ORIGINAL ARTICLE J Korean Sleep Res Soc 21;7:37-42 ISSN 1738-68X Influences of the Revised American Academy of Sleep Medicine Criteria for Scoring Apnea and Hypopnea on the Apnea-Hypopnea Index Cheon Sik Kim 1, Sang-Ahm Lee 1, Min Ju Kim 1, Eun Mi Lee 1, Yong Seok Lee 1, Yoo-Sam Chung 2 and Woo Sung Kim 3 1 Departments of Neurology, 2 Otolarygology, 3 Pulmonary and Critical Medicine, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, Seoul, Korea 개정된미국수면의학회판독기준이무호흡및저호흡지수에미치는영향 김천식 1, 이상암 1, 김민주 1, 이은미 1, 이용석 1, 정유삼 2, 김우성 3 울산대학교의과대학서울아산병원신경과학교실, 1 이비인후과학교실, 2 호흡기내과학교실 3 Received August 18, 21 Revised September 2, 21 Accepted September 2, 21 Address for correspondence Sang-Ahm Lee, MD, PhD Department of Neurology, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, 86 Asanbeongwon-gil, Songpa-gu, Seoul 138-736, Korea Tel: +82-2-31-3445 Fax: +82-2-474-4691 E-mail: salee@amc.seoul.kr Objectives: The definition of accurate recording and measuring of sleep related obstructive breathing events are clinically critical as a base for quantifying disease severity in obstructive sleep apnea (OSA) syndrome. The aim of the study was to compare apnea and hypopnea indices using different scoring recommendations. Methods: We retrospectively selected total 6 patients who were diagnosed with OSA syndrome. All sleep-related parameters including apnea index, hypopnea index, and apnea-hypopnea index (AHI) were measured by two different criteria; 1999 Chicago criteria and 27 American Academy of Sleep Medicine (AASM) criteria for scoring respiratory events. Results: Apnea index and AHI by Chicago criteria were significantly higher than those by AASM criteria (mean 21./hr vs. 15.1/hr, p<.1; mean 36.8/hr vs. 29.4/ hr, p<.1, respectively). But hypopnea index was not different between two criteria. Bland-Altman plots demonstrated a median (5th, 95th percentiles) reduction of 6.1/h (.16, 2.57) when comparing AHI by AASM criteria to AHI by Chicago criteria. Conclusions: Our results suggested that AASM criteria intended to diagnose more confirmative OSA patients than Chicago criteria. Updated criteria may be stricter but possibly rule out mild OSA patients. J Korean Sleep Res Soc 21;7:37-42 Key Words: 1999 Chicago criteria, 27 AASM criteria, Apnea-hypopnea index, Obstructive sleep apnea. 서론 폐쇄성수면무호흡 (obstructive sleep apnea, OSA) 은수면다원검사상상기도폐쇄로 1초이상호흡이멈추는것을말하며, 이러한 OSA를주증상으로하는 OSA증후군은주간이나야간에수면무호흡과관련된임상증상이있으면서수면다원검사에서무호흡-저호흡지수 (apnea-hypopnea index, AHI) 가시간당 5 이상일때진단할수있다. 1 OSA증후군은그유병률이전인구의약 9~15% 로흔한질환이며, 2 최근비만인구가증가하면서점차그유병률이증가하고있어 OSA 증후군의중요성이커지고있는추세이다. 3,4 따라서좀더명확한판독기준을통해 OSA를진단하고치료하고자 하는요구가대두되었으며, 이에따라 27년미국수면의학회 (American Academy of Sleep Medicine, AASM) 에서는새로운진단기준을제시하게되었다. 이에본저자들은기존에사용하던무호흡및저호흡판독기준에비해개정된미국수면의학회판독기준이무호흡-저호흡지수에얼마만큼의영향을미치는지파악하고자하였다. 대상및방법 대상 26년 3월부터 27년 1월까지코골이및수면무호흡으로내원하여수면다원검사를시행한환자중 27년미 Copyright 21 Korean Sleep Research Society 37
Influences of the Revised AASM Criteria for Scoring Apnea and Hypopnea 국수면의학회에서발표한무호흡및저호흡판독에대한권장기준으로 AHI가시간당 5 이상인성인환자를연구대상으로하였다. AHI의중증도에따라대상환자를 AHI가시간당 5에서 15 미만, 15 이상 3 미만, 그리고 3 이상인환자, 세군으로나누어각환자군당 2명씩무작위선정하였다. 나이가 18세이하이거나, 중추성수면무호흡증후군또는내외과적으로심한질환이동반된환자는연구에서제외하였다. 수면다원검사수면단계측정을위해 4개채널의뇌파, 2개채널의안전도, 한개채널의턱밑근전도를시행하였다. 무호흡과저호흡측정을위한호흡센서로는온도감지센서와비강공기압센서를동시에사용하였고, 호흡에따른흉복부의움직임을관찰하기위해흉부및복부에호흡벨트를착용하였다. 심전도, 하지근전도, 산소포화도, 코골이및자세위치 (body position) 등을동시에기록하였다. 무호흡및저호흡판독무호흡및저호흡의판독은미국수면학회수면다원검사보드를가지고있는숙련된 2명의임상병리사가담당하였다. 본검사실에서는개정된 AASM 기준이발표되기전까지시카고기준에따라판독할때호흡측량센서로비강공기압센서를기본으로하였지만, 구강호흡에대비하기위해온도감지센서를함께부착하여무호흡의판정에참고하였다. 따라서본검사실의이전판독결과에는, 비록비강공기압센서를사용하여판독하였으나, 함께사용한온도감지센서의영향을배제할수없었기때문에, 본연구를위해수면다원검사의호흡사건지수를다시판독하였다. 판독에사용한기준은다음과같다. 개정된 27년미국의학회권장기준무호흡은온도감지센서에서최소 1초이상공기의흐름이 9% 이상감소된경우로정의하였다. 저호흡은비강공기압센서에서최소 1초이상호흡량이 3% 이상감소하고동시에 4% 이상혈중산소포화도가감소된경우로정의하였다. 5 기존의 1999년시카고기준무호흡은비강공기압센서에서최소 1초이상공기의흐름이 9% 이상감소된경우로정의하였다. 저호흡은비강공기압센서에서 1) 최소 1초이상호흡량의 5% 이상감소한경우, 2) 최소 1초이상명확한호흡량감소가동반되면서 3% 이상혈중산소포화도가감소한경우또는각성이동반되는경우등으로판독하였다. 1 통계분석대상자의일반적특징및수면다원검사에서의수면관련변수, 그리고각판독기준에따른무호흡, 저호흡, 무호흡- 저호흡지수등의비교는 ANOVA를사용하여분석하였다. Scatter plots와 Bland-Altman plots를통하여두판독기준의무호흡, 저호흡, 및무호흡-저호흡지수의관련성과일치도를분석하였다. 관련성의강도는 Spearman rank test을통하여두기준의상관관계를분석하였다. 통계처리는 SPSS version 13.(SPSS Inc, Chicago, IL, USA) 을사용하였다. 결과 대상자의일반적특징각환자군별특징과수면다원검사에서의수면관련변수는 Table 1과같다. 수면1단계의비율은 AHI가높은군에서유의하게높았고 (p=.5), REM 수면의비율은 AHI가높은군에서유의하게낮았다 (p=.4). 각판독기준에따른무호흡, 저호흡, 및무호흡- 저호흡지수비교두가지판독기준에따른무호흡, 저호흡및무호흡-저호흡지수의차이는 Table 2와같다. 무호흡지수의판독결과를보면, 전체환자에서 1999년시카고기준에의한무호흡지수는평균 21.로 27년 AASM 기준에의한무호흡지수평균 15.1보다높았으며, 이는통계적으로유의한차이였다 (p<.1). 또한 OSA 중증도에따라세군으로나누어무호흡지수의판독결과를보았을때도전체환자군과같은결과를보였다 (Table 2). 저호흡지수의판독결과를보면, 전체환자에서 1999년시카고기준에의한저호흡지수는평균 14.1로 27년 AASM 기준에의한저호흡지수평균 12.6보다높았으나, 이는통계적으로유의하지는않았다 (p=.79). OSA 중증도에따라세군으로나누어보았을때, 경증및중등도의 OSA 환자군에서는 1999년시카고기준에의한저호흡지수가 27년 AASM 기준에의한저호흡지수보다통계적으로유의하게높았으나, 중증의 OSA 환자군에서는양판독기준간에저호흡지수에차이가없었다. 무호흡-저호흡지수의판독결과를보면, 전체환자에서 1999 년시카고기준에의한 AHI는평균 36.8로 27년 AASM 기준에의한 AHI 평균 29.4보다높았으며, 이는통계적으로유의한차이였다 (p<.1). 또한 OSA 중증도에따라세군으로나누어 AHI의판독결과를보았을때도전체환자군과같은결과를보였다 (Table 2). 38
Kim CS et al. Table 1. Summary of patient characteristics and polysomnographic findings Mild OSA* (n=2) (mean±sd) Moderate OSA* (n=2) (mean±sd) Severe OSA* (n=2) (mean±sd) Sex (M/F) 18/2 17/3 2/ ns Age (year) 47.3±15.3 51.1±8.2 44.8±9.9 ns BMI (kg/m 2 ) 25.5±3.4 25.4±2.6 26.9±3.3 ns ESS 9.7±4.4 8.5±5.6 11.4±4.5 ns PSQI 8.±3.74 6.4±2.7 7.7±2.3 ns Total sleep time (min) 353.7±41.6 355.6±35.4 351.6±46.9 ns Sleep efficiency (%) 88.7±11. 9.2±9.4 9.3±11.5 ns WASO (min) 36.6±44.8 3.1±34.5 27.9±44.3 ns Stage N1 (%) 2.1±1.8 28.6±14. 34.9±15.7.5 Stage N2 (%) 62.3±1.6 57.8±12.3 57.7±14.4 ns Stage N3 (%) 2.2±4.5.7±2.3.2±1. ns Stage REM (%) 15.2±5.6 12.7±6.5 9.2±4..4 p value *severity of obstructive sleep apnea was graded by new AASM criteria. SD: standard deviation, OSA: obstructive sleep apnea, BMI: Body Mass Index, ESS: Epworth Sleepiness Scale, PSQI: Pittsburgh Sleep Quality Index, WASO: wake after sleep onset, REM: rapid eye movement, ns: nonsignificant, AASM: American Academy Sleep Medicine Table 2. Respiratory event indexes using different scoring criteria Patient group 1999 Chicago (mean±sd) 27 AASM (mean±sd) p value Apnea index Total (n=6) 21.±2.8 15.1±18.4 <.1 Mild* (n=2) 5.7±4.1 2.8±2.2.2 Moderate* (n=2) 14.2±6.3 9.9±6.9 <.1 Severe* (n=2) 43.2±21.8 32.7±21.9 <.1 Hypopnea index Total (n=6) 14.1±7.8 12.6±9.2.79 Mild (n=2) 9.6±3.8 6.1±2.9.4 Moderate (n=2) 14.±4.6 11.6±5.2.39 Severe (n=2) 18.6±1.6 2.±11.1.456 Apnea-hypopnea index Total (n=6) 36.8±23.9 29.4±23.6 <.1 Mild (n=2) 15.8±4.4 9.4±2.3 <.1 Moderate (n=2) 28.9±5.1 22.2±5.1 <.1 Severe (n=2) 65.7±18.1 56.6±21.1 <.1 *severity of obstructive sleep apnea was graded by new AASM criteria. AASM: American Academy Sleep Medicine, SD: standard deviation 두판독기준에따른 OSA 중증도변화 27년 AASM 권장기준으로판독했을때경증의 OSA 환자는 1999년시카고기준에따르면 35% 의환자만이경증에머물고, 65% 의환자는중등도군으로분류되었으며, AASM 기준에의한중등도의 OSA 환자는시카고판독기준으로는 65% 가동일하게중등도에머물고, 35% 의환자는중증으로재분류되었다 (Table 3). 두판독기준에따른무호흡, 저호흡, 및무호흡-저호흡지수간의일치도두판독기준에따른무호흡지수간의상관관계는 r=.943, 저호흡지수 r=.623, 그리고무호흡-저호흡지수간의상관관계는 r=.929로무호흡지수및무호흡-저호흡지수에서강력한상관관계를보였다 (Fig. 1). Bland-Altman plots 에서각지수간의일치도분석을보면, 27년 AASM 권장기준을 1999년시카고기준과비교했을때, 무호흡지수와무호흡-저호흡지수가중앙값 (5백분위수, 95 백분위수 ) 으로각각시간당 4.81(.15, 17.8), 6.1(.16, 2.57) 이감소하였다 (Fig. 2). 저호흡지수의경우에는각판독기준에따른차이가중앙값 (5백분위수, 95 백분위수 ) 으로볼때시간당 1.2(-1.89, 11.6) 로무호흡지수나무호흡-저호흡지수와같이감소하는양상을보이지않았다. www.sleepnet.or.kr 39
Influences of the Revised AASM Criteria for Scoring Apnea and Hypopnea 고 찰 폐쇄성수면무호흡증후군을진단할때무호흡 - 저호흡지 수만으로결정하는것은아니지만, 무호흡 - 저호흡지수가 OSA 증후군의여러측면을반영하고있고, OSA 의유병률을측정 하는데사용되고, OSA 의중증도를분류하며, 치료방식을결 정하는데기여하기때문에무호흡 - 저호흡지수는유용하게 그리고광범위하게사용되고있다. 그런데본연구결과, 개 정된 AASM 권장기준으로수면다원검사를판독했을때기 존의시카고기준에비해무호흡지수와무호흡 - 저호흡지수 Table 3. Comparison of severity of obstructive sleep apnea according to the different scoring rules 27 AASM criteria 1999 Chicago criteria Mild Moderate Severe Mild (n=2) 7 (35%) 13 (65%) Moderate (n=2) 13 (65%) 7 (35%) Severe (n=2) 2 AASM : American Academy Sleep Medicine 가현저히감소하고, 저호흡지수는별차이가없었다. 이러한결과는무호흡-저호흡지수가판독기준에따라상당한차이를보일수있다는것을증명해주고있으며, 이를통해기존의시카고기준에따라판독한무호흡-저호흡지수와개정된 AASM기준에따라판독한결과를상호비교할수있게되었다. 기존의시카고판독기준과비교했을때개정된 AASM 기준의가장큰특징은각각의호흡사건지수 (respiratory events index) 를판독할때사용하는호흡측량센서를규정하고있다는점이다. 즉, 기존의시카고기준에서는호흡측량센서의종류를규정하고있지않으나, 개정된 AASM 기준에서는무호흡을판독할때는온도감지센서를사용하고, 저호흡을판독할때는비강공기압센서를사용하도록권고하고있다. 1,5 만약호흡사건측정에비강공기압센서만을사용한다면구강호흡때호흡을감지할수없어서, 즉온도감지센서를사용하는경우에는코호흡과구강호흡을함께측정할수있어서구강호흡때명확히호흡을감지할수있지만, 비강공기압센서로는구강호흡을감지할수없기때문에수 1 r=.943 5 r=.623 8 4 AI revised AASM (/h) 6 4 HI revised AASM (/h) 3 2 2 1 2 4 6 8 1 AI Chicago (/h) 1 2 3 4 5 HI Chicago (/h) 12 r=.929 1 AHI revised AASM (/h) 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 AHI Chicago (/h) Fig. 1. Scatter plots campared respiratory event indexes between AASM criteria and Chicago criteria. All correlations are significant at the.1 level (one tailed). AI revisedaasm(/h): Apnea Index by 27 American Academy Sleep Medicine Criteria, AIChicago (/h): Apnea Index by Chicago Criteria, HI revisedaasm (/h): Hypopnea Index by 27 American Academy Sleep Medicine Criteria, HIChicago (/h): Hypopnea Index by Chicago Criteria, AHI revisedaasm (/h): Apnea-Hypopnea Index by 27 American Academy Sleep Medicine Criteria, AHIChicago (/h): Apnea-Hypopnea Index Chicago Criteria. 4
Kim CS et al. 2 2 ΔAI (/h): AI revised AASM -AI Chicago 1-1 ΔHI (/h): HI AASM -HI revised Chicago 1-1 -2-2 2 4 6 8 1 Apnea index 1 2 3 4 Hypopnea index 3 ΔAHI (/h): AHI revised AASM -AHI Chicago 2 1-1 -2-3 2 4 6 8 1 Apnea-hyponea index Fig. 2. Bland-Altman plots illustrated agreement between respiratory event indexes by AASM criteria and Chicago criteria. Thick solid line represents medan difference. Thin solid lines represent 5th and 95th percentiles. AI (/h): AI revisedaasm-aichicago: the difference between AI revisedaasm and AIChicago, HI (/h): HI revisedaasm-hichicago: the difference between HI revisedaasm and HIChicago, AHI (/h): AHIAASM-AHIChicago: the difference between AHIAASM and AHIChicago. 면다원검사상무호흡의가양성을초래할소지가있다. 1 이러한가양성결과를방지하기위해서새로운 AASM 기준에서는무호흡을측정하는데온도감지센서를사용할것을권한다. 본연구결과, 개정된 AASM 권장기준으로판독했을때시카고기준에비해무호흡지수가낮게나온것은사용한호흡측량센서와관련이있다. AASM 권장기준에따라판독할때는온도감지센서를사용하는데, 위에서언급한것과같이, 온도감지센서는구강호흡으로인한가양성을예방할수있고, 1 또한호흡을감지하는민감도가비강공기압센서에비해현저히높아서수면다원검사의무호흡양성판독을줄이기때문이다. 무호흡지수의결과와는달리, 각판독기준에따라저호흡지수는전체적으로볼때통계적으로유의한차이가없었다. 이러한본연구결과는심한 OSA 환자군에서양기준간에저호흡지수의차이가전혀없었기때문에초래된것으로생각된다. 즉, 중증의 OSA 환자군에서시카고기준의무호흡지수는개정된 AASM 권장기준의무호흡지수에비해시 간당평균 1 이상높게나왔는데, 이러한무호흡지수간의큰격차가저호흡지수간의차이에영향을주었을것이라생각된다. 또한시카고기준에서는저호흡으로판독될수있는호흡사건이개정된 AASM 권장기준에서는혈중산소포화도 4% 감소라는기준을만족시키지못해저호흡으로판독되지못하고호흡사건관련각성 (respiratory events related arousal, RERA) 으로판독될수있는점도고려되어야한다. 5,6 본연구의저호흡지수에관련된결과는이전의보고와차이가있다. Ruehland 등은저호흡판독기준에따라무호흡-저호흡지수에미치는영향을살펴보았는데, 개정된AA- SM 권장기준의시간당중앙값저호흡지수 2.2에비해시카고기준의저호흡지수가 16.3으로현저히높았다. 본연구에서도경증및중등도 OSA 환자군에서는시카고기준의저호흡지수가개정된 AASM 권장기준의것보다통계적으로유의하게높았으나, 그차이가 Ruehhand 등의연구에서관찰되는것만큼크지않았다. 이러한결과의차이는각연구에서사용한센서의차이로인한것으로사료된다. Ruehland 등의연구에서는무호흡과저호흡의판독에서모두 www.sleepnet.or.kr 41
Influences of the Revised AASM Criteria for Scoring Apnea and Hypopnea 비강공기압센서만을사용하였던반면에, 본연구에서는시카고기준에서는비강공기압센서를, 개정된AASM 기준에서는온도감지센서를사용하였다. 따라서본연구대상중 OSA 가심한환자들은상당수의호흡사건이시카고기준의무호흡으로빠져나가기때문에이와같은결과를초래했을가능성이있다. 저호흡을평가하는개정된 AASM 기준에는권장기준과대체기준 2가지가있다. 권장기준은본연구에서저호흡을판독하는데사용한기준으로서, 최소 1초이상호흡량이 3% 이상감소하고동시에 4% 이상혈중산소포화도가감소된경우이다. 대체기준은최소 1초이상호흡량이 5% 이상감소와동시에 3% 이상혈중산소포화도가감소된경우또는최소 1초이상호흡량감소와관련하여각성이동반될때이다. Ruehhand 등의연구결과, 권장기준을만족하면서대체기준을만족하지못하는경우가드물기때문에이들기준의차이는무호흡-저호흡지수에큰영향을미치지않을것이라기술하였다. 본연구의제한점으로는판독자간의일치도를계산하지못했다는것이다. 비록미국수면학회수면다원검사보드를갖고있는숙련된임상병리사라하여도판독자간 (inter-scorer) 의또는판독자내 (intra-scorer) 신뢰도를측정하지못했다는것은이연구의제한점이될것이다. 결론적으로본연구를통해기존의시카고기준에비해새 로운 AASM 의권장기준에의한 OSA 의진단이무호흡 - 저 호흡지수와질환의중증도를판별함에있어서더욱엄격하 게강화된것임을확인하였다. REFERENCES 1. Sleep-related breathing disorders in adults: recommendations for syndrome definition and measurement techniques in clinical research. The Report of an American Academy of Sleep Medicine Task Force. Sleep 1999;22:667-689. 2. Ferini-Strambi L, Fantini ML, Castronovo C. Epidemiology of obstructive sleep apnea syndrome. Minerva Med 24;95:187-22. 3. Young T, Skatrud J, Peppard PE. Risk factors for obstructive sleep apnea in adults. JAMA 24;291:213-216. 4. Lopez-Jimenez F, Sert kuniyoshi FH, Gami A, Somers VK. Obstructive sleep apnea: implications for cardiac and vascular disease. Chest 28; 133:793-84. 5. Iber C, Ancoil-Israel S, Chesson AL, Quan SF. The AASM manual for the scoring of sleep and associated event: rules, terminology and technical specifications. Westchester, IL: American Academy of Sleep Medicine, 27. 6. Ruehland WR, Rochford PD, O Donoghue FJ, Pierce RJ, Singh P, Thornton AT. The new AASM criteria for scoring hypopneas: impact on the hypopnea index. Sleep 29;32:15-157. 7. Kim JE. Diagnosis of obstructive sleep apnea syndrome. J Korea Sleep Research Soc 26;1:29-33. 8. Redline S, Kapur VK, Sanders MH, et al. Effects of varying approaches for identifying respiratory disturbances on sleep apnea assessment. Am J Respir Crit Care Med 2;161:369-374. 9. Yun CH. Diagnosis and treatment of obstructive sleep apnea syndrome. J Korea Sleep Research Soc 24;1:34-4. 1. Sériès F, Marc I. Nasal pressure recording in the diagnosis of sleep apnoea hypopnoea syndrome. Thorax 1999;54:56-51. 42