 이차적 사지운동이 일어나는 빈도와 일차적사지운동이 미치는 영향에 대해서 향후 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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