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1 2015년도 대한마취통증의학회 추계연수교육 일시 : 2015년 11월 5일(목) 12:00 17:50 장소 : 부산 벡스코(BEXCO) 대 한 마 취 통 증 의 학 회 The Korean Society of Anesthesiologists

2 회장 인사 2015년도 대한마취통증의학회 추계연수교육 존경하는 대한마취통증의학회 회원 여러분, 안녕하십니까? 제92차 대한마취통증의학회 종합학술대회가 부산 벡스코에서 "Bedside to Evidence, Evidence to Bedside"를 캐치프레이즈로 하여 개최됨을 회원여 러분과 함께 기쁘게 생각합니다. 우리 학회의 가장 큰 연례 학술행사로써 마취통증의학에 종사하시는 모든 분들이 한자리에 모여 학술 정보를 서로 공유하고 또 대한마취통증의학회의 더 나은 발전을 모색하기 위한 이 자리에, 특히 이번 제92차 종합학술대회는 학술대회 본연의 기능에 더욱 충실하고자 새로운 구성과 프로 그램으로 준비하여 여러분들을 초대합니다. 양적으로 많은 발전을 이룩한 우리의 마취통증의학이 앞으로 어떻게 더 내실을 다지고 또 우리 사회가 바라보고 있는 대한마취통증의학회를 우리가 어 떻게 더 잘 이끌어 가야할 지를 같이 생각해 보는 자리가 되도록 합시다. 또한 아름다운 해변이 있는 부산에서 조금은 들뜬 기분으로, 더 열린 마음으로 오랜만에 만나게 되는 회원들과의 기억에 남을 좋은 시간들도 가지게 되시길 기원합니다. 아무쪼록 매년 실시되는 연례행사로서가 아닌 우리 각자에게 좀 더 뜻있고 또 대한마취통증의학 회의 발전에 한걸음을 더 하게 되는 보람 있는 종합학술대회가 되기를 바라며 본 학술대회를 개 최하기 위하여 많은 노고를 아끼지 않으신 이사장님과 여러 이사님들께 심심한 감사를 드리며 사 무국의 수고에도 감사드립니다. 감사합니다. 2015년 11월 대한마취통증의학회 회장 김 시 오

3 이사장 인사 2015년도 대한마취통증의학회 추계연수교육 안녕하십니까? 작년부터 시작된 의료 환경의 변화에 얼마나 노고가 많으십니까? 또한 초여 름을 달구었던 메르스의 경험은 전문인의 역할과 의료 인프라의 구축이 복 지사회의 기본이라는 점을 다시 일깨우게 되었습니다. 개업의원이 처하고 있 는 사회경제적 어려움 등으로 중증 환자와 합병증이 동반된 증례가 수련병 원에 집중화되는 현상이 두드러지고 있습니다. 또한 수년 전부터 경험하고 있는 국내외의 빈번한 감염증의 여파로 산소요법과 기도확보 및 인공호흡에 대한 사회적 이해가 증진되고 있습니다. 의학지식과 의료기술의 발전에 따른 환자의 치료요구는 다양화되고 있습니다. 또한 환자치료에 대한 각 전문영역의 확대와 함께 과거에는 볼 수 없었던 의료행위간의 해석이 다양해지고 있습니 다. 마취통증의학 본연의 생명보조 기능을 지키며, 수술환자 마취, 중환자 관리, 통증 치료 등을 수행하면서 우리의 정체성을 굳건히 유지해 나아가야 할 때입니다. 최근 마취간호사의 마취행위 입법화 시도에서 경험하였듯이, 한번 시행되었던 제도는 반세기 그 영향이 지속됨을 확인하였습 니다. 매일 생업에 최선을 다하면서, 사회적 제도의 변화에 관심을 기울여야 하는 것이 전문가의 책무라고 믿습니다. 이미 구미, 일본 그리고 동남아시아에서는 마취과 의사가 수술실과 중환자실, 응급실, 완화치료, 호흡재활 등의 영역에서 다양한 역할을 수행하고 있음을 잘 알고 있습니다. 그러나, 국내의 여건 은 아직 여유롭지 못하며, 인공호흡기의 사용, 산소 흡입요법 등의 이해와 관심은 높지 않은 현실 인 듯 합니다. 의료의 경제성과 효율성을 무시할 수 없으나, 다양한 임상 능력을 보유하고 있는 마취통증 전문의료인을 양성하기 위하여 연구와 수련을 게을리 할 수는 없으리라 생각합니다. 올 해도 회원님들을 모시고 학회를 개최하게 되었습니다. 부디 바쁘시더라도 참석하여 많은 의견주 시기 바랍니다. 감사합니다. 2015년 11월 대한마취통증의학회 이사장 이 국 현

4 2015년도 대한마취통증의학회 추계연수교육 일시 : 2015년 11월 5일(목) 12:00 17:50 장소 : 부산 벡스코(BEXCO) 프로그램 12:00 12:30 Registration 12:30 14:30 정찬종(동아의대) 혈역학 감시 박성용(아주의대) 1 신경근 감시와 Sugammadex 김용범(가천의대) 8 주술기 뇌신경 감시 최승호(연세의대) 21 의사가 알아야 할 의료분쟁조정법에 대하여 윤혜정 31 (UAE 왕립 셰이크 칼리파 전문병원) 14:30 14:40 Coffee Break 14:40 16:10 최인철(울산의대) 수술장에서 다양한 초음파 활용 고상욱(성균관의대) 35 비심장 수술에서 경식도심초음파 백승훈(부산의대) 40 중등도 폐동맥 고혈압이 있는 환자 마취 관리 김진태(서울의대) 47

5 16:10 16:20 Coffee Break 16:20 17:50 김진수(아주의대) 초음파를 이용한 상지 신경차단 이준호(순천향의대) 50 초음파를 이용한 하지 신경차단 김형태(예수병원) 58 수술 후 통증조절을 위한 초음파 유도하 신경차단 방승욱(가톨릭의대) 66

6 혈역학 감시 아주대학교 의과대학 마취통증의학교실 박 성 용 혈역학 감시를 통해 마취의는 조직 관류와 산소 공급의 적절성을 평가하여 적절한 치료를 시작하고, 치료의 결과를 객관적으 로 평가할 뿐만 아니라 이를 통해 마취 깊이와 통증 조절이 적절하게 이루어지고 있는 지에 대한 판단도 가능하다. 이러한 목적을 효과적으로 달성하기 위하여 많은 방법들이 소개되고 사용되어 왔으나, 아직까지는 한가지 특정한 방법도 이러한 목적을 달성하기에 이상적이지 않다고 알려져 있고, 마취의는 처한 상황에 맞춰 적절한 혈역학 감시 방법을 선택하고 환자 관리에 이용하고 있다. 본 강의에서는 현재 사용되고 있는 혈역학 감시 방법들을 소개하고, 마취의들에게 각 상황에 적절한 혈역학 감시 방법들을 선택하고 해석할 수 있도록 도움을 주고자 한다. 1. 심전도 심전도는 심장의 전기적 활동에 대한 기록으로 심율동과 전도상의 장애 및 심근 허혈을 평가하는데 있어 간편하면서도 민감하 게 도움을 줄 수 있다. 마취 중 심전도 감시 세개의 사지 electrode를 부착하여 세개의 lead (I, II, III)를 관찰할 수 있다. 이중 lead II는 전기축이 좌우 심방의 탈분극 방향과 일치하여 P 파가 가장 잘 보이므로 부정맥의 진단에 용이하며, 좌심실 하벽의 허혈 감지를 할 수 있는 장점이 있어 수술 중 가장 흔하게 선택되어지는 lead이다. 그러나, lead II를 통한 심근 허혈의 감시는 민감도가 낮기 때문에 술 중 심근 허혈의 위험성이 높은 환자의 경우에는 여러 lead를 통한 심근 허혈의 감시 방법을 선택해야 한다. 사지에 4개의 electrode를 부착하고 전흉부에 1개의 electrode를 부착하는 데 전흉부 lead중에는 lead V5가 심근허혈의 진단에 민감도가 가장 높기 때문에 선택되며, lead II와 V5을 함께 관찰하면 부정맥 및 심근 허혈의 발생을 효과적으로 감시할 수 있다. 2. 동맥혈압 혈압은 조직 관류의 적절성과 좌심실 후부하를 반영하는 지표 중 가장 기본적인 방법중의 하나이다. 따라서 마취된 환자나 불안정한 환자의 혈압을 측정하는 것은 매우 중요하며, 모든 마취 환자에서 적어도 5분마다 동맥압을 측정하도록 하고 있다. 혈압의 측정 방법은 간접 측정 방법과 직접 동맥에 도관을 넣어 압력을 측정하는 직접 측정 방법으로 나눌 수 있다. 1

7 1) 간헐적 간접 측정 방법 수기로 측정하는 방법도 있으나, 대부분의 경우 자동화된 비침습적 혈압측정법이 이용된다. 커프를 가압하여 동맥을 폐쇄시킨 후 커프의 공기를 빼는 동안 동맥 박동으로부터 생긴 혈류의 진폭의 변화를 감지하여 혈압을 측정하게 된다. 정확한 측정을 위해 중요한 것은 적절한 크기를 선택해야 하는데, 커프가 측정 부위에 비해 너무 좁으면 실제 혈압보다 높게, 너무 넓으면 낮게 측정되기 때문이다. 적절한 커프의 크기는 커프의 넓이가 측정 부위의 직경보다 % 정도 큰 것을 선택하여야 한다. 2) 직접 측정 방법 동맥 내에 도관을 삽입한 후 변환기에 연결하여 혈압을 지속적으로 측정하는 방법으로 비용이 들며, 숙련이 필요하고 합병증 의 발생 가능성이 있음에도 불구하고 혈압 측정의 'gold standard'로 여겨지고 있다. 정확하고 지속적인 혈압 측정이 가능하다는 점 외에도 반복적인 동맥혈 채취가 가능하고, 동맥혈압의 파형을 분석하여 진단 또는 치료에 도움이 될 수 있는 여러 가지 단서들을 얻을 수 있다. 측정 부위로는 측부 순환이 풍부하고 시술이 쉬우며, 고정이 용이한 곳이 선호되며, 요골 동맥이 가장 많이 사용된다. 동맥압 파형의 요소 동맥압 파형은 수축기 좌심실로부터 혈액의 분출과 뒤따르는 이완기 동안 말초 혈관으로의 유출 및 말초로부터의 반사파로 구성된다(Fig. 1). 동맥압 파형의 변형 지속적 동맥압 모니터링은 단순히 동맥압을 표시할 뿐 아니라, 파형의 모양을 분석하여 심혈관계의 상태에 대한 정보를 얻을 수 있다. 동맥압은 중심 동맥에서 말초 동맥으로 이동함에 따라 특징적인 변화를 나타내는데, 말초 동맥일수록 systolic Fig. 1. Normal arterial blood pressure waveform. 1. Systolic upstroke, 2. Systolic peak pressure, 3. Systolic decline, 4. Dicrotic notch, 5. Diastolic runoff, 6. End-diastolic pressure (From Miller RD. Miller s Anesthesia, 8 th Ed. Elsevier). 2

8 박성용:혈역학 감시 upstroke는 가파르고 늦게 나오고 systolic peak pressure는 커진다. 중복패임은 늦게 나타나며 이완기파가 더욱 뚜렷해지고 이완기말 압력이 낮아지기 때문에 결과적으로 맥압은 증가한다. 다양한 병적 상태에서 특징적인 동맥파 모양의 변형이 일어나게 되고 질병 상태를 진단하는 데 중요한 단서가 되기도 한다. 올바른 동맥압 측정을 위한 압력 변환기의 위치 정확한 동맥압의 측정을 위해서는 압력 전환기의 영점 조정이 올바르게 이루어져야 한다. 일반적으로 압력 전환기는 심장의 위쪽 경계선에 맞추어 주게 되는데 누운 자세에서는 네 번째 늑골간 위치에서 흉골 경계 면에서 5 cm 아래쪽에 위치시키며, 옆 누운 자세에서는 전환기를 흉곽의 가운데 높이에 위치시킨다. 3. 중심정맥압 중심정맥도관을 삽입하여 흉강내 대정맥의 혈관내 압력을 나타내는 값으로 전부하나 혈액량을 평가하는 지표로 사용된다. 중심정맥압의 측정 외에도 중심정맥도관은 약물 주입, 말초정맥이 좋지 않은 환자에게 혈액이나 혈액의 주입, 고농도의 영양액 주입, 임시 심박조율기의 설치 등을 위해 이용될 수 있다. 수술실에서는 시술이 쉽고, 우심실로의 주행이 곧고 짧으며, 심각한 합병증이 적은 내경 정맥이 사용되며, 최근에는 초음파를 이용한 도관술이 널리 사용되고 있다. 1) 정상 중심정맥압 파형 중심정맥압의 측정은 상대정맥과 우심방이 만나는 지점에서 측정하는 것이 이상적이며 순환 혈류량의 측정뿐 아니라 우심실 기능의 평가를 위해 사용된다. 정상 중심정맥압은 깨어 있는 정상 호흡을 하는 환자의 경우에는 1-7 mmhg이며, 호흡에 따른 변동이 있으므로 호기말에 측정한다. 정상 중심정맥압 파형은 3개의 파(a, c, v)와 2개의 하강(x, y)으로 구성된다. 수축기에는 c파, x하강, v파를 형성하며 이완기 Fig. 2. Normal central venous pressure (From Miller RD. Miller s Anesthesia, 8 th Ed. Elsevier). 3

9 동안 y하강, a파를 형성하게 된다(Fig. 2). 2) 중심정맥압 감시의 한계 전통적으로 중심정맥압 감시는 순환 혈액량을 반영하는 지표로 사용되어 왔기는 하나, 최근 연구 결과는 중심정맥압은 순환 혈액량과 관련성이 없으며, 수액 부하에 의한 혈역학적 반응을 예측하지 못하는 것이고 보고하고 있다. 4. 폐동맥카테터 기본적인 혈역학 감시방법만으로는 조직 관류가 적절하게 이루어지지 않고 있는 상태를 조기 발견하는데 한계가 있고, 폐동맥 카테터를 사용해 얻게 되는 여러 정보들은 다양한 혈역학 상태에 대한 진단과 관리에 도움이 될 수 있으므로, 폐동맥카테터의 효용성과 부작용에 대한 많은 논란이 있음에도 불구하고 고위험 수술이나 중환 관리에 여전히 많이 사용되고 있다. 1) 폐동맥카테터의 구성과 삽입 폐동맥카테터는 둘레 Fr, 길이 110 cm이며, 4개의 구경으로 구성되어 있다. 첫번째 구경은 첨단에 있는 원위구로 연결되어 폐동맥압 감시를 하며, 두번째 구경은 첨단에서 30 cm 떨어진 근위구로 연결되어 중심정맥압 감시와 수액이나 약물 투여에 사용된다. 세번째 구경은 첨단에 있는 풍선과 연결되며, 네번째 구경은 풍선 근위부에 위치하는 온도 측정기와 연결되어 심박출량 측정이 가능하게 한다. 카테터의 삽입은 어느 중심정맥에서도 가능하나 오른쪽 내경 정맥을 이용하는 것이 가장 편리하다. 정맥을 천자하여 철심을 삽입하여 유도 카테터를 삽입한 후 카테터에 있는 지혈판막을 통해 폐동맥카테터를 삽입한다. 폐동맥카테터는 압력의 변화를 관찰하며 전진시키다가 20 cm 정도 들어가 우심방에 위치하면(20-25 cm) 카테터 첨단에 있는 풍선을 확장시켜 카테터가 혈류를 따라 이동하게 한다. 압력 파형의 변화로 카테터가 우심실(30-35 cm)을 지나 폐동맥(40-45 cm)에 들어간 것을 확인하면서 계속 전진시키면 폐동맥의 직경이 풍선의 직경과 일치할 때 폐동맥이 폐쇄되며 폐동맥쐐기압(45-55 cm)이 측정 된다(Fig. 3). 2) 정상 폐동맥쐐기압 파형 폐동맥쐐기압은 폐정맥압과 좌심방압을 반영하게 되므로 중심정맥압파형과 비슷하게 a-c, v파와 x, y 하강을 표시하게 된다. 좌심방압이 폐정맥, 폐모세혈관, 세동맥, 폐동맥으로 전달되는데 시간이 걸리고 좌심방의 수축은 우심방보다 나중에 일어나기 때문에 쐐기압의 a파는 초기 심실 수축기를 의미하는 ECG 상의 R 파보다 늦게 나타난다. 좌심방의 수축은 우심방 Fig. 3. Characteristic waveforms recorded during passage of the pulmonary artery catheter (From Miller RD. Miller s Anesthesia, 8 th Ed. Elsevier). 4

10 박성용:혈역학 감시 Fig. 4. Temporal relations between normal systemic arterial pressure (ART), pulmonary artery pressure (PAP), central venous pressure (CVP), and pulmonary artery wedge pressure (PAWP) (From Miller RD. Miller s Anesthesia, 8 th Ed. Elsevier). 보다 약하고, 좌측 심장에서의 심방과 심실간의 수축 간격이 짧기 때문에 중심정맥압에서 분리되어 보였던 c파는 좌심방압에 서는 보통 a-c파로 합쳐져 보인다. 좌심방은 우심방 보다 덜 늘어나기 때문에 좌심방압의 v파는 a파 보다 더 크게 나타난다 (Fig. 4). 3) 자료의 정확성과 해석에 영향을 미치는 인자 폐동맥카테터를 통한 모니터링의 일차적인 목적은 좌심실의 전부하를 측정하는 것이다. 전부하는 좌심실이완기말 용적으로 정의할 수 있으나 실제적으로는 측정에 어려움이 있어 좌심실이완기말 압력을 측정하여 대체하게 된다. 정상적인 상태에서는 좌심방압, 폐동맥쐐기압, 폐동맥 이완기압이 비교적 정확히 좌심실이완기압력을 대체할 수 있으므로, 폐동맥카테터를 이용하여 측정하는 폐동맥쐐기압, 폐동맥 이완기압이 좌심실 전부하를 반영하는 지표로 사용되고 있다. 그러나 몇몇 상황에서는 폐동맥카 테터를 이용해 측정한 수치가 전부하를 반영하는 지표로 사용하기에 오차가 있을 수 있다. 4) 그 외의 폐동맥 카테터를 이용한 혈역학적 검사 심박출량 폐동맥카테터를 이용한 심박출량 측정은 열희석법을 이용한다. 폐동맥카테터의 근위부(우심방)를 통해 실내 온도 또는 차가운 생리 식염수를 주입하고 원위부에 위치한 thermistor에서 온도 변화를 측정하여 온도 희석 곡선에 따라 심박출량을 산출하는 방법이다. 이 방법은 적용이 간단하고 오랫동안 임상 경험의 축적으로 심박출량 측정 방법의 gold standard 로 여겨지고 있으나, 심장내 션트나 삼첨판 역류가 있는 경우에는 정확성이 떨어진다. 최근에는 지속적으로 심박출량을 측정하는 방법이 많이 사용되고 있다. 이 방법 역시 열희석법의 원리를 이용하는데, 폐동맥 카테터의 근위부에 발열필라멘트가 감겨져 있어 지속적, 비정기적으로 열을 발생시키고 폐동맥카테터의 원위부에 있는 thermistor가 온도의 변화를 감지하고 심박출량을 계산하게 된다. 측정치는 30-60초 간격으로 갱신되고, 감시장치에 나타난 측정치는 3-6분간 측정된 심박출량의 평균값이다. 혼합정맥혈산소포화도 혼합정맥혈산소포화도는 전신순환을 끝내고 심장으로 돌아온 혈류의 산소화 정도를 나타내는 것으로 폐동맥에서 측정한다. Fick 방정식을 변형하면 혼합정맥산소포화도(SvO 2 )는 다음과 같이 정리할 수 있다. 5

11 SvO 2 = SaO 2 - VO 2 /Qㆍ1.36ㆍHb 따라서, 만약 동맥혈산소포화도, 산소소모량, 헤모글로빈농도등의 다른 지수가 일정하다면 혼합정맥혈산소포화도는 심박출 량에 비례하여 증감하므로 심박출량의 간접적인 측정인자로도 사용할 수 있다. 보통 혼합정맥혈산소포화도는 폐동맥에서 채취한 혈역을 분석해 측정하지만 특수하게 제작된 폐동맥카테터는 지속적으로 혼합정맥혈산소포화도를 측정하여 감시기에 표시하게 된다. 우심실 박출지수 특별히 고안된 폐동맥카테터는 우심실 박출지수를 측정하여 우심실의 기능을 평가하는데 이용할 수 있다. 전술한 지속적 심박출량 측정 방법과 유사한 측정 원리에 의해 각 심장 박동시점의 폐동맥혈액의 작은 온도 변화를 감지하여 계산하고, 각 심장 박동후의 온도 신호의 잔여지수를 계산해 우심실 박출지수를 결정하게 된다. 지속적 심박출량 측정 방법과 비슷한 원리를 사용하기 때문에 심박출량 측정에 오류를 유발할 수 있는 원인에 의해 역시 정확도가 영향을 받게 되며, 박동 사이의 작은 혈액 온도의 변화를 측정하는 방법이므로 만약 ECG상 R파를 정확하게 감지할 수 없을 경우에는 측정이 되지 않는다. 직접 측정치로부터 계산되는 혈역학 지수 전술한 측정치로부터 전신혈관저항, 폐혈관저항, 일회박출량, 심실박출작업 지수(ventricular stroke work index), 우심실 이완기말 용적, 션트와 같은 혈역학 지수를 계산할 수 있다. 5. 폐동맥카테터를 이용하지 않는 심박출량 측정 방법 1) Transpulmonary thermodilution cardiac output 폐동맥카테터를 이용하지 않는 열희석법에 의한 심박출량 측정법의 한가지이다. 차가운 생리 식염수를 중심정맥관을 통해 주입하고 큰 말초 동맥에서 온도의 변화를 측정하는 방법이다. 몇 번의 심주기 동안 측정이 이루어지기 때문에 일반적인 열희석 방법을 통한 심박출량 측정 방법과 비교해 보았을 때 호흡이 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 2) 맥압파형 분석에 의한 심박출량 산출 동맥압파형 분석을 통해 지속적으로 심박출량을 측정하는 방법은 비교적 비침습적으로 지속적으로 심박출량을 측정할 수 있는 방법이다. 동맥관을 통해 얻은 동맥압파형의 아래 면적을 컴퓨터를 통해 분석하고 일회박출량을 구하게 된다. 심박출량의 측정 외에도 인공호흡기를 사용하는 환자에서 박동 사이의 일회박출량의 차이를 측정하여 순환 혈액량에 대한 정보를 제공해 준다. 3) 식도 도플러를 이용한 심박출량 측정 도플러 이동을 이용하여 흉부 하행대동맥의 혈류 속도를 측정하고 심박출량을 계산하는 방법이다. 초음파 probe를 하행대동 맥과 식도가 가장 평행하게 주행하는 식도 부위에 위치 시킨 후 velocity-time 곡선의 면적과 대동맥의 단면적을 곱해 박출량을 계산한다. 비침습적으로 비교적 정확히 심박출량을 측정할 수 있고 도플러파의 모양을 분석해 전부하, 심수축력, 후부하와 같은 유용한 정보를 얻을 수 있지만, 기관내 삽관이 되어 있는 깊은 진정이 이루어진 환자에서만 사용할 수 있는 단점이 있다. 6

12 박성용:혈역학 감시 6. Predictors of Fluid Responsiveness 혈역학적으로 불안정한 환자에서 수액주입은 가장 흔하게 이루어지는 치료법이지만 실제적으로 순환혈액량을 정확하게 평가 하는 것은 임상적으로 쉽지 않다. 기본적으로 수액주입의 목적은 일회박출량과 심박출량을 늘리는 것이라고 생각할 때, 수액 부하 전에 수액 부하에 따른 심박출량의 변화를 미리 예측하는 것이 중요하며, 이러한 예측 인자를 predictors of fluid responsiveness라고 정의할 수 있다. 전통적으로 사용되어온 전부하를 평가하는 지표로 알려진 중심정맥압이나 폐동맥쐐기압 등의 static preload indices들은 정확하게 전부하를 측정할 수 없으며, 동일한 전부하라 할지라도 환자의 심실기능에 따라 수액부하에 따른 심박출량의 변화가 다를 수 있기 때문에 수액 부하에 따른 심박출량의 변화를 예측하지는 못한다. 조절호흡 동안의 심-폐 상호작용에 기반을 둔 dynamic preload indices들은 fluid responsiveness를 예측할 수 있는 것으로 알려져 있고 대표적인 것이 arterial wave form analysis에서 구해진 pulse pressure variation (PPV)과 systolic pressure variation (SPV), 그리고 pulse contour analysis에서 구해진 stroke volume variation (SVV)이 있다. References 1. Schroeder G, Barbeito A, Bar-Yosef S, Mark JB. Cardiovascular Monitoring. In: Miller s Anesthesia. 8th Ed. Edited by Miller RD: Elsevier. pp Bar-Yosef S, Schroeder RA, Mark JB. Hemodynamic monitoring. In: Anesthesiology. Edited by Longnecker DE: Mc Graw Hill Medical. pp Hollenberg SM. Hemodynamic monitoring. Chest 2013;143: Vincent JL, Pelosi P, Pearse R, Payen D, Perel A, Hoeft A, et al. Perioperative cardiovascular monitoring of high-risk patients: a consensus of 12. Crit Care 2015;19: Teboul JL, Monnet X. Prediction of volume responsiveness in critically ill patients with spontaneous breathing activity. Curr Opin Crit Care 2008;14:

13 신경근차단의 감시 및 Sugammadex Neuromusuclar Monitoring and Sugammadex 가천대학교 의과대학 마취통증의학교실 김 용 범 술 후 잔류근이완은 상존하는 부작용중 하나이다. 이미 pancuronium 같은 작용시간이 긴 신경근 차단제의 사용은 거의 없는 상태이지만 미국통계에서 회복실로 이송된 환자의 24-42%의 환자에서 불완전한 신경근 가역으로 인한 증상을 호소한 것으로 알려져 있을 만큼잔류근이완의 관심이 여전히 필요한 상황이다. 많은 기술 발전으로 환자의 마취관리동안 기본적인 환자의 활력징후 관련 감시(심전도, 산소포화도, 비침습적 혈압측정) 뿐아니라호기말 가스 및 흡입마취제 농도, BIS, entropy 등의 다양한 감시장치들의 사용으로 환자에 대한 많은 정보를 얻고 안전하고 안정적인 마취관리를 할 수 있게 되었으며 보편화 되어가고 있는 추세이다. 그러나 신경근 관련 감시장치는 훨씬 오래전부터 도입되어 임상에 적용되었으나 여전히 관심밖으로 벗어나있고 기본 감시장치로서 사용되지 못하고 있다. 수술진행동안 적절한 신경근 차단을 유지할 수 있는 데 필요한 최적의 신경근차단제 용량만을 사용하는 것이 술후잔류근이완 발생을 감소시킬 수 있으며 이를 가늠하는데 있어서 감시장치는 매우 유용할 수 있다. 비록 신경근차단깊이와 무관하게 신경근 가역을 시킬수 있는 새로운 가역약제들의 개발 및 임상사용이 되고 있는 상황에서, 예전 같은 미세한 약물 조절에 대한 필요성을 느끼지 못할 수 있게 되었지만 여전히 새로운 가역약제의 보편적인 사용은 여러 제약상 여의치 않은 상황이고, 일부 상황에서 이들 가역약제를 사용했음에도 불구하고 불완전한 근이완가역이나술후잔류근이완이 보고되고 있으므로 여전히 신경근감시장치 의 유용성은 유효한 상태이다. 신경근차단 회복의 감시(Monitoring) 1. 임상적 접근 환자가 의식이 있는 상태에서는 환자의 임상양상을 주관적인 관찰을 통해 간접적으로 근이완의 회복 정도, 잔류 근이완의 여부를 확인하는 데 이용할 수 있으나 마취 중에 근이완정도를 평가하는 데 적용할 수는 없다. 임상적 접근법 중 여러 객관적인 방법이 있으나 비교적 믿을 만한 검사법은 압설자를 이용한 방법으로, 압설자 2개를 겹쳐서 환자에게 물리게 한 다음 관찰자는 압설자를 힘있게 벌리면서 환자가 그것에 저항해 계속 압설자를 물고 있을 수 있는지 여부를 확인하는 방법(tongue depressor test)이 가장 믿을 만한 근이완 회복척도로 사용할 수 있다(Table 1, Fig. 1). 8

14 김용범:신경근차단의 감시 및 Sugammadex Table 1. 신경근차단으로부터의 회복을 평가하는 임상검사 방법 믿을만한 검사 5초 이상의 두부 거상 5초 이상의 하지 거상 5초 이상의 지속적인 악력유지 지속적인 압설자 검사(Tongue depressor test) 가능 최대 흡기압(maximum inspiratory pressure) cmh 2 O 이상 부정확한 검사 지속적인 개안상태 유지(sustainted eye opening) 혀를 내밀 수 있는 상태 팔을 들어올려 반대쪽 어깨에 올리는지 여부 자발호흡 확인 정상폐활량 확인 최대 흡기압 cmh 2 O 미만 Fig. 1. Relationship between clinical findings vs TOF ratio, the objective neuromuscular monitor. 2. 경피신경자극기를 이용한 유발반응(Fig. 2) 직접적인 신경근 접합부의 기능을 평가하려면, 신경을 자극하여 그 말단부의 근육에서 반응을 측정하여야 한다. 대개 피부에 전극을 부착하고 그 아래를 지나는 신경을 자극함으로써 그 신경의 지배를 받는 근육의 움직임을 객관적 장치로 정량화하여 감시, 기록하게 되는데, 이 방법으로 중추신경계의 영향을 배제하고 독립적으로 근이완의 정도를 양적으로 평가할 수 있다. 검사하려는 신경이 지배하는 모든 근섬유의 반응을 얻어내기 위해 1회 자극이 msec인 1상성(monophasic)의 직사각파 형을 가진 최대상 자극(supramaximalstimulation)을 사용한다. 최대상 자극이란 한 신경에 의해 지배받고 있는 근육다발에 포함된 모든 근섬유가 수축이 일어나서 그 이상의 자극을 주어도 연축높이가 변하지 않는 최대자극(maximal stimulation)의 120%에 해당하는 크기의 자극을 의미하며, 수술중 여건변화에도 최대자극을 보장할 수 있다. 사용되는 신경 및 근육은 여러 곳에서 적용될 수 있다(Table 2). 1) 단일연축(single twitch)자극 보통 0.1 Hz 혹은 1 Hz를 사용한다. 대개 1 Hz의 경우 근이완제 투여 전 영점보정을 위해 최대자극을 찾고 이것을 대조연축높 이(control twitch height)로 확보하기 위해 사용된다. 9

15 Fig. 2. Different modes of electrical nerve stimulation during clinical anesthesia (Miller s Anesthesia 6 th ed). Table 2. 경피신경자극기를 이용한 신경근 차단 회복을 감시하기 위한 대표적 말초신경과 근육 안면부(안면신경(Facial nerve) 자극) Orbicularis oculi m. Corrugator s supercili m. 상지(척골신경(Ulnar nerve) 자극) Adductor pollicis m. 하지(뒤 정강신경(posterior tibialis nerve) 자극) Flexor muscles of the foot 2) 강직자극(tetanic stimulation) 보통 30 Hz 이상 최대 100 Hz의 자극을 사용하며, 이 자극은 반복적으로 신경을 흥분시켜 근활동전위의 반복적 충전으로 지속적인 근육수축을 야기하게 만든다. 흔히 50 Hz에서 5초간 주게 된다. 이 자극으로 비탈분극성근이완제에서 특징적으로 나타나는 fade현상을 볼 수 있다. 3) 강직 후 근수축촉진(posttetanic facilitation or potenciation, PTC) 강직성 자극을 주고 3초간 쉬었다가 단일연축 자극을 가하면 그 연축반응이 강직성 자극 전에 얻었던 반응보다 크고 강하게 나타난다. 이것은 비탈분극성근이완제 존재 하에서 특징적으로 나타나는데, 신경말단에서 강직성 자극으로 인한 아세틸콜린의 방출이 항진되는 데에 기인한다. 이러한 특징은 단일연축반응이 전혀 발생하지 않는 깊은 근이완상태에서 회복 정도를 파악하는 데 유리하며, 강직성 자극후 총 15회의 단일연축을 주면서 반응이 소실될 때까지 발생했던 1 Hz의 단일연축반응 갯수를 측정하여 깊은 근이완상태에서도 회복 정도를 가늠해볼 수 있다(post tetanic count, PTC). 4) 사연속 자극(train-of four stimulation, TOF) 2 Hz로 4회(0.5초 간격)자극을 가하는 방법으로, 4번의 자극 중 네 번째의 자극에 의한 연축반응 높이와 첫 번째 자극에 의한 연축반응 높이를 비교하게 된다. 이 방법은 비탈분극성근이완제를 사용중인 경우 단일연축자극과는 달리 초기에 굳이 대조연축을 설정하지 않아도 근이완의 평가가 가능하다. 이것은 비탈분극성근이완제의 fade 현상을 이용하여 4개의 반응이 모두 나타나는지 여부, 첫 번째와 네 번째 연축높이 간의 비(TOF ratio)를 이용하여 근이완의 회복 정도와 잔류 근이완 여부를 객관적으로 가늠해 볼 수 있는 방법이다. 10

16 김용범:신경근차단의 감시 및 Sugammadex 5) 이중 방출자극(Double burst stimulation, DBS) 2개의 mini-tetanic burst를 주는 방법으로 각 자극은 50 Hz로 2-4회의 impulse로 구성되어있다. Impulse개수에 따라 DBS2,2, DBS3,3 등으로 분류되며 대개 DBS3,3이 가장 많이 사용된다. TOF의 경우 첫 번째와 네 번째의 자극간에 2초의 시간 간격이 있으며, 중간에 두 번의 자극이 추가되기 때문에 시각적으로나 촉지에 의한 방법으로는 아무리 예민하다 하더라도 약간의 오류가 발생할 수 있어서 이를 감지하기 위해 특별한 센서가 동원되어 정량화 할 필요가 있으나, DBS의 경우 외관상으로 는 두 번의 반응만 있는 것으로 감지되고 각각의 자극에 의한 수축폭이 강화되어 시각적 혹은 촉각적인 감지만으로 쉽게 확인이 가능하다는 장점이 있다. 3. 경피신경자극기를 이용한 반응의 기록 어떤 자극이든 시각보다는 촉각이 좀더 민감하긴 하지만, 이러한 정성적(qualitative)이고 주관적(subjective)인 감시방법을 통해 객관적으로 비교하는 데에는 한계가 있다. 여러 무작위 임상실험에서 이들 방법의 유용성에 대한 연구를 하였으나 다양한 결과를 보이고 있었으며 일부는 사연속자극 감시를 한 경우가 신경근감시 없이 임상증상만으로 가역을 판단했을 때보다 술후 회복실에서의 잔류근이완 효과를 줄였다고 하였으나 다른 연구는 이중방출자극을 감시후 회복실에서의 잔류근이완 발생에 차이가 없었다고 하기도 했다. 근육의 회복 정도를 객관적인 수치로 기록하기 위해 여러 변환장치를 이용하여 측정, 기록한다. 1) 근력도(mechanomyography, MMG) 자극된 근육의 유발 수축력을 역변환기(force transducer)를 통하여 측정하며 전부하를 주고 있어야 일정 근섬유길이에서의 근력을 비교할 수 있다. 근력 자체를 측정하므로 당연히 정확한 방법이지만 전부하를 주는 방법이나 장비를 거치하는데 있어서 정확한 방법과 조작이 번거로워 임상에서의 적용이 용이치 않은 단점이 있다. 2) 근전도(electromyography, EMG) 근활동 전위(muscle action potentials, MAPs)에 의한 전기적 신호를 기록하는 것으로, 복합 근활동 전위의 지속시간과 모양은 근수축과 아주 잘 일치하므로 근력도 방법과 함께 실험연구에서 매우 믿을 만한 측정도구로 간주되고 있다. 그러나 근력도와 마찬가지로 장비를 거치하는데 번거롭고, 수술 시 사용되는 전기소작기등과 같은 장비에 의한 간섭을 받을 수 있어 임상 사용이 용이치 않은 단점이 있다. 3) 근가속도(acceleromyography, AMG) 근력도의 일종으로, 역변환기 대신 가속변환기를 사용하여 근력을 감시한다. 이 미세가속(압전, piezoelectric) 변환기는 말초 신경 자극으로 발생되는 근육수축에 의한 가속도를 감시한다. 즉, 뉴튼의 제 2법칙인 F=ma에서 질량 m을 일정하게 한다면 힘은 가속도에 비례한다는 원칙을 따른다. 이를 이용하여 고안된 장비들은 상대적으로 크기가 작아 휴대가 용이하고, 거치하는 방법도 상대적으로 간단하여 임상적으로 많이 사용하고 있다. 4) 그외(Phonomyography, piezoelectric monitor Ect.) 기존의 근력도, 근전도, 및 근가속도에 해당되지 않는 방법을 이용한 신경근차단 감시장치들도 이용될 수 있다. 이들 장치들은 비록 임상에서는 흔히 사용되지 않으나 장비의 발전에 따라 임상에서 적용되어가는 추세이다. 압전센서를 이용한 방법 11

17 (piezoelectric neuromuscular monitor)들은 비교적 간단한 구조로 거치가 쉽긴 하지만 아직 여기서 얻어진 자료가 기존의 감시장치, 특히 근력도를 이용하여 얻은 자료와의 유사도와재현도에 있어서 아직 부족한 면이 있다. 특히 신경근차단의 유지, 또는 가역을 결정해야 하는 깊이의 신경근차단회복 단계에서 얻어지는 값들이 기존의 근력도, 근가속도를 이용하여 얻은 값에 비해 정확도가 떨어지는 단점을 보이는 경향이 있어서 이에 대한 보완이 필요한 것으로 보인다. 최근에 이 방식과 근전도를 같이 사용할 수 있는 모듈이 적용되었으나 일부 버전(E-NMT01, GE Healthcare, Finland)에서는 근전도에서 얻어진 값의 부정확도 문제가 있어서 이 모듈을 이용한 근전도검사는 추천하지 않기도 한다. 또, 근육이 수축할 때 발생하는 저주파음을 감지 하므로써신경근차단정도를 감시하는 방법이 소개되기도 하였다. 근이완제에 의한 신경근차단의 회복 1. 탈분극성근이완제 투여 후 회복 Succinylcholine의 사용 후 10-15분 후면 자연 회복되며 길항은 필요 없다. 다만, 비정형 혹은 변형된 혈장 cholinesterase를 가진 환자는 그 작용지속시간이 연장될 수 있다. 2상 차단(phase II block)이 일어난 경우 자연회복이 지연되어 50%에서는 succinylcholine 중단 후 20-25분이 지나서야 자연 회복되지만 더 오랜시간동안 호흡보조를 하면서 기다려야 하는 경우도 있다. 더 지연되면 anticholinesterase에 의한 가역을 시도할 수 있으나 반응이 일정하지는 않다. 2. 비탈분극성근이완제로부터의 회복 비탈분극성근이완제의 작용부위로부터 확산되어 빠져 나가면 자연적으로 회복이 되지만 가역을 위해 약물을 투여하는 경우가 많다. 가역은 anticholinesterase를 투여하여 acetylcholinesterase에 의한 아세틸콜린의 파괴를 막음으로써 아세틸콜린이 결 합부위에서 근이완제와 경쟁적으로 작용하도록 함으로써 이루어진다. 1) 대항 혹은 가역의 기전 Anticholinesterase는 acetylcholinesterase와 결합하여 아세틸콜린의 파괴를 지연 또는 방해함으로써 접합후막에서 아세틸 콜린이 수용체와 결합할 기회가 많아지도록 한다. 물론 이 약제도 신경근 접합부에서만 아세틸콜린의활성도를 높이는 것이 아니고 신경전달물질로 아세틸콜린이 작용하는 모든 곳, 특히 자율신경계에서도 같은 현상을 일으키므로 심혈관계를 포함한 각 장기의 항진 혹은 억제 효과는 당연히 감수해야 할 문제점이다. 이러한 부작용을 피하기 위해 적정용량을 선정해야 하고, 서서히 투여하거나 나누어서 투여할 수 있으며 항콜린제인 atropine 혹은 glycopyrrolate를 혼합주사 한다(Table 3). Table 3. Conventional reverse agents, anticholinesterase and recommended anticholinergics 12

18 김용범:신경근차단의 감시 및 Sugammadex Fig. 3. Reversal timing of conventional vs Sugammadex reverse. 2) 방법 및 효과 가역을 위한 적기(Timing to adequate reversal) Sugammadex 길항이 아닌 통상적 가역방법은 근이완제의 직접적인 제거가 아니라, 아세틸콜린을 증가시켜 근이완제가 수용체와 결합할 빈도를 줄이는 방법이므로, 가역 당시 근이완제 분자가 많이 남아 있다면 가역이 효과적이지 못할 수 있다. 그러므로 깊은 근이완상태에서 통상적인 방법의 가역방법을 사용한다면 그 효과가 미미하거나 아예 없을 뿐 아니라 자율신경계 나 그 외의 부위에서 아세틸콜린의 과다작용으로 인한 부작용으로 나타날 수 있어 가역시도를 하지 않은 것만 못한 상황이 발생할 수 있고, 근이완의 가역에 사용된 약제들의 작용시간이 종료되었는데도 근이완제의 작용이 남아있다면 근이완재발현 (recurarization)과 같은 현상이 일어나게 된다. 일반적으로 근이완 가역을 시도하는 적절한 시기는 단순연축이 10-15% 이상 유지되거나 적어도 TOF의 두 번째 연축이 있을 때 가역 하는 것을 추천한다(Fig. 3). 투여방법 및 효과판정 발현시간의 단축을 위해 anticholinesterase를 분할 투여하는 방법을 추천하기도 하지만 대개 단회 주사한다. Anticholinesterase의 자율신경계 영항을 방지할 목적으로 투여되는 항콜린제인 atropine과 glycopyrrolate는 각각의 발현시간 및 최대 작용시간에 있어 차이가 있고, 이것은 또 anticholinesterase의 발현시간 및 최대 작용시간과도 차이가 있기 때문에 병용투여할 항콜린제는 사용된 anticholinesterase의 종류에 따라 달리 사용할 필요가 있고 투여 시기도 시간차를 두어야 이상적이다. 그러나 임상에서는 보통 하나의 주사기에 섞어서 동시에 혼주하고 있다. 과거에는 완전한 회복은 TOF비가 0.7 이상이면 충분 할 것으로 생각했으나, 이 기준은 단지 폐의 펌프기능의 회복에 중점을 둔 것이었으며, 이 정도의 회복에서는 충분한 상기도 보호가 용이하지 않고, 전신무력감이나, 복시 등의 불편감을 호소하는 경우가 흔하다. 현재는 적어도 TOF 비가 0.9 이상, 1.0까지 회복되어야 환자의 불편감 없이 안전한 근이완 가역이라고 판정한 다. 불충분한 가역상태에서 조급하게 근이완 회복을 얻기 위해 과도한 anticholinesterase를 반복 투여하는 것은 자칫 자율신경 계 영향만 강화시키는 결과만을 얻을 뿐 아니라 과도한 acetylcholine으로 인해 통로차단 등과 같은 문제가 발생할 수 있고 그 자체가 근이완을 조장하기도 하므로 반복투여는 신중해야 한다. 13

19 새로운 가역약제 1. Sugammadex 최근에 도입되기 시작하여 유용하게 사용되고 있는 Sugammadex는 8개의 glucose 분자가 링 구조를 형성하고 있는 γ- cyclodextrine 형태를 갖고 있으며 주위에 carboxyl기가 있어서 근이완제의작용기 부위를 감싸서 노출되지 않도록 결합된다. Sugammadex는 아미노스테로이드계 약물 특히 rocuronium에 대한 선택적인 가역효과를 가지고 있으며 rocuronium만큼은 아니나 vecuronium에 의한 신경근차단 상태의 가역도 용이하게 얻을 수 있다. Sugammadex-rocuronium 복합체는 매우 안정적인 결합을 유지하여 잘 해리 되지 않으며 복합체 상태로 신장을 통해 제거된다. Sugammadex는 정상인에서 짧은 시간내 에 신경근 가역을 얻을 수 있다. 사연속자극의 T2가 나온 상태에서 Sugammadex 2 mg/kg를 사용하여 reverse를 한 군과 neostigmine 50 ug/kg을 이용하여가역한 군에서, 시간 경과에 따라 TOF가 0.9에 이른 환자수를 %로 확인하였을 때 sugammadex 군에서는 90%의 환자가 3분 이내 TOF 0.9에 이르렀지만, neostigmine 군에서는 동일한 퍼센트의 환자가 TOF 0.9에 이르는데 38분 이상이 소요되었고 3분내에는 아무도 TOF 0.9로 회복되지 않았다. 깊은 근이완상태에서는 그 차이가 더욱 확실히 나타난다. 강직후연축수(PTC)가 1-2개 측정되는 상황에서 sugammadex 4.0 mg/kg를 투여한 군과 neostigmine 70 ug/kg를 투여한 군의 비교에서, sugammadex 군의 70%의 환자가 3분내에 TOF 0.9에 도달했고, 한명을 제외한 모든 환자가 5분내에 TOF 0.9에 도달했는데, neostigmine 군은 70% 환자가 TOF 0.9까지 도달하는데 30-60분이 소요되었으며 나머지 환자들은 추가로 60분이 더 소요되어야만 하였다. Rocuronium의 molar mass는 약 g/mol, sugammadex의 molar mass는 2178 g/mol로 알려져 있으며 이론상 이 두 분자가 모두 1:1로 반응이 이루어져 자유형태로 남아있는 분자가 없이 모두 결합체가 되게 할 수 있으려면 사용되는 약물의 gram 기준으로 약 1:4의 비율로 사용해야 하는 것이 합당한 것처럼 보인다. 하지만 실제 임상에서 신경근 차단의 회복이 이루어지는 과정에서는 rocuronium의 투여시기와 sugammadex의 투여시기에 시간 차가 존재하고 있고, 그 시간동안 half life가 60-88분인 rocuronium의 일부는 이미 elimination된 후이기 때문에 실제로 이렇게 사용하는 것은 불필요하게 많은 sugammadex가 사용되어 낭비되는 면이 없지 않을 수 없다. 현재의 concensus로는 수술종료후 신경근차단의 가역 당시의 신경근회복 정도를 감안하여 2-4 mg/kg의 용량을 추천하고 있다. Sugammadex의 개발당시 시행한 임상실험에서 특수한 상황이 아닐 경우 이 용량으로 대부분 신속하고 완전한 가역을 얻을 수 있었다. 따라서 rocuronium이나 vecuronium을 이용하 여 얻은 다양한 깊이의 신경근차단의 회복에 있어서 최적화된 약물을 얻게 되었으며 이로 인해 어떤 상황에서도 믿을 만한 신경근차단의 가역을 얻을 수 있을 것으로 자신할 수 있게 되었다. 일반적으로 Sugammadex는 사연속자극의 4개 반응중 2번의 반응이 나타나는(T2 recovery) 중등도의 신경근차단에서는 2 mg/kg를, 강직후연축수 4 미만의 깊은 신경근차단에서는 4 mg/kg 를 사용하므로서 수 분내에 완전한 가역을 얻을 수 있다고 한다. 심지어 최대 16 mg/kg 용량을 사용하여 어떤 신경근차단에서부터 쉽게 회복시킬 수 있고, 이 용량으로 현재까지 알려진 심각한 부작용을 야기한 경우는 많지 않다. 그러나 sugammadex는 혈중 신경근차단제와 1:1 결합을 이루어 plasma내 신경근차단제 농도를 낮추게 되고, effector site인 신경근 접합부와 plasma와의 농도차가 생기게 되어 신경근차단제가 빠져나오게 하는 기전으로 신경근차단을 가역하여 근 수축을 회복하는 것이고, 아세틸콜린 수용체에 직접적으로 작용하여 근력을 향상시키는 것은 아니다. Sugammadex와 rocuronium의 복합체는 신장을 통해 체외로 제거된다. 따라서 신기능의 영향을 받을 수 있는데, 일반적으로 는 크레이틴청소율이 30 ml/min 미만인 환자와 80 ml/min 이상인 군에서 sugammadex 투여후 TOFR이 0.7, 0.8, 0.9에 14

20 김용범:신경근차단의 감시 및 Sugammadex 이르는 시간을 비교하여 보았을 때 두 군간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며, 혈액투석을 통한 체외배출을 관찰하였 을 때 효과적으로 투석이 이루어져 체외로 제거 되는 것을 확인할 수 있었다. 이렇게, 어떤 상황에서도 완벽한 신경근차단의 가역을 얻을수 있게 만드는 sugammadex의 사용으로 술후근이완재발현 (PORC)에 대한 경계가 sugammadex의 사용 이전에 비해 많이 줄어들 수 있을 것으로 생각할 수 있다. 그러나 위에서 기술한 바와 같이 sugammadex는 직접적으로 근수축력을 향상시키는 것이 아니라 rocuornium과 1:1로 결합하여 rocuronium의 작용 을 차단하는 역할을 하는 것이므로 이들간의 상호관계에 영향을 주는 상황에서는 충분한 신경근차단 가역을 얻지 못할 수 있음을 염두에 두어야 한다. 먼저 충분한 양의 sugammadex를 사용하지 않은 경우이다. 위에서 언급한대로 sugammadex와 rocuronium의 반응은 1:1 로 이루어지며, sugammadex의 양이 충분하지 않으면 자유형태의 rocuronium이 여전히 혈중에 존재하게 되고 이것이 불충분 한 근이완 가역으로 나타날 수 있다. Iwasaki 등의 증례보고에서 0.9 mg/kg의 rocuronium을 사용하고 신경근차단 가역 당시 PTC가 1개 정도만 나타나는 깊은 신경근차단 상태였는데 sugammadex를 0.5 mg/kg를 사용한후 신경근 차단의 가역이 이루어 지다가 중지되고 TOF의 첫번째 반응(T1)이 50%, TOFR이 36%에서 더 이상 회복이 안되고 신경근 차단이 지속되었으며 오히려 17분 경과후 T1이 47%, TOFR이 29%로 감소되는 것이 확인되었고, 추가로 sugammadex 3.5 mg/kg를 사용한 후에야 완전히 회복된 것을 보고하였다. Eleveld 등도 비슷한 증례보고를 하였다. 이들도 rocuronium 0.9 mg/kg를 사용하였고 PTC가 1개 측정되는 상황에서 sugammadex 0.5 mg/kg를 사용하였으며 일시적인 회복이후 T1과TOFR의 일시적인 감소를 확인하였으며, sugammadex 투여 60분이 경과한 후에야 TOFR이 0.8 이상으로 회복되는 것을 관찰하였다. 이들은 Sugammadex의 약동학적 모델이 rocuronium의 것과 유사하다는 가정하에 3구획 PK-PD모델로 적용하였을 때, 동일한 상황에서 sugammadex 0.25, 0.5, 0.75 mg/kg의 사용시 근이완의 rebound가 발생함을 확인하였다고 하였다. 두번째로, 양 극단의 환자군에서 sugammadex의 작용이 영향을 받을 수 있는 경우이다. 먼저, 신부전 환자의 경우에서 sugammadex를 이용한 신경근 차단 실패 경우가 보고되고 있다. 이미 많은 실험보고에서 크레아티닌청소율이 30 ml/min 미만인 환자에서도 성공적으로 가역이 되는 것으로 보고되어 있다. 그러나 몇몇 증례에서 신경근차단의 가역실패를 보고하고 있다. Briere 등은 양측수신증으로 인한 신부전 증이 있는 77세 여성환자에서, 신장절제술 후 신경근차단의 가역시 불충분한 가역이 있음을 보고하였다. 이 증례에서 Rocuronium 0.9 mg/kg를 사용하였고 60분이 소요된 수술의 종료시점에서 TOF 4개 자극 중 1개의 반응을 보이는 상태였으며 신경근차단의 가역을 위해 sugammadex 4 mg/kg를 사용하였다고 하였다. 그러나 투여 5분 후에도 여전히 TOFR 4% 정도만 보였을 뿐이었으며 추가로 4 mg/kg를 투여하였으나 15분이 경과하는 동안 회복 반응이 느리고 충분한 회복을 얻지 못하였고, 재차 4 mg/kg를 투여하고 5분이 경화한 이후에 TOFR 90%를 얻을 수 있었다고 보고하였다. Staals 등은 신부전환자에서 sugammadex와 rocuronium의 약동학이 정상인과 큰 차이가 있음을 보고하 였고, 크레아티닌청소율에 비례하여 sugammadex와 rocuronium의 청소율이 감소함을 보고하였다. Sugammadex와 rocuronium의 투여후 첫 60분에는 정상인과 신부전환자 군에서 혈중농도에 통계적인 차이가 없었으나 60분을 경과하면서 크게 차이를 보이기 시작하였으며, 정상인보다 더 오랜동안 sugammadex-rocuronium 복합체가 체내에서 존재할 경우에 대한 어떤 임상자료를 확인할 수 없기 때문에 심한 신질환 환자에서 sugammadex-rocuronium 복합체의 장기간의 노출이 인체에 미치는 영향에 대한 추가적 관찰이 요구되고 있다. 이 실험에서 sugammadex 투여 직후 rocuronium의 혈중농도가 평형을 이루거나 오히려 상승하는 현상을 보이고 있었다. 비록 현재의 검사방법에서 자유 rocuronium 분자와 sugammadexrocuronium 복합체의 rocuronium 분자를 구분하지는 못하고 있지만 간이나 비활성 구획에 잠재해 있는 rocuronium 분자의 혈중유리로 인한 것으로 생각되며 이 과정에서 혈중 자유 rocuronium 농도가 회복 중인 신경근접합부 농도보다 높을 경우 다시 신경근접합부로의 rocuronium 이동이 발생할 가능성도 배제할 수 없는 상황이다. 다음으로, 비만환자군에서도 15

21 Table 4. Binding affinity of sugammadex to various guest molecules Guest kass (mol/l) Rocuronium Vecuronium Diclofenac Flucloxacillin sugammadex를 이용한 가역을 시도한 경우 불충분한 가역 또는 완전 가역이 되어 회복실로 이송된 후에 PORC가 발생한 경우가 보고되고 있다. 이 경우도 마찬가지로 비활성 구획에 잠재해 있던 자유 rocuronium이 혈중유리된 결과로 생각되며, 대다수의 보고가 사용된 rocuronium의 용량에 비해 상대적으로 적은 양이 사용된 경우들 이었다. 또, 심박출량도sugammadex 에 의한 신경근차단 가역 시간에 영향을 줄 수 있다. 65세 이상, 미국마취과학회 신체등급 1-3의 노인환자 50명을 대상으로 한 실험에서 sugammadex 투여후 TOFR 0.9에 이르는 시간이 통계적으로 유의하게 심박출량과 심박출계수와 역상관관계를 보이고 있었음을 알 수 있었다. 이것은 sugammadex가 말초근육에 전달되는 데 대한 심박출량의 역할이 큰 역할을 하고 있으며, 심박출량에 변화가 발생하는 상황이나 약물 투여시 rocuronium의 발현시간이 영향을 받는것처럼 sugammadex를 이용한 신경 근차단 회복속도가 촉진되거나 지연될 수 있다는 것을 알 수 있다. 세번째로, 다른 약물들과의 상호작용과 관련된 문제이다. Sugammadex는 Rocuronium과 같은 아미노스테로이드계 신경근 차단제와의 결합력이 다른 약제나 호르몬에 비해 상대적으로 강하여 일단 Sugammadex와 rocuronium간의 host-guest 결합 이 이루어지면 잘 분리되지 않고 그대로 신장을 통해 제거되는 것으로 알려져 있다. 또, 체내에 스테로이드계 호르몬에 대한 작용은 미미한 것으로 알려져 있고 이들 호르몬의 저하로 인한 문제를 야기 하지 않는 것으로 알려져 있다. 하지만 사용하는데 있어서 피임약을 복용하고 있는 경우 sugammadex의 사용으로 영향을 받을 수 있음을 고지하고 있고, 최근에 steroid계 약물 등의 다른 약제와의 상호작용에 대한 보고가 되고 있다. 이론상수술전, 중, 후에 사용되는 약물들 중에 sugammadex와 강한 결합력을 갖는 약제가 있을 경우 이것이 sugammadex와 결합된 신경근차단제 분자를 해리시킬 수 있고 해리된 신경근차단제의 분자가 충분히 많은 경우다시 신경근차단작용을 유발 할 가능성이 남아 있다. Sugammadex의 rocuronium과 vecuronium에 대한 결합상수(kass)는 각각 mol/l와 mol/l로 다른 약제에 비해 수백배 이상 강한 결합력을 갖고 있다 (Table 4). Zwiers 등은 sugammadex와 약물상호작용을 일으킬 수 있는 300여개의 약물을 조사한 결과 임상에서 rocurorocuron과 sugammadex의 결합을 해리시킬 가능성이 있는 3개의 약물을 확인하였으며, toremifene, fucidic acid, 그리고 flucloxacilline이 해당된다고 하였다. Rezonja 등은 dexamethasone이 sugammadex reversal에 대해 용량의존적으로 저해한다고 보고하였다. 이처럼 관련된 연구가 진행될수록 sugammadex를 이용한 가역 후에도 근이완 재 발현가능성에 대한 자료들이 나타나고 있으나 아직까지는 실험실내 연구자료들이며 실제로 임상적으로 문제가 될 증거들은 아직까지 대두되고 있지 않은 상태이다. 또 임신 초기에 sugammadex의 사용이 혈중 프로제스테론 농도에 영향을 주는 지에 대한 실험연구도 보고되었는데, 임신초기의 쥐에 sugammadex 단독투여군과 rocuronium 및 sugammadex를 투여한 군의 혈중 프로제스테론 농도와 임신주수, 출산 개체수를 비교한 보고에서 대조군과 비교하였을 때 혈중 프로제스테론 농도의 차이가 없었으며 임신주수 및 출산 개체수에 차이가 없는 결과를 얻었다. 다음으로, 신경근차단 정도의 감시를 담당하는 장비와 관련된 문제이다. 1970년대 초 사연속자극(TOF)이 소개된 이후 1979년 Viby-Mogensen이 사연속자극 비(TOFR)가 0.7 미만일 때 42%의 환자에서 술후회복실에서근무력증상을 호소하였다는 보고를 하였고 이후 residual paralysis, residual curarization, 또는 postoperative residual curarization (PORC)으로 부르게 되었 16

22 김용범:신경근차단의 감시 및 Sugammadex 다. 이후에 작용시간이 보다 짧은 근이완제의 사용이 보편화 되어 PORC의 발생율은 줄어드는 추세이나, 최근의 여러 증거들이 TOFR 기준 0.7은 너무 낮은 수준이며 0.9 이상이 되기 전에는 완전한 회복으로 보기 어렵다고 보고 있다. 초기 Viby-Mogensenemddl 제시한 TOFR 0.7의 기준은 주로 폐의 Pump function에 중점을 둔 것이다. 즉 호기 및 흡기시 최대 압력의 회복여부에 중점을 두어 기준을 설정하였는데 실제 이 수준에서도 연하작용이나 폐흡인에 대한 보호작용, 이를 꼭 다물고 있을 수 있는 능력(ability to clench teeth), 그리고 genioglussus activity는 여전히 부적절한 회복상태일 수 있다는 증거들이 많이 알려졌고, 이들 능력이 거의 회복이 되기 위해서는 적어도 TOFR이 0.9 이상은 되어야 한다고 보고 있다. 이 최신 기준인 0.9를 과거 Viby-Mogensen의 결과에 대입한다면 PORC 의발생률은 42%가 아닌 72%에 이르게 된다. 또 근이완제에 의한 신경근차단으로부터의 회복은, 궁극적으로는 근이완제가 체외로 배출되어 이루어지지만, 그 보다는 peripheral compartment인 nonfunctioning deep site로의 이동으로 인해 이루어지는 부분이 많으며, 수술동안 간헐적으로 추가용량이 반복투여 되었거나 지속투여가 되었다면 peripheral compartment에 축적되는 용량도 증가되게 된다. 이것은 수술 종료후 환자의 신경근차단 가역을 시도하였을 때 같은 정도의 회복이라 하더라도 신경근 신호전달에 부전이 있을 수 있게 된다. 동일하게 TOFR가 0.9로 돌아왔다고 하더라도 수술기간동안 신경근차단제가 여러번 반복 투여된 경우에서는 단일 투여후 보다 강직성 감퇴(tetanic fade)가 더 크게 나타나며 자극빈도가 크면 클수록 fade 차이가 커지는 양상을 보인다. 또한 감시방법이나 사용장비 종류에 따라서 해석이 달라질 수도 있다. 가장 흔하게 사용하는 임상검사방법은 환자의 협조가 요구되는 부분이고, 감시자마다 해석이 다를 수 있는 주관적인 부분이 존재한다. 비교적 믿을만 한 검사방법이라 하더라도 잠재근이완의 확진을 하는데 부족한 부분이 있다. 한 가지 방법인 5초간 두부거상여부를 확인하는 임상검사방법은 민감도가 10%에 불과하며 특이도는 87% 정도이다. 즉 5초간의 두부거상을 유지하지 못한다면 잠재근이완상태임을 확인할 수 있으나, 이것이 가능하다고 하더라도 실제 TOFR은 0.9에 미치지 못하는 상태로 현재기준의 PORC에 해당될 수 있다. 자발적으로 눈을 뜨거나 혀를 내밀거나 악력이 충분하다고 하더라도 실제로 TOFR를 측정하면 0.7 미만으로 나타나는 경우가 대부분이다. 그나마 tongue-depressor test가 지원자 대상 실험에서 TOF 0.87로 0.9에 가장 근접한 결과를 얻고 있다. 대부분의 연구에서 사용되는 정량적 감시장치로서 표준장비는 mechanomyogram (MMG)이나 실제 임상에서 유용하게 사용하고 있는 장비는 acceleromyography (AMG) 기반의 장비인 TOF-watch 류의 장비들이다. 신경근차단이 없는 정상적 상태에서 MMG에 의한 TOFR은 대부분 을 보이는데 비해 AMG에 의한 TOFR은 >1.0 이상, 1.3 이상으로 측정되는 경우도 흔하다. 이런 기준에서의 TOFR 0.9는 충분한 회복을 나타내는 수치가 아닐 수 있다. 또한 어떤 TOF-watch 기종은 TOFR 표시가 1.0 이상은 되지 않는 경우도 있으므로 회복정도를 파악하는데 혼돈을 가져올 수 있음을 인지하고 있어야 한다. 최근에 신경근차단감 시장치가 PORC의 발생에 미치는 영향에 대한 메타분석(meta-analysis)에서는 총 3375명 대상으로 1975년에서 2005년 사이 에 보고된 연구결과를 대상으로 하였는데, 결과는 감시장치를 사용하는 것이 PORC를 감소시키지 못한 것으로 나타났다. 그러나 이것을 분석한 저자들은 이 원인이 각 연구보고들이 감시장치를 통해 얻을 수 있는 장점을 확인할 수 있게 제대로 고안되지 않은 각각의 실험방법 때문으로 분석하였고 더 많은 data가 필요할 것으로 생각하였다. 2. 그외신경근차단가역제 Cysteine이 신경근차단의 가역제로서 역할을 할 수 있으나 이것은 gantacurium이나 AV002같은 일부신경근차단제의 전용 가역제로 사용되는 것들이며 아직 임상에 사용되는 신경근차단제가 아닌 관계로 Cysteine의 임상적용은 되지 않은 상태이다. 이 외에 Calabadion이 연구 개발중에 있다. Sugammadex가 벤질이소퀴놀리니움계근이완제 또는 탈분극성근이완제에 대한 길항작용은 없는 것과 달리 현재 개발중인 calabadion은 거의 모든 신경근차단제의 가역이 가능한 것으로 알려지고 있다(Table 17

23 Table 5. The binding affinities of calabadion to various neuromuscular blocking agents Guest Binding constants K a [M 1 ] Host 1 Host 2 Sugammadex Cisatracurium (9.7±0.8) 10 5 (4.8±0.9) 10 6 Rocuronium (8.4±0.9) 10 6 (3.4±0.6) 10 9 (1.1±0.2) 10 7 Vecuronium (5.8±0.9) 10 6 (1.6±0.2) 10 9 Pancuronium (4.5±0.1) 10 5 (5.3±0.5) 10 8 Gallamine (6.2±0.5) 10 6 (3.2±0.4) 10 8 Tubocurarine (4.7±0.2) 10 5 (2.2±0.3) 10 5 Acetylcholine (2.4±0.1) 10 4 (1.8±0.2) 10 5 Host 1: Calabadion 1. Host 2: Calabadion 2. 5). Calabadion은 cucurbit-uril계 화합물로, 원통형의 Sugammadex의 화학구조와는 다르게 C shape의 화학구조를 갖고 있어 이에 담을 수 있는 guest 분자 종류가 상대적으로 자유로운 특징을 갖고 있다. Calabadion은 신경근차단제 뿐 아니라 일부 정맥마취제 분자와도 결합할 수 있는 능력을 갖고 있는 것으로 알려져 있으며 신경근차단의가역 뿐 아니라 마취심도도 빨리 회복시키는 현상도 발견되어 정맥마취제에 의한 잔류마취효과의 제거 또는 당일 수술에서 빠른 마취회복을 얻는데 유리할 것으로 생각되고 있다. 결 론 신경근차단제는 그 기원이 아마존 원주민이 쓰던 화살독에서 시작된 것으로, 언제든지 독약으로 변할 수 있는 잠재적인 성질을 갖고 있는데도 그 사용에 있어서 근접관리 없이 사용되고 있는 것이 대부분이며 그 원인을 임상에서 근무하는 마취과 의료진들이 술후 잔류근이완 발생으로 인한 치명적인 부작용을 경험하지 못하였거나 그에 대한 인식이 부족한 것으로 생각하고 있다. 실제 많은 연구에서, 회복실로 이송된 상당수의 환자에서 TOF 0.9 미만의 잔류근이완을 확인할 수 있었으며 특히 최근에 도입된 sugammadex를 사용한 후에도 잔류근이완상태가 확인되고 있다고 하였다. 비록 완벽하게 방지하지는 못하지만 수술중 적절한 감시장치를 이용하는 경우 수술동안 신경근차단 정도를 감시하고 그에 맞춰 수술에 최적인 근이완을 유지할 적절한 신경근차단제 용량만을 투여하고, 마취종료시 안전한 신경근차단 회복상태를 확인한 후 발관하고 회복실로 이송하게 된다면 술후 잔류근이완상태를 최소화 할 수 있을 것으로 보고 있다. 이에 대한 관심과 관련 장비의 사용에 대한 지식 및 술기의 함양이 필요할 것으로 생각된다. Sugammadex라는 최신 가역제가 개발되어 임상에서 사용되기 시작하였지만, 이 약제가 어떤 깊이의 신경근차단 상태에서도 완전히 가역할 수 있다는 점만을 맹신하여 수술중 신경근차단제의 사용에 있어 무분별하게 과용량을 사용하거나, 투여된 신경근차단제와 완벽하게 반응하기 위한 충분한 sugammadex 사용용량보다 모자라는 용량을 투여할 경우, 신경근차단제-sugammadex 복합체가 제거되는 경로인 신장기능에 문제가 있는 환자에서 여전히 불충분한 가역 이 일어날 수 있고 잔류근이완상태가 발생할 수 있음을 인지하고 있어야 한다. 그 만큼 신경근차단 감시장치의 중요성을 강조할 필요가 있다고 본다. 참고문헌 1. Argiriadou H, Anastasiadis K, Thomaidou E, Vasilakos D. Reversal of neuromuscular blockade with sugammadex in an 18

24 김용범:신경근차단의 감시 및 Sugammadex obese myasthenic patient undergoing thymectomy. J Anesth 2011;25: Baillard C, Gehan G, Reboul-Marty J, Larmignat P, Samama CM, Cupa M.Residual curarization in the recovery room after vecuronium. Br J Anaesth 2000;84: Beny K, Piriou V, Dussart C, Hénaine R, Aulagner G, ArmoiryX. Impact of sugammadex on neuromuscular blocking agents use: A multicentricpharmaco-epidemiologic study in French university hospital and military hospitals. Ann Fr AnesthReanim 2013;32: Briere M, Boisson C, Cuvillion P, Debaene B, Ripart J. Sugammadex and renal failure: A case report. Ann Fr AnesthReanim 2011;30: Brull SJ, Murphy GS. Residual Neuromuscular block: Lessons unlearned. Part II: Methods to reduce the risk of residual weakness. AnesthAnalg 2010;111: Cammu G,De Witte J, De Veylder J, Byttebier G, Vandeput D, Foubert L, Vandenbroucke G, Deloof T. Postoperative residual paralysis in outpatients versus inpatients. AnesthAnalg 2006;102: Cammu GV, Smet V, de Jongh K, Vandeput D. A prospective, observational study comparing postoperative residual curarization and early adverse respiratory events in patients reversed with neostigmine or sugammadex or after apparent spontaneous recovery. Anaesth Intensive Care 2012;40: Cammu G, Van Vlem B, van den Heuvel M, Stet L, el Galta R, Eloot S, et al. Dialysability of sugammadex and its complex with rocuronium in intensive care patients with severe renal impairment. Br J Anaesth 2012;109: Carron M, Parotto E, Ori C. The use of sugammadex in obese patients. Can J Anesth 2012;59: Caruso L, Urdaneta F. Adequate confirmation of recovery from neuromuscular blockade: What are the obstacles? 11. Claudius MD, Skovgaard LT, Viby-Mogensen J. Is the performance of acceleromyography improved with preload and normalization? Anesthesiology 2009;110: Domnati F. Residual paralysis: a real problem or did we invent a new disease? Can J Anesth 2013;60: Eikermann M, Gerwig M, Hasselmann C, Fiedler G, Peters J. Impaired neuromuscular transmission after recovery of the train-of-four ratio. ActaAnaesthesiolScand 2007;51: Eikermann M,Groeben H, Hüsing J, Peters J. Accelerometry of adductor pollicis muscle predicts recovery of respiratory function from neuromuscular blockade. Anesthesiology 2003;98: Eleveld DJ, Kuizenga K, Proost JH, Wierda JMKH. A temporary decrease in twitch response during reversal of rocuronium-induced muscle relaxation with a small dose of sugammadex. AnesthAnalg 2007;104: Et T, Topal A, Erol A, Tavlan A, Kilicaslan A, Uzun ST. The effects of sugammadex on progesterone levels in pregnant rats. Balkan Med J 2015;32: Fruergaard K,Fruergaard K, Viby-Mogensen J, Berg H, el-mahdy AM.Tactile evaluation of the response to double burst stimulation decreases, but does not eliminate, the problem of postoperative residual paralysis. ActaAnaesthesiolScand 1998; 42: Fuches-Buder T, Meistelman C, Raft J. Sugammadex: clinical development and practical use. Korean J Anesthesiol 2013; 65: Geldner G, Niskanene M, Laurila P, Mizikov V, Hübler M, Beck G, et al. A randomized controlled trial comparing sugammadex and neostigmine at different depths of neuromuscular blockade in patients undergoing laparoscopic surgery. Anaesthesia 2012;67: Heier T, Caldwell JE, Feiner JR, Liu L, Ward T, Wright PMC. Relationship between normalized adductor pollicis train-of-four ratio and manifestations of residual neuromuscular block. Anesthesiology 2010;113: Hemmerling TM. Brief review: Neuromuscular monitoring: an update for the clinician. Can J Anesth 2007;54: Hemmerling TM, Donati F, Beaulieu P, Babin D. Phonomyography of the corrugatorssupercilii muscle: Signal characteristics, best recording site and comparison with acceleromyography. Br J Anaesth 2002;88: Iwasaki H, Takahoko K, Otomo S, Sasakawa T, Kunisawa T, Iwasaki H. A temporary decrease in twitch response following reversal of rocuronium-induced neuromuscular block with a small dose of sugammadex in a pediatric patient Aug 21. [Epub ahead of print] 24. Jones RK, Caldwell JE, Brull SJ, Soto RG. Reversal of profound rocuronium-induced blockade with sugammadex. A randomized comparison with neostigmine. Anesthesiology 2008;109: Kim KS, Lew SH, Cho HY, Cheong MA. Residual paralysis induced by either vecuronium or rocuronium after reversal with 19

25 pyridostigmine.anesthanalg 2002:95: Kotake Y, Ochiai R, Suzuki T, Ogawa S, Takagi S, Ozaki M, et al. Reversal with sugammadex in the absence of monitoring did not preclude residual neuromuscular block. AnesthAnalg 2013;117: Le Corre F, Nejmeddine S, Fatahine C, Tayar C, Marty J, Plaud B. Recurarization after sugammadex reversal in an obese patient. Can J Anesth 2011;58: Ledowski T, Falke L, Johnston F, Gillies E, Greenaway M, De Mel A, et al. Restrospective investigation of postoperative outcome after reversal of residual neuromuscular blockade. Eu J Anaesthesiol 2013;30: Lee SS. Sugammadex: a turning point in our practice. Korean J Anesthesiol 2013;65: Malinovsky JM, Plaud B, Debaene B, Mertes PM. Do we know all indications and side effects of sugammadex? Ann Fr AnesthReanim 2011;30: Naguip M, Brull SJ, Arkes HR. Reasoning of an anomaly: Residual block after sugammadex. AnesthAnalg 2013;117: Naguib M, Kopman AF, Ensor JE. Neuromuscular monitoring and postoperative residual curarization: a meta-analysis. Br J Anaesth 2007;98: Naguip M, Lien C: Pharmacology of muscle relaxants and their antagonists. In: Miller s Anesthesia. 6th ed. Edited by Miller RD, Fleisher LA, Johns RA, Savarese JJ, Wiener-Kronish JP and Young WL: Philadelphia, Elsevier 2005, pp Pavoni V, Gianesello L, De Scisciolo G, Provvedi E, Horton D, Barbagli R, et al. Reversal of profound and deep residual rocuronium-induced neuromuscular blockade by sugammadex: a neurophysiological study. Minerva Anestesiol 2012;78: Plaud B, Debaene B, Donati F, Marty J. Residual paralysis after emergence from anesthesia. Anesthesiology 2010;112: Sanfilippo M, Alessandri F, Shousha AAWA, Sabba A, Cutolo A. Sugammadex and ideal body weight in bariatric surgery. Anesthesiol Res Pract2013;2013: doi: /2013/ Epub 2013 Jun Shorten GD. Postoperative residual curarisation: incidence, aetiology and associated morbidity.anaesth Intensive Care. 1993;21: Staals LM, Snoeck MMJ, Driessen JJ, Flockton EA, Heeringa M, Hunter JM. Multicentre, parallel-group, comparative trial evaluating the efficacy and sasfety of sugammadex in patients with end-stage renal failure or normal renal function. Br J Anaesth 2008;101: Staals LM, Snoeck MMJ, Driessen JJ, van Hamersvelt HW, Flockton EA, van den Heuvel MW, et al. Reduced clearance of rocuronium and sugammadex in patients with severe to end-stage renal failure: a pharmacokinetic study. Br J Anaesth 2010;104: Woo T, Kim KS, Shim YH, Kim MK, Yoon SM, Lim YJ, et al. Sugammadex versus neostigmine reversal of moderate rocuronium-induced neuromuscular blockade in Korean patients. Korean J Anesthesiol 2013;65: Viby-Mogensen J, Howardy-Hansen P, Chraemmer-Jørgensen B, Ording H, Engbaek J, Nielsen A. Posttetanic count (PTC): a new method of evaluating an intense nondepolarizing neuromuscular blockade. Anesthesiology. 1981;55: Viby-Mogensen J. Neuromuscular monitoring. In; Miller s Anesthesia 6th ed. Edited by Miller RD. Elsevier, Philadelphia, USA, pp Yoshida F, Suzuki T, Kashiwai A, Furuya T, Konishi J, Ogawa S. Correlation between cardiac output and reversibility of rocuronium-induced moderate neuromuscular block with sugammadex. ActaAnaesthesiolScand 2012;56: Zwiers A, van den Heuvel M, Smeets J, Rutherford S. Assessment of the potential for displacement interactions with sugammadex: a pharmacokinetic-pharmacodynamic modelling approach. Clin Drug Investig 2011;31:

26 주술기 뇌신경 감시(Perioperative Neuromonitoring) 연세대학교 의과대학 마취통증의학교실 최 승 호 뇌파(Electroencephalogram, EEG) 1. 뇌파의 정의와 전기생리학적 원리 뇌파는 대뇌 피질에서 자발적으로 발생하는 전기 활성도를 의미하며, 대뇌의 서로 다른 두 부위에서 발생하는 전위의 차를 시간에 따른 도식으로 나타낸 것이다. 대뇌 피질의 pyramidal layer에서 나타나는 흥분성과 억제성 전기적 활성도에 의해 나타내어 지는 전위의 합이 뇌파를 구성하며, 근접한 수천 개의 pyramidal cell에서 각각의 전류 흐름이 합쳐져서 비로소 두피에 서 측정할 수 있을 정도의 크기가 된다. 2. 뇌파와 유발전위의 차이 뇌파는 대뇌 피질에서 자발적으로 발생하는 전기 활성도로 자극에 의해서만 발생하는 유발전위와는 차이가 있다(Table 1). 뇌파는 대뇌 피질의 변화만을 측정할 수 있으므로 대뇌 피질보다 심부의 구조에서 발생한 손상은 뇌파로 측정하기 어렵다. 3. 뇌파 측정 장치 뇌파는 한 쌍의 두피 전극(montage)에서의 전기 활동을 증폭시켜 기록한다. 즉 기준점을 이용하여 전극 쌍을 배치하여 측정하는데, 기준 전극의 유무에 따라 하나의 기준 전극에서 각 전극과의 전위차를 측정하는 unipolar montage와 두 개의 서로 다른 전극 사이의 전위를 측정하는 bipolar montage로 구분된다. 최근에는 international system 이란 통일된 전극 부착 위치가 임상에서 많이 사용되고 있다(Fig. 1). 이렇게 얻어진 신호는 시간-진폭 도면으로 표시되어 기록된다. Table 1. 뇌파와 유발 전위의 비교 뇌파 자발적 전기적 활성도 비특이적 진폭이 크다. 한 번 측정 마취제에 의한 영향이 크다. 유발전위 자극에 의해 유발됨. 특이적 진폭이 작다. 여러 번 측정하여 평균을 구함 마취제에 의한 영향이 적다. 21

27 Fig. 1. International system. Fig. 2. 뇌파의 주파수대. 4. 뇌파 분석 방법 1) 수기 분석 수술 중 뇌파 감시를 위해서는 뇌파의 주파수, 진폭, 대칭성의 세 가지 측면을 고려해야 한다. 뇌파 활성도의 대칭성은 뇌파 분석의 매우 중요한 요소이다. 일반적으로, 뇌파 활성도는 정중시상선 부근에서 대칭성을 보인다. 뇌파 활성도가 국소적으 로 증가하거나 감소한 것은 병적인 상태를 나타내는 경우가 대부분이다. 또한, 뇌파의 모양을 감시하는 것이 중요한데, 특히 간질파 유무를 감지하는 것은 간질 부위 절제술 중 절제 범위를 결정하는데 있어 매우 중요하다. (1) 뇌파의 주파수 뇌파의 주파수는 대개 4개의 주파수대로 기술된다(Fig. 2). Beta파(13-30 Hz)는 깨어서 의식이 있는 정상 환자에서 나타나는 전형적인 빠른 주파수이다. Alpha파(8-12 Hz)는 눈을 감고 쉬고 있는 환자에게 전형적이다. Theta (4-7 Ha)와 delta (0-3 Hz) 범위의 느린 뇌파 주파수는 수면 중에 관찰되며, 각성 시에는 대개 비정상적인 것으로 간주된다. 마취된 환자에서는, 이런 주파수는 약제 효과에 의해 나타나거나 곧 손상이 발생할 수 있다는 위험을 알려주는 지표가 될 수 있다. 22

28 최승호:주술기 뇌신경 감시(Perioperative Neuromonitoring) (2) 마취 중 뇌파의 양상 흡입마취제로 전신 마취를 시행하는 경우, 일반적으로 마취 초기에는 대뇌 피질 활성도가 증가되어 뇌파의 주파수가 증가하는 양상을 나타낸다. 마취가 깊어지게 되면, 대뇌 피질 활성도가 서서히 감소하면서 뇌파의 주파수와 진폭이 감소하게 되고 주로 delta파가 많이 나타나게 된다. 마취제 농도가 어느 이상 증가하면 burst suppression, 최종적으로는 뇌파 활성도가 사라지게 된다. 2) 컴퓨터를 이용한 뇌파 분석 (1) Power spectrum analysis Fourier analysis라는 수학적 기법을 이용하여 복합 파형에서 일련의 sine waves의 진폭을 측정하여 이 진폭으로 파형을 수학적으로 재구성하는 방법이다. 이렇게 해서 구한 그래프 결과는 각각 성분의 주파수의 상대적인 진폭(relative power)을 나타낸다. 이러한 뇌파 분석 결과를 표시하는 방법으로는 크게 두 가지가 있다. Compressed spectral array (CSA)는 분석 결과를 삼차원 구조로 변형시킨 것이다. 즉, hill-and-valley 모양의 주파수, power, 시간에 대한 삼차원적 그래프로 나타낸 것이다. Density spectral array (DSA)는 삼차원 그래프를 색상을 이용한 이차원 그래프로 나타낸 것이다. (2) Bispectrum analysis Bispectrum analysis는 서로 다른 주파수의 뇌파간의 상호 작용이나 위상 관계(phase relationship)을 평가하는 수학적 방법으로 현재 마취 깊이를 감시하는데 많이 사용되고 있다. 5. 뇌파에 영향을 주는 생리학적 요인 뇌파의 주파수가 느려지는 것은 대개 신경 세포 기능의 저하와 관련이 있다. 예를 들면, 저산소혈증, 저체온증, 저탄산혈증, 저혈당증과 허혈은 뇌파를 느리게 하고 편평하게 만든다. 저체온증은 뇌파 활성도를 점차적으로 느리게 하고 진폭을 감소시켜서, 20 o C 미만에서는 electrical silence를 유발한다. 6. 마취제가 뇌파에 미치는 영향 대부분의 전신마취제(예, desflurane, barbiturates, propofol)는 용량 의존적으로 biphasic한 뇌파 반응을 일으킨다. 이 약제들 투여 초기에는 억제성 연접 기능이 소실되어 desynchronization이 특징인 뇌파를 유발한 후, 용량을 증가시키면 뇌파가 burst suppression을 보이다가 최종적으로 electrical silence에 이르게 된다. 아편유사제는 뇌파검사에서 점차적으로 뇌파 활성도 감소를 일으키며, burst suppression이나 electrical silence는 나타나지 않는다. 특정 아편유사제(예, alfentanil 20 ug/kg)는 간질 수술에서 수술 중 간질 병소를 찾기 위해 투여되기도 한다. Enflurane, ketamine, etomidate과 같은 약제들은 적정 마취 용량이라고 간주되는 용량에서도 뇌파 활성도를 증가시키고 용량 증가에 따라 점차 증대되어 간질모양 활성도까지도 나타낼 수 있다. 23

29 유발전위(Evoked Potentials, EPs) 1. 유발전위의 정의와 종류 유발전위는 대뇌 피질의 pyramidal cell에서 자발적으로 나오는 전기신호인 뇌파와는 달리 말초신경으로부터 뇌간을 지나 subcortex와 cortex에 이르는 신경경로상에서 외부의 자극에 의해 발생되는 전기적 신호의 전도를 의미한다. 유발시키는 자극 의 종류와 신경경로에 따라 다음과 같이 나눌 수 있다(Table 2). (1) Somatosensory evoked potential (SSEP) (2) Auditory evoked potential (AEP) (3) Visual evoked potential (VEP) (4) Motor evoked potential (MEP) 2. 유발전위의 표시방법 자극 후 나타나는 양 또는 음 정점의 파형을 극성에 따라 이름을 붙이는데, 크게 세 가지 표시방법이 있다(Fig. 3). (1) 극성과 잠복기: 양 또는 음의 정점을 자극 후 나타나는 시간(ms)인 잠복기와 함께 나타내는 방법이다. Baseline을 기준으로 음극파(N)는 위로 솟고, 양극파(P)는 아래로 파인 파형으로 나타낸다. 예로, N17, P50이라 하면 자극 후 각각 17 ms, 50 ms에 나타나는 음극 및 양극정점을 말한다. (2) 양의 정점을 로마숫자로 표기: 예) BAEP; I, II, III~VII (3) 양, 음의 정점을 알파벳 문자로 표시: 예) cortical AEP: Pa, Na, Pb, Nb, Pc Table 2. 유발전위의 종류 자극의 형태 전위의 발생 위치 ~ 기록 위치 SSEP 전기적 Sensory nerve ~ Somatosensory cortex VEP 시각적 Visual pathway ~ Occipital lobe AEP 청각적 Auditory pathway ~ Frontal lobe and association cortex MEP 전기적 Motor cortex ~ peripheral motor nerve Fig. 3. 유발전위의 표시 및 잠복기와 진폭의 정의. 24

30 최승호:주술기 뇌신경 감시(Perioperative Neuromonitoring) 3. 유발전위의 기록(Fig. 3) 유발전위는 주로 잠복기, 진폭 등의 변화가 중요하다. 예를 들어 정상적으로 나타나던 유발전위가 어떤 요인으로 잠복기가 길어진다든지 진폭이 감소하였다면 주의를 기울여야 한다. (1) 잠복기(latency): 자극에서 정점에 도달하는 시간 (2) 진폭(amplitude): 정점에서 다음 고랑까지의 진폭크기 4. 유발전위에 영향을 주는 요인들 1) 생리학적 요인 저체온은 신경손상 예방효과가 있는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 체온이 낮아짐에 따라 잠복기는 체온감소에 비례하여 연장되지만, 진폭은 체온변화에 따라 다양하게 변하는 것으로 알려져 있다. 그 외: 저혈압, 고 혹은 저이산화탄소증, 대사이상 등이 영향을 미칠 수 있다. 2) 병적 인자 일반적으로 SEP나 MEP가 신경경로의 병변으로 인해 잠복기가 1 ms 이상 연장되거나 기준치의 10% 이상이 연장될 때, 진폭이 50% 이상 감소될 때 의미 있는 변화로 인식되며 특히 이런 변화가 수술과 연관하여 나타나거나 수술적 조작을 해소할 때 회복되면 특히 의미가 있다. 3) 마취약제 흡입마취제는 농도에 비례하여 유발전위의 진폭을 감소시키고 잠복기를 연장시킨다. Isoflurane이 halothane에 비해 억제를 많이 시키며 1 MAC 이상의 경우 대뇌피질에서 측정되는 유발전위들은 영향을 받는 반면, 척추와 피질하에서 측정되는 유발전위 들은 영향을 적게 받는다. 정맥마취제는 흡입마취제에 비해 유발전위에 대한 영향이 적으며 용량에 따라 정도의 차이가 난다. 아편유사제는 단독으로 사용하면 척추와 피질하에서 측정되는 유발전위는 거의 영향을 받지 않으며 대뇌피질에서 측정되는 유발전위는 진폭과 잠복기 모두가 영향을 받지만 흡입마취제보다는 덜하다. Propofol과 barbiturate는 대뇌피질에서 측정되는 유발전위의 진폭을 감소시키고 잠복기를 연장시키지만 척추와 피질하에서 측정되는 유발전위에 미치는 영향은 적다. Thiopental (2.5-5 mg/kg)은 대뇌피질에서 측정되는 유발전위의 잠복기를 10% 정도 연장시키고 진폭은 5-30% 정도 감소시 키지만, 척추와 피질하에서 측정되는 유발전위에는 거의 영향을 미치지 않는다. Propofol (2.5 mg/kg)은 대뇌피질에서 측정되 는 유발전위에 대해 잠복기를 10% 정도 연장시키나 진폭에는 영향을 미치지 않으며 척추와 피질하에서 측정되는 유발전위에 대한 영향도 미미하다. 따라서 유발전위 감시가 필요한 경우 흡입마취제의 사용보다는 전정맥마취가 유용하게 사용된다. 근육이 완제의 사용은 SSEP에 거의 영향을 미치지 않으며, myogenic MEP 측정을 어렵게 한다. 그러나 신경근 감시장치를 사용하여 단일수축의 10-20%의 수준으로 근육이완제의 지속적인 점적주입을 하면 MEP 측정이 가능하다. 25

31 5. Somatosensory evoked potential (SSEP) 1) 신경전달로 상지의 정중신경과, 하지의 후경골신경에서 전기적 자극으로 유발된 신경흥분은 말단과 중추 양방향으로 전달되어 말단에서 는 근수축을 유발하고, 중추로는 후근을 통하여 척수 dorsal column으로 들어간 후 위로 전파되어 parietal lobe의 postcentral gyrus에 위치하는 primary somatosensory cortex에서 신경연접을 한다. 2) Neural generator와 peak waves 정중신경 SSEP에서는 대개 손목 근처에서 정중신경을 전기자극하여 brachial plexus에 해당하는 Erb point에서 기록하면 N9가, 시상에 해당하는 제2경추에서 기록하면 N13이, somatosensory cortex에 해당하는 C4' (국제 표기상)에서 기록 하면 N20이 각각 나타난다. 후경골신경 SSEP에서는 후경골신경을 발목 부위에서 자극하면 정중신경 SSEP의 N20에 해당하는 파가 P40로 20 ms 정도 늦게 나타나며 이 P40과 N50 사이의 진폭을 측정하게 되는데 대뇌피질의 손상이나 허혈이 발생하면 진폭이 감소하게 된다. 3) 임상적용 외부자극을 가하는 말초신경에서부터 상위로 신경흥분이 전달되는 신경전달 경로 내 기록전극의 위치까지 신경활동을 감지하 기 위해 말초신경이 주행하는 신경경로의 근위부와 원위부를 자극, 기록해야 한다. 중추신경계의 손상을 감시하기 위해서는 마취의 심도를 일정하게 유지하면서 손상을 일으킬 수 있는 조작 직전에 참고치로 사용할 파형을 얻은 다음 조작 중이나 후에 계속하여 파형을 얻어 참고치와 비교해 보면서 잠복기의 연장, 진폭의 감소 등이 나타나는지 감시해야 한다. (1) Carotid endarterectomy: 대뇌 백질과 회백질에 전반적인 허혈손상의 위험이 있는 수술이므로 정중신경과 후경골 신경 SSEP의 잠복기, 진폭 등을 감시한다. (2) Descending aorta surgery: 후경골신경 SSEP는 척수의 posterior column을 통하여 신경전달을 하므로 운동기 능을 담당하는 척수의 전면부의 허혈을 감시하는데는 문제가 있을 수 있다. 따라서 descending aorta surgery 시 운동기능 손실에 대한 위양성, 위음성이 높아지는 이유가 될 수 있으므로 전면부의 허혈은 MEP로 감시해야 한다. (3) Cerebral aneurysm surgery: Aneurysm이 anterior cerebral artery 영역에서 발생한 경우 후경골신경 SSEP를 시행하며 internal carotid artery나 middle cerebral artery 영역에서 발생한 경우 정중신경 SSEP를 시행하는 것이 좋다. (4) Scoliosis or spinal cord tumor surgery: SSEP가 척수의 posterior column을 통한 신경전달을 하므로 척추수술의 손상에 대한 의미에 대하여 논란이 있지만, 척추수술 시 손상은 posterior column에 국한되지 않고 보다 넓은 부위에서 발생하므로 SSEP의 사용이 의미가 있을 수 있다. (5) SSEP의 민감도: 이전의 연구에서 SSEP의 민감도에 대한 보고에 의하면, 위음성은 4.1%, 민감도는 79%, 음성예측치 가 96%였다고 하며, brain stem를 압박하는 infratentorial tumor, motor cortex의 작은 병변, cerebral aneurysm 수술 시 작은 혈관손상에 의한 신경손상을 예측하는데 어려움이 있었다고 한다. 26

32 최승호:주술기 뇌신경 감시(Perioperative Neuromonitoring) Table 3. AEP의 신호를 발생시키는 해부학적 위치 파형 I II III IV V VI VII 신호발생 위치 Cochlear의 action potential Auditory nerve Olivary complex) Brain stem Lateral lemniscus Medial geniculate Auditory radiation 6. Auditory evoked potential (AEP) 1) 신경전달로: 소리 자극을 이어폰을 통하여 귀에 반복적으로 전달하면 이 자극에 의한 신경흥분은 cochlear에서 청각신 경을 따라 brain stem으로 가고, 반대쪽 olivary complex로 건너가 lateral lemniscus를 따라 inferior colliculus를 거쳐 medial geniculate를 지나 auditory cortex에 이른다(Table 3). 2) AEP는 청각 자극 후, 나타나는 파형들의 neural generator의 잠복기에 따라 크게 3가지로 구분한다. 1 Brainstem auditory evoked potential (BAEP): 잠복기가 1.5 ms 이후부터 10 ms 이내에 7개의 양극파가 순차적으로 나오는데, 각각 I~VII로 표시하며, 이중 I, III, V파가 가장 뚜렷하게 나타나며 주로 수술 중 감시는 V파를 이용하는 경우가 많다. 2 Middle latency auditory evoked potential (MLAEP): 잠복기가 10 ms 이후부터 100 ms 사이에서 나오는 파형으로 청각의 인지에 관련되어 있어 마취의 깊이에 따라 진폭이 줄어드는 것으로 알려져 있다. 3 Late latency auditory evoked potential (LLAEP): 잠복기 100 ms 이후에 cortex에서 나오는 파형들로서 마취 하에서는 소실되는 경우가 많다. 3) 임상적용 1 BAEP: V파형의 잠복기 및 진폭의 변화는 sensorineural hearing loss의 발생여부를 감지하는데 도움이 된다. 예를 들어 acoustic neuroma 수술 시 청각신경손상 유무를 판단하는데 도움이 되며, microvascular decompression이나 cerebellopontine angle, midbrain, pons 등의 수술 시 견인에 의한 sensorineural hearing loss의 위험이 따를 때 사용된다. BAEP의 파형들 중 V파형은 마취의 영향을 거의 받지 않기 때문에, 진폭이 50% 이상 감소하거나 잠복기가 1 ms 이상 연장되면 수술 후 sensorineural hearing loss의 위험이 있으므로 수술 조작에 의한 견인을 중단하거나 다른 조치를 취하도록 한다. 2 MLAEP: 마취 깊이에 따른 의식과 무의식의 전환상태를 잘 반영하는 것으로 알려져, 이를 토대로 개발된 auditory evoked potential index monitor가 개발되어 임상에 사용 중이다. 7. Visual evoked potential (VEP) VEP는 눈에 가해진 광자극이 시신경을 통하여 occipital lobe으로 전달된다. VEP의 신경흥분 전달에 신경연접이 많이 관여하 므로 마취제에 매우 민감하고 수술 중 광자극을 전달하는 안경이 수술에 방해를 줄 수도 있으므로 수술 중 적용에는 어려움이 있다. 27

33 8. Motor evoked potential (MEP) 최근에 수술 중 감시장치로서 많이 사용되고 있는 MEP는 motor cortex에 전기적 자극을 가할 때 corticospinal tract를 따라 나타나는 파형이다. 크게 두 가지 파형으로 나뉘는데, 자극 후 즉시 처음으로 나타나는 커다란 파형을 D파라고 하며 이는 전기적 자극에 의해 직접 생성되는 corticospinal axon의 non-synaptic discharge에 의한 파형이고, 이어서 여러 개의 파형이 연속으로 나타나는데 이를 I파라고 하며 I파는 cortical synaptic에서 발생하므로 전기자극에 의해 간접적으로 생성된다. MEP는 Motor cortex ~ spinal cord ~ peripheral motor nerve ~ muscle에 이르는 신경전달로 내에서 자극과 기록이 가능하다. MEP는 마취제에 민감한 편이어서 쉽게 파형을 얻기가 용이하지 않다. 최근에는 여러 개의 전기자극을 일정한 간격으 로 transcranium으로 통해서 준 후 여러 근육의 수축 파형을 측정하는 Pulse-train transcranial electric stimulation muscle MEP monitoring이 많이 사용된다. 이는 SEP와는 달리 반복측정을 통한 평균화가 필요 없다. 마취제에 대한 민감성으로 인해 0.5 MAC 이하의 흡입마취제를 사용할 수 있지만 propofol과 remifentanil을 이용한 전정맥 마취가 선호된다. 근이완제의 사용은 피하는 것이 좋으나 신경-근 감시 장치를 사용하여 근이완제 투여 전 단일자극에 의한 근수축력의 10-20% 정도가 유지되도록 사용할 수 있다. 경두개 도플러(Transcranial Doppler Ultrasound, TCD) TCD는 대뇌동맥의 혈류 속도를 측정하여 간접적으로 뇌혈류량을 측정하는 방법이다. 수술 중 TCD 측정은 middle cerebral artery를 지속적으로 감시함으로써 혈류 속도의 변화나 emboli의 존재를 확인할 수 있다. 진단 목적으로 middle cerebral artery 외에 anterior cerebral, anterior communicating, posterior cerebral, posterior communicating artery에서도 temporal bone window를 통해 측정할 수 있다. TCD의 가장 중요한 제한점은 10-20% 환자에게서 두꺼운 temporal bone에 의해 적절한 검사가 불가능하다는 점이다. TCD로 측정된 혈류 속도가 뇌혈류량과 직접적인 연관을 가지기 위해서는 다음과 같은 두 가지 가정이 전제되어야 한다. 첫째, 혈류 속도를 측정하는 동맥의 직경과 TCD probe의 측정 각도가 일정하다면 혈류 속도는 혈류와 직접적으로 연관이 있다는 것이다. 둘째, 뇌의 basal artery에서의 혈류량은 대뇌피질 혈류량과 직접적으로 연관이 있다는 가정이다. TCD는 다양한 수술에서 수술 중 대뇌로의 hyperperfusion과 emboli를 지속적으로 감시할 수 있는 유일한 신경계 감시장치 이다. Emboli는 TCD spectrum에 high-intensity transit signal을 나타내며 Doppler 배경소리에서 삐 소리 같은 음으로 쉽게 확인할 수 있다. 대뇌 산소포화도(Cerebral Oximetry) Cerebral oximetry는 near-infrared spectroscopy (NIRS) 방법을 이용하여 비침습적, 지속적으로 센서 아래에 있는 조직의 산소 포화도를 측정한다. 일반적으로 2개의 센서를 이마 양쪽에 부착한다. 빛이 전두엽뿐만 아니라 두개골과 두피도 투과하기 때문에 두개외 혈류에 의한 오차가 측정기 신호 값의 정확한 측정에 영향을 줄 수 있다. 대뇌 혈류의 2/3~4/5가 정맥혈이기 때문에 cerebral oximetry는 주로 뇌 전두부의 국소 정맥 산소포화도를 나타낸다. 뇌허 혈이 발생한 경우 뇌 기능이 떨어지거나 영구적인 신경 손상이 발생하기 전에 대뇌 조직에서의 산소 추출의 증가로 인해 대뇌 산소포화도 수치는 감소하게 된다. 사용상의 단순함 등 여러 장점으로 인해 뇌혈류 감소의 위험이 있는 수술에서 보편적으로 28

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