• 제목/요약/키워드: 호흡 동기

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예측 불가능한 호흡 변화에 따른 사이버나이프 종양 추적 방사선 치료의 정확도 분석 (An accuracy analysis of Cyberknife tumor tracking radiotherapy according to unpredictable change of respiration)

  • 서정민;이창열;허현도;김완선
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.157-166
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    • 2015
  • 목 적 : 사이버나이프 종양 추적 시스템(Cyber-knife tumor tracking system)은 환자 외부에 부착한 LED marker에서 얻어진 실시간 호흡 주기 신호와 호흡에 따라 움직이는 종양의 위치와의 상관관계를 바탕으로 종양의 위치를 미리 예측하고 종양의 움직임을 치료기와 동기화 (Synchronize) 시켜 실시간으로 종양을 추적하며 치료하는 시스템이다. 본 연구의 목적은 사이버나이프 종양 추적 방사선 치료 중 기침이나 수면 등으로 인해 예측 불가능한 갑작스러운 호흡 형태 변화에 따른 종양 추적 방사선 치료 시스템의 정확도를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 연구에 사용된 호흡 Log 파일은 본원에서 호흡 동조 방사선치료(Respiratory gating radiotherapy)나 사이버나이프 호흡 추적 방사선수술(Cyber-knife tracking radiosurgery)을 받았던 환자의 호흡 Log 파일을 바탕으로, 정현곡선 형태(Sinusoidal pattern)와 갑작스런 변화 형태(Sudden change pattern)의 Log 파일을 이용하여 측정이 가능하도록 재구성하였다. 재구성 된 호흡 Log 파일을 사이버나이프 동적 흉부 팬텀에 입력하여 호흡에 따른 움직임을 구현할 수 있도록 기존 동적 흉부 팬텀의 구동장치를 추가 제작하였고, 호흡의 형태를 팬텀에 적용 시킬 수 있는 프로그램을 개발하였다. 팬텀 내부 표적(Ball cube target)의 움직임은 호흡의 크기에 따라 상하(Superior-Inferior)방향으로 5 mm, 10 mm, 20 mm 3가지 크기의 변위로 구동하게 하였다. 팬텀 내부 표적에 EBT3 필름 2장을 교차 삽입하여 표적 움직임의 변화에 따라 사이버나이프 제조사에서 제공된 End-to-End(E2E) test를 호흡의 형태에 따라 각각 5회씩 실시하고 측정하였다. 종양 추적 시스템의 정확도는 삽입된 필름을 분석하여 표적 오차(Targeting error)로 나타내었고, 추가로 E2E test가 진행되는 동안 상관관계 오차(Correlation error)를 측정하여 분석하였다. 결 과 : 표적 오차는 정현곡선 호흡 형태일 경우 표적 움직임의 크기가 5 mm, 10 mm, 20 mm 에 따라 각각 평균 $1.14{\pm}0.13mm$, $1.05{\pm}0.20mm$, $2.37{\pm}0.17mm$이고, 갑작스런 호흡 변화 형태일 경우 각각 평균 $1.87{\pm}0.19mm$, $2.15{\pm}0.21mm$, $2.44{\pm}0.26mm$으로 분석되었다. 표적 추적에 있어 변위 벡터의 길이로 정의할 수 있는 상관관계 오차는 정현곡선 호흡 형태일 경우 표적 움직임의 크기가 5 mm, 10 mm, 20 mm 에 따라 각각 평균 $0.84{\pm}0.01mm$, $0.70{\pm}0.13mm$, $1.63{\pm}0.10mm$이고, 갑작스런 호흡 변화 형태일 경우 각각 평균 $0.97{\pm}0.06mm$, $1.44{\pm}0.11mm$, $1.98{\pm}0.10mm$으로 분석되었다. 두 호흡 형태에서 모두 상관관계 오차 값이 클수록 표적 오차 값이 크게 나타났다. 정현곡선 호흡 형태의 표적 움직임 크기가 20 mm 이상일 경우, 두 오차 값 모두 사이버나이프 제조사의 권고치인 1.5 mm 이상으로 측정되었다. 결 론 : 표적 움직임의 크기가 클수록 표적 오차 값과 상관관계 오차 값이 증가하는 경향이 있었으며, 정현곡선 호흡 형태보다 갑작스런 호흡 변화 형태에서 오차 값이 크게 나타났다. 호흡의 형태가 규칙적인 정현 곡선 형태더라도 표적의 움직임이 클수록 종양 추적 시스템의 정확도가 감소하는 것으로 판단할 수 있다. 사이버나이프 종양 추적 시스템의 알고리즘을 이용하여 치료 시행 시 환자의 기침 등으로 인하여 갑작스럽게 예측 불가능한 호흡 변화가 있는 경우 치료를 멈추고 내부 표적 확인 과정을 재실시 하여야 하며 호흡 형태를 재조정해야 할 필요가 있다. 치료 중 환자가 본인의 호흡 형태를 관찰 할 수 있는 고글 모니터 등을 착용하여 규칙적인 호흡 형태를 유도하는 것이 치료의 정확도는 향상될 수 있다고 판단된다.

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웹기반 '인공호흡관리' 교육프로그램 개발 (The Development of Web-Based Ventilator Management Education Program)

  • 최영순
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5284-5291
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    • 2012
  • 본 이 연구는 간호현장의 간호요구를 반영한 웹기반의 '인공호흡관리' 교육프로그램을 개발하여 간호업무에 도움을 주기 위한 것이다. 교육프로그램은 ISD 모델 구축과정인 분석, 설계, 개발, 운영, 평가의 방법으로 개발되었다. 교육프로그램 개발은 2011년 4월부터 7월까지이며, 자료분석은 SPSS 18.0을 이용하였다. 분석단계에서 문헌고찰과 요구도분석, 내용분석, 학습자분석, 기술 및 환경분석 등이 실시되었다. 이 과정에서 인공호흡실무에 대한 교육요구가 높았고 대상자의 다수는 30세 이하로 3년 미만의 중환자실 경력을 보이는 것으로 조사되었다. 설계단계에서는 내용전문가 집단이 제공한 콘텐츠 교육내용을 프로그램 전문가와의 협의를 통해 정보설계, 상호작용설계, 동기설계가 시행되었다. 또한, 학습자가 학습해야 할 학습단원의 정보를 구분하여 구성하고, 각 주제 단원마다 그래픽, 음성, 동영상을 삽입하여 교육의 효과를 증진할 수 있도록 구성하였다. 그리고, 교수자와 학습자간 상호작용을 돕기 위한 다양한 방법을 포함하여 설계하였다. 개발단계에서는 이야기 전개도를 작성하고 관련문헌과 자료 검토를 통해 자료를 수집하여 통합 제작하였다. 운영 및 평가단계에서는 개발된 '인공호흡관리' 교육프로그램을 실행하고, 전문가와 대상자로부터 교육프로그램을 평가한 후 평가결과를 바탕으로 내용을 수정 보완하였다. 본 웹기반 '인공호흡관리' 교육프로그램은 프로그램 구축단계에서 간호실무의 다양한 요구를 반영하여 개발되어 간호업무 향상에 기여할 것으로 사료된다.

자기결정성 이론 기반 만성폐쇄성폐질환 환자를 위한 동기면담 호흡재활 프로그램의 개발 및 평가 (Development and Evaluation of Motivational Interviewing Pulmonary Rehabilitation Program Based on Self-Determination Theory for Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease)

  • 장준희;민혜숙
    • 대한간호학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.191-207
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    • 2023
  • Purpose: This study aimed to develop a motivational interviewing pulmonary rehabilitation program based on self-determination theory to maintain pulmonary rehabilitation-related health behaviors in patients with chronic obstructive pulmonary disease. The program was developed by reviewing the literature on pulmonary rehabilitation guidelines, drawing on the self-determinism theory to establish its contents, recruiting experts to test its validity, and conducting a preliminary survey. Methods: A quasi-experimental design was used to confirm the effect of the program. The participants were outpatients diagnosed with chronic obstructive pulmonary disease at three general hospitals in Busan. There were 33 subjects: 15 in the experimental group and 18 in the control group. The experimental group performed a motivational interviewing pulmonary rehabilitation program which comprised 11 sessions delivered over 10 weeks. The outcomes were measured using basic psychological needs, dyspnea, 6-minute walking distance, and functional status. Intervention effects were analyzed using repeated-measures ANOVA. Results: The analysis revealed significant differences between the experimental and control groups in competence among the subdomains of basic psychological needs, dyspnea during exercise, and functional status. Conclusion: The developed program affects physical conditions and can be applied as an effective clinical nursing intervention to continuously improve the pulmonary rehabilitation behavior of patients with chronic obstructive pulmonary disease.

신경회로망을 이용한 4차원 방사선치료에서의 조사 표적 움직임 예측 (Prediction of Target Motion Using Neural Network for 4-dimensional Radiation Therapy)

  • 이상경;김용남;박경란;정경근;이창걸;이익재;성진실;최원훈;정윤선;박성호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권3호
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    • pp.132-138
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    • 2009
  • 호흡으로 인한 방사선 치료 표적의 움직임을 고려함으로써 치료 성적 향상과 동시에 주변 장기 보호를 지향하는 4차원 방사선 치료의 구현, 성능 개선의 연구가 활발히 진행되고 있다. 환자가 자연스럽게 호흡하도록 하는 장점이 있는 호흡 동기방식이나 종양추적방식을 사용하는 경우, 방사선조사 표적의 움직임을 예측, 방사선조사 시 이를 보정하여 줌으로써 방사선치료 효과를 극대화할 수 있다. 신경회로망은 통계 수식에 의존하지 않고 주어진 자료를 표현하는 일종의 규칙을 찾아내므로, 방사선 치료 표적의 실시간 움직임과 같은 비선형성을 가진 시계열(Time Series)을 표현하는 데에 유리하다. 본 연구에서는 신경회로망 예측 알고리즘의 4차원 방사선치료에 적용 가능성을 평가하였다. Multi-layer Perceptron으로 신경회로망을 구성하였고 Scaled Conjugate Gradient 알고리즘을 신경회로망 학습 알고리즘으로 사용하였다. RPM 시스템을 이용하여 획득한 실제 임상 현장의 환자에 대한 호흡 자료를 기반으로 학습한 신경회로망 예측 결과를 RPM 시스템의 측정치와 상호 비교하였다. 10명의 환자에의 적용 결과, 신경회로망 학습에 사용된 자료가 환자의 호흡 범위 전체를 포함하지 않는 경우를 제외하고는, 최대절대오차 3 mm 미만의 우수한 예측 성능을 보였다. 학습 영역 이외의 호흡 자료 예측 시 발생하는 상당한 오차는 신경회로망의 외삽에 대한 학습능력 부족을 보이는 것으로, 오차의 원인을 제거하기 위한 일환으로, 호흡자료를 측정할 때 최대 호흡을 하도록 하여 충분한 학습 자료를 확보하는 방안을 고려해 볼 수있겠다. 4차원 방사선치료 시스템 성능 개선에의 직접 활용을 위하여, 다양한 시스템 대기시간에 따른 예측 성능 평가와 방사선 조사 장치와 연동, 실용 타당성 검증의 추가 연구가 진행될 것이다.

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방사선 로봇 시스템 통합 (Integration of a Radiotherapy Robot System)

  • 최유락;정경민;최영수
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1060-1061
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    • 2017
  • 방사선 로봇 시스템은 X-Ray를 이용하는 로봇 기반 자동 치료 시스템으로 방사선 치료계획 시스템, 방사선가속기, 방사선 치료 로봇, 호홉 추적 시스템, 스마트베드로 구성된다. X-Ray를 이용하는 치료 시스템인 관계로 안정적인 제어가 요구되며, 환자의 호흡에 의한 병소 위치 변위 발생에도 X-Ray를 병소에 정확하게 정량 조사해야한다. 본 논문에서는 방사선 로봇 시스템을 구성하는 서브시스템 간의 데이터 송수신 동기화와 시스템 안정성 확보, 그리고 시스템 통합을 위한 문서 작업을 획기적으로 줄이면서 시스템 통합을 단시간에 수행한 과정에 대하여 기술한다.

복식호흡 운동이 초등학생의 요통에 미치는 영향 (The Effect of Diaphragmatic Breathing Exercise on Back Pain of an Elementary Schoolchild)

  • 서영교;정민수;이진환;민동기;이재홍
    • PNF and Movement
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    • 제10권3호
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    • pp.39-44
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    • 2012
  • Purpose : This study aims to analyze the effect of abdominal respiration on back pain of an Elementary Schoolchild. Methods : The data was collected from April 9 to April 27. We analyzed the descriptive statistics and paired t-test by SPSS 12.0 for windows. Results : The results of the study were as follow : The comparison of change in visual analogue scale showed effective differences before and after diaphragmatic breathing exercise. Conclusion : Thus, this study indicates that have a positive effect on Back Pain of an Elementary Schoolchild. Further trials, which give attention to these parts, are needed before any firm conclusions may be made.

심폐소생술의 최신지침 소개 (The New International Guidelines for Cardiopulmonary Resuscitation)

  • 우건화
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권6호
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    • pp.451-455
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    • 2003
  • 심폐소생술 지침은 과거에 미국심장학회 지침과 유럽소생학회 지침으로 크게 양분되어 있었으나, 2000년 8월에 국제심폐소생술 위원회에 의한 공동 지침으로 ‘심폐소생술과 응급심장 처치에 관한 지침 2000’이 완성되었다. 현재까지 심폐소생술로써 환자의 생존율에 괄목할 만한 향상이 없으므로 보다 새로운 지식으로써 적절히 임상에 적용하는 것이 최선의 방법이라 할 수 있다. 새 지침의 특징은 알고리듬의 단순화와 과학적인 결과를 바탕으로 하였으며,성인 심정지 환자의 기본소생처치에서 심장 마사지 : 인공 호흡을 15 : 2로 통일하고 일반인에게는 경동맥 촉지법과 하임리히법을 가르치지 않는다는 것이다. 흡입 산소농도에 따라 호흡 흡입량의 차이를 두었으며, 기관 삽관의 튜브 크기를 8.0mm로 통일하였고, 심실빈맥/심실세동의 알고리듬에서 epinephrine대신에 vasopressin을 사용할 수 있게 하였으며, 자동 제세동기의 사용을 권장하였다. 또 급성 관상동맥 증후군에서는 병원 도착 전에 심전도를 중요시하고 혈전용해제를 조기에 사용할 수 있게 하였으며 급성 허혈성 뇌졸중에서도 병원 도착 전에 적절한 평가와 빠른 혈전용해제 사용이 추가되었다.

호흡 동조 췌장 암 용적 세기조절 회전 치료 시 Inter-fraction Intra-fraction 분석 (Analysis of inter-fraction and intra-fraction errors during volumetric modulated arc therapy in Pancreas Ca)

  • 조영필;서동린;홍택균;강태영;백금문;홍동기;윤인하;김진산
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.247-256
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    • 2014
  • 목 적 : 췌장 환자 방사선 치료 중 기점(Fiducial) 대상 내부 및 외부 종양 움직임의 오차를 정량화 하고자 한다. 또한 cone beam computed tomography (CBCT) 를 기반으로 호흡 시 췌장의 움직임 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : 용적 세기변조 회전조사 (V-MAT)를 적용, 정위적 방사선 치료를 국소 진행성 췌장암 환자 11명을 대상으로 하였다. CBCT 및 직교 투시이미지를 적용하여 기점(Fiducial Marker)의 Inter, intra-fraction 움직임 변화를 치료 전, 치료 진행 시 분석하였다. 결 과 : 치료 후 프로토콜을 오프라인 교정 프로토콜을 사용하여, CBCT 와 직교투시 간의 평균 오차(범위)는 0.0(-1.7~4.0), 0.3(-0.5~3.0) and 0.0(-4.1~6.6)mm 측방 (LR), 세로 (AP) 및 종 방향 (SI) 이였다. 무작위 Inter-fraction Setup 오차 결과는 -0.1, -2.3 and -1.1 mm: 95% Fiducial포함 마진은 각 9.9, 7.8, 12.5mm로 수식되었다. 결 론 : 위 분석으로 뼈 일치 정렬 후 잔류 불확실성이 있으며, SI 방향에 큰 임의의 움직임은 적합한 여백이 필요하다. 주변 내부 장기를 보호, 내부 장기 문제점을 최소화, 호흡편차를 고려, 치료 시 정기적으로 측정하여야 한다.

호흡에 의해 내부 움직임을 갖는 장기에 전달되는 선량에서 Time Gating Threshold (TGT)의 효과 (An Effect of Time Gating Threshold (TGT) on the Delivered Dose at Internal Organ with Movement due to Respiration)

  • 김연래;정진범;정원균;홍세미;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제16권2호
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    • pp.89-96
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    • 2005
  • 본 연구는 호흡에 따라 내부 장기가 움직일 때, 내부 장기가 가장 안정적인 구간의 문턱 값(threshold)을 시간으로 설정한 후 선량분포에 대한 연구를 수행하였다. 일반적으로 정상적인 호흡주기 중에서 시간대비 내부 장기 움직임이 호기 상태에서 적게 나타난다. 그러므로 시간동기 문턱 값(time gating threshold, TGT)은 내부 장기 움직임이 가장 적은 호기 시 1 초 동안 움직일 때의 선량분포를 평가하였다. TGT를 설정했을 때 선량분포를 비교하기 위해 다음 조건으로 방사선을 조사하였다. 내부 장기가 1) 고정된 상태, 2) 문책 값 범위 내에서 움직일 때, 3) 문턱 값 범위 밖에서 움직일 때, 각각의 내부 장기 움직임 조건을 구동팬톰시스템으로 모사하였다. 그리고 필름 선량 측정법(film dosimetry)을 이용하여 비교 평가하였다. TGT를 1초로 설정하고 내부적 움직임을 고려하여 선량분포를 획득했을 때 치료시간은 증가하였다. 그러나 TGT를 1초로 설정한 것은 내부적 움직임을 고려하지 않은 선량분포 즉, 치료 조사면 내에 장기의 움직임이 없을 때와 비슷한 선량분포를 얻을 수 있었다. 그리고 문턱 詰없이 내부 장기가 움직일 때와 비교해서 반음영 영역에 불필요한 선량을 줄일 수 있었다. 또한 치료시간을 줄이기 위해서 문턱 값을 1.4초로 설정했을 때가 1초로 설정했을 때보다 시간 비에 따른 선량분포에 대해 효과적인 결과를 얻지 못했다. 즉, 시간은 줄었지만 치료영역 밖에 많은 선량이 분포하였다. 임상적으로 TGT를 설정해서 방사선 치료를 하기 위해서는 수학적인 계산 방법에 의한 내부 장기의 움직임을 표현하는 것이 아니라 실측에 의해서 모든 환자의 외부 움직임과 내부 움직임을 측정해야 한다. 또한 내부와 외부 움직임의 상관관계를 분석해서 환자의 호흡주기에 따른 내부 장기의 움직임 중에 이상적인 위치에서 문책 값을 설정 후 방사선치료를 시행하면 정상조직은 낮은 선량이 분포하면서 치료성적이 향상될 것이라 예상된다.

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한 대학병원에서 철야 수면다원검사를 시행한 환자들의 수면설문조사 결과 분석 (Analysis of Sleep Questionnaires of Patients who Performed Overnight Polysomnography at the University Hospital)

  • 강지호;이상학;권순석;김영균;김관형;송정섭;박성학;문화식;박용문
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제60권1호
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    • pp.76-82
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    • 2006
  • 연구배경 : 수면설문조사가 환자의 수면과 관련된 문제점을 파악하고 수면다원검사의 시행을 필요로 하는 환자를 선별하는 검사로써 임상적 유용성이 있는지 여부를 알아보고자 하였다 방 법 : 가톨릭대학교 성바오로병원 수면장애 클리닉에 의뢰되어 수면다원검사와 수면설문조사를 시행한 환자 를 대상으로, 수면설문조사에 포함되어 있는 환자의 일반적 특성, 병력, 수면-각성주기 동안의 행동, 코골이, 수면과 관련된 호흡장애 및 주간 졸음증과 관계된 증상 등 각각의 항목과 수면다원검사의 각 지표를 비교 분석하였다. 결 과 : 전체 환자수는 1081명으로 남자 849명, 여자 232명이었고 나이는 $44.2{\pm}12.8$세였다. AHI<5인 군은 38 .9%, $5{\leq}AHI<20$는 27.9%, $20{\leq}AHI<40$는 13.2% 그리고$AHI{\geq}40$는 20.0%였다. 검사를 시행하게 된 주된 동기는 코골이(91.7%), 무호흡(74.5%), 주간 졸음증(8.0%), 불면증(4.3%), 이갈이(1.1%), 집중력 장애(0.5%)였다. 수면 중 깨는 횟수는 평균 1.6회 였으며 그 이유는 소변을 보기 위함이 46.3%로 가장 많았다. Epworth Sleepiness Scale과 무호흡-저호흡지수(AHI)는 상관관계가 있었다(r=0.209, p<0.01). 수면설문 조사 항목 중 코골이, 주간 졸음증, 수면 후 각성 상태의 중증도에 따른 각 군간의 평균 AHI는 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 결 론 : 수면설문조사에서 나타나는 ESS, 코골이, 주간 졸음증이나 수면 후 각성 상태 등 주관적 임상증상의 중증도는 수면다원검사 결과의 수면 무호흡의 중증도와 유의한 상관관계가 있음을 관찰할 수 있었다. 따라서 수면설문조사는 환자의 수면장애 특히 수면과 관련된 호흡장애의 정도를 예측하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각한다.