심장 판막 수술 중 저뇌 산소 발생 상황과 조기 예후에 미치는 영향에 대해 탐구하다.
2017년 8월부터 2018년 5월까지 쓰촨대학 화시병원에서 얕은 저온 체외순환 (CPB) 하행 선택기 심장판막 수술을 한 환자 190명을 포함시켰다.수술 중 환자의 양쪽 국소 뇌조직 산소포화도(rSO2)를 모니터링하고, 환자 수술 중 rSO2<55% 지속 5min을 저뇌 산소 사건으로 정의하며, 저뇌 산소 사건 발생 여부에 따라 저뇌 산소 그룹(L그룹)과 정상 뇌 산소 그룹(N그룹)으로 나뉜다.두 그룹의 임상 자료를 비교하고 저뇌 산소의 발생 상황과 그 예후에 대한 영향을 분석한다.
편입 환자 중 99명은 저뇌 산소가 발생했고, 저뇌 산소가 발생한 환자 중 73명은 CPB 기간에 발생했다.
심장 판막 수술 중 절반은 저뇌 산소가 발생해 CPB 기간에 많이 발생한다.저뇌 산소는 AKI 발생률, 혈중 젖산 수준을 증가시켜 환자의 ICU 체류 시간과 총 입원 시간을 연장시킨다.
심장 직시 수술은 체외 순환의 보조 하에 완료되어야 하며, 기체에 기초 산소 공급을 제공하는 동시에 명확하고 조용하며 피가 없는 수술을 획득하여 수술이 안전하고 순조롭게 진행될 수 있도록 보장해야 한다.그러나 체외순환(CPB) 기간에 혈류역학의 변화, 혈액희석, 산소해리곡선의 좌이동, 기체염성반응 등 여러가지 원인으로 기체는 산소공급과 산소소모의 불균형이 발생하기 쉬우며 산소채무가 발생하여 최종적으로 불가역적인 산소결핍성손상 및 기관기능손상을 초래한다.산소공급이 하강하는 초기에 전통적인 감시측정지표는 거의 이상이 나타나지 않았다. 그러나 동맥의 혈산소포화도, 혼합정맥의 혈산소포화도, 혈유산 등 산소공급과 수요의 균형을 반영하는 지표에 이상이 생겼을 때 국부조직은 흔히 이미 한동안 산소가 부족했다. 이때 즉시 효과적인 조치를 취하더라도 산소부족성손상의 발생을 완전히 피면할수 없으며 엄중할 경우 중요한 기관기능의 손상 심지어 사망을 초래할수 있다.최근 몇 년 동안 근적외선 스펙트럼 (NIRS) 기술을 사용하여 뇌전두엽 피질 조직 내 산소 혈중 단백질 함량과 비산소 혈중 단백질 함량을 모니터링하여 동맥 혈액, 정맥 혈액 및 혼합 동정맥 혈액을 포함한 이 부위의 모든 혈액의 산소 상태를 얻었습니다.즉 국부 뇌조직의 산소포화도는 무창조, 실시간, 편리한 특징을 가지고 있다.이는 전통적인 감시측정수단의 보충으로서 이미 심장대혈관수술, 흉부수술, 경동맥내막박탈수술, 심페소생술, 신생아중환자 등 분야에 응용되였다.
본 연구는 CPB 보조하 심장판막 수술 중 환자에게 발생하는 저뇌조직 산소포화도(rSO2)에 주목하고 그 영향 요인 및 환자와의 예후 관계를 분석하여 NIRS 기술을 더욱 잘 응용하여 수술기간 관리를 할 수 있는 근거를 제공하고 심장수술 환자의 수술기간 동안 산소공급과 수요의 균형을 유지하는 관리에 아이디어를 제공하며 산소채의 발생을 피하고 수술 후 불량사건 발생률을 낮추며 환자의 예후를 개선한다.
○1.1 일반 자료
편입 대상: 2017년 8월부터 2018년 5월까지 쓰촨대학 화시병원에서 천저온 CPB 하행에서 선택기 심장판막 수술을 한 환자 190명 중 남자 102명, 여자 88명, 평균 연령 (54.2±11.97) 세에 포함된다.정의환자술에서 양쪽 국소 rSO2<55% 지속 5min이 나타나는 것을 저뇌 산소 사건으로, 저뇌 산소 사건 발생 여부에 따라 저뇌 산소 그룹(L그룹)과 정상 뇌 산소 그룹(N그룹)으로 나뉜다.표준에 포함: (1) 연령 18~80세,(2) 선택기 심장 판막 수술 예정;(3) 수술은 CPB의 보조가 필요하다.배제기준: (1) 중추신경계질환을 앓고있다.(2) 중추신경계 수술사가 있다;(3) 예상 수술 시간 ≤ 2h.
○1.2 방법
1.2.1 수술 전 베이스라인 자료 수집:수술 전 1d 환자 베이스라인 자료 수집.1.2.2 수술 중 모니터링:rSO2 모니터링: 뇌 조직 산소 포화도 측정기를 사용하여 환자의 양쪽 뇌 반구 국소 rSco2를 모니터링합니다.일반적인 모니터링에는 5도련 심전도, 맥박 산소포화도, 호흡기말 이산화탄소, 유창동맥압, 중심정맥압, 비인후온이 포함된다.환자 입실 시, 심폐전류술 전, 심폐전류술 중 매시간, 심폐전류술 후 20min, 수술 의사가 가슴을 닫을 때 동맥혈을 채취해 혈기 분석을 한다.1.2.3 수술 후 방문:방문 지표에는 중환자실 (ICU) 체류 시간, 총 입원 시간,헤모글로빈, 크레아티닌, 요소질소, AST/ALT 수치, 뇌 나트륨 펩타이드 (BNP), 크레아티닌;수술 후 합병증 상황 (신발 간 신장 기능 부전 여부).
결국 190명의 얕은 체온 CPB 하행 심장판막 수술 환자에 포함되었는데, 그중 99명의 환자가 저뇌 산소가 발생했고, 저뇌 산소가 발생한 환자 중 73명의 환자가 CPB 기간에 발생했다.두 그룹 환자의 성별, 연령, 체질량지수, ASA 등급, 수술 전 헤모글로빈, 크레아티닌, 요소 질소 수준, AST/ALT 값, 크레아티닌, 좌실사혈점수(EF) 값 및 좌심실 크기 차이는 통계학적 의미가 없다(P> 0.05).L 그룹은 수술 전 혈당이 N 그룹보다 낮았고, BNP 수치는 V 그룹(P<0.05)보다 높았다. 표 1 참조.
○2.3 방문 결과 비교
L조 및 N조의 수술 후 최고 크레아티닌 수준, 최고 요소 수준, AST/ALT 값 및 수술 후 EF 값을 비교했을 때 차이는 모두 통계학적 의미가 없다(P> 0.05).L그룹의 급성신장손상(AKI) 발생률, ICU 체류시간, 총 입원시간, 수술 후 최고 BNP, 수술 중 최고 젖산수 평균이 N그룹(P<0.05)보다 현저히 높았다. 표2 참조.
이분류 logistic 회귀분석술에서 저뇌 산소 사건이 발생하는 위험요소로 발견 연령> 65세와 CPB 시간> 120min은 저뇌 산소 사건이 발생하는 위험요소(P<0.05), rSco2> 60%는 저뇌 산소 사건이 발생하는 보호적 요소로 표3을 참조한다.
rSO2의 절대치가 55% 미만이고 지속적으로 5min을 초과하여 저뇌산소사건의 기준으로 삼았는데 편입된 190명의 환자중 99명의 환자가 저뇌산소가 발생하였다.반면 저뇌 산소가 발생한 환자 중 73명은 CPB 기간에 발생했다.ZHENG 등 시스템이 성인 심장수술 환자가 뇌 NIRS 모니터링을 적용한 상황을 평가한 결과, 심장수술 환자의 약 50%가 수술 과정에서 한 번 또는 여러 번 국소 rSO2 저하가 발생한 것으로 나타났는데, 이는 본 연구결과와 유사하다.심장 판막 수술은 낮은 뇌 산소 발생률이 높으며 대부분 CPB 기간에 발생합니다.환자의 rSO2는 CPB 과정에서 감소하는데 주로 CPB 시 산소 공급과 산소 소모의 특징과 뇌 조직이 에너지를 이용하는 특징 두 가지 원인으로 인해 발생한다.CPB시 조직주입압이 낮아지고 비박동성혈류가 박동성혈류를 대체하여 미순환장애의 발생률을 높이며 또 이런 비박동성혈류는 체내의 카테킨류물질의 방출을 증가시켜 국부혈관의 수축을 초래하기 쉬우며 국부조직주입이 감소하거나 무주입되여 국부조직에 혈액과 산소가 결핍하게 된다.CPB는 종종 일정한 혈액 희석이 있다. 혈액 희석은 뇌세포 부종 발생률을 높일 뿐만 아니라 혈액 희석, 수술 및 CPB로 인한 적혈구 파괴 증가, 재고 혈중 적혈구 변형 능력 저하 등으로 인해 적혈구 수준이 낮아지고 산소를 효과적으로 휴대하는 적혈구가 감소하여 조직에 혈액과 산소가 부족하기 쉽다.저주입으로 인한 국소조직의 젖산발생이 증가하고 pH수치가 낮아지며 재고혈중의 이인산글리세린수준이 비교적 낮고 동맥혈의 이산화탄소농도가 낮아지며 심근보호에 저체온이 필요한 등 일련의 원인으로 산소해리곡선이 왼쪽으로 이동하고 산소해리장애가 발생하여 조직이 산소를 리용하기가 어렵다.이밖에 동맥혈이산화탄소농도가 낮아지면 뇌혈관이 수축되고 뇌혈류가 감소되여 뇌조직의 혈액결핍과 산소결핍이 쉽게 발생한다.CPB가 시작될 때 단핵세포, 대식세포와 같은 면역세포의 활성화, 혈액과 CPB 파이프라인의 접촉, 핵심 체온 변화, 혈류 역학 변화, 장내 독소의 방출 등의 원인으로 스트레스 호르몬 수준이 현저히 높아지고 전신의 염성 반응이 시작되며 과도한 염성 반응은 유기체의 산소 소모를 증가시키고 혈액과 산소 부족을 더욱 쉽게 한다.심장 수술 및 CPB의 특성으로 인해 약 절반의 환자가 수술 과정에서 저뇌 산소가 발생하였는데, 본 연구 결과는 CPB의 환자에 대한 뇌 산소 모니터링이 필요하다고 제시하였으며, 특히 CPB 기간에 뇌 조직의 산소 부족을 제때에 발견하는 데 도움이 된다.
추가 분석에 따르면 저뇌 산소 그룹 및 정상 뇌 산소 그룹의 ICU 체류 시간, 총 입원 시간, 수술 후 AKI 발생률, 수술 후 최고 BNP, 수술 중 최고 젖산의 차이는 통계학적 의미가 있다.저뇌 산소 그룹은 CPB 후 젖산 수준, 수술 후 최고 BNP 수준 및 AKI 발생률, 더 긴 ICU 체류 시간 및 총 입원 시간을 보였다.저뇌산소가 발생했을 때 국부적인 뇌조직에 산소공급과 수요의 불균형이 발생하여 산소수요량이 산소공급량보다 많고 포도당의 유산소산화과정이 막혀 아세톤산이 삼카르복실산순환생산능력을 순조롭게 완수할수 없게 되였다. 아세톤산은 무산소효해를 통해 젖산으로 전환되였다. 이때 세포내에 수소이온이 축적되고 pH치가 내려가면서 동시에 무산소효해로 인해 삼린산아데노신 (ATP) 이 줄어들고 세포의 공급능력이 부족하여 세포손상을 초래하였다.상술한 원인으로 CPB시 조직에 혈액과 산소가 결핍하고 국부적인 젖산이 축적되였다.CPB후 조직이 박동성관주를 회복하여 관주압이 높아지고 말초순환이 개선되며 국부조직에 쌓인 젖산이 방출되여 혈중젖산함량이 증가되고 게다가 정상적인 순환을 회복한후 각 기관의 결혈이 다시 손상을 주입하면 젖산수준이 진일보 높아지게 된다.CPB 후 높은 유산 수준은 항상 조직 주입 불량, 세포 결혈 산소 부족, 장기 기능 장애, 수술 후 신장 기능 부전 발생률 증가를 제시한다.젖산은 조직관주불량을 반영하는 지표로서 림상에서 광범위하게 응용되고있으며 고유산혈증은 더욱 순환부전, 장기기능손상, 질병예후불량, 근원기 사망률증가의 표지물이다.그러나 임상적으로 젖산 수준의 획득은 혈기 검사에 의존하기 때문에, 특히 CPB 시 주입 부족 등의 원인으로 인해 혈액 중의 젖산은 이때의 조직 주입 및 산소 수급 상황을 완전히 반영할 수 없고, 정체성과 불확실성의 특징이 있으며, 혈유산 수준이 뚜렷하게 높아졌을 때 조직은 이미 한동안 혈액과 산소가 부족하며, 이때 즉시 보완 조치를 취해도 기관의 산소 부족성 손상을 완전히 피할 수 없다.유산에 비해 국부 rSO2는 국부 조직의 산소 수급 상황을 실시간으로 모니터링하는 더 빠르고 민감한 지표다.
이 연구에서는 연령> 65세와 CPB 시간> 120min이 저뇌 산소 발생 위험요인인 반면 기초 rSO2> 60%는 저뇌 산소 사건 발생에 대한 보호적 요인이라는 사실도 밝혀졌다.나이가 많은 환자에게 저뇌 산소가 발생할 가능성이 더 크다는 것은 여러 연구의 결과와 비슷하다.나이가 들면서 유기체의 기능이 점차 감퇴되고 뇌세포가 위축되며 뇌용량이 줄어들고 뇌산소대사가 느려지며 뇌혈관에 퇴행성변화가 발생하여 뇌혈류가 느려지고 CPB조건에서 산소공급과 산소수요의 불균형이 더욱 쉽게 생기며 국부적인 rSO2가 낮아져 저뇌산소사건의 발생을 초래한다.또 나이가 들면서 근적외선이 두개골 안에서 전파되는 거리가 길어지고 전파 시간이 늘어나면서 에너지 감쇠가 증가하고 rSO2가 낮아진다는 연구결과도 있다.CPB시 산소공급과 산소소모의 특징과 뇌조직이 에네르기를 리용하는 특징으로 하여 CPB시 대뇌의 산소결핍성손상이 쉽게 발생한다.CPB 시간이 길다는 것은 수술의 난이도가 상대적으로 높고 상처가 상대적으로 크다는 것을 의미하며, 이때 수술 중 적혈구 파괴가 증가하고 혈액이 희석된다.수술 시간이 길어지면서 뇌세포의 부종 확률 증가, 기체의 과도한 염성 반응, 체내 젖산 축적, 산소 이곡선 좌이동 등으로 기체에 저뇌 산소 사건이 발생할 확률도 높아졌다.팁 CPB 시간을 줄이면 수술 중 저뇌 산소가 감소할 수 있습니다발생, 대뇌의 산소 결핍성 손상 발생률을 낮춘다.요약하면, 심장 판막 수술 중 약 절반의 환자가 저뇌 산소를 발생시켜 CPB 기간에 많이 발생한다.저뇌 산소는 AKI 발생률을 높이고 혈중 젖산 수치를 높여 환자의 ICU 체류 시간과 총 입원 시간을 연장한다.연령> 65세, CPB시간> 120min은 수술 중 저뇌산소 발생 위험요인이며, 기초 rSO2> 60%가 그 보호요인이다.박련중과 MOC 시리즈 뇌산소조직포화도측정기는 rSO2 동태감측에 기초한 선도성치료방법을 제공할수 있으며 무창조, 동태, 실시간 감측수단을 통해 림상의사에게 더욱 정확한 병세평가와 치료조정의거를 제공하여 중증TBI 환자의 뇌산소대사와 염증반응을 효과적으로 개선하고 환자의 회복속도와 예후질을 뚜렷이 제고시켰다.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.
