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문제 정의
- 목 적：본 연구는 양측 손목 액티그라프(wrist actigraphy：WATG)간의 WATG 지수와 각각의 WATG와 야간수면다원검사(nocturnal polysomnography：NPSG) 간의 수면지수를 비교 분석하여 차이와 일치도를 보고자 하였다.
- 따라서 양측 WATG 각각과 NPSG 간에 수면지수의 양적 차이 및 상관관계가 차이가 발생될 수 있다. 본연구는 양측 WATG와 NPSG를 동시에 측정하여 양측 WATG 간 및 각 WATG와 NPSG 간의 수면지수를 비교하여 각 측정방법에 따른 차이 및 일치도를 보고자 하였다.
제안 방법
- NPSG는 Embla N7000, Embllette A10(Medcare, Ice-land)을 이용하여 실시하였으며, 수면다원기록의 판독은 국제판독기준(18)에 따랐으며 1 epoch를 30초로 하여 수면 단계를 수기(manual)로, 판독한 후 수면기간시간(sleep period time), 총수면시간(total sleep time), 수면잠복기(sleep latency), 수면효율성(sleep efficiency) 및 각성시간(wake time)을 계산하였다. WATG의 가정수면시간(assumed sleep time)간과 NPSG의 수면기간시간(sleep period time)은 정의상 같다.
- 양측 WATG 지수간을 상관관계 및 차이를 분석하였다. 각 WATG와 NPSG 간의 수면기간시간, 총수면시간, 수면 잠복기, 수면효율 및 각성 시간에 대하여 상관관계 및 차이를 분석하였다.
- 건국대학교 병원 수면검사실을 내원한 환자들을 대상으로 양측 WATG를 착용시킨 후 당일 저녁 9시부터 익일 6시까지 NPSG를 실시하였다. 그 중 22명의 환자(primary insomnia=8, simple snorer=2, obstructive sleep apnea=12)를 선정하였다.
- 3세, 남：여=14：8)의 치료받지 않은 일차성 수면장애를 가진 환자(primary insomnia=8, simple snorer=2, obstructive sleep apnea=12)를 대상으로 선정하였다. 대상자들은 양측 손목에 WATG를 착용한 채 1일밤 NPSG를 시행하였다. 양측 WATG 지수간을 상관관계 및 차이를 분석하였다.
- (Mini-mitter Co, Inc, USA)를 이용하였다. 신체 활동도(activity)에 따른 수면 및 각성 판독을 위해 sampling rate는 분당 216회로 하였 고, 30초를 1 sampling epoch 단위로 하였고, 역치의 민감도(threshold sensitivity)는 40(1 epoch 당 40회 이상의 activity를 보이면 각성)으로 하는데 5 epoch를 평균하여 상기 역치값 이상이면 central epoch를 각성으로 판독하고 그 이하이면 수면으로 판독하였다. 취침시간(bed time)은 환자가 침대에 누운 시간을 기준으로 하였고 기상시간(get up time)은 환자가 침대에서 일어난 시각을 기준으로 하였으며, WATG 데이터의 분석은 Mini-mitter사의 Acti-ware software 3.
- 대상자들은 양측 손목에 WATG를 착용한 채 1일밤 NPSG를 시행하였다. 양측 WATG 지수간을 상관관계 및 차이를 분석하였다. 각 WATG와 NPSG 간의 수면기간시간, 총수면시간, 수면 잠복기, 수면효율 및 각성 시간에 대하여 상관관계 및 차이를 분석하였다.
- 신체 활동도(activity)에 따른 수면 및 각성 판독을 위해 sampling rate는 분당 216회로 하였 고, 30초를 1 sampling epoch 단위로 하였고, 역치의 민감도(threshold sensitivity)는 40(1 epoch 당 40회 이상의 activity를 보이면 각성)으로 하는데 5 epoch를 평균하여 상기 역치값 이상이면 central epoch를 각성으로 판독하고 그 이하이면 수면으로 판독하였다. 취침시간(bed time)은 환자가 침대에 누운 시간을 기준으로 하였고 기상시간(get up time)은 환자가 침대에서 일어난 시각을 기준으로 하였으며, WATG 데이터의 분석은 Mini-mitter사의 Acti-ware software 3.4를 사용하여 자동 분석하였으며, 분석 변인은 다음과 같았다. 1) 수면잠복기(sleep latency；the period of time required for sleep onset after going to bed), 2) 가정수면시간(assumed sleep time；the period of time between sleep start and sleep end), 3) 실제수면시간(actual sleep time；the amount of time scored on sleep between sleep start and sleep end), 4) 수면효율(sleep efficiency；an index of the amount of time in bed that is actually spent sleeping), 5) 실제수면시간백분율(actual sleep time percentage；an index of the amount of the assumed sleep time that is actually sleep), 6) 실제각성시간(actual wake time；the amount of time scored on wake between sleep start and sleep end), 7) 실제각성시간백분율(actual wake time percentage；an index of the amount of the assumed sleep time that is actually wake), 8) 연속수면시간수(sleep bouts；the number of continuous blocks of sleep calculated between sleep start and sleep end), 9) 연속각성시간수(wake bouts；the number of continuous blocks of wake calculated between sleep start and sleep end), 10) 수면기간중총활동지수(total activity score；summation of all activity counts during the sleep period), 11) 수면기간중평균활동지수(mean activity score；the magnitude of activity on a perepoch-basis during sleep, determined by dividing the total activity score by the number of epochs during the assumed sleep period), 12) 수면분절지수(fragmentation index；an index of restlessness calculated by summing the number of minutes moving percentage with the immobility phases of 1 minute percentage).
대상 데이터
- 건국대학교 병원 수면검사실을 내원한 환자들을 대상으로 양측 WATG를 착용시킨 후 당일 저녁 9시부터 익일 6시까지 NPSG를 실시하였다. 그 중 22명의 환자(primary insomnia=8, simple snorer=2, obstructive sleep apnea=12)를 선정하였다. 선정된 22명의 환자 중 남자는 14명, 여자는 8명이었고, 나이는 43.
- 방 법：우수 우성인 22명(평균연령 43.9±13.3세, 남：여=14：8)의 치료받지 않은 일차성 수면장애를 가진 환자(primary insomnia=8, simple snorer=2, obstructive sleep apnea=12)를 대상으로 선정하였다.
- 선정된 22명의 환자 중 남자는 14명, 여자는 8명이었고, 나이는 43.9±13.3세, 체질량지수(body mass index)는 23.66±3.57 kg/meter2, 피검자 모두 오른손잡이였다(표 1).
데이터처리
- 즉, 두 지표는 수면시작(sleep onset)과 수면종결(sleep offset) 사이의 시간을 의미한다. 통계방법은 양측 WATG 수면지수 간과 각 WATG와 NPSG 수면지수 간의 상관관계 및 비교 분석을 위해 Pearson correlation 및 paired-test를 하였다.
이론/모형
- 대상자의 활동도 측정은 Actiwatch® (Mini-mitter Co, Inc, USA)를 이용하였다.
성능/효과
- NPSG에 비해 WATG에서 양측의 수면기간시간(p< 0.001, p<0.001)과 우측의 각성시간(p<0.05)은 감소되었으며, 좌측의 수면잠복기(p<0.001)와 우측의 총수면시간과 수면효율(p<0.05, p<0.05)은 증가되었다.
- NPSG와 각 WATG의 수면지수 간의 상관관계가 일치되지 않고 양적으로 차이가 있는 수면지수가 관찰되었고, 또한 이러한 불일치와 차이의 발생이 각 WATG 수면지수에서 동일하지 않았다. NPSG와 WATG의 수면기간시간이 현저한 양의 상관 관계를 보였으며, 수면잠복기는 비 우성측 좌측 WATG에서만, 총수면시간은 우성 측인 우측 WATG 에서만 유의한 양의 상관 관계가 있었다. 이와 같은 불일치및 양적 차이의 발생은 양측 WATG 간의 수면잠복기와 수면분절지수가 상관관계를 보이지 않았던 것이 원인이 될 수 있다.
- WATG를 이용하여 측정한 신체 활동량(activity)을 분석하여 얻은 수면지수와 NPSG에 의한 수면지수 간에 높은 일치율을 보였다(12,13). 주간 활동 시 손잡이(handedness)에 따라 양측 손목의 활동량이 달라질 수 있어 액티그라프는 비 우성 측(non-dominant) 손목에 착용된다.
- 양측 WATG의 수면지수 간의 양적 비교에서는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 각 WATG와 NPSG 수면지수 간의 상관관계 분석에서 양측 WATG 수면기간시간, 좌측 WATG의 수면잠복기 그리고 우측 WATG의 총수면시간이 유의한 양의 상관관계를 보였고, 우측 WATG의 수면효율은 유의한 음의 상관관계를 보였다. 각 WATG와 NPSG 수면지수 간의 양적 비교에서 NPSG에 비해 WATG에서 양측의 수면기간시간 (p<0.
- 각 WATG와 NPSG 수면지수 간의 양적 비교에서 NPSG에 비해 WATG에서 양측의 수면기간시간 (p<0.001, p<0.001)과 우측의 각성시간(p<0.05)은 감소되었으며, 좌측의 수면잠복기(p<0.001)와 우측의 총수면 시간과 수면효율(p<0.05, p<0.05)은 증가되었다.
- 결 과：양측 WATG 지수간의 상관관계 분석에서 수면 잠복기와 수면분절지수에서 유의한 상관관계가 없었고, 그외의 다른 수면지수들에서는 통계적으로 유의한 수준으로 양의 상관관계가 있었다(p<0.05).
- 결 론：양측 WATG 수면지수 간의 상관관계에서 수면 잠복기와 수면분절지수의 불일치는 각성시간 동안 WATG의 활동도가 양측간에 차별적으로 발생할 수 있다는 것을 의미한다. NPSG와 각 WATG의 수면지수 상관관계에서 보여주고 있는 불일치는 일일밤 수면분석을 위해 NPSG를 대신하여 WATG를 이용하는 것에 제한된 점이 있다는 것을 시사한다.
- 따라서 대상자에 따라 수면잠복기와 기상 시간 무렵에 따른 활동도가 개인적으로 차이가 날 경우에는 수면효율 분석 등에 NPSG와 WATG 간의 차이가 발생될 수 있다. 본 연구에서는 수면잠복기가 긴 환자들이 있어 우측 WATG에서 수면잠복기는 NPSG에 비해 유의하게 단축되어 있고 수면효율은 증가되어 있다. 이러한 현상이 좌측 WATG에서는 관찰되지 않았고 오히려 수면잠복기는 증가되었다.
- 상관관계 분석에서 수면잠복기와 수면 분절지수에서 유의한 상관관계가 없었고, 그 외의 다른 수면지수들에서는 통계적으로 유의한 수준으로 양의 상관관계가 있었다(p<0.05).
- 각 WATG와 NPSG의 수면지수 간의 상관관계 및 비교는 표 4에서 보여주고 있다. 상관관계 분석에서 양측 WATG의 수면기간시간, 좌측 WATG의 수면잠복기 그리고 우측 WATG의 총수면시간이 유의한 양의 상관관계를 보였고, 우측 WATG의 수면효율은 유의한 음의 상관관계를 보였다. NPSG에 비해 WATG에서 양측의 수면기간시간(p< 0.
- 양측 WATG 수면지수 간의 상관관계에서 수면잠복기와 수면분절지수 외에는 유의한 양의 상관관계를 보였고 모든 지수에 양측 간의 양적 차이가 없었다. 양측 WATG 수면 지수 간의 상관관계에서 수면잠복기와 수면분절지수의 불일치는 각성시간 동안 WATG의 활동도가 양측간에 차별적으로 발생할 수 있다는 것을 의미한다.
- 양측 WATG 수면 지수 간의 상관관계에서 수면잠복기와 수면분절지수의 불일치는 각성시간 동안 WATG의 활동도가 양측간에 차별적으로 발생할 수 있다는 것을 의미한다. 우성 측 손목(dominant hand；right hand)에서 측정된 수면지수들의 결과가 비 우성 측 손목(non-dominant hand)에서 측정된 결과보다 NPSG 수면지수에 더 일치된 결과들을 보여주고 있으므로 actigraph를 이용해 수면과 각성을 판단하기 위해서는 우성 측 손목(dominant hand)에 착용하는 것이 보다 정확한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 비우성 검지에 산소포화도 감지기를 착용하지 않고 측정을 하여 우성 WATG가 비우성 WATG보다 NPSG 수면지수 간의 더 높은 일치율과 양적 비교에서 차이가 없다는 것에 대해 추후 연구를 더 할 필요는 있다.
- 이와 같은 불일치및 양적 차이의 발생은 양측 WATG 간의 수면잠복기와 수면분절지수가 상관관계를 보이지 않았던 것이 원인이 될 수 있다. 우측 WATG와 NPSG 간에 수면잠복기와 각성시간이 상관관계가 없었고 심지어는 수면효율은 음의 상관관계를 보였다. 또한 좌측 WATG에서는 예상과 달리 수면잠 복기가 NPSG와 상관관계를 보이기도 하였다.
- 양측 WATG를 착용하여 NPSG와 비교한 연구는 본연구가 최초 시도였다는 것은 여러 측면에서 의의가 있다. 좌측과 우측 WATG중 즉, 우성과 비 우성 측 중 어떤 측이 더 NPSG와 일치되는가를 볼 수가 있고, 또한 수면 중양손의 활동도 차이가 있는가를 알아볼 수가 있었다.
후속연구
- 우성 측 손목(dominant hand；right hand)에서 측정된 수면지수들의 결과가 비 우성 측 손목(non-dominant hand)에서 측정된 결과보다 NPSG 수면지수에 더 일치된 결과들을 보여주고 있으므로 actigraph를 이용해 수면과 각성을 판단하기 위해서는 우성 측 손목(dominant hand)에 착용하는 것이 보다 정확한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 비우성 검지에 산소포화도 감지기를 착용하지 않고 측정을 하여 우성 WATG가 비우성 WATG보다 NPSG 수면지수 간의 더 높은 일치율과 양적 비교에서 차이가 없다는 것에 대해 추후 연구를 더 할 필요는 있다.
- 그 이유는 좌측 손에 산소포화도 감지기가 검지손가락에 부착되어 이로 인해 수면잠복기 동안 좌측 손의 활동도가 증가되었을 가능성이 있다. 위의 결과들을 통해 WATG를 이용하여 수면잠복기, 수면효율성과 총수면시간을 측정할 수 있으나, actigraph의 경우는 뇌파를 측정할 수 없는 단점이 있으므로 환자의 수면의 질 저하를 평가하기에는 다소 무리가 있을 것이다.
- WATG와 NPSG의 수면지수를 비교한 여러 연구들이 진행되어왔으나, 대부분의 연구가 우성 측 손목(dominant hand) 또는 비 우성 측 손목(non-dominant hand)에 한쪽에만 actigraph를 착용한 상태로 이루어진 반면, 본 연구는 양측 손목에 착용한 actigraph와 NPSG간의 수면지수를 비교한 최초로 연구라는 점에서 의의가 있다. 하지만 연구의 대상이 된 환자수가 적었으며, 나이가 30, 40대의 환자들에 국한되어 있으며, 여러 수면 장애를 가진 일차성 수면장애 환자를 대상으로 연구가 이루어졌다는 한계점을 지니고 있다. 향후 이러한 점을 고려하여 좀더 다양한 연령과 많은 수의 대상을 통한 연구를 통해 남녀간의 차이, 연령간의 차이 및 수면장애 간의 차이에 관한 연구가 필요할 것으로 보인다.
- 하지만 연구의 대상이 된 환자수가 적었으며, 나이가 30, 40대의 환자들에 국한되어 있으며, 여러 수면 장애를 가진 일차성 수면장애 환자를 대상으로 연구가 이루어졌다는 한계점을 지니고 있다. 향후 이러한 점을 고려하여 좀더 다양한 연령과 많은 수의 대상을 통한 연구를 통해 남녀간의 차이, 연령간의 차이 및 수면장애 간의 차이에 관한 연구가 필요할 것으로 보인다.
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