중추성 수면무호흡증(CSA)과의 감별: 폐쇄성 수면무호흡과의 진단적 구분

중추성 수면무호흡증(central sleep apnea, CSA)은 수면 중 호흡중추의 출력 감소 또는 호흡 조절계의 불안정으로 인해 반복적인 호흡 사건이 발생하는 수면 관련 호흡장애이다. 이는 상기도 폐쇄에 의해 발생하는 폐쇄성 수면무호흡증(obstructive sleep apnea, OSA)과 병태생리적으로 구분된다.

두 질환은 모두 반복적인 호흡 정지, 산소포화도 저하, 수면 분절을 유발할 수 있기 때문에 수면다원검사(polysomnography, PSG)를 통한 감별이 중요하다. CSA는 무호흡 중 호흡 노력이 감소하거나 소실되는 반면, OSA는 상기도가 폐쇄되어 기류는 감소하더라도 흉복부 호흡 노력은 유지된다.

 

 

호흡 노력의 유무

 

CSA와 OSA를 구분하는 핵심 감별 지표는 무호흡 발생 시 호흡 노력(respiratory effort)의 존재 여부이다. CSA에서는 호흡중추의 출력 감소로 흉부와 복부의 호흡 운동이 감소하거나 소실된다. 반면 OSA에서는 상기도 폐쇄로 기류는 차단되지만, 호흡하려는 노력은 지속된다.

수면다원검사에서 CSA는 기류 감소와 흉복부 벨트 신호 감소가 동시에 나타난다. OSA에서는 기류가 감소하더라도 흉복부 움직임이 유지되거나 증가하는 양상을 보인다. 

 

[표 1] CSA와 OSA의 주요 감별 기준 (수면의학적 개념을 바탕으로 구성한 자체 제작 표)

구분	중추성 수면무호흡증(CSA)	폐쇄성 수면무호흡증(OSA)
주요 병태생리	호흡중추 출력 감소 또는 호흡 조절계 불안정	상기도 폐쇄 또는 기도 허탈성 증가
무호흡 중 호흡 노력	감소 또는 소실	유지 또는 증가
PSG 핵심 소견	기류 감소와 흉복부 움직임 감소가 함께 나타남	기류 감소에도 흉복부 움직임이 유지되거나 증가함
흔한 임상 단서	심부전, 뇌졸중, 뇌간 병변, 아편유사제 사용, 고산 노출	코골이, 비만, 목둘레 증가, 상기도 협착 소견
코골이 양상	두드러지지 않을 수 있음	흔하게 동반됨
대표 치료 접근	원인 질환 평가와 교정 우선, 일부에서 ASV 고려	CPAP 치료 중심, 상기도 폐쇄 완화 목표

PSG, ASV, CPAP는 각각 수면다원검사, 적응형 서보환기, 지속적 양압기를 의미한다.

혼합형 수면무호흡(mixed sleep apnea)은 초기에 중추성 양상으로 시작되다가 이후 상기도 폐쇄가 동반되는 형태로, 두 기전이 한 호흡 사건 내에서 순차적으로 나타난다.

 

 

병태생리의 차이

 

OSA에서는 상기도의 해부학적 협착과 기도 허탈성 증가가 주요 기전이다. 비만, 편도 비대, 설기저부 비후, 하악 구조 이상 등이 영향을 줄 수 있으며, 수면 중 근긴장도 감소와 함께 기도 폐쇄가 반복된다.

CSA에서는 호흡 조절계의 불안정성이 중요한 병태생리적 배경이다. 수면 중 동맥혈 이산화탄소 분압(PaCO₂)이 무호흡 역치(apnea threshold) 이하로 감소하면 호흡 자극이 일시적으로 소실되며 중추성 무호흡이 발생할 수 있다.

체인-스토크 호흡(Cheyne–Stokes respiration)은 대표적인 중추성 호흡 이상 패턴이다. 무호흡 이후 호흡의 크기가 점차 증가했다가(crescendo) 다시 감소하며(decrescendo) 무호흡으로 이어지는 주기적 패턴이 반복된다. 심부전 환자에서 흔히 관찰되며, 심박출량 감소와 순환 지연으로 인한 피드백 루프 불안정이 발생에 관여하는 것으로 알려져 있다.

 

 

임상 단서와 위험인자

 

OSA에서 흔한 임상 단서

• 심한 코골이
• 수면 중 무호흡 목격
• 비만 및 목둘레 증가
• 주간 졸림(daytime sleepiness)

반면 CSA에서는 코골이가 두드러지지 않을 수 있으며, 기저 심혈관질환이나 신경계 질환이 더 중요한 단서가 된다.

CSA와 연관이 깊은 임상 상황

• 심부전
• 뇌졸중 및 뇌간 병변
• 만성 아편유사제(opioid) 사용
• 고산 환경 노출
• 신경근육질환

CSA는 전형적인 비만 체형 없이도 발생할 수 있으므로, 체형만으로 판단하기보다는 심부전, 뇌혈관질환, 약물 사용력, 신경계 병력 등을 함께 확인하는 접근이 중요하다.

 

 

수면다원검사의 역할

 

CSA와 OSA의 최종 감별에는 수면다원검사(polysomnography, PSG)가 필요하다. PSG는 기류, 흉복부 호흡 노력, 산소포화도(SpO₂), 뇌파(electroencephalography, EEG), 안구운동(electrooculography, EOG), 근전도(electromyography, EMG), 심전도(electrocardiography, ECG) 등 다양한 생체신호를 동시에 기록한다.

감별의 핵심은 기류 감소 양상, 호흡 노력의 존재 여부, 산소포화도 변화, 각성 반응(arousal)을 함께 해석하는 데 있다.

ICSD-3-TR에서는 CSA의 아형에 따라 세부 진단 기준이 다르며, 일반적으로 중추성 무호흡 지수(central apnea index, CAI)가 시간당 5회 이상이고 전체 호흡 사건 중 중추성 사건의 비율이 높은 경우 CSA 가능성을 고려한다. 다만 실제 임상에서는 수치만으로 단정하지 않고, 동반 질환과 임상적 맥락을 함께 해석한다.

지속적 양압기(continuous positive airway pressure, CPAP) 치료 이후 중추성 사건이 새롭게 증가하는 치료유발성 중추성 수면무호흡(treatment-emergent CSA) 역시 감별 대상에 포함된다.

 

 

주요 감별질환

 

CSA와 감별해야 할 질환에는 다음이 포함된다.

• 폐쇄성 수면무호흡증(OSA)
• 혼합형 수면무호흡
• 비만저환기증후군(obesity hypoventilation syndrome)
• 신경근육질환 관련 저환기
• 약물 유발 호흡억제
• 고산 주기호흡(high-altitude periodic breathing)

비만저환기증후군은 비만(BMI ≥30 kg/m²)과 각성 시 만성 고탄산혈증(PaCO₂ >45 mmHg)이 함께 확인되는 상태이다. 수면 중뿐 아니라 깨어 있는 상태에서도 환기 저하가 지속되며, OSA를 흔히 동반한다는 점에서 CSA와 구분된다. 만성 아편유사제 사용 환자에서는 불규칙한 호흡 패턴과 중추성 무호흡이 함께 나타날 수 있으므로 약물 사용력 확인이 중요하다.

 

 

치료 방향의 차이

 

OSA에서는 지속적 양압기(continuous positive airway pressure, CPAP)가 대표적인 치료 방법으로, 상기도 폐쇄를 줄이는 것이 치료 목표이다.

CSA에서는 원인 질환의 평가와 교정이 우선된다. 심부전, 신경계 질환, 약물 사용 여부 등을 함께 평가해야 하며, 단순한 기도 개방만으로 충분하지 않은 경우도 있다.

일부 CSA 환자에서는 적응형 서보환기(adaptive servo-ventilation, ASV)가 고려될 수 있다. 단, 좌심실 박출률(ejection fraction, EF) ≤45%인 수축기 심부전 환자에서는 ASV 적용이 심혈관 사망률 증가와 연관될 수 있다는 SERVE-HF 연구 결과가 보고되었다. 이에 따라 American Academy of Sleep Medicine(AASM)을 포함한 주요 가이드라인에서는 해당 환자군에 대한 ASV 사용에 주의를 권고하고 있다.

약물 유발 CSA에서는 원인 약물 조절이 우선적으로 고려되며, 고산 환경 관련 CSA에서는 산소 공급과 고도순응이 치료 전략으로 활용될 수 있다.

 

 

[요약]

CSA는 호흡중추 출력 감소 또는 호흡 조절계 불안정성이, OSA는 상기도 폐쇄가 핵심 기전이다. 두 질환의 핵심 감별 지표는 무호흡 중 호흡 노력의 유무이며, 수면다원검사에서 기류와 흉복부 호흡 노력 신호를 함께 평가하여 구분한다.
수면무호흡을 해석할 때는 AHI 수치만이 아니라, 호흡 사건의 종류와 동반 질환, 임상적 맥락을 함께 고려하는 접근이 필요하다.

 

 

※ 참고: 본문에서 언급한 개념을 보다 쉽게 풀어 설명한 글은 ‘숨과 수면’ 블로그에서 확인할 수 있습니다.

 

 

참고문헌

[표준 교과서 및 임상 지침]

• Kryger MH, Roth T, Goldstein CA, editors. Kryger's Principles and Practice of Sleep Medicine. 7th ed. Elsevier; 2022.
  (중추성·폐쇄성 수면무호흡의 병태생리, 수면다원검사 기반 감별 구조, 치료 접근 원칙을 참고)
• American Academy of Sleep Medicine. International Classification of Sleep Disorders, 3rd ed. Text Revision (ICSD-3-TR). Darien, IL: American Academy of Sleep Medicine; 2023. (CSA 아형 분류와 진단 기준, 중추성 호흡 사건 정의를 참고)
• Berry RB, Brooks R, Gamaldo CE, et al. The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events: Rules, Terminology and Technical Specifications. Version 3. Darien, IL: American Academy of Sleep Medicine; 2023. (무호흡·저호흡 사건 판독 기준, 호흡 노력과 기류 신호 해석 기준을 참고)

[중추성 수면무호흡의 병태생리]

• Malhotra A, White DP. Central sleep apnoea. Lancet. 2002;360(9328):237–245. (CSA의 기본 병태생리와 호흡 조절 이상 기전을 정리한 고전적 종설)
• Eckert DJ, Jordan AS, Merchia P, Malhotra A. Central sleep apnea: pathophysiology and treatment. Chest. 2007;131(2):595–607. (PaCO₂ 조절, 무호흡 역치, 호흡 조절 불안정성 기전을 설명한 리뷰)
• Javaheri S, Dempsey JA. Central sleep apnea. Compr Physiol. 2013;3(1):141–163. (심부전 관련 CSA와 체인-스토크 호흡의 생리적 기전을 정리한 종설)

[심부전과 체인-스토크 호흡 / 심혈관 결과]

• Javaheri S, Barbe F, Campos-Rodriguez F, et al. Sleep apnea: types, mechanisms, and clinical cardiovascular consequences. J Am Coll Cardiol. 2017;69(7):841–858. (수면무호흡 유형과 심혈관계 영향, CSA의 임상적 의미를 정리한 리뷰)

[치료 전략과 ASV]

• Cowie MR, Woehrle H, Wegscheider K, et al. Adaptive servo-ventilation for central sleep apnea in systolic heart failure. N Engl J Med. 2015;373(12):1095–1105. (EF 감소 심부전 환자에서 ASV 적용과 심혈관 예후를 평가한 SERVE-HF 연구)
• Aurora RN, Bista SR, Casey KR, et al. Updated adaptive servo-ventilation recommendations for the 2012 AASM guideline. J Clin Sleep Med. 2016;12(5):757–761. (SERVE-HF 이후 ASV 사용 권고 변화와 주의 대상 환자군을 정리한 AASM 업데이트 권고안)

 

 

감수 및 작성 기준
이 글은 수면의학 표준 교과서와 국제 가이드라인(AASM 등)을 바탕으로 정리되었으며, 이종우 원장의 검수를 거쳤습니다.

 

 

안내
본 콘텐츠는 교육적 목적의 의학 정보 제공을 위해 작성되었습니다. 실제 진단과 치료는 개별 진료를 통해 이루어져야 합니다. 수면의학 관련 연구와 권고안이 업데이트될 경우, 본문 내용은 이에 따라 수정될 수 있습니다.

 

저작권
본문의 편집 및 구성에 대한 저작권은 숨, 수면 / Dr.숨에 있으며, 무단 전재 및 재배포를 제한합니다.