| Home | E-Submission | Sitemap | Editorial Office |  
top_img
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 49(10); 2006 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2006;49(10): 986-990.
Influence of Upper Airway Obstruction on Continuous Positive Airway Pressure.
Jin Young Min, Hyo Yeol Kim, Seung Kyu Chung, Hun Jong Dhong, Young Jun Chung, Kwon Hyo Bok, Woo Young Lee, Sang Duk Hong
Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, Sungkyunkwan University School of Medicine, Samsung Medical Center, Seoul, Korea. hysim.kim@samsung.com
상기도 폐색이 지속성 기도양압술 치료에 미치는 영향
민진영 · 김효열 · 정승규 · 동헌종 · 정영준 · 복권효 · 이우영 · 홍상덕
성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 이비인후과학교실
주제어: 비강기도양압술상기도 폐색수면무호흡증비폐색.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES : Nasal continuous positive airway pressure (CPAP) is a useful and efficient treatment modality, but the patient's compliance depends on several factors such as nasal CPAP level. The aim of this study was to evaluate the relationship between upper airway obstruction and nasal CPAP level in obstructive sleep apnea syndrome (OSAS). SUBJECTS AND METHOD : This retrospective study (from August 1995 through May 2005) included 50 patients suffering from OSAS with a mean apneahypopnea index of 43.78/hr, and those who underwent overnight polysomnography, laboratory nasal CPAP, and acoustic rhinometry(AR) for the measurement of minimal cross-sectional area (MCA) of the nasal cavity. We compared the nasal CPAP level with the degree of anatomic upper airway obstruction including tonsil and palate grade, MCA, subjective symptoms, or body mass index(BMI). A single linear regression analysis and one-way analysis of variance (ANOVA) were performed to compare variables. RESULTS : The mean nasal CPAP level was 6.32+/-2.17 cmH2O. We found a significant correlation between the nasal CPAP level and BMI (p<0.01) and the degree of palatine tonsil grade (p=0.01). Furthermore, AR measurements correlated with the nasal CPAP level (p=0.025) in patients with BMI<25. The other variables such as subjective symptoms, palate grade, and anatomic nasal obstruction in obese patients (BMI>25) revealed no correlation with the nasal CPAP level. CONCLUSION : Upper airway obstruction including nasal obstruction and tonsillar hypertrophy may increase the nasal CPAP level. Correction of nasal obstruction and tonsillectomy may reduce the nasal CPAP level in nonobese patients.
Keywords: Continuous positive airway pressureAirway obstructionSleep apneaobstructiveNasal obstruction

교신저자:김효열, 135-710 서울 강남구 일원동 50번지  성균관대학교 의과대학 삼성서울병원 이비인후과학교실
교신저자:전화:(02) 3410-1785 · 전송:(02) 3410-3879 · E-mail:hysim.kim@samsung.com

서     론


  
폐쇄성 수면무호흡증이란 수면 중 호흡 노력에도 불구하고 무호흡과 저호흡이 반복적으로 발생하는 질환으로, 상부 기도저항의 증가로 인하여 발생한다.1) 이러한 수면 중 호흡 저하는 심박동 저하, 고혈압, 저산소혈증으로 인한 적혈구 과다, 나아가 뇌혈관질환 등을 일으킬 수 있으며, 무호흡으로 인한 수면의 분절과 REM수면의 감소로 인하여 과다 졸음, 두통 등의 다양한 주간 수면장애증상과 인격 및 행동 장애까지도 유발할 수 있다.2)
   치료 방법으로는 지속적 기도양압술(CPAP, continuous positive airway pressure), 비인강 기도, 혹은 구강내 장치와 같은 호흡 보조 기구 등 비수술적인 방법에서부터 구개수구개인두성형술 등의 다양한 비인두 수술과 설부 축소수술, 기관절개술 등 수술적인 방법이 있다.3) 
   이 중 CPAP는 폐쇄성 수면무호흡증에서 널리 효용이 인정된 치료법으로서 호흡장애지수(RDI, respiratory disturbance index)의 높은 호전과 85% 정도의 치료 성공률이 보고되고 있다.4) 그러나 높은 치료 효과에 비하여 실제로 환자의 순응도는 63
~90%로 다양하게 나타나며 이는 지속적 CPAP 치료 시 가장 큰 방해 요인으로 여겨진다.3) 심각한 부작용이 없음에도 불구하고 환자들의 순응도를 낮추는 기계적 요인으로는 CPAP 압력 자체로 인한 것이 대부분이다.4)
   환자측 요인으로는 비폐색 여부가 CPAP 적정압력과 호흡장애지수에 영향을 미칠 수 있으며 특히 비만이 아닌 환자에서 그 연관성이 높은 것으로 보고되었다.5) 즉 만성비후성비염, 비용, 비중격만곡 등으로 인한 비폐색은 수면무호흡증을 악화시킬 수 있어 이에 대한 약물 치료 및 수술적 치료는 폐쇄성 수면무호흡증의 수술적 치료에 병행 또는 선행하여 행해져 오고 있을 뿐만 아니라 이들의 교정은 수면무호흡증 자체의 호전과 더불어 CPAP 적정압력을 낮추어 이의 순응도를 높이는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.
   이에 본 저자들은 비폐색의 정도뿐 아니라 그 밖의 상기도 폐색을 유발할 수 있는 구개편도의 크기 및 구개의 위치 정도와 CPAP 적정압력의 관련성을 알아보고자 하였다.

대상 및 방법

   1995년 8월에서부터 2005년 5월까지 본원에 내원하여 수면다원검사 및 음향비강통기도검사를 시행한 50명의 환자를 대상으로 하였으며, 이전에 비중격교정술 혹은 만성 부비동염에 관한 수술 등 비강 수술, 구개편도 제거수술, 구개수구개인두성형술을 시행 받은 환자들은 제외하였다. 대상환자들의 남녀 비율은 남자 49명, 여자 1명이었으며 연령분포는 22세에서 64세로 평균 43.1세였다.
   시각척도(Visual Analogue Scale, VAS, 0
~10)를 이용한 설문조사를 통하여 비폐색과 구호흡의 주관적인 증상의 정도를 증상이 없는 상태인 0에서 증상이 가장 심한 10까지 분류하여 조사하였으며 신체 검사상 구개편도의 크기 및 구개의 위치, 체질량지수를 측정하여 CPAP 적정압력과의 상관관계를 알아보았다. 구개편도의 크기 및 구개의 위치는 1999년 Friedman의 분류에 근거하였다.6) 구개편도의 크기는 구개편도가 보이지 않는 경우 0단계, 편도와 내에 위치하며 전구개궁 뒤로 일부가 보이는 경우 1단계, 전구개궁 밖으로 보이는 경우 2단계, 중앙을 경계로 3/4 이상인 경우 3단계, 서로 맞닿은 경우를 4단계로 분류하였다.6) 또한 구개의 위치는 1단계가 구개편도, 구개궁, 연구개가 명확히 보이는 경우이며 2단계는 구개수, 구개궁, 편도의 상부가 보이는 경우, 3단계는 연구개의 일부분만 보이고 구개편도, 구개수의 기저부, 구개궁이 안 보이는 경우, 4단계는 경구개만 보이는 경우로 분류하였다.6) 환자의 비만도를 나타내는 체질량지수를 조사하였고 수면다원검사를 통하여 CPAP 적정압력을 알아보았다. CPAP 적정압력이란 3 cmH2O에서부터 양압을 투여하기 시작하여 환자의 무호흡이 없어지는 시점의 압력으로 정의하였다.
   음향비강통기도검사를 이용하여 비강의 입구에서부터 2 cm 정도 거리인 하비갑개 전단 부위의 최소 단면적을 측정하였고 이들의 양측 면적의 합, 좁은 쪽 면적, 넓은 쪽 면적 각각에 대하여 CPAP 적정압력과의 상관성을 알아보았다.
   수면검사는 Alice3(Healthdyne Technologies(r), Marietta, GA)를 이용하여 시행하였으며 음향비강통기도검사는 ECCOVISION Acoustic Rhinometer(model AR-1003, Hood Laboratories®, Pembroke, MA)를 이용하여 시행하였다.
   각 지수에 대한 결과의 통계처리는 SPSS(version 11.5, Statistical Packagr for Social Science, Chicago, IL) 프로그램을 이용하였으며 구개편도 크기 및 구개의 위치에 따른 CPAP 적정압력은 분산분석(ANOVA test)을 통하여 비교하였고 주관적 증상, 비강 단면적과 CPAP 적정압력과의 연관성은 단순선형회귀분석을 시행하였다. 모두 p값이 0.05미만의 경우를 의미 있는 것으로 간주하였다.

결     과

   전체 환자의 평균 CPAP 적정압력은 6.32±2.17 cmH2O이었다.
   비만도에 따라 분류해보면 24명은 정상 체중의 범위에 속하였고 26명은 체질량지수 25이상으로 과체중이었으며 전체 환자의 평균 체질량지수는 25.77 kg/m2이었다. 전체 대상 환자들의 평균 무호흡-저호흡 지수는 43.78/hr이었다.
전체 환자의 주관적인 코막힘의 정도는 평균 VAS 점수가 2.58이었으며 CPAP 적정압력과의 상관성은 없었다(p=0.15). 구호흡의 정도는 평균 VAS 점수가 4.80으로 역시 CPAP 적정압력과는 통계적으로 유의한 상관성은 없었다(p=0.70).
   반면 비만도와 CPAP 적정압력은 통계적으로 유의한 상관관계를 보여(p<0.01, standard coefficient B=0.483, 95% confidence interval 0.183
~0.592) 비만도가 증가할수록 CPAP 적정압력은 증가함을 알 수 있었다(Fig. 1).
   신체검사상 구개의 위치와 CPAP 적정압력 사이에는 모든 환자에서 의미 있는 연관성이 관찰되지 않았다(Table 1). 한편 구개편도의 크기는 전체 환자와 체질량지수 25미만의 정상 체중 환자에서 CPAP 적정압력과 유의한 상관관계를 보여주어 구개편도의 크기가 클수록 높은 CPAP 적정압력이 필요함을 알 수 있었다(Table 2). 각 단계별로는 전체 환자 50명 중 구개편도가 보이지 않는 경우가 24명, 1단계의 경우 11명, 2단계의 경우 9명, 3단계의 경우는 5명, 4단계의 경우는 없었으며 1명은 의무기록상에 언급이 없어 알 수 없었다. 또한 체질량지수 25미만의 정상 체중 환자 24명 중에서는 구개편도가 보이지 않는 경우는 14명, 1단계의 경우 5명, 2단계의 경우 4명, 3단계의 경우는 1명이었다.
   체질량지수 25이상의 과체중 환자에서의 평균 CPAP 적정압력은 7.00±2.23 cmH2O로 비만도를 고려하지 않은 전체 환자에서의 평균 CPAP 적정압력 6.32±2.17 cmH2O보다 높음을 알 수 있었다. 그러나 이들 두 군에서의 비강 단면적 최소 부위의 양측 합, 좁은 쪽 면적, 넓은 쪽 면적 모두에서 CPAP 적정압력과의 연관성을 찾을 수 없었다(p>0.05, Table 3A, B). 한편 체질량지수 25미만의 정상 체중 환자에서의 평균 CPAP의 압력은 5.58±1.89 cmH2O이었으며 이 군에서는 좁은 쪽의 비강최소단면적이 CPAP 적정압력과 통계적으로 유의한 결과를 보여 주었다(p=0.025, standard coefficient B=-0.466, 95% confidence interval -7.47
~-0.56).
   즉 좁은 쪽 비강최소단면적이 좁을수록 CPAP 적정압력은 증가하게 되는 것이다(Fig. 2). 그러나 비만하지 않은 환자에서도 비강 단면적 최소 부위의 양측 합(p=0.25), 넓은 쪽 면적은 통계적으로 유의한 결과를 보여주지 못하였다(p=0.65, Table 3C).

고     찰

   폐쇄성 수면무호흡증은 이론적으로 비강기도와 구강기도의 저항 증가에 의한 것으로 실제로 비강기도의 저항 증가는 비내 와류를 발생시키고 비폐색에 대한 보상 기전으로 구호흡을 유발하여 인두기도의 진동을 촉진시키며 인두 기도의 음압을 증가시켜 수면무호흡증을 발생시킨다.7)8)9)
   국내의 폐쇄성 수면무호흡증의 유병률에 대한 통계자료에 따르면 성인 남성의 4.5%이상, 성인 여성의 3.2%이상에서 발생하고,10) 체질량지수(body mass index, BMI, kg/m2) 25이상인 성인의 경우 더 높은 유병률을 보이는 것으로 알려져 있다.11) 더욱이 최근에는 식생활 습관 변화와 함께 비만도가 증가함에 따라, 폐쇄성 수면무호흡증의 유병률이 점차 증가하고 있다.
   수면무호흡증의 치료 방법 중 수술적 치료는 부작용이 따를 수 있기 때문에 비수술적 치료법으로 증상의 호전이 없고 기도 폐쇄 부위가 확인된 경우에만 신중하게 대상 환자를 선정하여 적용하여야 한다.
   한편 비수술적 치료법은 환자의 특성상 수술이 위험하거나 수술 후 성적이 불량할 것으로 예견되는 경우에 우선적으로 고려될 수 있으며 환자들의 대부분이 비만한 경우가 많아 체중감량, 수면 자세 조정 등의 위험인자 제거, 약물 치료, CPAP, 비인강 기도나 구강내 장치 등의 호흡 보조 기구를 사용하는 방법이 있다.3) 이 중 CPAP는 가장 안전하고 치료 효과면에서도 가장 탁월한 것으로 알려져 있으나 환자의 순응도가 낮다는 문제점이 있다. 
   순응도에 영향을 미치는 요인은 환자 자신과 주위 가족에게 피해를 주는 소음, 수면 중 항상 마스크를 착용해야 하는 불편감, 이로 인한 불안감 등의 정신적인 문제와 불완전한 증상의 호전, 안 이물감, 복부 팽만, 비출혈, 비루, 비강 및 구내 건조 등의 부작용의 유발이 있으며 이는 CPAP 압력 자체로 인한 것이 대부분이다.3) 즉 압력이 올라갈수록 부작용은 커지게 되고 순응도는 떨어지게 되는 것이다. 이러한 개념에서 지속적으로 일정한 압력을 주는 방법 대신 흡기와 호기 시 압력을 달리하는 양압력 혹은 자동 비강기도양압술(Bilevel PAP, Auto PAP) 등이 개발되어 사용되고 있으며12) Krieger 등13)은 치료 효과 면에서나 부작용의 감소 면에서나 좋은 결과를 나타낸다고 보고하였다.
   이과 같은 기계적인 측면의 보완 외에도 환자 측면의 요소에 관하여 보고된 논문들이 있다. Morris 등5)의 연구에 따르면 체질량지수 25미만의 과체중이 아닌 환자에서는 비강의 상태가 환자의 수면무호흡증 유발에 가장 중요한 요인이며 비강단면적의 좁은 쪽 정도에 따라 CPAP 적정압력이 좌우된다고 보고하였다. 그 외에도 비록 비강 폐색 교정술이 환자의 수면무호흡증 자체를 의미 있게 호전시키지는 못하였지만 기도 폐쇄를 방지하기 위한 CPAP 적정압력은 수술 전 9.3 cmH2O에서 6.7 cmH2O로(p<0.01) 월등히 감소시킬 수 있었다는 보고도 있다.14)15) 더 나아가 Nowak 등16)은 비록 소수이기는 하지만 10명의 환자를 대상으로 조사한 결과 비중격 및 비갑개 교정 등 비폐색 교정수술 이후 CPAP 적정압력이 10 cmH2O에서 7.1 cmH2O로 감소되었을 뿐 아니라 순응도도 증가하였다고 보고하여 CPAP 적정압력을 낮추는 것이 순응도도 향상시킬 수 있다는 가능성을 제시하였다. 그러나 이와 상반된 견해도 있어 Schechter 등17)은 76명의 환자를 대상으로 비폐색의 정도와 CPAP 적정압력 간의 상관관계를 조사한 결과 비강최소단면적과 지속성 비강 기도양압술의 효과 및 순응도는 무관하다고 하였으며 Tarrega 등18)도 유사한 결과를 발표하였다.
   본 연구에서도 과체중이 아닌 환자 24명의 결과에서 비중격 만곡이 있는 경우 좁은쪽 비강최소단면적의 정도에 따라 CPAP 적정압력이 좌우됨을 알 수 있었다. 그러나 전체 환자를 대상으로 하였을 경우와 체질량 지수 25이상의 과체중환자에서는 비강최소단면적의 정도와 CPAP 적정압력이 유의한 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 이는 CPAP 적정압력에 영향을 주는 가장 큰 원인이 비만의 정도이기 때문이라고 생각되며 실제로 비만한 환자에서는 비강의 상태보다는 구강설이나 구개의 해부학적 폐쇄가 더 큰 변수로 작용한다는 문헌이 보고되어 있다.5) 한편 환자가 주관적으로 느끼는 코막힘의 정도와 실제 비강의 최소단면적과는 반드시 일치하지 않는다고 알려진 바와 같이 본 연구에서도 주관적인 코막힘의 정도와 비강최소단면적 그리고 CPAP 적정압력과는 유의한 상관관계가 없는 것으로 나타났다.
   비강의 해부학적인 구조뿐 아니라 CPAP 적정압력에 가장 많은 영향을 미칠 수 있는 요인 중 하나는 비만의 정도라고 알려져 있으며 본 연구에서도 대상 환자의 체질량지수가 높을수록 CPAP 적정압력이 증가한다는 결과를 보여 주었다. 즉 수면무호흡증 환자의 대부분이 비만한 경우가 많으므로 환자들의 체중 조절만으로도 CPAP 적정압력을 낮추어 치료의 순응도를 높일 수 있을 것이라 예상할 수 있다. 
   마지막으로 본 연구의 결과에 따르면 전체 환자, 체질량지수 25미만의 정상 체중 환자에서의 구개편도의 크기도 CPAP 적정압력에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났다. 즉 체질량지수 25미만의 정상 체중 환자에서의 구개편도의 크기 자체가 CPAP 적정압력에 영향을 주며 이는 단순한 구개편도 제거수술만으로도 CPAP의 치료 효과를 증가시킬 수 있을 것이라 예측할 수 있다.
   이상으로 본 연구를 통하여 수면무호흡증 치료에 가장 효과가 있는 것으로 알려져 있으나 순응도가 문제가 되고 있는 CPAP의 적용을 향상시키기 위하여 비만하지 않은 환자에서 구개편도의 크기와 비중격 만곡의 정도가 영향을 줄 수 있는 요인임을 알 수 있었고 이 결과를 바탕으로 전향적인 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다. 

결     론

   상기도 폐색을 일으키는 원인 중 비폐색을 일으키는 해부학적인 부분과 구개편도의 비대는 비만하지 않은 환자에서 폐쇄성 수면무호흡증에 사용되는 CPAP 적정압력을 올리는 원인이 될 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 원인의 수술적인 교정은 CPAP 치료 시 압력을 낮출 수 있으며 이는 높은 압력으로 인한 CPAP 치료의 부작용을 줄이는 데 도움이 될 수 있을 것이다. 또한 비만하지 않은 환자에서 비폐색과 동반된 수면무호흡증이 있는 경우 비폐색 치료 후 CPAP을 활용함으로써 불필요한 수술을 피할 수 있어 치료방침을 결정하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.


REFERENCES

  1. Mirza N, Lanza DC. The nasal airway and obstructed breathing during sleep. Otolaryngol Clin North Am 1999;32:243-62.

  2. Hollandt JH, Mahlerwein M. Nasal breathing and continuous positive airway pressure (CPAP) in patients with obstructive sleep apnea (OSA). Sleep Breath 2003;7:87-94.

  3. Guilleminault C, Abad VC. Obstructive sleep apnea syndromes. Med Clin North Am 2004;88:611-30, viii.

  4. Teschler H, Berthon-Jones M. Intelligent CPAP systems: Clinical experience. Thorax 1998;53 Suppl 3:S49-54.

  5. Morris LG, Burschtin O, Lebowitz RA, Jacobs JB, Lee KC. Nasal obstruction and sleep-disordered breathing: A study using acoustic rhinometry. Am J Rhinol 2005;19:33-9.

  6. Friedman M, Tanyeri H, La Rosa M, Landsberg R, Vaidyanathan K, Pieri S, et al. Clinical predictors of obstructive sleep apnea. Laryngoscope 1999;109:1901-7.

  7. Zwillich CW, Pickett C, Hanson FN, Weil JV. Disturbed sleep and prolonged apnea during nasal obstruction in normal men. Am Rev Respir Dis 1981;124:158-60.

  8. McNicholas WT, Tarlo S, Cole P, Zamel N, Rutherford R, Griffin D, et al. Obstructive apneas during sleep in patients with seasonal allergic rhinitis. Am Rev Respir Dis 1982;126:625-8.

  9. Leznoff A, Haight JS, Hoffstein V. Reversible obstructive sleep apnea caused by occupational exposure to guar gum dust. Am Rev Respir Dis 1986;133:935-6.

  10. Kim J, In K, Kim J, You S, Kang K, Shim J, et al. Prevalence of sleep-disordered breathing in middle-aged Korean men and women. Am J Respir Crit Care Med 2004;170:1108-13.

  11. Rappai M, Collop N, Kemp S, deShazo R. The nose and sleep-disordered breathing: What we know and what we do not know. Chest 2003;124:2309-23.

  12. Roux FJ, Hilbert J. Continuous positive airway pressure: New generations. Clin Chest Med 2003;24:315-42.

  13. Reeves-Hoche MK, Hudgel DW, Meck R, Witteman R, Ross A, Zwillich CW. Continuous versus bilevel positive airway pressure for obstructive sleep apnea. Am J Respir Crit Care Med 1995;151:443-9.

  14. Powell NB, Zonato AI, Weaver EM, Li K, Troell R, Riley RW, et al. Radiofrequency treatment of turbinate hypertrophy in subjects using continuous positive airway pressure: A randomized, double-blind, placebo-controlled clinical pilot trial. Laryngoscope 2001;111:1783-90.

  15. Friedman M, Tanyeri H, Lim JW, Landsberg R, Vaidyanathan K, Caldarelli D. Effect of improved nasal breathing on obstructive sleep apnea. Otolaryngol Head Neck Surg 2000;122:71-4.

  16. Nowak C, Bourgin P, Portier F, Genty E, Escourrou P, Bobin S. Nasal obstruction and compliance to nasal positive airway pressure. Ann Otolaryngol Chir Cervicofac 2003;120:161-6.

  17. Schechter GL, Ware JC, Perlstrom J, McBrayer RH. Nasal patency and the effectiveness of nasal continuous positive air pressure in obstructive sleep apnea. Otolaryngol Head Neck Surg 1998;118:643-7.

  18. Tarrega J, Mayos M, Montserrat JR, Fabra JM, Morante F, Caliz A, et al. [Nasal resistance and continuous positive airway pressure treatment for sleep apnea/hypopnea syndrome]. Arch Bronconeumol 2003;39:106-10.

Editorial Office
Korean Society of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery
103-307 67 Seobinggo-ro, Yongsan-gu, Seoul 04385, Korea
TEL: +82-2-3487-6602    FAX: +82-2-3487-6603   E-mail: kjorl@korl.or.kr
About |  Browse Articles |  Current Issue |  For Authors and Reviewers
Copyright © Korean Society of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery.                 Developed in M2PI
Close layer
prev next