Address for correspondence : Chan Hum Park, MD, PhD, Department of Otorhinolaryngology, Chuncheon Sacred Heart Hospital, Hallym University College of Medicine, 77 Sakju-ro, Chuncheon 200-704, Korea
Tel : +82-33-240-5181, Fax : +82-33-241-2909, E-mail : hlpch@paran.com
*Dong-Kyu Kim and Jung Woo Lee equally contributed to the work.

서론

폐쇄성 수면무호흡증(obstructive sleep apnea syndrome)이란 수면 중 상기도가 완전히 혹은 부분적으로 막히게 되어 무호흡이나 저호흡과 같은 환기장애를 발생시키고 이로 인하여 혈중 산소 포화도가 떨어지는 질환이다.¹⁾ 폐쇄성 수면무호흡증은 비교적 흔한 질환으로 유병률은 전체 인구의 1~2% 정도이며 중년기 남성에서 4%, 여성에서 2% 정도로 유병률이 증가한다고 알려져 있다.²⁾ 오늘날 폐쇄성 수면무호흡증의 표준 치료 방법은 비수술적 치료 방법인 지속성 기도양압호흡기(continuous positive airway pressure)로 치료 성공률은 약 78% 정도로 매우 높다.³⁾ 그러나, 지속성 기도양압호흡기는 장기간 순응도(long-term compliance)가 떨어진다는 단점을 지니고 있는데 보고에 따라서 46~85% 정도의 장기 순응도를 나타난다.^4,5) 또한, 지속성 기도양압호흡기를 사용하는 환자 중 약 15%는 사용 초기부터 이의 사용을 거부하는 것으로 알려져 있다.^6,7) 이와 같은 지속성 기도양압호흡기의 한계점은 많은 수의 폐쇄성 수면무호흡증 환자에서 수술적 치료가 널리 시행되게끔 하였으며, 다양한 수술방법 중 인두에 시행되는 구개수구개인두성형술(uvulopalatopharyngoplasty) 및 이의 다양한 변형 수술법이 오늘날 가장 널리 사용된 수술방법이다.
그러나, 최근에 발표된 메타분석 연구에 따르면 구개수구개인두성형술로 인한 폐쇄성 수면무호흡증의 치료 성공률이 40% 정도로 보고되고 있으며,^8,9) 이는 만족할 만한(optimal) 치료 성공률이라 할 수 없다. 이러한 저조한 수술 성공률은 인두 측벽 폐쇄, 설근부 및 하인두 폐쇄 등으로 인한 무호흡 발생에 대한 인식이 부족하였기 때문으로 생각된다.^10,11) 다시 말해, 구개수구개인두성형술과 같은 인두에 행하여지는 기존의 수술법은 단순히 인두부위의 전후방 폐쇄에만 효과적인 수술방법이기 때문에 인두부위의 다른 방향으로의 폐쇄 혹은 설근부 및 하인두 등 상기도 내 다른 부위에 폐쇄가 나타나는 경우 폐쇄성 수면무호흡증을 효과적으로 교정하기가 어려울 수 밖에 없다. 약물 유도 수면내시경(drug induced sleep endoscopy)은 1991년 처음 소개된 이후로 전세계적으로 많이 이용되어 왔으며,¹²⁾ 진정제를 사용하여 가수면을 유도하고 굴곡형 내시경을 비강을 통해 삽입하여 비강부터 비인두, 구인두를 거쳐 하인두까지 수면시 유발되는 폐쇄부위를 관찰하는 검사로 그 유용성이 이미 여러 연구에서 입증되었다.^{13,14,15,16,17)}
따라서, 저자들은 폐쇄성 수면무호흡증 환자들 중 구개수구개인두성형술을 받은 후 추적 수면검사에서 치료 실패로 분류되는 환자들에게 약물 유도 수면내시경을 시행하였고, 이를 분석하여 기존의 폐쇄성 수면무호흡증 환자의 수술적 치료 접근법의 한계를 분석하고, 치료 성공률을 높일 수 있는 방법을 찾아보고자 하였다.

대상 및 방법

대상 환자
2009년 1월부터 2012년 12월까지 본원에서 폐쇄성 수면무호흡증으로 진단되어 수술적 치료로 구개수구개인두성형술을 시행 받았으나, 수술적 치료 실패로 분류되는 50명의 환자와 치료 성공으로 분류되는 27명의 환자를 대상으로 약물 유도 수면내시경(drug induced sleep endoscopy)을 시행하였다. 환자들은 수면다원검사(Emblatta ×100^®; Natus Medical Inc., San Carlos, CA, USA)에서 무호흡-저호흡지수(apnea-hypopnea index)가 5 이상이면서 수면무호흡증과 관련된 주간 증상이 있으면 수면무호흡증으로 진단하였다.
폐쇄성 수면무호흡증의 치료를 위하여 구개수구개인두성형술 시행한 환자들 중 6개월 후, 다시 시행한 수면다원검사상 무호흡-저호흡지수가 20 이상의 수치를 보이거나 혹은 수술 전보다 50% 이상 무호흡-저호흡지수가 감소하지 못하였을 경우를 구개수구개인두성형술 치료의 실패로 규정하였고, 무호흡-저호흡지수가 20 미만이면서 수술 전보다 50% 이상 무호흡-저호흡지수가 감소한 경우 성공으로 규정하였다.
본 연구의 대상 환자들은 수술 전에 시행한 Friedman stage¹⁸⁾를 바탕으로 수술 결과가 좋을 것으로 예상되는 stage I, II에 속하는 환자들이었고, 수술 전에 약물 유도 수면내시경은 시행하지 않았다. 또한 수술은 한 명의 숙련된 이비인후과 전문의에 의해 시행되었으며, 고전적 구개수구개인두성형술을 변형한 방법을 사용하였다.¹⁹⁾ 18세 미만이거나 수술 전 체질량지수(body mass index)가 40 이상인 경우, 미다졸람(midazolam) 과민반응 병력이 있는 환자, 약물 유도 수면내시경을 시행할 수 있는 신체상태가 아닌 사람, 구개수구개인두성형술 이전보다 체중이 5 kg 이상 증가한 환자, 그리고 구개수구개인두성형술 이외에 비강, 설근부, 하인두 등 multi-level 수술을 시행한 경우는 연구 대상에서 제외하였다.

수면무호흡증의 분류
중등도(severity)는 무호흡-저호흡지수가 5 이상 15 미만일 경우 경증(mild), 15 이상 30 미만일 경우 중등도(moderate), 30 이상인 경우를 중증(severe)으로 분류하였다. 또한, 체위 의존성 수면무호흡증(positional dependent)과 체위 비의존성 수면무호흡증(non-positional dependent)의 분류는 앙와위(supine)와 앙와위를 제외한(non-supine) 무호흡-저호흡지수를 비교하여 그 값이 2 보다 큰 경우 체위 의존성 수면무호흡증으로, supine/non-supine 무호흡-저호흡지수가 2 이하인 경우 체위 비의존성 수면무호흡증으로 분류하였다. 렘수면 의존성 수면무호흡증(rapid eye movement sleep-dependent obstructive sleep apnea)과 렘수면 비의존성 수면무호흡증(sleep stage non-dependent obstructive sleep apnea)의 분류는 렘수면시(REM sleep)와 비렘수면시(NREM sleep)의 무호흡-저호흡지수를 비교하여 2보다 클 때 렘수면 의존성 수면무호흡증으로, 2 이하일 때 렘수면 비의존성 수면무호흡증으로 구분하였다.

약물 유도 수면내시경(Drug induced sleep endoscopy)
약물 유도 수면내시경 검사는 비디오 시스템이 구비된 내시경 검사실 안에 위치한 조용하고 어두운 독립된 공간에서 시행하였다. 검사 전 비강 내 4% lidocaine과 1:1000 epinephrine을 섞은 용액을 묻힌 거즈 패킹을 통해 비강 점막을 수축시켜, 굴곡 내시경이 비강 내를 통과할 때의 저항을 최소화하도록 하였다. 먼저, 환자는 편안한 베개(pillow)를 동반한 침대에 누워 앙와위 자세를 유지할 수 있도록 하였으며, 혈중 산소포화도(SaO₂)와 심전도를 동시에 감시할 수 있는 모니터를 설치하였다. 이후 미다졸람(midazolam) 0.05 mg/kg을 환자에게 정주하여 가수면 상태를 유도하였으며, 가수면은 환자가 검사자의 언어 자극에 반응하지 않는 상태로 정의하였다. 환자가 자극에 반응하거나, 가수면 상태에 도달하지 않을 경우에는 미다졸람을 0.02 mg/kg씩 추가로 천천히 투여하면서, 과수면(over-sedation) 상태로 빠져들지 않도록 하였다. 환자가 가수면 상태에 도달한 후에는 코골이와 무호흡을 관찰할 수 있으며, 한 번 이상의 무호흡이 관찰된 이후 굴곡형 내시경을 이용하여 비강부터 하인두까지 수면 중 폐쇄되는 해부학적 위치를 관찰하였다. 이후, 환자의 자세를 측와위(lateral decubitus)로 전환하여 다시 반복 시행하였으며, 약물 유도 수면내시경 시행 후 구역, 구토, 어지럼증 등 특이적인 부작용은 발생하지 않았다. 모든 환자의 약물 유도 수면내시경은 동일한 검사자에 의해 시행되었으며, 약물 유도 수면내시경 결과는 2011년 Kezirian 등²⁰⁾이 제안한 "VOTE 분류법"을 바탕으로 폐쇄 부위(obstructive level)와 폐쇄 형태(obstructive configuration)를 평가하였으며, 폐쇄 정도(obstructive degree)는 직경이 50% 이상 좁아지는 경우 의미 있는 폐쇄가 있다고 정의하였다. 약물 유도 수면내시경 결과 해석은 녹화된 동영상을 보면서 두 명 이상의 이비인후과 의사에 의해서 독립적으로 시행되었고, 해석이 다른 경우 다시 한 번 평가를 진행하여 객관적인 결과를 얻고자 하였다. 모든 통계분석은 SPSS version 19.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하였고, independent t-test와 chi-square 분석을 시행하여 p<0.05일 시 통계적으로 유의성을 가지는 것으로 판단하였다.

결과

약물 유도 수면내시경 검사를 시행한 총 77명의 환자 중 성공적인 수술 치료 환자는 27명이고, 수술 치료를 실패한 환자는 50명이었다. 수술 성공한 환자와 수술 실패한 환자의 나이, 성별, 체질량지수의 통계적인 차이는 없었다(Table 1). 수술 실패로 분류된 환자군의 약물 유도 수면내시경 결과는 다음과 같다. 전체 50명의 환자 중 가장 흔한 폐쇄부위는 연인두(velopharynx)로 모든 환자(100%)에서 관찰되었으며, 다음으로 구인두(oropharynx), 설근부(tongue base) 및 후두덮개(epiglottis)의 폐쇄가 44명, 35명, 22명으로 관찰되었다(Fig. 1). 또한, 50명의 환자들 중 단 1명을 제외한 49명의 환자들이 단일 부위 폐쇄가 아닌 복합 부위 폐쇄로 나타났다. 복합 부위 폐쇄 중에서도 연인두, 구인두, 설근부(V+O+T) 혹은 후두덮개를 포함하는 상기도 전반에 걸친 폐쇄(V+O+T+E)가 가장 높은 빈도를 차지하였다. 더군다나, 수술 성공으로 분류된 환자군과 비교하였을 때, 모든 부위(velopharynx, oropharynx, tongue base, and epiglottis)에서 폐쇄가 증가되어 있는 경향을 나타내었다(Table 2).
한편, 수술 실패 환자군에서 체위 의존성 여부에 따른 약물 유도 수면내시경 검사 결과를 비교하였을 때 체위 의존성 수면무호흡증 그룹과 체위 비의존성 수면무호흡증 그룹 사이에 통계적으로 유의한 폐쇄부위의 차이를 발견할 수 없었다. 또한, 렘수면 의존성 여부에 따른 약물 유도 수면내시경 검사 비교에서도 렘수면 의존성 수면무호흡증 그룹과 렘수면 비의존성 수면무호흡증 그룹 간 폐쇄부위의 차이에 대한 유의성은 없었다. 그러나 수술 실패 환자군에서 수면무호흡의 중등도에 따른 약물 유도 수면내시경 검사 결과를 비교하였을 때에는 중증(severe) 그룹이 중등도(moderate) 그룹에 비해 설근부에 의한 폐색이 유의하게 많음을 확인하였다(Table 3, Fig. 2).
마지막으로, 연인두 폐쇄의 양상을 전후 방향으로 폐쇄가 일어나는 경우, 좌우 방향으로 측벽(lateral wall)의 폐쇄가 일어나는 경우, 환상형(concentric) 폐쇄가 일어나는 경우로 구별하였다. 그 결과 수술 성공 및 실패 환자군 모두에서 대다수의 연인두 폐쇄가 측벽의 폐쇄 혹은 환상형 폐쇄 양상으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다(Table 4).

고찰

폐쇄성 수면무호흡증 수술의 치료 성공률을 향상시키기 위해서는 무엇보다 각 환자에게 맞는 수술적 치료를 선택하여야 하고, 그러기 위해서는 각 환자의 폐쇄부위를 정확히 진단하는 것이 필수적이다. 환자의 폐쇄부위에 따라 맞춤식(personalized)의 수술방법이 결정된다면 수술의 결과는 좋아질 것이며 이는 중증 수면무호흡증 환자에서도 좋은 결과를 얻을 수 있기 때문이다. 오늘날 가장 널리 사용되고 있는 폐쇄성 수면무호흡증 환자의 상기도 폐쇄 부위 진단법으로는 Friedman staging, 두개계측 방사선 촬영(cephalometry), CT/MR, 굴곡형 내시경을 이용한 Muller maneuver, 기도 내 압력 측정(intrapharyngeal pressure manometry) 등이 있다. 특히, 굴곡 내시경을 이용한 Muller maneuver는 간단하고 경제적이면서 최소침습적이며 입체적이고 역동적인 상기도의 폐쇄를 확인할 수 있는 장점을 지녀, 현재 수면무호흡증 환자에서 폐쇄부위 확인을 위해 흔히 이용되고 있다. 그러나, Muller maneuver는 검사자마다 해석을 달리 할 수 있으며 재현도가 낮은 단점을 지닌다. 더군다나 위에서 언급한 모든 검사들은 각성시 시행되는 검사여서 수면시 발생하는 폐쇄부위를 정확히 대변하지 못한다는 단점을 지닌다.^21,22,23)
약물 유도 수면내시경 검사의 가장 큰 장점은 수면 중 나타나는 상기도 폐쇄부위를 직접 눈으로 관찰할 수 있다는 점이다. 따라서, 상기도 폐쇄가 일어나는 구조물과 동시에 폐쇄 양상, 구강 내 장치 착용의 효용성 평가 등 향후 치료 계획에 도움이 되는 다양한 시도를 할 수 있는 장점을 지닌다. 예를 들면, 후인두(retropalatal) 부위의 좌우 방향(lateral) 폐쇄, 다시 말해 구인두 측벽의 허탈이 약물 유도 수면내시경에서 관찰되는 경우에는 구개수구개인두성형술이 아닌 측벽을 넓혀주는 수술이 환자에게 필요하다는 정보를 얻을 수 있다. 또한, 설근부의 비대로 인해 기도가 후방으로 좁아져 있거나 후두덮개로 인한 폐색일 경우에는 설근부의 용적을 감소시키거나, 하악을 전진시키는 구강내 장치 등을 이용해 수면시 하인두부의 기도를 확보시켜주는 방법이 유용하다는 결정을 내릴 수 있게 해준다. 이처럼 약물 유도 수면내시경 검사는 동일한 중등도의 폐쇄성 수면무호흡증 환자라도 서로 다른 수면 중 상기도 폐쇄 정보를 제공해주어 환자 맞춤식 치료를 가능하게 해주는 유용한 검사방법이다. 최근에 시행된 Muller maneuver와 약물 유도 수면내시경 검사의 폐색부위 비교 연구에 따르면, 결과의 일치율이 30%에 불과하였다고 보고하면서 약물 유도 수면내시경 검사의 유용성을 주장하였다.²⁴⁾
하지만, 약물 유도 수면내시경 검사도 다음과 같은 근본적인 한계점을 지니고 있다. 첫째, 굴곡형 내시경에 의한 자극으로 검사 도중 깨어날 수 있다. 둘째, 상기도의 여러 폐쇄부위를 하나의 시각(view)으로 동시에 관찰할 수 없다. 셋째, 진정제로 유도된 가수면으로 실제 수면과 얼마나 유사한지에 관한 논란이 있다. 그러나 굴곡형 내시경에 의한 자극과 동시에 상기도 전체를 관찰하기 어렵다는 단점은 검사자의 경험이 쌓이면서 상당부분 극복할 수 있는 부분이라고 생각된다. 또한, 프로포폴과 미다졸람을 이용한 약물 유도 수면내시경의 최근 연구결과에 따르면, 이 약물들이 렘수면(REM sleep)을 감소시킬 수는 있으나 호흡의 패턴 혹은 무호흡-저호흡지수에 변화를 줄 만한 영향은 없다고 보고하였다.²⁵⁾ 또한, 과도한 수면상태로 빠지는 것을 막기 위해, 한 번에 일정량을 정주하는 것이 아니라 소량을 지속적으로 투입하는 방법(continues infusion)으로 가수면 상태로 전환하는 것이 더 효과적이라는 연구도 보고되었다.²⁶⁾
본 연구에서 구개수구개인두성형술에 실패한 환자들의 술 후 약물 유도 수면내시경 결과를 보면 대부분의 환자(98%)에서 복수 부위의 폐색이 나타나는데, 특히 연인두, 구인두 그리고 하인두를 모두 포함하는(V+O+T or V+O+T+E) 상기도 전반에 걸친 폐색의 빈도가 가장 많았다. 또한, 구개수구개인두성형술로 연인두와 구인두의 전후방(anteroposterior) 용적이 증가하였음에도 불구하고, 연인두는 100%에서 폐색이 관찰되고, 구인두 역시 88%의 환자에서 폐색이 나타났다. 일반적으로, 구개수구개인두성형술의 술 식은 연인두 및 구인두의 전후방 용적을 주로 넓혀 주는 효과를 나타낸다. 따라서, 연인두 측벽(lateral wall)의 좌우 방향 혹은 연인두의 환상형(concentric) 폐쇄를 지니는 환자의 경우 구개수구개인두성형술은 한계를 지닌다. 이러한 이유에 의해서 수술 성공한 환자들에서도 약물 유도 수면내시경 검사에서도 측벽 혹은 환상형 폐쇄가 관찰된다(Table 4). 이전 연구 결과에 따르면, 100명의 수면무호흡증 환자의 약물 유도 수면내시경 검사에서 83명이 연인두 폐쇄로 진단되었으며, 이 중 25명이 전후방 폐색이 아닌, 측벽의 좌우 방향 폐쇄 혹은 환상형 폐쇄로 나타났다.²⁷⁾ 게다가, 수술적 치료에 실패한 환자들에게서 행하여진 약물 유도 수면내시경 검사 연구에 따르면, 술 전 약물 유도 수면내시경 검사에서 구인두의 측벽 폐쇄 소견이 수술 실패한 그룹에서 수술 성공 그룹보다 더 유의하게 많은 소견을 보였다.¹⁰⁾ 또 다른 연구에서는, 약물 유도 수면내시경 검사에서 성문상부(supraglottic area)의 폐색이 수술 치료 실패군에서 더 유의하게 많이 관찰되었으며,¹¹⁾ 수술적 치료 실패군에서 연인두의 환상형 폐쇄와 설근부, 후두개의 전후 폐쇄가 더 높은 비율을 나타냈다고 보고한 연구도 있었다.²⁸⁾ 본 연구에서도 50명의 환자들 중 설근부의 비대로 인해 후두개가 후방으로 밀려 상기도가 좁아지는 양상을 보이는 경우도 70%에서 관찰되었으며, 후두개 자체의 지지력이 약해 들숨시 후두개가 기도를 직접적으로 패쇄시키는 양상도 44%에서 관찰되었다.
이번 연구에서 흥미로운 점은 무호흡-저호흡지수에 따른 수면무호흡의 중증도에 따른 약물 유도 수면내시경 검사 결과 비교에서, 중증(severe) 환자군이 중등도(moderate) 환자군보다 설근부에 의한 기도폐쇄가 더 유의하게 많았다는 것이다. 그리고 이러한 차이는 체위 의존성 및 렘수면 의존성 여부와는 관련이 없었다. 이전에 시행된 Rabelo 등²⁴⁾의 연구에서는 연인두 폐쇄가 78%로 가장 많은 비중을 차지하였고, 구인두 폐쇄가 35%, 설근부 41%, 후두개 15% 정도로 보고되었다. 또한, 다른 연구에서는 연인두 폐쇄가 83%, 구인두 7%, 설근부 56%, 후두개 38%로 나타났다.²⁷⁾ 그러나, 본 연구에서는 연인두 폐쇄 100%, 구인두 88%, 설근부 75%, 후두개 44%로 폐쇄부위가 관찰되었고, 이는 이전의 서양(western)에서 시행된 연구와 비교할 때 연인두 폐쇄의 빈도가 높은 것은 서로 비슷하였으나, 설근부 및 후두개의 폐쇄 빈도는 상대적으로 본 연구에서 더 높게 관찰되었다. 이러한 차이는 Choi 등²⁸⁾이 시행한 연구에서도 관찰되는데 연인두와 구인두의 폐쇄는 98%였으며, 하인두의 폐쇄는 89%로 보고하였다.
이처럼 동양인에서 서양인보다 설근부 및 후두개의 폐쇄 빈도가 상대적으로 더 높게 나타나는 이유는 동양인이 상대적으로 왜소(소악증, micrognathia)하고 후방전위(retrognathic)된 하악골 구조를 지니기 때문일 것으로 생각된다. 일본의 한 연구에서는, 일본인이 서양인들보다 비만 비율은 훨씬 낮음에도 수면호흡장애 비율은 서양인들과 유사할 정도로 높은 이유로 상대적으로 작은 일본인의 하악, 하악후퇴를 들었으며,²⁹⁾ 다른 연구에서는 53명의 일본인의 두개 방사선 촬영을 연구하여 서양인보다 체질량지수는 낮지만, 60%의 수면호흡장애 환자에게서 하악왜소 혹은 후퇴로 인해 sella-nasion-supramental angle이 작음을 보고하였다.³⁰⁾ 그러므로, 동양인의 폐쇄성 수면 무호흡증 환자들 중 무호흡-저호흡지수가 높은 환자일수록 설근부를 포함한 하인두 폐쇄의 가능성을 고려하여, 이에 대한 치료 계획을 세우는 것이 효과적일 것으로 생각된다.
요컨대, 임상에서 폐쇄성 수면무호흡증 환자를 치료하는 데 가장 큰 어려움은 지속성 기도양압호흡기는 순응도가 떨어지고, 기존의 수술적 치료법은 그 결과가 만족스럽지 못하다는 데 있었다. 본 연구에 따르면, 폐쇄성 수면무호흡증 환자에게 수술적 치료를 시행하는 경우, 수면다원검사를 통해 환자의 수면의 질 및 특성을 면밀히 파악하는 것과 동시에 술 전 약물 유도 수면내시경 검사를 시행하는 것이 수면무호흡증 환자의 수술 성공률을 높이는 데 효과적일 것으로 생각된다.

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