Upper airway myofunctional exercise: a systematic review

수미 오; 진형 김; 석현 김; Su-mi Oh; Jin-Hyeong Kim; Seok-Hyun Kim

doi:10.5124/jkma.2019.62.4.224

Abstract

Upper airway myofunctional exercise is a training technique for patients with obstructive sleep apnea involving isotonic and isometric exercises of the upper airway muscles involved in obstructive sleep apnea designed to strengthen upper airway myofunction and improve patients' symptoms. The objective of this review was to evaluate the safety and effectiveness of upper airway myofunctional exercise. A literature search was conducted using 8 Korean databases, Medline, Embase, and the Cochrane Library. Of the 197 articles that were initially identified, 8 studies were included in this review. The results show that upper airway myofunctional exercise improved the apnea-hypopnea index in adult patients, and that it led to improvements in symptoms and upper airway myofunction when administered alone or after adenoidectomy in pediatric patients. On the basis of the current data, upper airway myofunctional exercise can be considered a safe and effective technique for patients with obstructive sleep apnea.

서론

1. 연구의 필요성

상기도 근기능 운동은 폐쇄성 수면무호흡증 환자를 대상으로 폐쇄성 수면무호흡증에 관련된 상기도 근육의 등장성, 등척성 운동을 교육함으로써 상기도 근기능을 강화 및 폐쇄성 수면무호흡증 증상을 개선시키는 기술이다. 폐쇄성 수면무호흡증은 전 인구에서 2–4%, 우리나라에서는 3.2–4.5%의 빈도로 나타나는 매우 흔한 질병으로[1], 수면 동안 반복적으로 발생하는 상기도 폐색이 특징적이며, 수면부족, 주간졸림증, 삶의 질 저하, 가족 간의 갈등 증가 등 여러 문제를 발생시킬 수 있어 적절한 치료가 필요하다[2].

폐쇄성 수면무호흡증의 내과적 치료로는 체중감량, 운동 및 금주와 같은 행동요법과 양압기 치료, 약물요법 등이 있다. 이 중 양압기 치료는 폐쇄성 수면무호흡증의 주된 치료방법이지만 피부발적 및 손상, 폐쇄공포증 등이 발생할 수 있고, 약물요법에 대해서는 아직 효능이 입증되지 않았다[3].

이에 긍정적인 치료효과와 재발방지를 위한 치료법들이 제안되고 있으며, 상기도 근기능 운동도 그 중 하나이다. 본 연구는 현재 건강보험요양급여비용 목록에 등재되어 있지 않은 신의료기술인 상기도 근기능 운동에 대해 체계적 문헌고찰을 시행하고 임상 전문가와의 논의를 통해 동 기술의 안전성과 유효성을 평가하였다.

2. 상기도 근기능 운동

무호흡 환자에서 흔히 관찰되는 연구개와 구개수의 비후, 구개편도와 혀의 비대 등은 인두기도의 구조적인 협착을 일으켜서 흡기 시 더 높은 흉곽 음압이 요구되며, 이에 덧붙여 상기도 확장근의 긴장도가 떨어지면 상기도 폐쇄가 더욱 촉진된다[4 5]. 이처럼 상기도 확장근은 기도의 개방성 유지에 중요한 역할을 하기 때문에 상기도 근기능을 향상시키는 운동을 통해 폐쇄성 수면무호흡증 증상을 완화할 수 있다[6]. 이러한 이론적 배경을 바탕으로 하는 상기도 근기능 운동은 상기도의 등척성, 등장성 운동을 통해 혀, 인두와 연구개의 근육 강도를 증진시킬 수 있으며 특히 경증에서 중등도의 폐쇄성 무호흡증에서 유용하게 활용될 수 있다[7].

연구방법

1. 연구설계

본 연구는 체계적 문헌고찰을 이용하여 폐쇄성 수면무호흡증 환자를 대상으로 상기도 근기능 운동의 안전성 및 유효성을 확인하였다. 본 연구는 PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis) 그룹이 제시한 체계적 문헌고찰 보고지침에 따라 수행되었다[8].

2. 문헌검색

1) PICO

연구목적에 따른 PICO (patient-intervention-comparator-outcome)는 다음과 같다. 대상환자(P)는 폐쇄성 수면무호흡증 환자이고, 중재시술(I)은 상기도 근기능 운동이며, 비교시술(C)는 비강 호흡 운동(비강 확장기 적용, 코로 깊게 숨쉬기, 생리식염수 점적), sham 시술, 무시술이다. 마지막으로 연구결과(O)는 안전성 지표인 시술 관련 합병증, 유효성 지표인 증상개선과 상기능 근기능 개선이다. 증상 개선의 경우 문헌마다 다양한 지표를 제시하고 있어 객관적 지표 중 무호흡-저호흡 지수, 산소포화도(평균, 최저, 90% 이하인 시간, 탈포화지수), 주관적 지표 중 주간 졸리움을 주요 지표로 보았다.

2) 문헌검색

국내 문헌검색은 KoreaMed를 포함한 8개 데이터베이스를 이용하였고, 국외 문헌검색은 Ovid-Medline, Ovid-Embase, Cochrane Library 및 국외 의료기술평가기구 홈페이지 데이터베이스를 이용하여 2017년 3월 31일에 검색을 수행하였다. 국내 데이터베이스는 색인기능을 고려하여 ‘근기능강화’ ‘myofunctional therapy’ 또는 ‘oropharyngeal exercise’에 초점을 맞추어 광범위하게 검색을 실시하고, 이후 검색된 범위 내에서 불필요한 문헌을 수작업으로 제외한 결과 확인되는 문헌은 없었다. 국외 데이터베이스는 관련 의학주제표목(Medical Subject Headings) 및 주요 개념어를 도출하여서 검색을 수행하였다. 이에 따라 ‘{Obstructive sleep apnea.mp. OR sleep disordered breathing/ OR Obstructive sleep apnoea.mp. OR (OSA OR OSAS).mp.} AND [Myofunctional therapy.mp. OR muscle training/ OR speech therapy.mp. OR speech therapy/ OR Oropharyngeal exercise#.mp. OR tongue-muscle training.mp. OR {Upper airway adj1 (exercises OR remodeling)}.mp. OR myofascial reeducation.mp. OR orofacial myotherapy.mp. OR oral myotherapy.mp.]’의 검색어를 이용한 결과, 총 197편의 문헌이 검색되었다.

이후 엔드노트(EndNote)를 이용하여 46편의 중복 자료를 제거한 후 남은 151편을 대상으로 논문의 제목과 초록을 통해 관련 논문을 1차로 선택하고, 선택된 논문의 원문을 검토하여 다음의 문헌 선정기준에 따라 대상 문헌을 선정하였다. 폐쇄성 수면무호흡증 환자를 대상으로 상기도 근기능 운동이 수행되어 적절한 의료결과가 하나 이상 보고된 연구를 선택하였다. 동물실험 및 전임상시험 연구, 원저가 아닌 연구, 한국어 또는 영어로 출판되지 않은 연구, 회색문헌, 증례보고, 중복출판된 연구 및 선택 문헌을 포함하는 체계적 문헌고찰은 배제하였다(Figure 1). 문헌의 선택 및 배제는 두 명의 평가자에 의해 독립적으로 시행되었으며, 의견이 불일치할 경우 회의를 통해 합의하는 방식을 이용하였다.

3. 문헌의 질 평가

선택된 문헌의 질 평가는 영국 Scottish Intercollegiate Guidelines Network (SIGN)의 방법론 체크리스트[9]를 이용하였다. 질 평가는 두 명의 평가자가 독립적으로 시행한 후, 판정 결과에 차이가 있는 경우 논의를 통해 이견을 조정하였다. SIGN의 질 평가 도구는 연구유형에 따라 필수항목을 선정하고, 질 평가 항목에 거의 모든 또는 모든 기준이 충족되는 경우 ‘++’, 몇 가지 기준이 충족된 경우 ‘+’, 거의 모든 기준이 충족되지 않는 경우 ‘−’로 평가하였다(Table 1). 이에 따라 맹검 또는 은폐가 되지 않고, 혼란변수에 관한 언급이 없으며 두 군간 동질성을 확인하지 않은 문헌은 ‘−’로 평가하였다. 선택된 연구들의 연구유형과 질 평가 결과를 종합하여 판정하는 근거의 수준 등급은 Table 2와 같다.

4. 자료추출

평가에 포함된 문헌의 자료추출 과정은 여러 차례 반복되었으며, 임상전문가의 의견을 반영하여 자료추출 서식의 적절성을 검토한 후 사용하였다. 자료추출은 문헌에 기술된 공통된 내용과 결과에 영향을 주는 연구대상의 특성과 함께 필수적으로 추출되어야 하는 안전성 및 유효성에 대한 자료를 추출하였다. 자료추출은 여러 차례 반복하여 수행하여 내용을 빠짐없이 추출하고자 하였으며, 임상전문가 회의를 통해 내용을 최종 확인하였다.

5. 자료분석

자료분석은 정성적 분석을 시행하였고, 각 지표의 시술 전·후 평균과 표준편차가 보고된 문헌이 적어 정량적 분석은 수행하지 않았다.

결과

1. 체계적 문헌고찰 대상 문헌의 일반적 특성

검색된 문헌 총 197편 중 중복 검색된 문헌 46편을 제외한 151편을 토대로 선택 및 배제기준을 적용하여 총 8편의 문헌이 평가에 포함되었다(Figure 1). 연구유형은 무작위 임상시험 연구(randomized controlled trial, RCT) 5편, 코호트 연구 1편, 전후 연구 2편이었고 모두 국외에서 발표된 문헌이었다. 질 평가 시행 결과, 4편[7 10 11 12]은 1 ‘+’, 1편[13]은 1 ‘−’, 1편[14]은 2 ‘−’로 평가되었다. 평가에 포함된 문헌을 대상별(성인, 소아)로 구분하여 연구 유형, 제1저자의 알파벳, 연도순으로 제시한 내용은 Table 3과 같다[5 7 10 11 12 13 14 15].

운동방법은 문헌마다 약간의 차이는 있었으나 주로 연구개, 혀, 안면, 하악 운동을 기본으로 하고 있었고, 환자들은 전문가에 의해 교육 및 시범 받은 상기도 근기능 운동을 집에서 지속적으로 시행 후 주기적으로 재평가 받는 방식을 이용하였다. 구체적인 운동 방법으로는, 성인을 대상으로 한 연구에서는 혀를 브러쉬로 닦기, 경구개 밀기, 입천장에 대항하여 빨기, 입술을 포개거나 오므리기, 목젖을 상승시키기, 볼 근육을 누르기, 입 벌렸다 닫기, 풍선불기 등 이었고, 소아를 대상으로 한 연구에서는 혀를 회전시키고 좌우로 움직이기, 입술을 포개고 진동을 주기, 연구개와 목젖을 상승시키기, 안면 운동, 턱 움직이기 등이었다.

2. 안전성 및 유효성

상기도 근기능 운동의 안전성에 대해서 보고된 문헌은 확인되지 않았다. 유효성에 대해서는 8편의 문헌에서 보고하였으며, 대상별(성인, 소아)로 구분하여 결과를 제시하였다. 유효성 지표 중 증상개선에 대한 주요 결과를 요약한 내용은 Table 4 [5 7 10 12 15]와 Table 5 [11 14]와 같다.

성인 대상 연구는 총 5편이었다(RCT 3편, 전후 연구 2편). 이 중 1편에서는 지속적 상기도 양압술의 보조 시술로써 상기도 근기능 운동을 시행하였다. 비교 연구에서 무호흡-저호흡 지수의 시술 전·후 변화량(3편)은 중재군 −7.3에서 −14.1, 비교군 −4.2에서 3.5이었다(군간 차이: 2편 P<0.001, 1편 P>0.05). 산소포화도(3편)는 이질적인 결과를 제시하였다(군간 차이: 1편 P<0.01, 2편 P>0.05). 주간 졸리움의 변화량(3편)은 중재군 −6.2에서 0, 비교군 −2에서 −0.6이었으며(군간 차이: 2편 P<0.05, 1편 P>0.05), 대부분의 주관적 지표는 중재군에서만 유의하게 개선되었다.

전후 연구에서 무호흡-저호흡 지수의 변화량(2편)은 −10.11에서 0.4이었고(전·후 차이: 1편 P<0.001, 1편 P=0.291), 2편 모두에서 산소포화도는 유의하게 개선되었다. 주간졸리움의 변화량(2편)은 −4.5에서 −1.8이었다(전·후 차이: 모두 P<0.001). 상기도 근기능 개선과 관련하여 중재 전보다 후에 Modified Mallampati Index가 유의하게 감소하였다.

소아 대상 연구는 총 3편이었다(RCT 2편, 후향적 코호트 1편). 이 중 2편은 아데노이드편도절제술 후 보조시술로써 상기도 근기능 운동을 시행하였다. 무호흡-저호흡 지수의 시술 전·후 변화량(2편)은 중재군 −4.6에서 −3.03, 비교군 −0.45에서 0.2이었다(군간 차이: 1편 P<0.001, 1편 보고 안됨). 최저 산소포화도는 결과가 이질적이었고(군간 차이: 1편 P=0.01, 1편 유사함), 최저, 평균 산소포화도 및 탈포화지수는 시술 전보다 후에 유의하게 개선되었다(1편). 상기도 근기능 개선과 관련하여 중재군에서만 구강호흡 감소, 입술과 혀의 근기능(근긴장, 강도, 위치)이 강화되었고, 비교군에서는 유의한 호전을 보이지 않았다(2편, 군간 차이 보고 안됨).

결론

본 연구는 체계적 문헌고찰을 통하여 폐쇄성 수면무호흡증 환자를 대상으로 폐쇄성 수면무호흡증에 관련된 상기도 근육의 등장성, 등척성 운동을 교육하는 것에 대해 안전성 및 유효성을 평가하였다. 상기도 근기능 운동의 안전성에 대해서 보고된 문헌은 없었으나, 동 기술은 상기도 근육 운동을 통하여 근기능을 강화시키고 증상을 개선시키는 기술로, 환자에게 직접적인 위해가 없어 동 기술을 수행함에 있어 안전성에 문제가 없는 것으로 평가하였다. 또한 성인 대상 문헌에서는 단독 시행으로도 무호흡-저호흡 지수가 개선되었고, 소아 대상 문헌에서는 단독 또는 보조적으로 시행 시 증상을 개선하고 상기도 근기능을 강화시키는 결과가 보고되어 동 기술을 안전성 및 유효성이 있는 기술로 평가하였다. 근거의 수준은 평가에 포함된 연구의 유형과 질 평가 결과를 고려하여 성인 대상의 경우 B로, 소아 대상의 경우 C로 평가하였다.

Peer Reviewers' Commentary

이 논문은 신의료기술로 평가된 폐쇄성 수면무호흡증 환자에 대한 상기도 근기능 운동의 안정성과 유효성에 대해 소개하고 있다. 체계적인 문헌고찰 보고지침에 따라 평가한 결과, 환자에게 직접적인 위해가 없었고, 성인에서는 단독 시행으로도 무호흡-저호흡 지수가 개선되었고, 소아에서는 단독 또는 보조적으로 시행 시 증상을 개선하고 상기도 근기능을 강화시키는 결과가 나타나는 것으로 보고되고 있어 안전성 및 유효성이 있는 기술로 평가하고 있다. 아직 폐쇄성 수면무호흡환자에서 많이 사용되고 있지는 않으나 이 논문을 통해 안전성과 유효성이 있음을 알림으로써, 앞으로 성인과 소아 폐쇄성 수면무호흡 환자에서 보조 치료방법으로 상기도 근기능 강화운동을 시행하는 것이 환자의 증상 개선에 유용한 신의료기술이 될 수 있을 것으로 판단된다.

[정리: 편집위원회]