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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 41(3); 1998 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1998;41(3): 328-332.
Roentgenographic Study of the Upper Airway in Patients with Obstructive Sleep Apnea Syndrome.
Gyo Jun Koo, Seung Il Nam, Jong Hwan Lee, Young Han Ko, Dong Kyoon Kim, Soo Kweon Koo, Sang Hwa Lee
Department of Otorhinolaryngology, St. Benedict Hospital, Pusan, Korea. chief123@chollian.net
폐쇄성 수면무호흡증 환자에서의 경부측면 단순촬영 계측에 관한 연구
구교준 · 남승일 · 이종환 · 고영한 · 김동균 · 구수권 · 이상화
부산성분도병원 이비인후과
주제어: 수면무호흡증경부측면단순촬영.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Using sophisticated imaging techniques, such as x-ray cephalometry, computed tomography, and magnetic resonance imaging, we found obstructive sleep apnea patients to have smaller upper airways than nonapneic individuals. The purpose of this study was to examine whether a simple test, such as routine roentgenographic views of the upper airway, is useful in identifying anatomic narrowing of the airway in patients with sleep apnea.
MATERIALS AND METHODS:
We carried out a prospective study of a group of 30 patients (28 male and 2 female subjects) referred for evaluation of heavy snoring and possible obstructive sleep apnea. All patients had full nocturnal polysomnography and the lateral views of their airways were used to measure the pharyngeal diameters at three sites along the airway. All measurements were performed with the patients positioned both upright and supine.
RESULTS:
We observed that obstructive sleep apnea patients maintained significantly lower the retropalatal distance in the supine position than in the upright position.
CONCLUSION:
We concluded that routine roentgenographic measurements of upper airway diameters are useful screening methods for patients suspected of having sleep apnea.
Keywords: Obstructive sleep apnea syndromeRoentgenography
서론 폐쇄성 수면무호흡증은 수면 중 호흡의 중단이 발생하는 경우로, 수면 중 10초 이상의 무호흡 상태가 1시간에 5회 또는 7시간 중 30회 이상일 때로 정의하며 동반되는 증상으로는 코골음, 수면 중 무호흡, 주간기면, 저산소증, 심혈관계 이상 그리고 성격의 변화 등이 있다. 진단에는 병력청취, 이학적검사, 임상검사가 필요하고 수면무호흡증의 진단에 가장 객관적이고 의미있는 검사로 인정되는 수면다원검사를 실시하여 환자의 수면 양상을 계측하는 것이 정확한 진단을 할 수 있게 한다. 그러나 그 방법이 복잡하고 시간이 많이 소요되며 고비용으로 많은 제약이 있다. 따라서 수면무호흡을 예측하는 데 있어 외래에서 시행할 수 있는 간단한 검사에 관한 연구가 과거에 활발히 이루어져 왔다. 하지만 현재까지 연구되어 시행하고 있는 검사 방법들은 검사를 시행하는데 까다로운 조건이 필요하며 그 결과를 분석하는 데도 숙달된 경험과 비교적 긴 시간이 필요하다. 이에 저자들은 시간이 짧게 걸리고 방법이 비교적 단순한 경부측면 단순촬영을 이용하여 측정한 상기도의 지름과 촬영시 환자의 자세에 따른 상기도 지름의 변화가 폐쇄성 수면무호흡증을 얼마나 잘 반영하고, 이 검사가 외래에서 수면무호흡 예측에 유용한가를 비교 측정하였다. 대상 및 방법 대상 1997년 1월부터 1997년 6월까지 코골이 및 수면무호흡을 주소로 성분도병원 이비인후과를 내원한 30명의 환자를 대상으로 하였다. 연령 분포는 40대가 8명으로 가장 많았으며, 성별은 남자가 28명, 여자가 2명이었다(Table 1). 방법 수면다원검사 수면다원검사는 Alice 3(Healthdyne Co. 1993) 전산화 자동 수면다원기를 사용하여 일차적으로 무호흡을 자동 분석하였다. 수면중의 산소포화도는 pulse oximeter로 측정하였으며, polysomnograph monitor를 이용하여 무호흡지수, 최대무호흡시간, 최저산소농도, 심전도 등을 파악하였다. 무호흡지수 10을 기준으로 대조군과 환자군으로 나누어서 결과를 비교분석하였고 각 군내에서 각 지표간의 상관관계를 비교하였다. 경부측면 단순촬영 경부측면 단순촬영은 앙와위 및 직립위의 자연스러운 흡기 상태에서 연부조직 밀도로 100 cm의 거리에서 70 kv로 촬영하였고 1.3배가 확대되도록 하였다. 두위상태 변화는 상기도 개방성에 영향을 미칠 수 있으므로 두위를 굴곡 혹은 신전시의 변이를 최소화 할 수 있는 표준화된 방법을 이용하여 방사선학적 촬영을 시행하였다. 촬영한 필름의 판독은 한사람의 숙달된 이비인후과 의사가 수면다원검사 결과를 모르는 상태에서 시행하였다. 계측은 앙와위와 직립위를 따로 측정하여 비교 분석하였다. distance A는 혀의 뒤에서 후인두벽까지의 연구개의 끝을 지나는 선이 후인두벽에 수직인 위치로 정하였고, distance B1는 A plane에서 수평으로 1 cm상방으로 연구개의 뒤쪽에서 후인두벽까지의 거리로 정하였으며, distance B2는 B1 plane에서 혀의 뒤쪽에서 후두인두벽에 이르는 거리, 그리고 distance C는 A plane에서 수평으로 1 cm하방으로 혀의 뒤쪽에서 후인두벽까지의 거리로 측정하였다(Fig. 1). 이 측정한 거리를 이용하여 대조군과 환자군에서 측정한 체위의 변화에 따른 차이를 비교분석하였다. 체형지수의 비교 체형지수는 Quelet’s index(Body mass index)(wt/Ht2=kg/m2)를 사용하여 대조군과 환자군을 비교하였고, 각 군에 있어서 체형지수와 무호흡지수와의 상관관계를 알아보았다. 통계학적인 검증 통계학적인 검증은 The SAS System의 Wilcoxon test와 T test를 이용하여 대조군과 환자군의 경부측면 단순촬영에서 측정한 기도의 지름을 비교하여 통계처리 하였다. 결과 1) 대상환자 30명중 대조군(AI≤10)은 12명이었고 환자군(AI>10)은 18명이었다. 2) 대조군의 평균 연령은 41±11세이었고, 수면무호흡 환자군은 45±12세로 수면무호흡 환자군에서 대조군에 비해 연령이 더 높았으나 통계학적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다. 3) 체형지수(body mass index)는 대조군에서 23.3±2.8 kg/m 2, 수면무호흡 환자군에서 25.7±5.4 kg/m 2으로 수면무호흡 환자군에서 다소 높았으나 통계학적인 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 4) 평균 동맥내 산소포화도는 대조군에서 93.8±2.2 mmHg, 수면무호흡 환자군에서 88.8±6.5 mmHg로 수면무호흡 환자군에서 의미있게 감소되었다(p<0.01)(Table 2). 5) 경부측면 단순촬영에서 기도지름은 직립위와 와위를 비교했을 때 distance B1에서 수면무호흡 환자군에서 대조군보다 그 비율이 의미있게 감소되었다(p<0.01). 그러나 그외 기도지름은 대조군에 비해 수면무호흡 환자군에서 감소하였으나 통계학적인 유의성을 보이지는 않았다(p>0.01)(Table 3)(Fig. 2). 고찰 폐쇄성 수면무호흡증의 기전에 관한 연구에서 Rivlin 등1)은 상기도의 안정성과 개방성은 정상적으로 구인두의 이완근과 외전근에 의존되어지고 흡기동안 규칙적으로 활성화되는데, 상기도의 폐쇄는 구인두 이완근과 외전근에 의한 압력보다 횡경막과 늑간근의 수축에 의해 야기되는 기도음압이 더 큰 경우 야기된다고 하였다. 특히 이설근, 구개범장근, 저작근은 호흡중 야기되는 기도 음압에 대해 상기도 안정성과 개방성을 유지하는데 중요한 작용을 하며, 수면시에는 모든 호흡근의 활성도가 감소되기 때문에 상기도의 직경이 감소되고 저항이 증가되며, 이로 인한 인두의 기도음압은 더욱 증가되어 상기도 폐쇄를 야기한다고 하였다. 따라서 수면시의 자세를 취하면 폐쇄성 수면무호흡증에서는 정상인에 비해 기도지름이 더욱 좁아지게 되어 기도를 유지하지 못한다고 하였다. 또한 폐쇄성 수면무호흡증의 기전은 인두의 해부학적 변화가 중요한 작용을 할 것이라고 알려져 왔는데, Katsan-tonis 등2)은 직경 2.3 mm의 soft silicone-covered catheter에 압력을 감지할 수 있는 기구를 부착하여 비인두 후부, 구개수 끝부위, 그리고 식도중간부위에서 압력을 측정하는 상기도 압력 감시장치에서 상기도 폐쇄를 야기한 수면무호흡 환자의 70%에서 상기도 폐쇄가 구인두에서 확인되거나 시작되었고, 그 중 50%가 설근부로 폐쇄가 확장되는 소견을 확인하였다. 이것은 상기도 폐쇄를 일으키는 위치와 양상에 있어 체위가 중요하다는 것을 알 수 있었다. 폐쇄성 수면무호흡의 원인은 첫째 구개설과 인두근의 부조화로 인하여 흡기시 기도를 유지시키지 못하는 경우로 알코올, 최면제, 신경안정제 및 항히스타민제에 의해 더 악화되며 둘째 기도에 편도나 아데노이드 비대처럼 공간 점유 병소가 있는 경우로 과도한 인두조직이나 낭종같은 종물이 있는 경우에 생기고 세째 연구개나 구개수가 지나치게 길어진 경우로 비인두와 구인두 사이를 좁힘으로서 야기시키고 네째 비폐쇄로 인한 흡기동안 음압이 증가하여 인두강을 페쇄시키는 경우로 외비나 비중격의 변형, 부비동염, 및 비용종에 의해서 야기되어지는데, 이상과 같은 요인들이 단독 혹은 복합적으로 작용하여 수면무호흡을 야기시킨다. 따라서 폐쇄성 수면무호흡증의 진단은 먼저 상기도 폐쇄의 원인을 찾아야 하는데 자세한 병력청취와 비강 및 상기도에 대한 전반적인 이비인후과의 이학적 검사를 시행한후 다각적인 수면다원검사를 실시한다. Park 등3)은 수면다원검사가 폐쇄성 수면무호흡증 환자의 진단에 있어서 무호흡의 유형이나 무호흡지수, 동맥혈 산소 포화도 등의 객관적이고 중요한 정보를 제공하며 구개인두성형술 등의 술후 효과판정에 정확한 기준을 설정해 주지만, 수면다원검사의 해석에 있어서 단순한 공식에 의해 해석하는 것이 어렵고 환자의 나이, 수면시의 자세에 의한 무호흡 횟수, 산소 포화도 등의 여러 가지 요소가 변화하므로 복합적으로 해석해야하는 단점을 가지고 있다고 하였다. 그 외 폐쇄의 위치를 찾기 위한 방사선학적인 계측방법에는 두개골의 방사선학적 계측방법인 Cephalometry, Acoustic reflection technique, Somnofluroscopy, CT scan, MRI 등을 이용할 수 있다. Guilleminault 등4)은 Cephalo-metry가 악안면의 구조와 구인두 및 하인두의 연부조직의 구조적 연관성을 보여주므로 수면무호흡증환자의 적절한 수술적 치료를 결정하는데 유용하다고 하였고 Rivlin 등1)은 수면중 Acoustic reflection technique을 사용하여 계측한 상기도의 절단면의 면적은 방사선학적인 결과와 서로 좋은 상관관계를 보여주고 수면무호흡을 잘 반영한다고 하였다. 그러나 이 technique는 환자가 각성된 상태에서 시행되어지고 환자의 협조가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 또한 Cephalometry는 측정결과의 분석이 복잡하여 외래에서 단순 screening 방법으로는 시행하기가 곤란한 단점이 있다. 또한 Katsantonis 등5)은 수면다원검사와 동시에 Somnofluroscopy를 사용하여 구인두 부위 폐쇄전과 폐쇄동안 상기도의 전체 길이를 관찰하고 수면무호흡환자의 수면동안 상기도의 역동적인 기능을 정확히 관찰하여 처음으로 야기되어지는 폐쇄는 상부 구인두에서 수축에 의해 시작되는 것을 증명하였고 Riley 등6)은 3차원 컴퓨터 단층촬영으로 측정한 두개골 계측소견과 수면무호흡과의 상관관계를 보고하였다. 이 방법들은 수술적 요법의 금기를 찾는 특이도는 높으나 예측도는 떨어지며 정확성과 객관성에 제한이 있고 깨어있는 환자에서 시행하므로 수면시 상부기도 상태를 반영하지 못하는 단점이 있다. 수면다원검사를 하면서 동시에 수면중 무호흡시 내시경 검사를 시행하는 방법은 이론적으로 가장 정확하게 실제 수면시 폐색의 위치를 알아낼 수 있는 방법이지만 검사방법이 까다롭고 내시경의 움직임 및 분비물의 제거가 필요하므로 피검자의 수면에 영향을 주어 실제 임상에 사용하는데는 어려움이 있다. Sher 등7)은 Mueller Maneuver시 인두강을 내시경 검사를 실시하여 인두강의 역동적인 폐쇄를 관찰하여 예측도가 높은 검사로 보고하였고 Katsantonis 등5)은 특이도가 높은 검사법으로 보고하였으나 수면 중의 폐색이 아닌 인위적인 폐색을 유발하는 과정이라는 단점이 있다. 경부측면 단순촬영을 사용하여 Hoffstein 등 8)은 수면무호흡환자에서 구인두의 변화가 중요한 작용을 할 것이라고 인지하고, 경부측면 단순촬영을 실시하여 정상대조군과 환자군사이의 앙와위와 직립위에 대한 단순비교를 시행하였다. 그 연구결과로 코골음을 예측하는데는 유용하나, 수면무호흡 환자와 정상대조군 사이의 구인두 지름이 유의한 차이를 보이지 않으므로 수면무호흡을 예측할 수는 없다고 하였다. 구인두 지름의 단순비교에서 차이를 보이지 않는 이유로 기도의 구조가 단순한 원형이나 타원형이 아니라 보다 복잡한 구조로 이루어져 있고 특히 인두의 구조보다는 체위변화시 기도를 유지하는 능력 등의 인두기능의 영향이 더 크기때문이라고 하였다. 저자들은 경부측면 단순촬영을 이용하여 수면무호흡 환자군과 대조군을 앙와위와 직립위에서 측정하였다. 그러나 환자군과 대조군의 앙와위에 대한, 그리고 직립위에 대한 단순비교가 아닌 직립위에서 앙와위로의 체위변화에 의해 감소되어지는 구인두의 지름을 환자군과 대조군에 각각 적용하여 그 차이를 통계학적인 비교분석을 하였다. Hoffstein8)의 단순비교에 비해 환자군의 직립위시의 distance B1에서 앙와위시의 distance B1로 체위변화에 의해 감소되는 구인두 지름을 대조군과 비교하면 유의한 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 이것은 수면무호흡 환자에서 경부측면 단순촬영을 이용하여 체위변화에 따른 구인두지름의 차이을 측정함으로써 코골음과 수면무호흡을 예측하는데 있어 의의가 있다고 할 수 있다(p<0.01). 그러므로 경부측면 단순촬영을 외래에서 실시하여 코골이와 수면무호흡을 호소하는 환자에서 수면무호흡을 예측하는 데 있어 쉽게 이용할 수 있는 유용한 방법이라고 할 수 있다. 그러나 대조군(AI≤10)이 아닌 정상대조군을 대상으로 한 경우 다른 구인두지름에 대한 비교도 코골음과 수면무호흡을 예측하는데 어떤 의의를 가질 지 앞으로 더욱 연구해야 할 것이고 더구나 각성상태에서 측정함으로써 다소 무리가 있었다. 앞으로 더 많은 환자에 대한 연구가 필요한 것으로 사료된다. 결론 저자들은 1997년 1월부터 1996년 6월까지 30명의 내원환자에 대한 수면다원검사, 경부측면 단순촬영을 시행하여 다음의 결과를 얻었다. 경부측면 단순촬영에서 대조군과 수면무호흡환자군을 직립위와 앙와위를 비교하면 비인두의 후벽과 후구개수까지의 거리인 retropalatal distance(B1)가 대조군에서는 직립위 5.9±2.5에서 앙와위는 4.9±2.4로 감소한 반면에 수면무호흡환자군에서는 직립위 8.4±2.9에서 앙와위는 5.2±1.8로 의미있게 감소했다. 이상의 결과로 경부측면 단순촬영은 코골음과 수면무호흡을 주소로 내원한 환자에서 수면다원검사를 하기전에 외래에서 쉽게 검사하여 수면무호흡증을 예측할 수 있는 유용한 지표로 사용할 수 있는 검사방법으로 생각된다.
REFERENCES
1) Rivlin J, Hoffstein V, Kalbfleisch J, McNicholas W, Zamel N, Bryan AC. Upper airway morphology in patients with idiopathic obstructive sleep apnea. Am Rev resp Dis 1984; 129: 355-60. 2) Katsantonis GP, Moss K, Miyazaki S, Walsh J. Determining the site of airway collapse in obstructive sleep apnea with airway pressure monitoring. Laryngoscope 1993; 103: 1126-31. 3) Park JH, Wang DY, Kim WI, Lee SD, Nam SY, Lee YB. Clinical Evaluation of Polysomnography in Snoring and Obstructive Sleep Apnea Syndrome (OSA) Patients. Korean J Otolaryngol 1994; 37: 369-76. 4) Guilleminault C, Riley R, Powell N. Obstructive sleep apnea and abnormal cephalometric measurements: Implication for Treatment. Chest 1984; 86: 793-4. 5) Katsnatonis GP, Walsh JK. Somnofluroscopy:Its role in the selection of candidates for uvulopalatopharyngoplasty in the treatment of obstructive sleep apnea syndrome. Otolaryngol Head and Neck Surg 1986; 94: 56-60. 6) Riley R, Guilleminault C, Powell N. Cephalometric analysis and obstructive sleep apnea patients. Sleep 1983; 6: 303-11. 7) Sher AE, Thorpy MJ, Shprintzen RJ. Predictive value of mueller maneuver in selection of patients for uvulopalatopharyngoplasty. Laryngoscope 1985; 95: 1483-7. 8) Hoffstein V, Weiser W, Haney R. Roentgenographic dimensions of the upper airway in snoring patients with and without obstructive sleep. Chest 1991; 100: 81-5.
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