ISSN (print) : 1226-8496 J Korean Acad Pediatr Dent 40(1) 2013 http://dx.doi.org/10.5933/jkapd.2013.40.1.66 후쿠야마선천성근이영양증환자의프로포폴을이용한전정맥마취하치과치료 진달래 신터전 현홍근 김영재 김정욱 이상훈 김종철 장기택 서울대학교치의학대학원소아치과학교실 국문초록근이영양증은점진적인근육약화를특징으로하는유전질환이다. 그중후쿠야마선천성근이영양증은상염색체열성으로유전되며, 영아기초기부터시작되어중추신경계, 안면근등에도이환되고다발성관절구축도나타난다. 근이영양증환자는호흡기계나심장등의합병증발생위험이있으며, 특히흡입마취제를이용한전신마취시악성고열증가능성이문제가된다. 본증례에서는후쿠야마선천성근이영양증을가진 3세 9개월여아의다발성우식증을전정맥마취하에치료하였다. 전신마취유도및유지를위해프로포폴을효과처농도 3~3.5 μg/ml, 진통효과를위해레미펜타닐을 1.5 ng/ml 목표농도조절주입하였다. 적절한마취심도와안정적인생징후를유지하며합병증발생없이, 후쿠야마선천성근이영양증환아의전정맥마취하다발성치아우식치료가성공적으로이루어져이를보고하고자한다. 주요어 : 후쿠야마선천성근이영양증, 프로포폴, 목표농도조절주입, 다발성우식증 Ⅰ. 서론근이영양증은진행성근력저하및위축, 퇴행이일어나는유전질환으로, 임상증상이나진행상태, 유전양상, 유전자의위치등에따라분류할수있다. 그중선천성근이영양증의한종류인후쿠야마선천성근이영양증 (Fukuyama congenital muscular dystrophy, FCMD) 은 1960년 Fukuyama에의해처음기술되었다 1). 일본에서는 10만명당 3명의빈도로발생하며, 듀센 (Duchenne) 근이영양증다음으로많이나타나지만, 일본이외의지역에서는드물게발생하는것으로알려져있다 2,3). 진단은임상적양상, 뇌자기공명영상에서의특징적인소견, 근전도, 혈중크레아틴인산화효소농도, 근육생검, 분자유전학적검사로이루어진다 4). FCMD는염색체 9q31에위치하는 fukutin 유전자의결함으로발생하여상염색체열성으로유전된다. Fukutin은 461개의아미노산으로이루어진 53.7kDa의단백질로, 근섬유내의세포나주변조직에서분비되어기저막형성에관여한다 5-7). Fukutin 유전자에 10개의엑손이포함되어있으며, 3kb의유전자가 3'UTR에역위삽입되거나점돌연변이등이발생하여 비정상적인 fukutin 단백질이생성된다. 이로인해 α- 디스트로글리칸이불완전하게당화되어세포외기질을형성하는역할을제대로하지못하고분해된다 4,6,7). 단백질당화가제대로이루어지지못하여 α- 디스트로글리칸과라미닌의결합이붕괴되면, 골격근은퇴행하고, 뇌에서는신경세포의이동에결함이생긴다 8). 그결과근육세포막은불안정하여쉽게손상되어근이영양증을일으키고, 신경교세포의세포막에서는여러당단백이감소하여, 태생기 8~16주에신경모세포발달결함을일으키는것으로추정된다. 이로인한신경모세포발달장애는전두엽, 두정엽등에서피질비후, 이소성피질, 뇌회비대, 다소뇌회, 낭종등을생기게한다 4). 후쿠야마선천성근이영양증은출생시부터나타나서서히진행된다. 전반적인근력저하와함께중추신경계장애를동반한다 1,4,6). 영아기초기때부터잘빨지못하거나, 울음소리가약하게난다. 전반적인근무력증이대칭적으로나타나며, 고관절, 슬관절, 지간관절등의구축이발생하고, 발달지연과지능저하가동반된다. 일부에서는경련이나시력저하, 망막이형성과같은눈의이상이나타날수있다. 10세이후에는심장근육까지이환되며, 심한경우에는연하곤란으로인한흡인성폐렴의재 교신저자 : 장기택서울시종로구대학로 101 / 서울대학교치의학대학원소아치과학교실 / 02-2072-2682 / jangkt@snu.ac.kr 원고접수일 : 2012 년 06 월 04 일 / 원고최종수정일 : 2012 년 12 월 08 일 / 원고채택일 : 2012 년 12 월 18 일 66
발로사망에이를수도있다 4). 근이영양증환자의치료시에는근력저하와관련하여발생할수있는문제점을고려해야한다. 흡입마취제에노출된듀센근이영양증, 베커근이영양증환자들은심장관련합병증이유발되거나, 드물게는악성고열증과같은증상이나타날수있다 9-14). 듀센근이영양증이나베커근이영양증에비해 FCMD는근력저하가덜심하고, 진행속도도더느리며, 혈청크레아틴인산화효소수치도덜높아예후가더좋은것으로알려져있지만, 선천성근이영양증역시흡입마취제에의해악성고열증반응을일으킬수있는질환에포함된다 15). 그러므로전신마취시정맥마취제를이용한다. 이증례는다발성치아우식증으로서울대학교치과병원소아치과에내원한후쿠야마선천성근이영양증환아의전신마취하치과치료에대한보고이다. Ⅱ. 증례 3세 9개월의여아가 2주전영유아구강검진에서우식치가있다고하여치료를위해내원하였다. 환아는키 97 cm, 체중 13 kg으로후쿠야마선천성근이영양증의병력을가지고있었다. 치과치료경험은없었으며, 임상및방사선검사 (Fig. 1) 결과 하악유전치부를제외한 14개유치의다발성우식증으로진단되었다. 환자가협조도가좋지않아서환아의의식을유지한상태로치료를진행하기가어려울것으로판단하여진정법혹은전신마취하치료를계획하였다. 본환아의경우근이양증이상당히진행되어있어상기도의근력도저하되어있었으며, 또한치료할치아의수가많아진정법하에치료를진행하는것이적절하지않을것으로판단하여전신마취하에치료를시행하기로했다. 술전악성고열증가능성에대해소아과에문의한결과환아가흡입마취제사용에따른악성고열증의가능성이매우높은선천성근이영양증에이환되어있어흡입마취제를사용한전신마취대신악성고열증의가능성이낮은정맥마취제만을사용한전신마취를계획하였다. 술전혈액검사, 심전도검사, 방사선흉부촬영검사결과상특이소견은없었다. 시술당일진료실에들어오기를거부하고치료에저항하는모습을보여 midazolam 9 mg을설탕물에녹여경구로투여하였다. Midazolam 투여약 20~25분후환자가졸려하여 (OAS/S grade 3) 체어로옮겼다. 주사바늘자입시통증을조절하기위해엠라 (EMLA : Eutectic Mixture of Local Anesthetics) 크림을도포한후에오른쪽전완부에 22G로정맥내카테터를삽입하고, 전신마취유도및유지를위해이용해프로포폴을효과처농도 3~3.5 μg/ml (Fig. 2, 3), 진통 Fig. 1. Preoperative periapical radiographic views. Fig. 2. Target controlled infusion device for propofol and a computer for the Asan pump program which is a microprocessor to run the pharmacokinetic modeling software and control the infusion device. 67
Fig. 3. This display provides effect site concentration and plasma concentration of propofol, pump rate, total dose, concentration for awakeness and BIS score in real time during anesthesia. 효과를위해 remifentanil 1.5 ng/ml를목표농도조절주입 (target controlled infusion, TCI) 하였다 (Fig. 4, 5). 마취심도를모니터하기위해이마에 BIS (Bispectral index) 센서를부착하였다. 수술도중 BIS 값이 40~50사이를유지하도록프로포폴의효과처농도를적정하였다. 전신마취하에상악우측및좌측제2유구치, 하악좌측제1, 2유구치, 하악우측제1, 2유구치에예방적복합레진수복이이루어졌다. 상악우측제1유구치및상악좌측제1유구치는국소마취후치수절단술및기성금속관수복을시행하고, 상악의 6개유전치는복합레진으로수복하였다. 우식예방을위해불소바니쉬를도포하고 3개월후정기검진을계획했다. 치료중 BIS는 40~50사이로유지되었고 BIS 값이급격히상승하는일은발생하지않았으며적절한마취심도가유지되었다. 전신마취도중체온은 36.4~36.6 로유지되었으며, 맥박, 호흡, 혈압등의생징후도안정적이었다. 술후오심, 구토나호흡기계합병증도관찰되지않았다 (Fig. 6). Ⅲ. 총괄및고찰 Fig. 4. Pion pump for remifentanil infusion. Fig. 5. This display represents plasma and effect site concentration of remifentanil during anesthesia. 후쿠야마선천성근이영양증 (FCMD) 환자의전신적인근력약화는흉부및두경부의안면근과저작근을포함한다. 이로인해머리를안정적으로조절하기어렵고, 얼굴표정도뚜렷하지못하다. 입술에힘이없어영아기때부터입을벌리고있거나구호흡하는경향이있으며, 식이에관련한문제나호흡저하도관찰된다. 뿐만아니라조음관련근육이나구강구조의약화로정확한발음을할수없고, 혀가저위되어있으며, 타액관리가어렵다. 저작력이약화되어있고, 하악운동이나연하도원활하지않다 2,7,16). 이러한 FCMD 환아의구강안안면영역과관련된특징들은치과치료시고려되어야한다. 체어에서적절한자세를취할수없으므로, 환아의편안함과안정성을증가시킬수있는머리받침대나물리적고정등이필요하다. 또혀가후방으로위치되거나, 연하의어려움으로치료중구강내물이유입되면기도유지에방해가될수있으므로유의해야한다. 구강근육과반사작용도영향을받아이물질흡입의위험이높으므로치과치료시반드시러버댐을사용해야할것이다. FCMD 환아는입을벌리고있고원활하지못한저작및연하로음식물이 Fig. 6. Vital signs, body temperature, BIS score during anesthesia. 68
구강내잔존하여구강위생유지가어렵기때문에치아우식이나치주질환이발생하기쉽다 2,7). 그러므로식이조절은물론치태조절과정기적인검진, 불소도포등을통한치과관리가필요하다. 이처럼 FCMD 환자는자세의유지와조절이어렵고, 연하곤란, 정신지체를동반하기때문에치과진료시협조도가부족하다. 그러므로본증례의환아처럼다발성치아우식증으로치료할치아가많은경우진정법이나전신마취를고려하게된다. 환아가진정법시행시자발호흡이가능하다면진정법하에치과치료를진행할수있지만, 본증례의환아는근력소실이이미상당히진행된상태이므로진정법시행시기도관리나호흡에문제가발생할가능성이높아전신마취가안전하다. 소아환자들에있어전신마취시흡입마취제를사용하는경우가많다. 그러나근이영양증이있는환아의경우흡입마취제를사용할경우악성고열증발생위험이있다 9-15). 골격근에서리아노딘 (ryanodine) 수용체가자극되면, 이수용체를통해근소포체 (sarcoplasmic reticulum) 에서근형성질 (myoplasm) 로칼슘이온이분비되어근수축이일어난다. 흡입마취제에의한악성고열증시에는과도한양의칼슘이근형성질로유입되어 17), 지속적인액틴-미오신상호작용으로인해근강직이일어난다. 또한칼슘-칼모듈린복합체에의한해당과정효소들의직접적인자극과, 간접적으로는칼슘항상성유지를위해요구되는칼슘펌프및과도한근필라멘트상호작용에필요한에너지공급을위한 ATP 요구량증가에의해대사항진이나타난다. 이로인한열생성증가로체온상승, 산성증등이일어난다. 그리고수축활성이과도해지고, 인지질가수분해효소의칼슘활성으로인한세포막인지질의회전율이증가한다 18). 이러한칼슘항상성유지의붕괴로근육세포는괴사하거나횡문근융해증 (rhabdomyolysis) 이발생하게된다. 이때나트륨-칼륨펌프도중요한역할을한다. 악성고열증반응으로인해 ATP 요구량증가로생성이충분하지않게되면, 나트륨-칼륨펌프도제기능을하지못해, Na +, Cl -, H2O 가세포안으로자유롭게유입된다. 삼투현상으로인해근육세포는부풀게되고, 손상은더욱확대된다 19). Enzmann 등 20) 은악성고열증위험이높은세포에서카페인, 근이완제인석시닐콜린, 흡입성마취제등의약물에의한민감도가강화된다고보고하였다. 흡입성마취제등이리아노딘수용체의칼슘분비에대한역치를낮추고세포막의극성을낮춰, 연쇄적인반응이유도된다고하였다. 근이영양증환자에서는세포막이불안정하고약하여흡입마취제가유입되면세포막이탈분극되고근수축이일어날때횡문근융해증을일으킬수있다 21). 악성고열증을방지하기위해치료제인단트롤렌 (dantrolene) 을예방적으로투여할수도있으나오심, 구토, 근력약화, 비탈분극성근이완제의효과연장등의부작용가능성이있으므로, 악성고열증을유발하지않는마취제를사용하는것이보다적합할것이다. 모든정맥마취제는악성고열증을유발하지않는것으로알려져있다 22). 전신마취기에흡입마취제가남아있을수있으므로전신마취시행전기화기를제거하고새흡입회 로설치후약 20~30분정도환기를시행하면 soda-lime과마취기에남아있는흡입마취제를제거할수있게되어악성고열증발생을예방하는데도움이된다. 근질환이있는환자의경우악성고열증예방을위해서전신마취시흡입마취제를사용하지않고정맥마취제를이용하여마취를유도한다. 프로포폴은이와같은상황에서가장흔히사용되는정맥마취제이다. 악성고열증이발생할수있는흡입마취제와달리프로포폴은리아노딘수용체칼슘채널을활성화시키지않아악성고열증을일으키지않는다 22). 프로포폴은뇌의 GABA 수용체에작용하여전신마취를유도및유지하는역할을한다. 작용시간이짧고, 마취유도와회복이빠르며, 술후오심이나구토발생이낮아외래마취환자에적합하다. 대부분의치과치료, 특히수복치료의경우침습도가낮고시술시간이길지않기때문에프로포폴을이용한전신마취시임상적으로매우유리하다. 흡입마취제는수면및진통효과를모두가지고있지만, 프로포폴은진정효과는있으나진통효과는없어, 통증조절을위해레미펜타닐 (remifentanil) 을동시에투여해야하는경우가많다 23). 프로포폴의분포는빠르고광범위하며, 대사제거율도빠르다. 뇌와같이혈류가풍부한기관으로우선분포된뒤, 근육과같이관류가덜되는기관으로서서히재분포한다. 뇌로부터의광범위한재분포와재분포과정에서일어나는대사로약물이제거되면마취로부터회복된다 24). 하지만프로포폴의약동학적인특징은환자의나이에따라서약간다른양상을나타낸다. 유아기에서 1살이후에는간효소체계가성숙되어프로포폴대사가가능하다. 소아는심박출량이상대적으로크기때문에약물의재분포와제거가빠르게이루어진다. 심박출량뿐만아니라국소혈류, 신체구성및비율이성인과다르므로체중만고려하면저용량으로투여될수있으므로, 나이가공변량 (co-variate) 으로고려되어야한다 25). 따라서, 소아에서프로포폴을이용하여마취를시행하는경우성인과다른소아, 영아의약동학적인특성에주의해야한다. 본증례에서는프로포폴의주입속도를일정하게유지하는고정주입속도유지법 (constant rate infusion) 대신에목표농도조절주입법을이용하여전신마취를진행하였다. 목표농도조절주입법이용시주사기펌프 (syringe pump) 에컴퓨터를연결하고, 컴퓨터에내장되어있는소아환자에서의프로포폴의약동학적변수에의해서약물주입속도가바뀌게된다. 본증례에서는약물의효과, 즉프로포폴의효과를간접적으로나타내주는대리자로서프로포폴의효과처농도를이용하여프로포폴의마취깊이를조정하였다. 목표농도조절주입에의한마취는조작이간단하고, 마취깊이를조절하기쉬우며, 예상되는약물의혈중농도를실시간으로확인할수있고, 마취유도가마취유지효과를예상하기위해사용될수있을뿐만아니라, 마취유도및유지가지속적인절차로시행될수있어안정된마취를제공한다 24). 또한프로포폴의효과처농도를낮추게되면전신마취뿐만아니라진정법에도사용이가능하게된다. 본증례에서는프로포폴의효과처농도를조정함으로써전신마취시행하는동안적정한수준의마취심도를매우효과적으로조절할수있었다. 69
Ⅳ. 요약후쿠야마선천성근이영양증환자는상기도근육을포함한전반적인근육약화를보이며, 연하곤란의위험성이높아치과치료시호흡관리가중요하다. 또한정신지체를동반하여치과치료시양호한협조도를얻기어렵다. 따라서이증례와같이다발성우식증이있는경우안정적인생징후를유지, 감독하며내원횟수를줄일수있는전신마취하치과치료가유리할것이다. 근이영양증환자의경우흡입마취제를사용한전신마취시악성고열증의위험이높기때문에전정맥마취를이용하는것이필요하다. 본증례에서는프로포폴을이용한목표농도조절주입법으로근이영양증환아에서발생할수있는악성고열증가능성을배제하고, 안정적이고효과적인치료가이루어졌다. 술중마취심도가목표수준으로유지되었고, 술중및술후생징후또한안정적으로유지되었으며, 합병증발생없이치과치료가마무리되었다. 이와같이후쿠야마선천성근이영양증환아의치과치료시에는전신적인상태에대한이해와준비를바탕으로접근해야할것이다. 참고문헌 1. Fukuyama Y, Kawazura M, Haruna H : A peculiar form of congenital progressive muscular dystrophy. Paediatr Univ Tokyo, 4:5-8, 1960. 2. T. Toda, K. Kobayashi, E. Kondo-Iida, et al. : The Fukuyama congenital muscular dystrophy story. Neuromuscular Disorders, 10:153-159, 2000. 3. Osawa M, Sumida S, Suzuki N, et al. : Fukuyama type congenital muscular dystrophy. In : Fukuyama Y, Osawa M, Saito K, eds. Congenital Muscular Dystrophies. Amsterdam Netherlands: Elsevier Science, 31-68, 1997. 4. National Center for Biotechnology Information (NCBI): Gene Reviews by title: Fukuyama Congenital Muscular Dystrophy. http://www.ncbi. nlm.nih.gov/books/nbk1206/(accessed May 14 2012) 5. Kiichi Arahata : Muscular dystrophy. Neuropathology, 20:S34-S41, 2000. 6. Toda T : Fukuyama-type congenital muscular dystrophy. Rinsho Shinkeigaku, 40:1297-1299, 2000. 7. K. Kobayashi, Y. Nakahori, M. Miyake, et al. : An ancient retrotransposal insertion causes Fukuyamatype congenital muscular dystrophy. Nature, 394:388-392, 1998. 8. Fumiaki Saito, Kiichiro Matsumura : Fukuyamatype congenital muscular dystrophy and defective glycosylation of α-dystroglycan. Skeletal Muscle, 1:22, 2011. 9. Kawaai et al. : Continuous infusion propofol general anesthesia for dental treatment in patients with progressive muscular dystrophy. Anesth Prog, 54:12-16, 2005. 10. Gurnaney H, Brown A, Litman RS : Malignant hyperthermia and muscular dystrophies. Anesth Analg, 109:1043-1048, 2009. 11. Gerald V, Robin G : Inhalation anesthetics and Duchenne s muscular dystrophy. Can J Anaesth, 46:525-528, 1999. 12. Chalkiadis GA, Branch KG : Cardiac arrest after isoflurane anesthesia in a patient with Duchenne s muscular dystrophy. Anaesthesia, 45:22-25, 1990. 13. Sethna NF, Rockhoff MA : Cardiac arrest following inhalation induction of anaesthesia in child with Duchenne s muscular dystrophy. Can Anaesth Soc J, 33:799-802, 1986. 14. Larsen UT, Juhl B, Hein-Sorensen O, de Fine Olivarius B : Complications during anaesthesia in patients with Duchenne s muscular dystrophy (a retrospective study). Can J Anaesth, 36:418-422, 1989. 15. Josie K. Kozack, Donna L. MacIntyre : Malignant hyperthermia. Phys Ther, 81:945-951, 2001. 16. T. Toda, M. Segawa, Y. Nomura, et al. : Localization of a gene for Fukuyama type congenital musculardystrophy to chromosome 9q31-33. Nature Genet, 5:283-286, 1993. 17. Heiman-Patterson TD : Neuroleptic malignant syndrome and malignant hyperthermia: important issues for the medical consultant. Med Clin North Am, 77:477-492, 1993. 18. Halsall PJ, Hopkins PM : "Malignant hyperthermia". Continuing Education in Anaethesia, Critical Care and Pain, 3;5-9, 2003. 19. Poels PJE, Gabreels FJM : Rhabdomyolysis: a review of the literature. Clin Neurol Neurosurg, 95:175-192, 1993. 20. Enzmann NR, Balog EM, Gallant EM : Malignant hyperthermia : effects of sarcoplasmic reticulum Ca 2+ pump inhibition. Muscle Nerve, 21:361-366, 1998. 21. Yemen TA, McClain C : Muscular dystrophy, anesthesia and the safety of inhalational agents revisited; again. Paediatr Anaesth, 16:105-108, 2006. 22. Fruen BR, Mickelson JR, Roghair TJ, et al. : Effects of propofol on Ca 2+ regulation by malignant hyper- 70
thermia-susceptible muscle membranes. Anesthesiology, May;82:1274-82, 1995. 23. Wikipedia: Propofol. http://en.wikipedia.org/wiki/ Propofol (Accessed May 14 2012) 24. Kim DW : Target controlled infusion. J Korean Med Assoc, 46:454-460, 2003. 25. Wilson G : Target controlled infusion anaesthesia in children. S Afr J Anaesthesiol Analg, 16:124-126, 2010. 71
Abstract DENTAL TREATMENT IN A PATIENT WITH FUKUYAMA TYPE MUSCULAR DYSTROPHY UNDER TOTAL INTRAVENOUS ANESTHESIA USING PROPOFOL Dallae Jin, Teo-Jeon Shin, Hong-Keun Hyun, Young-Jae Kim, Jung-Wook Kim, Sang-Hoon Lee, Chong-Chul Kim, Ki-Taeg Jang Department of Pediatric Dentistry, School of Dentistry, Seoul National University Muscular dystrophy is a genetically heterogeneous group of disorders characterized by progressive muscle weakness of variable distribution and severity. Fukuyama type congenital muscular dystrophy (FCMD) is an unusual form of muscular dystrophy with autosomal recessive inheritance and is clinically characterized by an early age of onset, severe central nervous system involvement, facial muscle weakness, and multiple joint contractures. Muscular dystrophy is susceptible to perioperative respiratory, cardiac and other complications. Patients with FCMD have upper airway muscle weakness, therefore general anesthesia is preferred to sedation regarding maintaining the airway when treating these patients. The development of malignant hyperthermia in general anesthesia for patients with muscular dystrophy is a concern. Total intravenous anesthesia should be used instead of inhaled anesthetics because of the risk of malignant hyperthermia. A 3-year-9-month old, 13kg girl with Fukuyama type congenital muscular dystrophy was scheduled for dental treatment under general anesthesia. She had multiple caries and 14 primary teeth needed caries treatment. Prior to general anesthesia, oral premedication with 9 mg midazolam was given. General anesthesia was induced and maintained with target controlled infusion of propofol 3~3.5 μg/ml. The patient with progressive muscular dystrophy was successfully treated under total intravenous anesthesia with a target controlled infusion of propofol. There were no complications related to anesthesia and dental treatment during or after the operation. This case suggests that target controlled infusion of propofol is a safe and appropriate anesthetic technique in FCMD patients for dental treatment. Key words : Fukuyama type congenital muscular dystrophy, Propofol, Target controlled infusion, Multiple caries 72