본 연구는 복부 수술 직후 중환자실에 입원한 환자의 수면 특성을 파악하고자 하는 연구로써 이들의 수면 지표 및 구조를 비침습적이며 객관적인 방법으로 관찰하여 분석 제시하였다. 연구결과를 토대로 복부 수술 직후 중환자실에 입원한 환자의 수면 특성을 논의하고자 한다.

일반인의 정상 수면은 NREM 수면과 REM 수면으로 나눌 수 있고, NREM 수면은 각성 상태 전환이 쉬운 얕은 수면인 N1에서 더 깊은 수면 단계로 나아가는 N2, N3로 구분된다[27]. 2011년 미국 수면학회에서 제시한 수면 단계에 대한 정의를 살펴보면, N1 수면은 각성이 쉬운 단계로 전체 수면시간의 2∼5%, N2 수면은 45∼55%, N3 수면은 5∼15%를 차지한다. REM 수면은 정상인에서 8시간의 수면시간 중 20∼25% 정도를 차지하며, NREM 수면과 REM 수면은 약 90∼120분의 주기로 보통 4∼5회 정도 반복된다[31]. 본 연구에서 복부 수술 직후 중환자실에 입원한 환자의 수면은 정상 수면과 차이를 보였다. 대상자 10명의 전체 수면시간은 중 얕은 수면 단계인 N1은 평균 11.9%로 일반인의 정상 수면에 비해 길었으나, 총 수면 시간 중 얕은 수면인 N1과 N2 수면이 약 75.0%, 깊은 수면이 약 25.0% 정도로 전체 수면 구조에서 NREM 수면과 REM 의 비율은 일반적인 수면과 유사한 결과를 보였다.

대개 중환자실 환자들은 통증과 불안 등으로 인한 수면 부족, 기계 소음이나 밝은 조명과 같은 환경적인 요인으로 발생하는 수면 방해 등으로 인해 흔히 비정상적인 수면 구조를 보인다[17,32]. 급성기의 중환자실 환자의 경우, GABA성 신경세포와 콜린성 신경 활성 감소, 도파민 전달 증가 등으로 인해 수면-각성 주기의 불균형을 보이며, 지속으로 밝은 조명에 노출됨으로써 멜라토닌과 같은 호르몬 분비에 이상이 생긴다고 하였다[9]. Pandharipande와 Ely [2]는 건강한 성인에서 mirtazapine, noradrenaline, serotonin 등이 수면 효율성을 향상시키는데 영향을 주고, 수면 중 각성을 감소시키는 것으로 보고하였으며, NREM 1단계 수면 감소, REM 수면에는 유의미한 영향이 없었다고 보고하였다. 그러나 이러한 생체 호르몬 분비는 전신마취, 수술, 통증 등에 영향을 받을 수 있어 수술 후 수면에 미치는 영향에 대해 정확한 관계를 규명하기는 어렵다. 본 연구대상자의 수면 구조 그래프를 살펴보면 수술 후 환자는 NREM 수면에서 REM 수면에 이르는 과정에서 각성이 일어나 분절된 수면을 보임으로써 수술 후 불안정한 수면 양상이 정상인의 수면 구조와 차이를 보였다. 앞서 살펴본 바와 같이 이는 단순히 개별적 요인에 의한 결과가 아니며, 수술 후 환자의 심리적, 신체적 변화 상태 및 그에 따른 호르몬 분비의 변화, 수술 전후 합병증 유무, 마취 유형, 외과적 외상의 심각성, 통증 민감도 증가, 환경적 스트레스 등 다양한 요인이 복합적으로 관련되어 있다고 보여진다.

호주 Royal North Shore Hospital에서 수면다원검사를 통한 중환자실 환자의 수면을 관찰한 결과, N1 수면이 약 20%, N2 수면은 약 70%였고, 깊은 수면과 REM 수면은 5% 미만으로 상실되어, 얕은 수면단계인 N1과 N2 수면이 약 90%를 차지하였음이 보고된 바 있다. 또한 짧은 수면시간 동안 잦은 각성을 뚜렷하게 보여 건강한 성인에 비해 수면의 질이 좋지 않음을 보여주었다[33]. 특히 수술은 대부분 환자에서 심각한 통증을 유발하고, 염증 반응을 증가시킴으로써 수면장애를 일으키는 주요 요인으로 알려져 있으며[7], 선행연구에서 주요 수술 후 대부분 환자는 N3의 깊은 수면과 REM 수면이 없거나 뚜렷하게 감소하였고, 수술 전날 밤에 비교하여 유의하게 감소하였음이 보고되었다[4,5]. 수술 전후 수면 특성을 평가하기 위해 주관적 방법(St Mary's Hospital Sleep Questionnaire [SMHSQ]) 및 객관적 방법(WatchPAT)을 사용한 In 등[34]의 연구에서 전신마취를 받은 수술 환자들이 다른 유형의 마취를 받은 환자에 비해 수면 단편화가 적게 발생했으며, 수술 후 총 밤 수면시간에는 유의한 차이가 나타나지 않았지만, 환자가 보고한 주관적 측정 결과로써 수면시간이 감소했다고 보고한 바 있다. 본 연구에서 대상자 10명의 수면 구조 중 얕은수면 단계인 N1은 58.9±8.7%로 전체 수면 중 높은 비율을 보였으며, REM 수면은 23.9±6.6%로 정상 수면과 유사한 비율을 보였다. 이는 전체 대상자의 수면에 진정제를 사용한 군과 진정제를 사용하지 않는 군을 모두 포함하여 평균 비율을 확인했기 때문인 것으로 생각된다. 실제 비진정제군의 수면 구조를 확인한 결과 N1 수면이 전체 수면의 64.0%, N2 수면은 17.8%를 차지하여 얕은 수면이 총 약 80%를 보임으로써 선행연구와 유사한 결과를 확인할 수 있었다. 그러나 다양한 선행 연구에서 수술 후 REM 수면의 감소 또는 상실을 보여주었고[35,36], 낮 시간 동안 현저하게 REM 수면이 증가했음을 보고하였으나[10], 선행연구 결과에 반해 본 연구에서는 진정제를 사용하지 않은 군에서도 REM 수면이 18.0%로 비교적 길게 나타났는데, 이는 수술 후 환자 상태, 당시 중환자실 환경 등 다양한 요인에 의한 영향일 것으로 생각된다. 수술 직후 모든 대상자에게 정맥투여된 Demerol 50mg 은 초기 진통을 완화시켜주는 역할을 했으며, 대부분의 대상자는 수술 후 중환자실 입원기간 동안 안정적인 생체 징후를 보였다. 특히 중환자실 환경, 환자의 정신 상태와 같은 요인도 수술 후 수면의 질에 영향을 미치며, 수술 전 불안이나 우울증을 겪는 환자들은 수술 후 나쁜 수면을 경험할 가능성이 더 높으나[37], 본 연구 대상자는 수술 전 우울증, 수면장애에 대한 진단 및 치료 이력이 없어(제외기준) 진정제를 사용하지 않는 환자군에서도 수술 직후 회복과정에 안정적인 심리적 상태를 통해 수면에 도움이 되었을 것으로 생각된다.

Chen 등[20]의 연구에서 Sufentanil 단독 주입군(대조군)과 Sufentanil with Dexmedetomidine 주입군(실험군) 간의 수술 후 진통 및 수면을 비교 분석한 결과, 초기 48시간 동안 Dexmedetomidine을 보조적으로 함께 주입한 군(실험군)에서 더 효과적인 진통 효과 및 Sufentanil 보존 효과가 있음이 확인되었고, 수면 구조에서 1단계 수면이 감소되고, 2단계 수면이 늘어나 수술 후 수면의 질이 개선되었다고 하였다. Nelson 등[27]은 Dexmedetomidine은 진정, 진통에 모두 효과가 있는 선택적 α2 아드레날린 수용체 작용제로써 다른 진정제와 달리 내인성 수면 촉진 경로를 통해 진정 효과를 발휘하고 진정 상태에서 N2 수면과 유사 상태를 유발한다고 하였다. 또한 중환자에서 야간 시간 동안 Dexmedetomidine 주입은 가벼운 진정 효과를 보이며, 수면 효율 2단계를 증가시켜 수면의 질을 향상시킬 수 있다고 보고하였다[38]. 그러나 본 연구에서 진정제를 투여한 군과 그렇지 않은 군에서 각각 N1 52.8%, 64.0%, N2 18.6%, 17.8%로 수면 구조 중 얕은 수면단계에서 유의한 차이를 보이지 않았고, N3는 각각 29.1%, 18.1%로 깊은 수면 단계에서 차이를 보였다. REM 수면에서는 진정군이 134.89분, 비진정군이 47.01분으로 유의한 시간차를 보여 진정제를 사용한 군에서 수면의 질이 개선되었음을 확인할 수 있었다.

또한 Oto 등[39]의 연구결과 Dexmedetomidine의 야간 주입은 REM 수면을 박탈하여 수면 구조를 방해함으로써 심각한 수면장애를 유발한다고 하였으며, O'Gara 등[40]의 체계적 문헌고찰에 따르면 Dexmedetomidine 을 사용한 환자는 위약 그룹에 비해 수면 효율이 향상되고 각성 지수가 감소되었으며, NREM 수면의 각 단계 지속 시간에 변화가 있었지만 총 수면 시간이나 REM 수면에서는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 그러나 본 연구에서 진정제를 사용한 군에서 REM 수면이 유의하게 증가되어 선행연구와 다소 차이를 보였다.

본 연구는 수술 후 중환자실에 입실한 환자의 수면 지표와 구조를 관찰하여 수면 특성을 파악하고자 하였다. 중환자실에서 복부 수술 직후 환자의 수면 개선을 위해서는 우선적으로 환자의 수면 특성을 정확하게 분석하는 것이 중요하며, 이는 수면의 질을 높이기 위한 다각적 측면의 수면 중재를 개발하는데 유용한 기초 자료가 될 것이다.

본 연구에서 복부 수술 직후 중환자실에 입원한 환자의 수면 특성을 파악한 결과, 이들의 수면은 정상 수면과 유의한 차이가 있었다. 또한 진정제를 사용한 그룹에서 증가된 총 수면시간, 감소된 각성 시간 및 각성 횟수, 높은 수면 효율을 보였다. 이에 적절한 진정제 투여 중재가 복부 수술 직후 수면의 질을 개선하는 데에 도움이 되었음을 확인할 수 있었다. 복부 수술 직후 중환자실 입원 환자들의 수면을 향상시키기 위해서는, 먼저 이들의 수면 지표와 수면 구조를 정확하게 측정하여 수면 특성에 따른 적절한 중재 전략의 마련이 필요할 것으로 사료된다.

본 연구의 제한점은 다음과 같다. 본 연구는 복부 수술 후 중환자실에 입실한 환자의 수면의 특성(총 수면시간, 수면 단계, 수면 효율, 입면 후 각성)을 단일 진정제를 사용한 환자군과 그렇지 않은 환자군에 대해 비교 관찰한 연구로써, 진정제 사용과 수술 후 수면구조의 연관성을 단편적으로 분석하여, 인과관계를 확립하는데 한계가 있다. 또한 수면에 영향을 미치는 중환자실의 환경을 포함한 모든 혼란 요인을 통제할 수 없었으며, 수술 후 중환자실에 입실한 환자라는 특정 집단에서 수행된 관찰 연구로써 결과를 일반화하는데 한계가 있다. 본 연구를 토대로 다음과 같이 제언하고자 한다. 첫째, 대상자 규모를 확대하여 수술 후 중환자실 환자의 수면 특성을 파악하는 반복 연구를 제안한다. 둘째, 중환자실에서 사용되는 다양한 진정제의 효과에 대해 수면 특성과의 관련성을 좀 더 면밀하게 파악해 볼 필요가 있다. 셋째, 복부 수술 직후 중환자실에서 사용되는 다양한 수면 중재에 따른 대상자의 수면 특성에 대한 효과를 확인하기 위한 전향적 연구를 수행할 것을 제안한다.