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문제 정의
- PI와 OSAS 간의 자율신경계의 변화 차이를 비교한 과거 연구에 대해 저자들이 조사한 바에서는 거의 찾을 수가 없었다. 따라서 저자들은 본 연구를 통해 PI 환자들과 OSAS 환자의 자율신경계의 변화 정도를 비교하고자 이들의 HRV를 측정, 분석하였다.
가설 설정
- 이렇듯 PI에서도 교감신경의 항진이 있음에도 PI와 심혈관계질환과의 관계는 명확하게 알려져 있지 않은 반면, OSAS의 경우 여러 연구에서 심혈관계 질환의 발생과 연관이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구자들은 이러한 차이점에 주목하였고, 그 원인은 PI에서의 교감신경계의 항진보다 OSAS에서의 교감신경계의 항진이 더 크기 때문일 것으로 가정하였다. PI와 OSAS 간의 자율신경계의 변화 차이를 비교한 과거 연구에 대해 저자들이 조사한 바에서는 거의 찾을 수가 없었다.
제안 방법
- NPSG를 통하여 취침시간(time in bed) (min), 수면기간시간(sleep period time) (min), 총수면시간(total sleep time)(min), 수면잠복기(sleep latency) (min), 수면효율(sleep ef-ficiency) (%), 1단계수면(S1) (min), 2단계수면(S2) (min), 서파수면(slow wave sleep) (min), 렘수면(REM) (min), 각성(wake) (min), 1단계수면분율(S1) (%), 2단계수면분율(S2) (%), 서파수면분율(SWS) (%), 렘수면분율(REM) (%), 각성분율(wake) (%), 무호흡-저호흡지수(apnea-hypopnea index, AHI), 저호흡지수(hypopnea index, HI), 산소탈포화지수(ox-ygen desaturation index, ODI), 코골이(snore) (min), 코골 이분율(snore) (%), 다리움직임(leg movements), 총각성지수(arousal total index)를 측정하였다. HRV는 time in bed (TIB)기간 동안에 5분 간격으로 측정하여 평균을 내었는데 시간영 역에서는 SDNN, SDNN index, RMSSD, pNN50, SDANN, HRV triangular index를 측정하였고, 주파수영역에서는 total power, VLF, LF, HF, LF/HF ratio를 측정하였다.
- NPSG를 통하여 취침시간(time in bed) (min), 수면기간시간(sleep period time) (min), 총수면시간(total sleep time)(min), 수면잠복기(sleep latency) (min), 수면효율(sleep ef-ficiency) (%), 1단계수면(S1) (min), 2단계수면(S2) (min), 서파수면(slow wave sleep) (min), 렘수면(REM) (min), 각성(wake) (min), 1단계수면분율(S1) (%), 2단계수면분율(S2) (%), 서파수면분율(SWS) (%), 렘수면분율(REM) (%), 각성분율(wake) (%), 무호흡-저호흡지수(apnea-hypopnea index, AHI), 저호흡지수(hypopnea index, HI), 산소탈포화지수(ox-ygen desaturation index, ODI), 코골이(snore) (min), 코골 이분율(snore) (%), 다리움직임(leg movements), 총각성지수(arousal total index)를 측정하였다. HRV는 time in bed (TIB)기간 동안에 5분 간격으로 측정하여 평균을 내었는데 시간영 역에서는 SDNN, SDNN index, RMSSD, pNN50, SDANN, HRV triangular index를 측정하였고, 주파수영역에서는 total power, VLF, LF, HF, LF/HF ratio를 측정하였다.
- 먼저 DS-M-IV의 PI의 진단 기준을 만족하고 AHI가 5 미만인 경우 PI군으로 분류하였다. OSAS의 경우 2005년도에 발표된 국제 수면 질환 분류(International Classification of Sleep Dis-orders-2nd edition, ICSD-2)의 진단 기준에 따랐고, AHI가 5 이상 15 미만인 경우는 경도 OSAS군으로 분류하였고, 15 이상 30 이하인 경우 중등도 OSAS군, 30 초과일 경우는 중증도 OSAS군으로 분류하였다. 이 외에 수면에는 별다른 문제를 보이지 않는 단순 코골이로 판정된 39명은 실험에서 제외되었다.
- 표준화된 방법과 기기운영지침서에 근거, 각종 전극(electrodes)과 감지기(sensors)를 대상자들에게 부착하였다. 뇌파(EEG), 안전도(EOG), 근전도(EMG), 사지운동(limb movement), 체위 (body position), 심전도(ECG), 호흡음(breathing sounds), 비공기 흐름(nasal airway flow), 흉곽운동(chest movement), 복부운동(abdominal movement) 그리고 혈중 산소포화도 (finger oximeter) 등을 측정하였다. 뇌파는 C3/A2, C4/A1, O1/A2, O2/A1로부터 얻어졌고, 두 쌍의 안전도를 부착하 였다.
- 대상자들은 총 4개 군으로 나누어졌다(Figure 1). 먼저 DS-M-IV의 PI의 진단 기준을 만족하고 AHI가 5 미만인 경우 PI군으로 분류하였다. OSAS의 경우 2005년도에 발표된 국제 수면 질환 분류(International Classification of Sleep Dis-orders-2nd edition, ICSD-2)의 진단 기준에 따랐고, AHI가 5 이상 15 미만인 경우는 경도 OSAS군으로 분류하였고, 15 이상 30 이하인 경우 중등도 OSAS군, 30 초과일 경우는 중증도 OSAS군으로 분류하였다.
- 병력 청취, 이학적 검사를 통하여 연령, 성별, 혈압, 키, 몸무게, 교육 정도 등의 인구학적 자료를 얻었고, Beck depression inventory(BDI), Beck anxiety inventory(BAI), Epworth sleepiness scale(ESS), Pittsburgh sleep quality index(PSQI), profile of mood states(POMS) 등의 자가보고를 대상자들에게 작성하게 하였다.
- PI의 경우도 자율신경계 교란이 발생하지만 심혈관계 질환 과의 명확한 연관성에 관하여는 논란의 여지가 있으며(Phil-lips와 Mannino 2007), 아직은 연구가 더 필요한 단계로 보인다. 본 연구자들은 이렇듯 PI에 비해 OSAS에서 심혈관계 질환 등의 합병증이 많이 발생하는 이유가 OSAS에서 발생하는 자율신경계의 교란의 정도가 PI에 비하여 더 클 것이라 추측 하였고, 이를 알아보고자 PI와 OSAS의 자율신경계의 변화 정도를 측정, 비교하였다.
- 흉식 및 복식 호흡운동을 측정하기 위한 감지기는 압력전달계(strain gauges)를 사용하였고, 공기흐름을 측정하는 감지기(thermocouple)는 구강과 코를 통한 공기흐름을 모두 감지할 수 있도록 하였다. 산소포화도 감지기를 왼손 둘째 손가락 끝에 부착하여 산소 포화도를 측정하였다.
- 수면다원 검사실에 불면, 코골이 등을 주소로 의뢰된 전체 315명의 대상자에게 병력청취, 이학적 검사, 신경학적 검사, 1회의 야간수면다원검사(nocturnal polysomnography；이하 NPSG)를 시행하였다. 이들은 1) 심혈관계 및 호흡계 질환 병력이 없었고, 2) 각성시 정상심전도 소견을 보였고, 3) 술및 기타 약물 의존성이 없고, 검사일 최소 7일 전에 알코올 및기타 약물 복용력이 없었고, 4) 자율신경계 질환이나 내분비계 질환이 없었고, 5) 호흡운동에 이상을 초래할 수 있는 신체질환이 없었으며, 6) 무호흡의 해소를 목적으로 수술적 치료나 지속적 기도 양압술을 받지 않았으며, 7) 병력청취, 이학적 검사, 신경학적 검사 및 NPSG상 OSAS, PI 외에 다른 정신과적 질환은 없었다.
- , Iceland)을 이용하였다. 표준화된 방법과 기기운영지침서에 근거, 각종 전극(electrodes)과 감지기(sensors)를 대상자들에게 부착하였다. 뇌파(EEG), 안전도(EOG), 근전도(EMG), 사지운동(limb movement), 체위 (body position), 심전도(ECG), 호흡음(breathing sounds), 비공기 흐름(nasal airway flow), 흉곽운동(chest movement), 복부운동(abdominal movement) 그리고 혈중 산소포화도 (finger oximeter) 등을 측정하였다.
- 뇌파는 C3/A2, C4/A1, O1/A2, O2/A1로부터 얻어졌고, 두 쌍의 안전도를 부착하 였다. 하악근(submentalis muscle)과 하지의 양쪽 전경골근 (anterior tibialis muscle)에 근전도 감지기를 부착하였다. 심전도 측정을 위해 심전도 전극은 지정된 위치(modified lead II position)에 부착 하였고, 코골이를 측정하기 위해 마이크를 후두 부위에 부착하였다.
- 심전도 측정을 위해 심전도 전극은 지정된 위치(modified lead II position)에 부착 하였고, 코골이를 측정하기 위해 마이크를 후두 부위에 부착하였다. 흉식 및 복식 호흡운동을 측정하기 위한 감지기는 압력전달계(strain gauges)를 사용하였고, 공기흐름을 측정하는 감지기(thermocouple)는 구강과 코를 통한 공기흐름을 모두 감지할 수 있도록 하였다. 산소포화도 감지기를 왼손 둘째 손가락 끝에 부착하여 산소 포화도를 측정하였다.
대상 데이터
- 수면다원검사를 위하여 Embla N7000과 Embllette A10 (Medcare-Flaga Co., Iceland)을 이용하였다. 표준화된 방법과 기기운영지침서에 근거, 각종 전극(electrodes)과 감지기(sensors)를 대상자들에게 부착하였다.
- 기존의 연구들에서 연령(Takahashi 등 2011)과 성별(Nu-gent 등 2011)에 따라 HRV에 차이가 있다는 보고들이 있어 왔다. 이에 먼저 연령에 의한 영향을 줄이기 위해 20세 미만, 65세 이상의 대상자는 실험에서 제외하였고, 이후 성별에 의한 영향을 줄이기 위해 남녀 비율을 맞추고자 각 군에서 남성 20명, 여성 10명을 무작위로 선정하기로 하였다. 그러나 PI군의 경우 대상자의 수가 28명으로 적어 남성 대상자를 10명밖에 선정하지 못하였다.
- 그러나 PI군의 경우 대상자의 수가 28명으로 적어 남성 대상자를 10명밖에 선정하지 못하였다. 최종적으로 PI군 20명, 경도 OSAS 군 30명, 중등도 OSAS군 30명, 중증도 OSAS군 30명, 총 110명의 대상자가 선정되었다.
데이터처리
- 0, SPSS Inc, Chicago, IL)을 이용하여 자료를 분석하였다. 4개군의 인구학적 자료 및 HRV를 제외한 NPSG 측정값을 일원배치분산분석(analysis of variant)를 통하여 분석하였고, Scheffe test를 통하여 사후검증을 실시하였다. 명목척도인 성별은 교차분석을 시행하였다.
- 4개군의 인구학적 자료 및 HRV를 제외한 NPSG 측정값을 일원배치분산분석(analysis of variant)를 통하여 분석하였고, Scheffe test를 통하여 사후검증을 실시하였다. 명목척도인 성별은 교차분석을 시행하였다. 측정된 HRV 값은 연령과 체질량지수(body mass index, 이하 BMI)를 공변량으로 하여 공분산분석(analysis of covariance, ANCOVA)를 실시한 후 Sidak test를 실시하였고, 이를 통해 얻어진 추정된 주변값(estimated marginal means)을 이용, 각 군간 쌍별비교(pair-wise comparison)를 하여 어떠한 집단간에 유의한 차이가 있는지를 분석하였다.
- 명목척도인 성별은 교차분석을 시행하였다. 측정된 HRV 값은 연령과 체질량지수(body mass index, 이하 BMI)를 공변량으로 하여 공분산분석(analysis of covariance, ANCOVA)를 실시한 후 Sidak test를 실시하였고, 이를 통해 얻어진 추정된 주변값(estimated marginal means)을 이용, 각 군간 쌍별비교(pair-wise comparison)를 하여 어떠한 집단간에 유의한 차이가 있는지를 분석하였다. 모든 분석에서 p값이 0.
성능/효과
- 수면다원 검사실에 불면, 코골이 등을 주소로 의뢰된 전체 315명의 대상자에게 병력청취, 이학적 검사, 신경학적 검사, 1회의 야간수면다원검사(nocturnal polysomnography；이하 NPSG)를 시행하였다. 이들은 1) 심혈관계 및 호흡계 질환 병력이 없었고, 2) 각성시 정상심전도 소견을 보였고, 3) 술및 기타 약물 의존성이 없고, 검사일 최소 7일 전에 알코올 및기타 약물 복용력이 없었고, 4) 자율신경계 질환이나 내분비계 질환이 없었고, 5) 호흡운동에 이상을 초래할 수 있는 신체질환이 없었으며, 6) 무호흡의 해소를 목적으로 수술적 치료나 지속적 기도 양압술을 받지 않았으며, 7) 병력청취, 이학적 검사, 신경학적 검사 및 NPSG상 OSAS, PI 외에 다른 정신과적 질환은 없었다.
- 004) 간에 차이를 보였다. RMSSD는 PI군과 OSAS군 간의 차이는 보이지 않았고, 경도 OSAS군과 중증도 OSAS군(p=0.040) 간에 차이를 보였다. HRV triangular index는 경도 OSAS군과 중증도 OSAS군(p=0.
- 따라서 향후 연구를 통하여 PI나 OSAS가 없는 정상 대조군과의 비교가 필요할 것으로 보인다. 그러나 지금까지 PI와 OSAS 간의 HRV를 비교한 연구가 드물었던 점과, 본 연구를 통해 PI에 비해 특히 심한 OSAS에서 자율신경계 교란이 더 크다는 것을 알게 된 점에 의의가 있다고 생각된다.
- 또 한가지 이번 연구 결과에서 주목할만한 점은 PI군과 경도, 중등도 OSAS군 간의 HRV를 비교한 결과, 이들 군간에는 HRV가 별다른 차이를 보이지 않았다는 점이다. 이는 경도나 중등도 OSAS의 경우 자율신경계의 교란이 그다지 크지 않아서 PI에서도 보일 수 있는 정도의 HRV의 변화만 나타났기 때문일 것으로 연구자들은 생각하였다.
- 본 연구에서 HRV를 측정한 결과 SDNN, SDNN index 같은 경우 PI군에서 OSAS군보다 감소하여 있는 양상을 보였다. PI에서 SDNN, SDNN index의 감소가 PI에서 HRV가 더 감소하였기 때문이라 생각할 수도 있으나 SDNN, SDNN index의 경우 total power와도 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있어(Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology 1996), OSAS군에서 VLF, LF 등의 증가로 인해 동반하여 상승한 것으로 유추하였다.
- 이러한 점들을 종합하였을 때, 본 연구를 통하여 저자들의 가설처럼 OSAS에서 PI에 비하여 교감신경의 항진에 의한 자율신경계의 항진이 더 심한 것을 알 수 있었고, 이러한 교감 신경계의 항진이 OSAS에서 심혈관계 질환 등의 합병증을 더 많이 야기하였을 것으로 추정하였다. 특히 중증도의 OSAS는 경도나 중등도의 OSAS보다 자율신경계 교란이 더 많은 것으로 본 연구에서 나타났고, 이는 중증의 OSAS 환자들의 경우 사망률이 더욱 증가하게 된다는 기존의 연구를 뒷받침 할 수 있을 것으로 보였다(He 등 1988).
- 이러한 점들을 종합하였을 때, 본 연구를 통하여 저자들의 가설처럼 OSAS에서 PI에 비하여 교감신경의 항진에 의한 자율신경계의 항진이 더 심한 것을 알 수 있었고, 이러한 교감 신경계의 항진이 OSAS에서 심혈관계 질환 등의 합병증을 더 많이 야기하였을 것으로 추정하였다. 특히 중증도의 OSAS는 경도나 중등도의 OSAS보다 자율신경계 교란이 더 많은 것으로 본 연구에서 나타났고, 이는 중증의 OSAS 환자들의 경우 사망률이 더욱 증가하게 된다는 기존의 연구를 뒷받침 할 수 있을 것으로 보였다(He 등 1988). 이러한 점에서 중증도 이상의 OSAS 환자들에게는 더욱 더 각별한 주의 및적극적인 치료가 필요할 것으로 생각된다.
후속연구
- 세 번째는 HRV의 시간 영역분석 값과 주파수영역분석 값이 상반되는 결과를 나타낸 점인데, SDNN, SDNN index가 total power에 의해 어느 정도 영향을 받는지에 대해 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 네 번째는 PI군과 경도 OSAS군의 구분이 명확하지 않았을 가능성이 있는 점으로, 향후 연구에서는 경도의 OSAS군을 배제하는 방안, 혹은 좀 더 명확한 분류 기준을 마련하는 방안을 통해 이를 보완할 필요가 있다. 다섯 번째로 이번 연구가 불면과 코골이를 주소로 병원에 내원한 환자 들을 대상으로 후향적으로 이루어졌기 때문에 이들이 전체 인구집단을 대표할 수 없다는 점이 큰 제한점으로 생각된다.
- 네 번째는 PI군과 경도 OSAS군의 구분이 명확하지 않았을 가능성이 있는 점으로, 향후 연구에서는 경도의 OSAS군을 배제하는 방안, 혹은 좀 더 명확한 분류 기준을 마련하는 방안을 통해 이를 보완할 필요가 있다. 다섯 번째로 이번 연구가 불면과 코골이를 주소로 병원에 내원한 환자 들을 대상으로 후향적으로 이루어졌기 때문에 이들이 전체 인구집단을 대표할 수 없다는 점이 큰 제한점으로 생각된다. 따라서 향후 연구를 통하여 PI나 OSAS가 없는 정상 대조군과의 비교가 필요할 것으로 보인다.
- 다섯 번째로 이번 연구가 불면과 코골이를 주소로 병원에 내원한 환자 들을 대상으로 후향적으로 이루어졌기 때문에 이들이 전체 인구집단을 대표할 수 없다는 점이 큰 제한점으로 생각된다. 따라서 향후 연구를 통하여 PI나 OSAS가 없는 정상 대조군과의 비교가 필요할 것으로 보인다. 그러나 지금까지 PI와 OSAS 간의 HRV를 비교한 연구가 드물었던 점과, 본 연구를 통해 PI에 비해 특히 심한 OSAS에서 자율신경계 교란이 더 크다는 것을 알게 된 점에 의의가 있다고 생각된다.
- 본 연구의 제한점으로 첫 번째는 PI 대상자의 수가 적어 처음 계획대로 남녀 성비를 계획대로 맞추지 못한 점이다. 교차분석에서는 각 군간에 성비의 차이가 없는 것으로 보이나, 개체 수가 적어 통계적 의미가 떨어질 수 있다.
- 추후의 연구에서는 대상자를 더 확보하여 PSQI 점수나 수면효율 등의 기준을 통해 PI군의 중증도를 나누어 비교하여 볼 필요가 있을 것으로 생각된다. 세 번째는 HRV의 시간 영역분석 값과 주파수영역분석 값이 상반되는 결과를 나타낸 점인데, SDNN, SDNN index가 total power에 의해 어느 정도 영향을 받는지에 대해 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 네 번째는 PI군과 경도 OSAS군의 구분이 명확하지 않았을 가능성이 있는 점으로, 향후 연구에서는 경도의 OSAS군을 배제하는 방안, 혹은 좀 더 명확한 분류 기준을 마련하는 방안을 통해 이를 보완할 필요가 있다.
- 특히 중증도의 OSAS는 경도나 중등도의 OSAS보다 자율신경계 교란이 더 많은 것으로 본 연구에서 나타났고, 이는 중증의 OSAS 환자들의 경우 사망률이 더욱 증가하게 된다는 기존의 연구를 뒷받침 할 수 있을 것으로 보였다(He 등 1988). 이러한 점에서 중증도 이상의 OSAS 환자들에게는 더욱 더 각별한 주의 및적극적인 치료가 필요할 것으로 생각된다.
- 교차분석에서는 각 군간에 성비의 차이가 없는 것으로 보이나, 개체 수가 적어 통계적 의미가 떨어질 수 있다. 이를 보완하기 위해 추후 연구에서는 대상자를 좀 더 확보할 필요가 있을 것으로 보인다. 두 번째로 OSAS군의 경우에는 중증도를 나누어 분석을 하였으나, PI군의 경우에는 역시 대상자의 수가 적어서 중증도를 나누어 분석할 수 없었던 점이 있다.
- 두 번째로 OSAS군의 경우에는 중증도를 나누어 분석을 하였으나, PI군의 경우에는 역시 대상자의 수가 적어서 중증도를 나누어 분석할 수 없었던 점이 있다. 추후의 연구에서는 대상자를 더 확보하여 PSQI 점수나 수면효율 등의 기준을 통해 PI군의 중증도를 나누어 비교하여 볼 필요가 있을 것으로 생각된다. 세 번째는 HRV의 시간 영역분석 값과 주파수영역분석 값이 상반되는 결과를 나타낸 점인데, SDNN, SDNN index가 total power에 의해 어느 정도 영향을 받는지에 대해 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
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