NIRS 뇌 산소 포화도 모니터링 임상 마취에서의 연구 진전화학 기기 네트워크

마취는 외과수술의 기초고리의 하나로서 수술의 순조로운 실시를 보장하는 중요한 절차이지만 그 마취약물의 응용은 유기체의 혈압수준에 영향을 주어 뇌조직의 산소부족을 초래할수 있으며 엄중한 정도에서 뇌조직의 손상을 초래할수 있어 수술안전 및 환자의 예후에 모두 비교적 큰 위협을 조성할수 있다.뇌산소포화도는 대부분 수술중의 대뇌산소결핍상태의 감측에 사용되는데 그 매개 변수는 뇌세포의 산소함유량을 반영하여 림상수술에 믿음직한 의거를 제공할수 있으며 수술중의 산소흡입농도의 제때에 조절하는데 도움이 되며 나아가 뇌손상의 발생을 예방할수 있다.그러므로 환자의 수술기 뇌산소포화도를 적극 감시하는것은 수술중의 대뇌산소결핍을 피면하는 효과적인 방식이다.

NIRS脑氧饱和度监测在临床麻醉中的研究进展

뇌산소포화도(cerebral oxygen saturation, rSO2)는 인체 뇌세포의 산소 함유량을 나타내는 흔한 지표로 정상치는 58~82%를 유지하며 기체 rSO2가 낮으면 뇌의 산소 부족을 유발하고 뇌 손상을 초래할 수 있으며 심각한 경우 뇌사 등 나쁜 결과가 나타날 수 있어 환자의 생명과 안전에 큰 위협이 된다.이에 근거하여 rSO2는 현재 이미 림상에서 환자의 생명체징후를 검사하는 관건적인 지표의 하나로 인정되였으며 수술 등 치료방안에서 중요한 응용가치가 있다.rSO2 모니터링 기술이 끊임없이 발전함에 따라 이 기술은 임상 수술에서 광범위하게 응용되었다. 대뇌의 국부적인 산소 포화도에 대한 모니터링을 제외하고 현재 이미 외주 조직의 rSO2 수준을 측정할 수 있다. 외주 조직의 미순환 상태는 적극적인 평가 작용을 하고 환자의 예후의 정확한 평가에 유리하다.수술 마취 기간에 환자의 생명 징후는 항상 뚜렷한 파동이 나타나는데, 그 심장 박동률이 낮아지면 조직 주입 부족을 일으켜 대뇌의 산소 부족, 혈액 부족 및 내부 환경 변화를 초래할 수 있지만, 그 동맥의 혈중 산소 포화 농도와 정맥의 혈중 산소 포화 농도는 여전히 일정한 안정성을 유지할 수 있기 때문에 rSO2의 모니터링은 환자의 수술 중 징후 상태에 대한 평가에 중요한 의의를 가진다.본고는 rSO2 모니터링 기술의 원리와 임상 마취 모니터링에서의 영향 요소, 응용 상황을 종합하여 이 지표의 임상 응용과 연구에 믿을 만한 참고를 제공하기 위한 것이다.

rSO2 임상 마취 모니터링에서의 영향 요인

1.저혈압

외과 전마 후, 환자는 다른 정도의 저혈압 상태가 나타나기 쉬우며, 조직 주입 감소를 일으켜 산소 공급을 떨어뜨리고 대뇌의 산소 부족을 초래할 수 있다.뇌조직 산소포화도 측정기를 이용해 환자의 마취 후 저혈압을 측정한 결과 마취 유도 후 저혈압 환자의 국소근산소포화도 (rSO2) 가 크게 떨어진 반면 rSO2는 상대적으로 안정적이어서 마취 후 근육조직에 혈액부족, 산소부족이 더 일찍 발생했음을 알 수 있지만 기체의 자체 조절을 통해 뇌의 산소공급 균형은 여전히 보장될 수 있다.신경혈관 결합(neurovascular coupling·NVC)은 스스로 조절하는 또 다른 방식으로, 신경원성 조절을 통해 혈류 역학적 변화를 직접 일으켜 뉴런 대사 활동을 일치시킬 수 있다는 분석이다.환자가 마취한후 그 뇌혈류관주가 줄어들고 혈압이 뚜렷이 내려가며 신경혈관의 결합작용하에 그 국부적인 뇌혈류량은 뇌산소대사률과 일치할수 있으며 산소공급이 낮아진 상황에서도 혈산소포화도의 안정을 유지할수 있다.

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2. 헤모글로빈

rSO2 모니터링에서 적외선 스펙트럼의 변화는 헤모글로빈의 산소 함유량에 영향을 받을 수 있기 때문에 헤모글로빈의 성질 및 농도의 변화는 모니터링 값에 영향을 줄 수 있다.두개내 산소포화도에 변화가 생기면 헤모글로빈 흡수 스펙트럼에 일정한 변화가 생겨 관통하는 적외선의 강도에 변화가 생기게 되는데, 헤모글로빈 산소포화도와 적외선의 강도를 비교하여 표준 곡선을 만들면 산소포화도를 측정할 수 있다.연구에 따르면 중도 빈혈 환자 (헤모글로빈 60-90g/L) 의 수술 후 rSO2 감소율 및 뇌 산소 결합 불량 발생률이 정상 (헤모글로빈> 120g/L) 및 경도 빈혈자 (헤모글로빈 90-120g/L) 보다 높아 헤모글로빈 수치가 낮은 환자가 수술 중 rSO2 감소가 더 쉽게 나타나고 헤모글로빈 수치가 낮아지면 rSO2 감소를 모니터링할 수 있음을 보여준다.종합적으로 볼 수 있듯이 헤모글로빈은 rSO2 모니터링 결과에 영향을 주는 중요한 요소이다.

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3. 마취약품

마취약품은 인체 혈관의 수축 및 확장에 일정한 영향을 미치며, 그 약품의 종류에 따라 수술 중 rSO2 모니터링 결과의 차이를 초래할 수도 있다.연구에 따르면 칠불화에테르 복합마취 환자의 수술 중 혈류 역학 및 뇌 산소 대사가 더욱 안정되어 후자가 환자 rSO2에 미치는 영향이 적다는 것을 보여준다.또 다른 연구에 따르면 bing 파르페놀 복합은 메틸에스테르 마취에 의탁하여 환자의 수술 중 혈류 역학에 미치는 영향은 더 경미하며, 그 rSO2 수준은 칠불화 에테르와 rui fen 타이니움 유지 마취 환자보다 높다.이로부터 알수 있는바 마취약품종류 및 련합방안은 환자술중의 rSO2 수준에 비교적 큰 영향을 미치므로 적합한 마취약품을 선택하는것이 아주 중요하다.

4. 마취방식

서로 다른 마취 방식에 따라 발생하는 마취 효과에 현저한 차이가 존재한다. 예를 들어 일반적인 상황에서 허리경련합마취는 경막외마취보다 효과가 빨리 나타나는데 이것은 환자의 rSO2 수준에 비교적 큰 영향을 미친다.연구에 따르면 전신마취는 거미줄막 하강 정체보다 환자의 수술기 rSO2 수준에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.또 다른 연구에 따르면 마취 방안에 따라 환자의 rSO2 수치는 뚜렷한 차이가 없다.이로부터 알수 있는바 마취방식이 수술중의 rSO2 수준에 미치는 영향가치에 대해 림상에서 아직 통일적인 공감대가 없으며 그 결론은 진일보 연구실증해야 한다.

5.이산화탄소 기복

연구에 따르면 환아에게 이산화탄소 기복을 사용하면 rSO2에 뚜렷한 변화를 일으킬 수 있다.이산화탄소 기복은 고복압 형성을 초래할 수 있으며, 인접 기관 조직에 일정한 물리적 압박 작용을 가지고 있어 뇌정맥 환류가 제한되어 뇌혈관이 확장되어 뇌혈류량, 뇌내압이 높아지는 등의 상황을 초래하기 쉬우며, 나아가 기체의 rSO2 수준에 영향을 미친다고 분석한다.이 외에도 이산화탄소 기복은 일정한 고탄산혈증 및 호흡성 산중독 위험을 일으킬 수 있어 환자의 뇌 산소대사에 큰 영향을 미친다.그러므로 이산화탄소가 기복할 때 환자의 rSO2는 일정한 하강추세가 존재하며 기복이 끝남에 따라 그 rSO2 수준은 점차 회복될수 있다.

6. 체위

윗몸일으키기와 윗몸일으키기는 외과에서 자주 사용하는 체위이다. 환자가 윗몸일으키기를 할 때 머리는 한쪽으로 기울여야 한다. 체위패드는 체위를 배치하는 등 머리의 위치를 몸보다 약간 낮게 해야 한다. 그 머리의 과도한 신굴, 회전 또는 경사는 모두 추동맥의 압력을 받아 대뇌의 혈액 저주입 등의 상황을 초래할 수 있다. 나아가 수술 중 rSO2 수치의 변화를 일으킬 수 있다.엎드려 누울 때, 환자의 안압과 두부 정맥압이 높아질 것이다. 둘 다 눈 관주압의 저하를 일으킬 수 있다. 특히 척추 수술에서 그 복부가 압력을 받으면 압력은 전도를 통해 중심 정맥압의 상승을 일으킬 수 있다. 나아가 두부 정맥의 멍을 일으켜 기체 rSO2 수준에 영향을 준다.이로부터 알수 있는바 체위는 환자의 수술에서 rSO2의 수준에 영향을 주는 중요한 요소로서 그중 엎드려 누울 때 rSO2가 윗몸 누울 때보다 낮아진다.

rSO2의 임상 마취 모니터링에서의 응용 현황

1.rSO2 노인 환자 수술 마취에서의 응용 모니터링

노인 환자의 조직 기관 기능은 보편적으로 감퇴되었는데, 그 주위 수술 기간은 비교적 높은 뇌 산소 불균형 확률을 동반하여 수술 후 불량 예후 위험을 증가시키기 쉽다.rSO2는 뇌 조직의 산소 함유량을 나타낼 수 있으며, 동시에 뇌 조직의 산소 수급 균형 상태를 반영한다.이에 근거하여 환자의 rSO2 안정을 유지하면 불량예후의 발생을 효과적으로 감소시킬수 있다.연구에 따르면 환자의 마취기 rSO2 및 뇌전기이중주파수지수 (BIS) 를 감시하면 로년장페색환자에게 믿음직한 마취약품관리의거를 제공할수 있으며 수술후 섬망 등 합병증의 발생위험을 한층 더 낮출수 있어 수술후 회복에 중요한 의의가 있다.노인 환자의 수술 후 섬망은 일시적인 기질성 뇌 증후군으로, 일반적으로 노인 환자에게 뇌 조직의 저주입, 산소 부족으로 인한 수술 불량 예후가 나타나기 때문에 노인 환자의 수술 후 회복에 심각한 영향을 끼칠 수 있다.rSO2 모니터링은 환자의 뇌 보호 및 효과적인 소생에 중요한 역할을 하기 때문에 노인 환자의 수술 후 섬망 발생률을 효과적으로 낮출 수 있다.

2.rSO2 뇌수술에서의 응용 모니터링

두개골 손상은 신경계 질환으로 병세의 변화가 빠르기 때문에 제때에 치료해야 한다.일반적으로 뇌내압이 급강하하여 뇌가 팽창하는 것을 예방하기 위해 중형 뇌손상 환자가 수술 치료를 할 때는 뇌내압 모니터링을 해야 하며, 동시에 뇌의 산소 부족을 방지하기 위해 임상은 환자의 수술기 rSco2를 적극적으로 모니터링해야 한다.중증 뇌외상 환자에서 rSO2 모니터링의 응용 효과를 탐구한 결과 rSO2 모니터링 관리를 강화하면 환자의 뇌 산소 수급 균형 및 뇌 혈류 변화 상황을 임상적으로 파악하는 데 도움을 줄 수 있으며 마취 및 수술 방안의 조정에 모두 좋은 지도 역할을 하는 것으로 나타났다.이밖에 중형두개골외상이후 환자는 격렬하고 지속적인 응격반응이 나타나 교감신경을 지나치게 흥분시키고 심장박동률과 혈산소를 증가시켜 산소소모량을 증가시키고 두개내압을 상승시켜 불량예후의 위험을 증가시킬수 있다.따라서 두개골 수술 환자의 rSO2 수준을 적극적으로 모니터링하는 것은 수술 안전을 높이고 예후 위험을 줄이는 중요한 방식이다.

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3.rSO2 수술 환아 마취에서의 보호 작용

어린이의 유기체 기관 및 시스템 기능 발육이 완벽하지 않기 때문에, 마취와 수술에 대한 지구력이 비교적 떨어지고, 전신 마취 과정에서 뇌 산소 결핍 등 상황이 나타나기 쉬우며, 마취 약물의 응용은 저혈압, 조직 혈류 주입 감소 등 반응을 일으키기 쉬워 환아 수술 안전에 비교적 큰 영향을 끼쳤다.그러므로 rSO2 모니터링을 전개하여 환아의 수술기간 안전을 보장하는것은 아동수술방안에서 중요한 의의가 있다.

4.rSO2 경도관 대동맥판 이식술 환자 마취에 활용

경도관 대동맥판 삽입술 (transcatheter aortic valve implantation, TAVI) 은 심장내과에서 흔히 볼 수 있는 수술식으로 외주동맥 역행성을 통해 새로운 대동맥판을 해당 위치에 이식할 수 있지만 그 수술 과정은 대동맥층이나 심실 섬전 등 합병증이 나타날 수 있어 환자의 생명과 건강을 심각하게 위협한다.따라서 환자의 유기체 상태를 적시에 평가하는 것이 특히 중요하다.경도관 대동맥판막이식술은 마취의 안정성에 대한 요구가 비교적 높으며 환자에게 적합한 마취방식을 선택하는것은 수술효과를 평가하는데 중요한 의의가 있다.마취와 삽입 수술은 환자의 중추신경계에 손상을 줄 수 있으며 rSO2에 대한 영향이 크다.중추신경계는 산소부족에 매우 민감하다. 가벼운 산소부족은 뇌세포의 산화대사장애의 발생을 일으킬 수 있다. 나아가 신경세포의 쇠망, 콜린에너지 신경기능의 저하를 초래하여 기억과 관련된 해마 부위의 기능이 손상되고 최종적으로 신경인지기능의 이상이 발생한다.따라서 적절한 마취 방안 선택 및 수술 중 지속성 rSO2 모니터링은 수술 중 뇌 산소 결핍 및 수술 후 인지 장애의 발생에 적극적인 예방 작용을 한다.

요약

rSO2 모니터링은 마취 환자의 뇌 산소 수급 상황을 효과적으로 평가하고 임상 조작에 신뢰할 수 있는 지도를 제공하여 환자의 생명 안전을 보장할 수 있으며, 현재 이미 다양한 질병의 임상 치료에 널리 응용되고 있다.마취 과정 중, 임상은 환자의 rSO2 파라미터에 근거하여 그의 산소 흡입 및 혈류 주입량을 제때에 조정하여 환자의 뇌신경 손상을 줄이고 수술 중의 안전을 보장할 수 있다.

NIRS脑氧饱和度监测在临床麻醉中的研究进展

박련중과 MOC 시리즈 뇌조직 산소포화도 측정기는 연속, 실시간, 무창조의 조직 산소포화도 (rSO2) 측정치를 제공할 수 있으며, 특정 기관 (예: 뇌, 장계막, 신장 등) 및 전신 주입 상태를 반영할 수 있다.연구에 따르면 rSO2 모니터링은 일반적인 혈류 역학 검사 방법으로는 발견할 수 없는 관주 손상 상태를 조기에 발견할 수 있으며, 뇌 및 지역 조직의 산소 수급 균형, 뇌 혈류의 동태 변화를 적시에 모니터링할 수 있으며, 뇌 및 조직의 혈액 부족, 산소 부족에 대한 평가를 조기에 내릴 수 있고, 수술 기간 관리를 지도할 수 있으며, 수술 기간 합병증의 발생률을 줄일 수 있고, 조직의 산소 합치 상태를 민감하게 반영하고 간섭할 수 있으며, 전체 임상 치료 관리를 최적화하고, 입원 시간을 단축하고, 개선 후 환자를 개선할 수 있다.