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  • 데이터에 가치를 더하다, 서영석입니다.
연구 활동/AI 데이터연구단 과제

[#1] The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events

by 꿀먹은데이터 2021. 12. 28.

수면 단계 분류 및 스코어링

https://github.com/rootofdata/AILAB_Sleep-Scoring-Modeling.git

 

GitHub - rootofdata/AILAB_Sleep-Scoring-Modeling

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github.com

이벤트의 클래스 분류 기준

 PSG 판독은 보통 AASM에서 발간하는 The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events에 따라 수행된다. 판독자는 30초 단위(epoch)로 그려진 뇌파,안전도,근전도,호흡량 등을 보고 AASM 매뉴얼에 정의된 규칙을 적용해 수면 단계, arousal 이벤트 등을 라벨링하여 이러한 과정에서 신호의 그래프를 그림처럼 인식하고 특징적인 파형이나 그래프의 경향성을 파악해 이루어진다.

이를 통해 5단계(W,N1,N2,N3,R)단계로 나누어 특징을 설명하고 있다.

 

a. Stage W (Wakefulness) -깨어있는 상태        

- 50% 이상의 알파리듬으로 잠들기 전 깨어 있는 상태이다.

- 눈 깜빡임이 0.5-2Hz를 갖고 안구 운동을 한다. 또 보통보다 높은 턱근육 긴장도과 관련된 불규칙한 안구 운동이 보인다.

 

b. Stage N1 (NREM 1) – 얕은 수면

- Alpha파는 발생하지 않고 Alpha파가 감소하는 과정에서 50% 이상에서 낮은 진폭과 vertex sharp waves가 보인다.

- 4-7Hz의 느린 빈도수로 W단계보다 높다.

-3-5Hz의 후두부가 우세한 고진폭이 발생 (아이의 경우)

 

c. Stage N2 (NREM 2)-얕은 수면

- 수면 방추파(sleep spindles)K 복합체 (K complex) 중 하나 혹은 둘 다 나타날 경우 N2 수면이라고 지칭한다. (그림1)

-수면 방추파나 K 복합체가 이루어졌으면, 이 둘 없이 EEG활동을 계속한다.

-다음 중 하나가 발생할 때, N2 수면이 끝이 난다는 것을 알 수 있다.

W단계로 전환될 때, K 복합체나 수면 방추파가 없이 N1단계로 전환될 때, 느린 안구 운동 및 각성(arusal)(그림2) 관련 K 복합체 또는 수면 방추 없는 낮은 진폭의 혼합 주파수 EEG로 인한 주요 움직임일 때(그림3), N3으로 변환될 때, REM으로 변환될 때.

그림 1. N2단계 수면의 뇌파에서 관찰됨.
그림 2. Arousal의 부분

 

그림3. major body movement의 모습

d. Stage N3 (NREM 3)-깊은 수면

수면 방추파가 거의 발생하지 않으며 안구 운동 또한 발생되지 않는다.

아래턱 근전도가 달라지게 되면서 N2보다 낮아지고 때때로는 R단계보다 느려진다.

 

e. Stage R (REM)-꿈 수면

Scoring by Epochs

낮은 진폭과 혼합 주파수 EEG, 낮은 턱 근전도, 빠른 안구 운동이 보인다.

 

#아이의 경우 w단계와 N1에서 미세한 차이를 보이고 이후 단계에서는 동일하다.

 

이에 대한 Definition이나 추가적인 설명은 본문에 있으나 이전 뇌파 및 수면단계의 기준점의 내용과 동일한 부분이 많아 여기까지 진행하였다.

 

movement rules

Scoring Periodic Limb Movements in sleep (PLMS)

LM : 0.5~10초의 기간을 가지며 Resting EMG로부터 8uV이상을 시작점으로 하고 2uV이하로 떨어지면 종료한다.

PLM(Periodic LM) : 최소 4LMs LM사이 간격은 5-90초이다. 5초 미만의 시간에서 두 개 이상의 LM이 보이면 하나의 LM으로 간주한다.

 

PLM associated arousals

PLM에 속하는 LM과 동시에 곂쳐서 0.5초 이내에 발생하는 arousal(각성)으로 LMarousal의 순서를 상관없다.

asousal : 깨어남의 진행형이다. 수면 중에 발생하는 일종의 event

è 이전 뇌파에서 최소 10초 이상의 안정적인 수면상태가 있어야한다.

è 뇌파변화(EEG frequency shift)가 최소 3초 이상 연속하여 유지되어야 한다.

è 뇌파 변화는 Frontal,Central,Occipital 중 최소 2개 이상의 전극에서 관찰되어야 한다.

è REM 단계에서 chin EMG 1초 이상의 근긴장도 증가가 동반되어야 한다.

Scoring Alternating Leg Muscle Activation(ALMA)

 

기억해야할 수면 판독 원칙

-N2,N3,R에서 arousal 보이면 N1

-R에서 chin muscle activity 증가되면 N1

-N3 다음 epoch에서 N3 기준을 만족하지 못하면 N2

-Major body movement에서 부분적이라도 Alpha rhythm 보이면 W

참고 사이트 : https://blog.naver.com/cnshs99/222468097699

è 수면다원검사(PSG) 판독을 하는데 필요한 자료들(병리사 교육용)을 정리해 놓았다.

(김석재 신경과 전문의)