교신저자：이윤식, 138-736 서울 송파구 풍납2동 388-2  울산대학교 의과대학 서울중앙병원 이비인후과학교실
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서     론

   폐쇄성 수면 무호흡증은 수면 중에 발생하는 상기도 폐쇄로 인하여 무호흡이나 저호흡이 발생하고 각성에 의해 다시 호흡이 회복되는 것이 반복되어 낮에도 심한 졸리움증이 있게 되어 업무수행과 일상생활에 많은 불편을 주는 질환이다. 여러 보고에 따라 다양한 편차를 보이긴 하지만 30~60세의 남자 4%, 여자 2%에서 수면 무호흡증이 발생한다는 보고가 있다.¹⁾ 폐쇄성 수면 무호흡증 환자에서 발생하는 저산소증, 고탄산증에 의한 가스교환장애, 수면 중 반복되는 각성에 의한 수면단절, 그리고 자율신경계 자극은 심장, 폐, 신경 정신계통에 여러 가지 질환을 유발할 수 있고, 일부 환자에서는 수면 중 중등도의 저산소혈증이 발생해 야간 사망의 원인이 되기도 한다.^2)3)4)5)6)
   수면 무호흡증의 표준검사로 수면현상을 전기생리학적으로 기록후 분석하는 야간 수면다원검사가 알려져 있지만, 많은 인력과 비용이 든다는 점 외에 밤새 연구소에서 수면을 해야 한다는 단점이 있다. 이러한 이유로 폐쇄성 수면무호흡증은 남자의 82%, 여자의 93%에서 진단되지 않은 채 방치되어 왔다는 보고도 있다.⁷⁾ 그래서 임상적으로 수면 무호흡증이 의심되는 많은 환자들의 진단적 수월성을 위한 좀 더 간편하고 비용 절약적인 검사의 필요성이 대두되어 왔다.
   이러한 필요성에 따라 FDA에서 공인 받아 독일, 미국등지에서 사용되고 있는 Sleepstrip과 수면다원검사와의 비교분석을 통해 Sleepstrip의 진단적 가치 및 의의에 대해 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

대  상
   2001년 1월부터 3월까지 수면무호흡증으로 수술을 위해 내원한 환자 중 수술전 수면다원검사와 Sleepstrip을 시행한 남자 17명, 여자 4명, 총 21명을 대상으로 하였다. 이 중 한 명은 검사결과가 유효하지 않아 제외되어 총 20명이 그 대상이 되었다. Sleepstrip을 착용한 채 수면을 하는 경우 수면다원검사와의 환경적 유사성을 위해 정상적 수면을 방해할 수 있는 음주, 수면제, TV를 켜둔 채로의 수면은 금지시켰고 비충혈이 있거나 기타 호흡기질환을 앓고 있는 환자는 Sleepstrip의 금기 대상이어서 실험대상에서 제외하였다.

Sleepstrip의 진단 기준 및 정의
   Sleepstrip에서 무호흡(apnea)은 기류(air flow)의 90%이상의 감소가 최소 10초 이상 지속될 때를 기준으로 하였고 저호흡(Hypopnea)은 기류(air flow)의 80%이상의 감소가 최소 10초 이상 보일 때를 기준으로 정했다. 수면다원검사의 respiratory disturbance index(RDI)에 대응하는 값으로의 Sleepstrip의 apnea hypopnea index(AHI)는 시간당 무호흡과 저호흡을 합한 값으로 정의를 내렸다. Sscore(Sleepstrip socre)는 무호흡과 저호흡을 합한 값으로 정의를 내렸다.

Sleepstrip의 구성 및 작동원리
   Sleepstrip은 이스라엘의 INFLUENT라는 회사에서 만들어진 것으로 3개의 온도감지 센서(thermistor)와 내부 중앙처리장치, 그리고 기류신호(flow signal)가 숫자화되어 나타나는 계기판으로 구성되어있다(Fig. 1).
   비강 및 구강의 기류를 감지하는 온도감지 센서는 수면 중 비강 및 구강의 공기의 흐름을 측정하고, 측정된 기류는 내부 중앙처리장치에서 인지, 분석되는데 유효한 결과가 나온 경우 계기판의 표식들이 옅은 은색(bright silver)에서 짙은 회색(dark gray)으로 변하게 된다. 계기판에는 2~64점까지 점수가 매겨지는 6개의 패드(pads)와(Fig. 3A), 검사 결과의 신뢰성(reliability)을 보여주는 2개의 패드가 있는데, 신뢰성을 나타내는 2개의 패드는 각각 유효함(Validity)을 나타내는 패드(Fig. 1에서 우측 하단의 x 패드)와 장기간 무호흡(long apnea)을 나타내는 패드(Fig. 1에서 좌측 하단의 x 패드)가 있어 측정된 결과의 효과를 판정할 수 있게 한다.
   Fig. 1의 우측 하단의 유효함을 나타내는 패드는 짙은 회색으로 변해야 하고, Fig. 1의 좌측 하단의 장기간 무호흡을 나타내는 패드는 변하지 않아야 검사 결과가 유효하다고 말할 수 있다.
   환자는 집에서 수면을 취할 수 있고, Fig. 1에서 Sleepstrip 우측의 종이를 떼게 되면 작동이 시작되는데 20여분간의 Calibration과정을 거친 후 5시간동안 수면이 분석되므로 대개 최소한 6시간의 수면 시간이 필수적이라 할 수 있다.
   Fig. 2A와 같이 착용을 한 후 수면을 취하면 그 결과들이 Fig. 2B에서와 같이 나타나게 되는데, 각각의 결과를 살펴보면 Fig. 3A에서 Sscore는 18이고 유효함(validity)을 나타내는 패드에 짙은 회색으로의 변화가 있고 장기간 무호흡을 나타내는 패드에는 변화가 없어 유효한 결과라고 판정 내릴 수 있다. Fig. 3B는 Sscore 2로 유효함(validity)을 나타내는 곳에 변화가 없어 장기간 무호흡을 나타내는 패드의 변화 유무와 관계없이 유효하지 않다고 판정 내릴 수 있다. Fig. 3C는 Sscore 68로 장기간 무호흡(long apnea)을 나타내는 곳에 짙은 회색으로의 변화가 있어 유효함을 나타내는 패드의 변화유무와 관계없이 역시 유효하지 않다고 판정 내릴 수 있다. Fig. 3D는 Sscore 22로 유효함(validity)와 장기간 무호흡(long apnea) 모두 표시가 되어 있어 역시 유효하지 않다고 판정 내릴 수 있다.

분석방법
   Sperman correlation coefficient를 이용한 상관분석, Kappa analysis, ROC(receiver operating characteristic) curve analysis를 이용하였다.

결     과

   총 20명의 환자 중 남자가 16명, 여자가 4명이었으며, 나이 분포는 28세에서 61세로 평균 45세였다. 20명 모두 수술을 위해 입원한 환자였으며 수면다원검사는 입원 전 시행되었고, Sleepstrip 착용은 입원 후 수술 전 날 밤 병원에서 이루어졌으며 결과 판독은 다음 날 아침 주치의에 의해 이루어져 기록이 되었다.
   수면다원검사의 RDI, AI 및 동맥혈 최저산소포화도 SaO2min(minimal O2 saturation in arterial blood), Sleepstrip으로 측정한 AHI 결과는 Table 1과 같다.
   수면다원검사의 RDI값과 Sleepstrip의 AHI와의 상관관계를 분석해 보면 둘 간의 상관계수는 0.661(p<0.01)(Fig. 4)로 나타났고, RDI값이 20일 때, Sleepstrip의 AHI cut-off point(민감도와 특이도가 가장 높아지는 값)는 5로 나타났으며 이 때의 민감도와 특이도는 각각 0.875(7/8)와 0.833(12/14)으로 나타났다. 그리고 Sleepstrip의 AHI값이 5이상일때 RDI 값 20이상을 예측해 볼 수 있는 양성예측도(positive predictive value)는 0.78(7/9)이었으며, Sleepstrip의 AHI값이 5이하일때 RDI 값 20이하를 예측해 볼 수 있는 음성예측도(negative predictive value)는 0.92(12/13)이었다(Table 2).
   수면다원검사 AI와 Sleepstrip의 AHI와의 상관관계는 상관계수 0.664(p<0.01)로 나타났다. AI값 5 기준에서, Sleepstrip의 AHI cut-off point는 4이고 이 때의 민감도와 특이도는 각각 0.9, 0.8로 나타났다(Fig. 5).
   Fig. 6에서 나타났듯이 수면다원검사 RDI 값 5, 10일 때 Sleepstrip AHI의cut-off point는 각각 3으로 나타났고 RDI 값 5와 Sleepstrip의 AHI 값 3일 때 민감도와 특이도는 각각 0.76, 0.67로 나타났다. 그리고 RDI 값 10, Sleepstrip의 AHI 값 3일 때 민감도와 특이도는 각각 0.79, 0.50으로 나타났다.
   동맥혈 최저산소포화도와 수면다원검사의 RDI, Sleepstrip의 AHI와의 상관관계를 살펴보면 Fig. 7에서 보듯이 양쪽 모두에서 동맥혈 최저산소포화도가 낮을 때 RDI와 AHI 모두 높은 값이 나타나고, 동맥혈 최저산소포화도가 높을수록 RDI와 AHI 모두에서 낮은 값이 나타나는 negative correlation관계에 있음을 알 수 있다. 또한 동맥혈 최저산소포화도 85% 이상은 3명에서 관찰이 되었는데 모두 AHI 값 5 이내에서 관찰되었다(Fig. 8).

고     찰

   수면 중에 발생하는 호흡장애는 호흡량의 감소 또는 소실이라고 할 수 있는데 그 원인으로는 기도의 협착이나 폐쇄, 또는 호흡중추의 억제에 의한다고 볼 수 있다. 그리고 수면 중 나타나는 호흡장애의 결과로 수면이 지속되지 못하고 자꾸 깨어나는 수면의 분절(sleep fragmentation)이 초래되고 그로 인해 대뇌와 신체의 재충전이 일어나지 못하여 피곤하고 활력이 감소하게 되고, 호흡장애로 인한 저산소증으로 촉발되어지는 교감신경성 활성으로 혈압과 맥박의 상승과 그에 따른 다른 심혈관계 합병증이 나타나게 된다.⁸⁾
   현재까지 수면무호흡증의 표준진단으로 야간수면다원검사가 알려져 있지만 비용면에서 접근성에서 용이하지 않고 환자 수에 비해 제한적인 장비의 수로 인해 많은 잠재적 환자들이 진단 받지 못하고 치료 없이 지내고 있는 실정이다. 이러한 야간수면다원검사에 비해 Sleepstrip은 가정에서 검사가 용이하다는 점, 가격면에서 수면다원검사에 비해 월등히 싸다는 점, 그리고 필요에 따라 언제든지 검사가 가능하다는 점에서 수면무호흡증 환자의 선별검사로 그 가능성을 인정받고 있다. 수면무호흡증은 수술 후 장기간 추적 검사시 재발되는 경우도 많이 있어서⁹⁾ 수술 시행후 여러번 Sleepstrip을 시행하여 재발 여부를 조기 발견하는 데에도 유용하게 사용될 수 있다. 문제는 수면무호흡증의 진단에 있어 Sleepstrip이 야간수면다원검사를 대체할 만한 진단적 유용성을 입증할 만한 객관적 증거들이 부족하다는 점이었다.
   수면중 호흡장애질환을 진단하기 위해 가장 중요한 것은 들이 마시고 내쉬는 공기의 흐름(air flow)과 양(volume)을 정확히 기록할 수 있느냐는 것과 또 한가지 중요한 요소는 수면의 질이 어떠한가 하는 것이다. 본 연구에서는 Sleepstrip에 대한 검사를 병원에서 시행해서 장소의 차이에 따른 수면의 질적 차이에 대해 정확하게 평가할 수는 없었지만 가정에서의 검사시 평상시와의 수면의 질적 유사성이 높다는 점에서 그 우위성이 있다 할 것이다.¹⁰⁾ 또한 본 연구에서는Sleepstrip의 AHI와 수면다원검사의 RDI 와의 상관계수는 0.661로 나타나 상당한 정도의 상관관계가 있음이 나타났고, 수면다원검사의 AI와의 상관계수도 0.664로 나타나 역시 상당한 정도의 상관관계가 있음이 나타났다.
   Lavie등은 수면다원검사의 RDI 값과 Sleepstrip의 AHI 값의 상관계수는 0.71(p<0.001)이라고 보고했으며, RDI 값 20기준, Sleepstrip의 AHI 역치 10일 때 Sleepstrip의 민감도와 특이도는 각각 0.82, 0.6, RDI 값 40, Sleepstrip의 AHI 역치 24일 때 민감도와 특이도는 각각 0.97, 0.67로 나타났다고 보고하였다.¹¹⁾
   본 연구에서는 RDI 값 20일 때 Sleepstrip의 AHI 값 5를 기준으로 민감도와 특이도는 각각 0.875와 0.833으로 나타났고, 수면다원검사의 AI 값 5, Sleepstrip의 AHI 값 4 기준으로 민감도와 특이도는 각각 0.9, 0.8로 나타나 Sleepstrip의 AHI 값 4 또는 5를 기준으로 수면무호흡증을 예측해 볼 수 있겠고 정확한 진단 기준점으로의 Sleepstrip의 AHI값은 향후 국내에서의 더 많은 사례 연구를 통해 얻을 수 있으리라 기대된다.
   또한 본 연구에서는 동맥혈의 최저산소포화도와 수면다원검사의 RDI, Sleepstrip의 AHI 값과의 관계를 살펴 보았는데 동맥혈의 최저산소포화도는 수면다원검사의 RDI, Sleepstrip의 AHI 모두에서 negative correlation관계에 있었고, 특히 동맥혈 최저산소포화도 85%이상은 3명에서 관찰이 되었는데 모두 Sleepstrip의 AHI 값 5 이내에서 관찰되어 역으로 AHI 값 5를 기준으로 동맥혈의 최저산소포화도의 85%를 예상할 수 있으리라 생각되었다.
   아직 국내에서는 상품화가 이루어지지 않아 Sleepstrip의 대중적 선호도, 수면무호흡증 진단 기준으로의 Sleepstrip AHI 값에 대한 판단은 과제로 남아 있다.

결     론

   Sleepstrip은 수면다원검사와의 비교 검사에서 상관계수 0.661로 그 진단적 유용성이 증명되었으며, 수면다원검사의 RDI 값 20기준, Sleepstrip의 AHI 값 5기준으로 민감도, 특이도는 각각 0.875와 0.833으로 나타나 수면무호흡증의 선별검사로서 Sleepstrip이 의의가 있음이 증명됐다.
   또한 Sleepstrip은 간편성과 쉽게 이용할 수 있는 점으로 인하여 수면무호흡증의 조기 진단 및 그에 따른 조기 치료의 가능성을 열었으며 향후 수면무호흡증의 선별검사 및 대규모의 역학 연구에서, 그리고 수술 후 장기간의 추적검사에서도 유용할 것이라 생각된다.

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