Obstructive Sleep Apnea Syndrome As a Risk Factor of Subclinical Cerebrovascular Damages

Abstract

최근 다수의 연구에서 폐쇄성수면무호흡증(obstructive sleep apnea, OSA)은 뇌경색의 위험인자일 가능성이 제기되고 있다. 본 연구에서는 이화여대 부속병원에 내원한 임상적으로 뇌경색의 증상이 없는 수면무호흡증 환자를 대상으로 설문과 수면다원검사, 뇌영상 검사를 통해 1)무증상 뇌혈관병변과 발생과 수면무호흡증과의 상관관계, 2)대뇌백질변성과 수면무호흡증과의 상관관계, 3)수면무호흡증의 중증도에 따른 무증상 뇌혈관 병변의 빈도 차이를 확인해보기로 하였다. 대상자들은 과거력, 병력, 평소 수면 습관 및Stanford sleepiness scale (SSS), Epworth sleepiness scale (ESS), Beck depression inventory (BDI)를 포함한 수면설문지를 작성하였다. 이와 함께 수면다원검사를 시행하여 무호흡-저호흡지수(apnea-hypopnea index, AHI)와 수면 중 최저산소포화농도, 각성지수(arousal index, AI), 산소비포화지수(oxygen desaturation index, ODI)를 포함한 여러 수면 변수를 측정하였다. 또한 뇌영상을 통해 무증상 뇌혈관병변의 유무를 판별하였고, 병변이 있을 경우 열공경색과 대뇌백질변성여부를 확인하였고, 고지혈증 및 응고장애에 대한 진단의학적 검사도 함께 시행하였다. 대상군은 무증상 뇌혈관병변이 있는 군(subclinical cerebrovascular damage group, SC group)과 무증상 뇌혈관병변이 없는 군(non-subclinical cerebrovascular damage group, Non-SC group)으로 분류하여 비교하였다. 또한, SC군 중에서 대뇌백질병변이 있는 군(white matter changes without lacunar infarction, WMC(+))을 따로 분류하여 병변이 없는 군(Non-SC group)과 함께 비교하였다. 수면무호흡증의 중증도와 무증상 뇌혈관병변의 상관관계를 살펴보기 위해 AHI를 15를 기준으로 나누어 경도의 수면무호흡군(5<AHI<15, mild OSA group)과 중등도 이상의 수면무호흡군(15≤AHI, moderate to severe OSA group)으로 나누어 분석해보았다. 전체 55명(SC군 26명, Non-SC군 29명)의 수면무호흡증 환자가 연구에 참여하였으며, 이들의 평균 연령은 54.5±9.78세였다. SC군과 Non-SC군 간에 고혈압, 고지혈증, 흡연여부, 당뇨, 체지방지수, 목둘레 길이는 차이를 보이지 않았다. 그러나, AHI는 SC군에서는 39.0±20.6, Non-SC군에서는 24.5±9.6로 SC군에서 높았다(p=0.004). 수면 중 최저산소포화농도는 SC군에서는 80.7±9.1, Non-SC군에서는 87.4±4.2으로 Non-SC군보다 낮았다(p=0.001). Total AI (p=0.001)와 respiratory AI (p=0.008), ODI(p=0.045)는 SC군에서 더 높았다. 대뇌백질변성이 있는 환자(WMC(+) group, 20명)와 무증상 뇌혈관병변이 없는 환자(Non-SC group, 29명)로 나누어 비교하였다. WMC(+)군의 평균연령은 58.9±11.5세, Non-SC 군의 평균연령은 52.9±8.2세로 WMC(+)군에서 평균연령이 더 높았다(p=0.018). 그 외 두 군간에 고혈압, 고지혈증, 흡연 여부, 당뇨, 체지방지수는 유의한 차이를 보이지 않았다. Total AHI는 WMC(+)군에서는 40.5±24.9, Non-SC군에서는 21.9±16.4로 WMC(+)군에서 더 높았고(p=0.012), 수면 중 최저산소포화농도는 WMC(+)군에서는 79.7±9.9, Non-SC군에서는 87.4±4.2으로 WMC(+)군에서 더 낮게 나타났다(p=0.001). Total AI (p=0.001)와 respiratory AI (p=0.008), ODI(p=0.045)는 WMC(+)군에서 더 높았다. 나이, 고혈압, 당뇨, 흡연, 고지혈증과 함께 AHI를 이용하여 로지스틱 회귀분석을 시행한 결과, 본 연구집단에서는 15이상으로 증가한 AHI는 대뇌백질병변의 발견 가능성에 대한 독립적인 예측인자였다(OR=7.227, 95% C.I.;1.071-48.755). AHI 15를 기준으로 경도의 수면무호흡군(5≤AHI<15)과 15이상인 중등도 이상의 수면무호흡군(15≤AHI)을 나누어 분석해보았는데, 경도군에서는 14.3%, 중등도 이상의 군에서 는 58.5%의 무증상 뇌혈관병변이 관찰되었다(p=0.004). Total AI (p=0.001)와 respiratory AI (p<0.001)는 WMC(+)군에서 더 높았다. ODI(p=0.106)는 두 군간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 기존에 알려진 나이, 고혈압, 당뇨, 흡연, 고지혈증과 함께 AHI를 이용하여 로지스틱 회귀분석을 시행한 결과, 본 연구집단 내에서는 15이상의 AHI는 무증상 뇌혈관병변의 발생에 대한 독립적인 예측인자로 볼 수 있었다(OR=8.959, 95% C.I.; 1.386-57.911, p=0.021). 본 연구 결과 수면무호흡증과 무증상 뇌혈관병변 사이에는 상관성이 있으며, 특히 AHI가 15이상인 중등도 이상의 수면무호흡증이 무증상 뇌혈관병변과 대뇌백질변화의 독립적인 위험인자로서의 가능성이 있는지 살펴보았다. 이러한 연구결과는 수면무호흡증이 뇌경색의 위험인자일 가능성과 함께 교정 가능한 위험인자일 가능성을 시사한다.;Background and Objectives: Obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome has been reported to play a part in the occurrence of ischemic stroke. The aim of this study is to investigate the prevalence and relationship of subclinical cerebrovascular damages in patients with OSA (obstructive sleep apnea). Methods: Fifty five patients has been enrolled, who were diagnosed with OSA using nocturnal polysomnogram (PSG). The patients filled out the sleep questionnaire including the Epworth sleepiness scale (ESS), Stanford sleepiness scale (SSS) and Beck depression index (BDI). All of them had brain MRI or CT, and laboratory tests including lipid and coagulation profile. We analyzed the difference of body mass index (BMI), neck circumference (NC), blood pressures checked at the night of PSG, other vascular risk factors and sleep parameters including apnea-hypopnea index (AHI), respiratory disturbance index (RDI), oxygen desaturation index (ODI), arousal index (AI), lowest oxygen saturation during sleep and sleep architectures between OSA patients with and without subclinical cerebrovascular damages, and also with and without white matter changes without lacunar infarction. We also compared between subgroups of patients with mild OSA (?5<AHI<15) and with moderate to severe OSA (AHI≥15). Results: Among 55 patients (mean age 54.5?9.8, 37 male), 26 had subclinical cerebrovascular damages (SC group) while the other 29 did not (non-SC group). There were no difference in BMI (26.2?3.1kg/m2 vs. 25.2?2.1kg/m2, p=0.285) or NC (39.2?4.1cm vs. 38.1±3.2cm, p=0.289). Patients in SC group showed significant increased AI (40.2?19.6% vs. 24.6±9.1%, p=0.001) and ODI (26.3?22.7% vs. 12.7 13.5%, p = 0.045) compared with non-SC group. Among 49 patients who did not have lacunar infarctions, 20 had white matter changes (WMC(+) group), while the other 29 did not have any lesions (Non-SC group). There were significant differences in age (58.9±11.5 vs. 52.9±8.2, p=0.018), AHI (40.5±24.8 vs. 21.9±16.4, p=0.012), AI (41.2?20.0% vs. 24.6±9.1%, p=0.001) and ODI (30.0?23.2% vs. 12.7±13.5%, p=0.013). AHI has high odds ratio and significance by binary logistic regression test (odds ratio=7.227, p=0.042), but age has not (odds ratio=3.492, p=0.104). Moderate to severe OSA group showed more frequent subclinical cerebrovascular damages (58.5% vs. 14.3%, p=0.004) and white matter changes than mild OSA group. The lowest oxygen saturation was lower in moderate to severe OSA group than mild (82.4?8.0% vs. 89.6?2.8%, p<0.001). Sleep architectures revealed decreased stage 2 (38.7?14.0% vs. 48.9?12.0%, p=0.015) and increased stage 1 (35.8?17.6% vs. 18.3?6.7%, p<0.001), AI (35.5?17.4% vs. 20.5?7.6%, p=0.001) and RDI (26.5?18.6% vs. 6.8?4.8%, p<0.001) compared with mild OSA group. AHI has highest odds ratio and significance by binary logistic regression test (odds ratio=9.146, p=0.018). Conclusion: OSA contributes to occurrence of subclinical cerebrovascular damages, including white matter changes. Moderate to severe OSA contributes to occurrence of subclinical cerebrovascular damages, associated with oxygen desaturation and nocturnal sleep disruption.