종 설 J Kor Sleep Soc / Volume 3 / December, 2006 연세대학교치과대학병원구강내과, 턱관절및안면통증클리닉 Efficacy of Mandibular Advancement Device in Management of Obstructive Sleep Apnea Seung Hyun Yoon, D.D.S., Seong Taek Kim, D.D.S., M.S.D. TMJ & Orofacial Pain Clinic, Department of Oral Medicine, Yonsei University Dental Hospital, Seoul, Korea Sleep apnea syndrome is very common breathing disorder, which can cause significant health problem and poor quality of life. Among several treatments of sleep apnea syndrome, oral appliance treatment has been used effectively in some sleep apnea syndrome. Since then, mandibular advancement devices (MAD) have become a common treatment for obstructive sleep apnea (OSA) and are used to increase the caliber of the airway during sleep. Nevertheless, it appears that only a small percentage of patients will quit using a MAD because of temporomandibular joint (TMJ) or masticatory muscle soreness. So patients using MADs must be monitored regularly for ongoing efficacy and for associated complications. In this article, the history of MAD and the efficacy of this appliance for OSA will be discussed. Key Words : Obstructive sleep apnea, Oral appliance, Mandibular advancement devices 서 수면중에발생하는호흡장애는높은이환률과사망률을나타내는심각한건강상의문제를야기할수있다. 가장널리알려진수면중호흡장애에는폐쇄성수면무호흡증후군 (obstructive sleep apnea syndrome, OSA) 과중추성호흡저하 (central hypoventilation), Cheynes-Stokes respiration 등이있다. 이중폐쇄성수면무호흡증후군은가장흔하게발생되는호흡장애이며, 수면중의반복적인상기도폐쇄를특징적으로나타낸다. 수면무호흡증후군환자는일차적인증상으로수면중의잦은각성(arousal) 및저산소혈증(hypoxiemia) 과깨어있는동안과도한졸림증및피 * Address of correspondence SeongTaekkim,DDS,MSD TMJ & Orofacial Pain Clinic, Department of Oral Medicine, Yonsei University Dental Hospital, Seoul, Korea Tel: +82-2-2228-8880 Fax: +82-2-362-8578 E-mail: k8756050@hotmail.com 로, 신경인지적인기능장애(neurocognitive dysfunction) 등을호소하게되며, 또한삶의질과작업능률의감소를나타내기도한다. 폐쇄성수면무호흡증후군의치료로는일반적인치료와특이적인치료가있다. 일반적인치료로는수면전알콜이나진정제의투여중단, 또는체중감량등이있으며, 특이적치료로는연속적기도내양압요법 (continuouspositive airway pressure, CPAP), 구강내장치(oral appliance) 를통한상기도의개방, 수술적인요법등이있다. 현재폐쇄성수면무호흡증후군에가장많이사용되고있고, 가장효과적인치료법은 CPAP 으로알려져있다. 하지만 CPAP 치료를받고있는환자들의약 10~50% 정도가사용시의불편감으로인하여치료를중단하는것으로보고되고있다. 최근에는 CPAP 치료의대안으로, 구강내장치를이용한폐쇄성수면무호흡증후군의치료가각광받고있다. 구강내장치치료는다른치료법들에비하여제작이용이하며환자가받아들이기용이한비침습적, 가역적인치료 74 수면
Figure 1. The soft palatal lift appliance. Figure 4. Mandibular inclined repositioning splint (MIRS). Figure 2. Tongue retaining device (TRD) Figure 5. The Snore Free appliance. Figure 3. Snor-X appliance. Figure 6. Elastomeric sleep appliance. 라는장점을갖는다. 구강내장치에는연구개를들어올려주는연구개거상장치(soft palatal lifter), 혀를전방으로당겨주는혀유지장치 (tongue retaining device, TRD), 하악을전방으로위치시켜주는하악전돌장치 (mandibular advancement device, MAD) 등크게3가지유형이있다 (Figure 1~9). 이들장치는재위치된조직들을안정화시켜주고, 기도의붕괴를막아주며, 특히인두근과이설근 (genioglossus muscle) 의근긴장도를증가시킨다. 이들중현재가장널리사용되고있고, 활발하게연구가진행되고있는유형은하악전돌장치이다. Figure 7. The clasp retained mandibular repositioner. Vol.3, No.2 / December, 2006 75
(A) Figure 8. Modified herbst appliance. (B) (A) Figure 9. Thorton adjustable positioner (TAP) (B) 본 하악전돌장치의역사 구강내장치는 1930년대에 Pierre Robin 에의하여처음으로문헌상에언급되었다. 하지만구강내장치는 1980년대까지폐쇄성수면무호흡증후군의치료법으로널리인정받지못하였다. 이후 1982년에 Cartwright가혀유지장치를이용한폐쇄성수면무호흡증후군의치료에대한연구를발표하였으며,1984년에는하악전돌장치를이용한폐쇄성수면무호흡증후군의치료에대한연구가 7th European Congress of Sleep Research 에발표되었다. 이후폐쇄성수면무호흡증후군의구강내장치치료에대한많은연구들이현재까지활발하게이루어지고있으며, 1995년 American Sleep Disorder Association 에서는상기도수면장애 (upper airway sleep disorders, USDs) 의치료법을제시하면서코골이환자및경미하거나중등도의폐쇄성수면무호흡증후군을보이는환자에서수술이전의치료법으로구강내장치치료를추천하였다. 여러가지형태의구강내장치중, 초기에사용되던연구 개거상장치및혀유지장치는불편감으로인하여현재는널리사용되고있지않으나, 하악전돌장치의경우 CPAP과병용되는등, 다양한형태로개선및발전되어현재까지도널리사용되고있다. 하악전돌장치의특징및작용기전 하악전돌장치는상악과하악치아에각각부착되어, 하악을전방으로위치및유지시켜주는장치이다. 대부분의하악전돌장치는악궁전체의교합면을피개하도록설계되어있으며, 주로투명하고견고한아크릴릭레진및유지력을얻기위한 clasp 로이루어져있다. 하악전돌장치는형태에따라서비조절성의 one-piece 형태및조절성의 two-piece 형태로구분된다. two-piece 형태의하악전돌장치는어느정도의개구및하악의측방운동을허용하며, 주로하악의최대전방이동량의 75% 정도의하악전돌상태로전방이동량을설정하지만환자의치료효과및불편감을고려하여전방이동량을조절할수있다는장점이있다. 하악전돌장치가폐쇄성수면무호흡증후군에작용을나타내는원리는크게 2 가지로추정된다. 첫번째는하악의전 76 수면
방위치를통하여기도의직경이증가되며, 이로인하여흡기시의음압에대한기도의협착저항성이증가한다는이이다. 두부계측방사선촬영술을이용한실험결과, 하악전돌장치를사용한경우구개수와혀의위치가변화되어혀와연구개후방의공간이증가한다는결과가보고되었다. 두번째이은하악의전방이동으로인하여인두의신장이발생하며, 이로인한인두운동체계(Pharyngeal motor system) 가활성화된다는이이다. 인두운동체계가활성화되는경우, 기도의붕괴저항성이증가하여흡기시의음압으로인하여기도가붕괴되어협착되는것이방지되는것으로보인다. 근전도(electromyogram, EMG) 를이용한검사결과하악전돌장치를착용한경우혀의근전도가증가되어있는소견이관찰되었다. 폐쇄성수면무호흡증에대한하악전돌장치의효능 Clark 등(1993) 은중등도에서심도의폐쇄성수면무호흡증을가진 24명의환자에대하여 Herbst-type 의하악전돌장치를사용한뒤, 치료효능및환자의치료협조도를평가하였다. 실험결과, 약 58% 의환자에서호흡장애지표 (respiratory disturbance index, RDI) 가감소하였으며, RDI 는술전 48± 34에서 12± 21로유의할만한감소를나타내었다. 또한 36개월이지난후에도 52% 의환자가여전히하악전돌장치를사용하고있었다. Sj holm 등(1994) 은처음으로하악전돌장치에대한조절된연구(controlled experiment) 를발표하였다. 12명의환자를대상으로하악의최대전방이동량의 50% 로하악을전방이동시키는구강내장치를사용한경우산소불포화도 (oxygen desaturation index, ODI) 가44.7에서29.6으로현저히감소하였으며, 장치를사용하지않은경우에는 44.7에서 40.9 로유의할만한차이를보이지않았다. Clark 등(1996) 은, 23명의폐쇄성수면무호흡증후군환자를대상으로한 CPAP과하악전돌장치의효능에대한비교연구결과를발표하였다. 치료전의평균 Apnea- Hypopnea Index(AHI) 는33.86± 14.30 이었으며, CPAP 을사용한경우 59.5% 가, 하악전돌장치를사용한경우 38.9% 가각각감소하였다. 또한두가지치료모두대조군에비하여 1단계및 2단계수면의유의할만한감소가나타났으며,REM 수면의증가가나타났다. 또한 3~10개월동안실행한전화를이용한추적조사결과,2명의중도포기자를제외한 21 명의환자중, 17명은매일하악전돌장치를사용 하고있었고 2명은턱관절통증으로인해간헐적으로하악전돌장치를사용하고있었으며,1명은 CPAP을사용하고있었으며, 나머지 1 명은두가지모두사용하지않고있었다. 실험결과, 구강내장치치료는대다수의환자에서성공적인치료효과를나타내었으나, 특히심도의환자에서는 CPAP 에비하여낮은효능을나타냈다. Ferguson 등(1996) 은27명의경도및중등도의폐쇄성수면무호흡증후군환자에서비조절성하악전돌장치와 CPAP 의효능에대한비교연구를시행하였다.CPAP을사용한환자의경우약 62% 에서훌륭한치료효능을나타내었으나, 약 38% 의환자에서는협조도를얻지못하였다. 하악전돌장치를사용한환자의경우약 48% 에서치료효능을나타내었으며, 협조도를얻지못한경우는약 24% 였다. 두가지치료모두에서좋은치료효능을보인 7명의환자들중 6명은 CPAP 보다는하악전돌장치를선호하였다. 좀더중등도의폐쇄성수면무호흡증후군환자 25명을대상으로조절성하악전돌장치와 CPAP 을비교한유사한연구(1997) 에서는,CPAP의경우 70% 에서치료효능을나타내었으나 30% 에서는협조도를얻지못하였다. 조절성하악전돌장치의경우55% 에서치료효능을보였으며, 협조도를얻지못한경우는5% 에불과했다. 이러한여러연구결과들을고려하면, 하악전돌장치는경도및중등도의폐쇄성수면무호흡증후군환자에있어서효과적인치료법으로사용될수있으며,CPAP에비하여치료효능은떨어지지만환자의불편감및협조도를고려하였을때,CPAP보다환자들에게더선호되는것으로보인다. 하악전돌장치의비적응증및부작용 하악전돌장치의비적응증으로는, 활성상태인턱관절질환이있는경우, 장치를유지하는데필요한치아가충분하지않은경우, 중등도이상의치주질환이존재하는경우, 하악의최대전방이동량이제한된경우(6 mm 미만) 등이있다. 또한부작용으로턱관절및관련근육, 치아, 구강연조직등의통증및턱관절잡음, 교합의변화및부조화등이있다.Clark 등은(1991), 하악전돌장치를사용한환자들중약 15% 가턱관절및안면부통증으로인하여사용을중단하였다는연구결과를발표하였으며, Nakazawa 등(1992) 에의하면하악전돌장치사용환자들중약 21% 가교합의 불편을호소하였으며, Pancer 등은(1999), 약 32% 의환자 Vol.3, No.2 / December, 2006 77
들이치아의불편감을호소하였다고보고하였다. 이러한부작용을최소화하기위하여, 하악전돌장치치료시신중한환자선정이선행되어야하며, 약 6~12개월간격의주기적인재내원이추천된다. 결 수면무호흡증의구강내장치치료, 특히하악전돌장치치료는수술요법또는연속적기도내양압요법의대체적치료법으로써, 다년간에걸쳐임상적으로개선, 발전되어왔으며, 최소한의불편감및높은치료효과를보이고있다. 현재까지의여러실험결과, 하악전돌장치및연속적기도내양압요법은폐쇄성수면무호흡증후군에대하여유의할만한치료효능을나타내었다. 실험결과에의하면연속적기도내양압요법이하악전돌장치에비하여높은치료효능을가지는것으로보이나, 환자의치료협조도면에서는하악전돌장치가더높은협조도를나타내는것으로보인다. 그러므로폐쇄성수면무호흡증후군의치료에있어서좋은예후를얻기위하여, 환자의협조도및치료효능을고려하여개개인에게적합한치료법을선택하는것이필요할것으로보인다. 또한, 구강내장치의치료효과를극대화하고, 발생되는부작용을최소화하기위하여적절한환자와적절한형태의구강내장치의선택및주기적인관리가필요하며, 시술후에도수면다원검사를통해치료결과를확인하며필요시다른치료법과의병용을시행한다면많은수면무호흡증환자의효과적인치료가이루어질수있을것이다. REFERENCES 1. Robin P. Glossoptosis due to atresia and hypotrophy of the mandible. Am J Dis Child 1934;48:541-547. 2. Cartwright RD, Samelson CF. The effects of a non surgical treatment for obstructive sleep apnea-the tongue retaining device. JAMA 1982;248:705-709. 3. Lowe AA, Ono T, Ferguson KA et al. Cephalometric comparisons of craniofacial and upper airway structure by skeletal subtype and gender in patients with obstructive sleep apnea. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1996;110:653-664. 4. Sakakibara H, Umemoto M, Kuwahara M et al. Treatment of obstructive sleep apnea syndrome with a mandibular positioning device and other nonsurgical modalities. Jpn Thor Dis 1995;33 (suppl):76-84. 5. Ono T, Lowe AA, Ferguson KA et al. The effect of the tongue retaining device on awake genioglossus muscle activity in patients with obstructive sleep apnea. Am J Orthod Dentofacial orthop 1996;110:28-35. 6. Neda Mohsenin et al. The role of oral appliances in treating obstructive sleep apnea. JADA, 2003;134:442-4499. 7. Clark GT, Arand D, Chung E, Tong D. Effect of anterior mandibular positioning on obstructive sleep apnea. Am Rev Respir Dis 1993; 147:624-629. 8. Clark GT, Kobayashi H, Freymiller E. Mandibular advancement and sleep disordered breathing. Calif Dental Assoc J 1996;24: 49-61. 9. Clark GT et al. Mandibular advancement devices and sleep disordered breathing. Sleep Medicine Reviews 1998;2:163-174. 10. Clark GT, Shon JW, Hong CN. Treating obstructive sleep apnea and snoring: assessment of an anterior mandibular positioning device. JADA 2000;131:765-771. 11. Sjöholm TT, Polo OJ, Rauhala ER et al. Mandibular advancement with dental appliances in obstructive sleep apnoea. JOralRehabil 1994;21:595-603. 12. Clark Gt, Blumenfeld I, Yoffe N et al. A crossover study comparing the efficacy of continuous positive airway pressure with anterior mandibular positioning devices on patients with obstructive sleep apnea Chest. 1996;109;1477-1483. 13. Ferguson KA, Ono T, Lowe AA et al. A randomized crossover study of an oral appliance vs nasal-continuous positive airway pressure in the treatment of mild-moderate obstructive sleep apnea. Chest. 1996;109:1269-1275. 14. Ferguson KA, Ono T, Lowe AA et al. A short-term controlled trial of an adjustable oral appliance for the treatment of mild to moderate obstructive sleep apnoea. Thorax 1997;52:362-368. 15. Nakazawa Y, Sakamoto T, Yasutake R et al. Treatment of sleep apnea with prosthetic mandibular advancement. Sleep 1992;15: 499-504. 16. Natsumi S, Nishigawa K, Williams AJ et al. Effect of jaw position and posture on forced inspiratory airflow in normal subjects and patients with obstructive sleep apnea. Chest 1996;109:1484-1489. 78 수면