경북의대 교수
경북대병원
마취통증의학과
최근 2016 추계 마취통증의학회에서 '수술 환자의 혈역학적 관리'를 주제로 런천심포지엄이 개최됐다. 경북의대 김시오 교수가 좌장을 맡았으며 Frederic Michard 교수가 강연한 후 토론이 이어졌다. 본지에서는 이날의 강연 및 토론 내용을 요약·정리했다.
수술 환자의 혈역학적 관리
수술 후 사망의 발생과 위험성
미국 연간 사망원인에 관해 질병관리통제센터(centers for disease control and prevention, CDC)의 자료에 의하면 심장질환에 의한 사망이 가장 빈번한 것으로 나타났고, 악성종양으로 인한 사망, 뇌혈관질환으로 인한 사망이 차례로 그 뒤를 이었다. 그러나 전국 입원환자 표본자료(national inpatient sample, NIS)를 토대로 수술 후 입원한 환자가 30일 내에 사망하는 사례를 취합한 결과, 수술 후 사망률이 미국 연간 사망원인의 3위에 해당된다는 점을 확인했다(anesthesiology 2013; 119:1474-1489).
이처럼 수술 후 합병증으로 인한 사망은 매우 주요한 사안이기 때문에 수술 후 결과를 향상시킬 수 있는 방안을 찾는 것이 중요하다. 수술 후 합병증의 발생을 감소시키기 위한 방법으로는 수술 후 조기회복 프로그램 및 목표지향적 수액요법을 들 수 있다.
수술 후 조기회복 프로그램
수술 후 합병증의 발생을 감소시키기 위한 목적으로, 먼저 수술 후 조기회복 프로그램(enhanced recovery after surgery, ERAS)을 고려해볼 수 있다. ERAS의 목표는 수술적 관리의 질을 향상시키기 위한 새로운 지식을 함양하는 것이 아니라, 이미 의료진들이 인식하고 있는 부분들을 실제 진료현장에 통합시키는 것이다. ERAS는 수술 전, 수술 중, 수술 후에 고려해야 하는 사항들을 전반적으로 포함하고 있으며, 실제로 이를 적용한 결과 수술 후 합병증이 약 29% 감소했다(Br J Surg. 2014; 101(3):172-88).
목표지향적 수액요법
수술 후 합병증의 발생을 감소시키기 위한 또 다른 방안으로 목표지향적 수액요법(goal directed fluid therapy, GDFT)를 고려할 수 있다.
주술기에 투여된 수액의 양을 조사한 결과 같은 수술을 받는 환자들임에도 각 환자에 따라 투여 받은 수액의 양이 다양한 것으로 나타났다(Perioper Med. 2015;4:15). 환자의 체내로 주입되는 수액의 양에 따라 주술기 이환율에 차이가 나타나기 때문에 수액의 양을 적절하게 선택해 주술기 이환율을 낮추는 것이 중요하다(Br J Anaesth. 2006;97(6): 755-7). 수액을 너무 적게 투여하면 혈량저하증이 발생할 수 있고 반대로 너무 과다한 양의 수액을 투여하게 되면 부종이 발생할 수 있기 때문이다.
결장, 직장, 고관절 또는 무릎수술을 받은 환자들을 대상으로 주술기 수액요법이 수술 후 상태 호전에 어떠한 영향을 미치는지를 분석한 대규모 연구에 의하면 참고용량에 비해 적거나 많은 양의 수액을 투여 받은 경우 병원에 입원한 기간, 의료비 및 수술 후 장폐색증 발생률이 모두 증가하는 양상을 보였고 이러한 양상은 특히 과다한 양의 수액을 투여했을 때 두드러지게 나타났다(Ann Surg. 2016; 263(3):502-10). 따라서 적절한 용량의 수액을 적합한 환자에게 적절한 시간 동안 투여하는 것이 중요하다.
또한 수액처치를 통해 환자의 상태를 관리할 때에는 합리적인 판단이 필요하다. 일반적으로 혈압이 감소하면 수액 처치가 필요하다고 판단하지만 실제로 수액 처치보다 근육수축제(inotropic) 또는 혈관수축제(vasopressor)가 필요한 환자들이 존재한다. 그러므로 혈압이 감소한 모든 환자들에게 근육수축제나 혈관수축제가 효과적이라고 볼 수도 없다. 즉 환자의 상태를 정확히 판단하여 올바른 치료 방식을 선택하는 것이 중요하다.
GDFT의 임상적 유용성
GDFT는 맞춤형 수액관리, 개별화된 수액관리, 합리적인 수액관리를 의미한다.
여러 연구들은 GDFT가 수술 후 환자들의 활력징후를 개선하는데 효과적이었다는 결론을 내렸다. 중등도 및 고위험도를 나타내는 수술 환자들을 대상으로 예방적인 예방적인 혈역학적 중재 효과(Preemptive Hemodynamic Intervention)를 메타분석한 연구 결과에 의하면 GDFT를 사용시 수술 후 합병증을 57% 감소시키는 것으로 나타났다. (Anesth Analg. 2011; 112(6):1392-402).
또한 주술기에 실시된 심박출량에 따른 혈역학적 치료가 주요 위장관 수술을 시행하는 환자의 상태에 미치는 효과를 메타분석한 자료에 의하면 수술 후 합병증은 23% 감소했다(JAMA. 2014;311(21):2181-90). 각 논문 별로 메타분석에 활용된 환자군이 달랐기 때문에 수술의 합병증 발생률이 상이하게 나타나기는 했지만, 전반적으로 GDFT가 수술 후 합병증을 낮추는데 효과적이었다는 점을 확인할 수 있다<그림 1>.
GDFT는 스페인, 덴마크, 영국과 같은 유럽 국가뿐만 아니라 브라질과 중국에서도 지침을 통해 권고되고 있으며, 이를 주요한 수술을 시행 받는 환자 특히 동반이환된 환자에게 적용할 것을 권고하고 있다. 이는 단순한 수액처치가 환자의 상태를 상당히 변화시킬 수 있다는 점을 의미한다. 또한 미국의 회복증진학회(american society for enhanced recovery)에 속한 마취전문의와 미국 외과학회의 국가 수술의 질 향상 프로그램(national surgical quality improvement program)에 속한 외과의료진들은 수술 중 GDFT를 시행할 것을 권고했다.
GDFT에 대한 편견
GDFT를 권고하는 여러 지침이 발표됐음에도 약 20~25%의 마취전문의만이 이를 일상적으로 활용하는 것으로 나타났다. 이러한 상황이 발생하는 원인으로 먼저 GDFT의 시행 비용에 대한 편견을 들 수 있다.
개별화된 수액요법은 많은 관리를 필요로 하는데 먼저 이를 시행하기 위한 교육을 진행해야 하고, 혈역학적 기기에 대한 투자 비용이 필요하다. 그러나 GDFT는 결과적으로 수술 후 합병증 발생률을 낮추기 때문에 비교적 적은 비용으로 환자의 상태를 개선할 수 있다. 따라서 병원은 GDFT를 실시하여 환자의 상태를 개선시키는데 필요한 비용을 절감하는 효과를 가져올 수 있다.
주요 위장관 수술을 받는 환자들을 대상으로 심박출량에 따른 혈역학적 관리를 받은 군과 일반적인 관리를 받은 군의 치료 비용을 비교한 연구결과에 의하면 혈역학적 관리를 받은 군의 경우 혈역학적 중재로 인해 중재과정에 소모되는 비용이 일반적 관리를 받은 군에 비해 높게 나타났으나, 집중 치료나 일반적인 수술 병동에 관련한 비용은 오히려 혈역학적 관리를 받은 군에서 다소 낮게 나타났다.
이는 혈역학적 관리가 환자의 수술 후 합병증 발생률을 낮출 수 있기 때문으로 종합적인 치료비용을 비교했을 때 혈역학적 관리를 받은 환자가 일반적인 관리를 받은 환자에 비해 약 400유로의 치료비용을 절감할 수 있었다는 보고가 있었다(Perioperative Medicine 2015; 4:13)<그림 2>.
GDFT에 대해 갖는 또 다른 편견은 프로토콜의 복잡성이다. 일부 마취전문의는 GDFT 프로토콜이 복잡하다는 편견을 갖고 있으며, 이로 인해 GDFT 시행을 꺼려한다. 하지만 자동화된 혈역학적 모니터링 프로그램을 이용한다면 GDFT 프로토콜을 단순화할 수 있다.
맥압 변화량(pulse pressure variation, PPV), 1회박출량 변화량(stoke volume variation, SVV)과 같은 역학적 지표들에 근거하여 실시한 GDFT가 수술 후 결과에 미치는 영향을 메타분석한 자료에 의하면 GDFT는 대조군에 비해 수술 후 이환율을 49% 감소시켰다(Crit Care. 2014;18(5):584). 그러나 수액요법의 역학적 지표인 PPV와 SVV에는 제한점이 존재한다.
복강경 수술을 진행하는 경우에는 인위적으로 복압이 증가되기 때문에 환자가 혈량저하증을 나타내더라도 맥압이 높게 측정될 수 있으며, 1회 호흡량(tidal volume)을 6 mg/kg으로 유지하여 기계적 환기요법을 실시하는 경우나 흉강을 여는 수술을 진행하는 경우에는 PPV나 SVV가 환자의 혈량에 관계없이 낮게 측정되어 위음성(false negative)을 나타낼 수 있다(Crit Care. 2015;19(1):144).
SV 최적화 프로토콜
1회박출량 최적화(stroke volume optimization) 프로토콜은 GDFT 프로토콜 중에서 가장 빈번하게 사용되는 방식으로 1회박출량을 모니터링하고 이를 최적화된 수치로 유지하는 것이다. 이는 PPV나 SVV를 정확히 측정할 수 없는 제한적인 상황에도 활용할 수 있다는 장점을 지닌다.
1회박출량 최적화 프로토콜의 시행을 위해서는 먼저 수술 초반에 수액을 bolus로 투여해야 하고 그 이후 이상적인 1회박출량에 도달되어 안정된 상태를 유지되는 것이 확인되면 수액의 투여를 중지하다가 1회박출량이 이상적 수치를 벗어나 두드러지게 감소하는 것이 관찰되면 수액을 재투여하는 방식으로 진행한다. 이와 같은 프로토콜에 따라 GDFT를 시행하는 경우, 마취전문의들은 예전 진료방식에 비해 적은 양의 수액을 투여하게 된다. 왜냐하면 수술 초반에 수액을 bolus로 투여하더라도 수술 도중 1회박출량의 급격한 감소가 발생하지 않는 한 수액을 추가로 투여하지 않기 때문이다.
종합하면 GDFT를 진행하기 앞서 PPV나 SVV와 같은 지표를 고려할 수 있겠지만 이 수치들이 정확하게 측정될 수 없는 제한적인 상황이 존재하기 때문에 1회박출량을 모니터링하고 이를 최적화하는 간단한 프로토콜을 활용하는 것을 권고한다. 이와 같이 1회박출량 최적화 프로토콜에 따라 GDFT를 시행하는 것은 비교적 간단하고 효율적인 방법이기 때문에 GDFT에 관련된 대부분의 지침들은 이와 같은 프로토콜을 권고하고 있다. 그러나 일부 마취전문의들은 여러 지침들을 통해 제시되고 있는 1회박출량 최적화 프로토콜을 제대로 실시하지 않는 것으로 나타났다.
이와 관련된 한 예로서 선택적 주요 복강 수술을 위해 수액요법을 시행 받는 환자들을 대상으로 한 연구에서는 수술 중에 1회박출량을 최적화 하기 위한 모니터링을 시행하는 것이 수술 후 합병증 발생률이나 입원기간에 유의한 차이를 발생시키지 않는다는 결론을 내렸다(Br J Anaesth. 2015;115(4):578-89). 이 결과만 보면 GDFT가 효과가 없는 것처럼 해석될 수 있겠지만, 연구 결과 상 GDFT를 위해 1회박출량의 모니터링 실시했다는 군과 이를 실시하지 않았다는 군간의 평균 1회박출량이 거의 비슷했다는 점을 고려하면 이 연구 내에서 1회박출량 최적화 프로토콜이 제대로 시행되지 않았다는 점을 짐작할 수 있다.
GDFT 관련 기기
GDFT에서 특정 목표치를 유지하는 것이 환자에게 도움이 된다고 판단이 된다면 관련 프로토콜을 따라 진료적 처치를 시행하는 것이 필요하고, 적합한 기기를 사용한다면 보다 원활하게 GDFT를 시행할 수 있을 것이다. GDFT와 일반 치료방식간의 비교를 진행하기 위해 시행됐던 무작위 대조연구들에 사용된 기기들을 살펴보면, 1988년도부터 초기에는 폐동맥카테터(pulmonary artery catheterization, PAC)가 주로 사용됐고 그 이후에는 도플러(Doppler)를 이용한 기기가 사용됐으며 최근 5년 동안에는 pulse contour 방식을 활용하는 기기가 주로 활용됐다. 유럽국가에서 시행됐던 주요 수술에 이용된 혈역학적 모니터링 기법을 분석한 연구에 의하면 최근에는 동맥파형분석법(arterial waveform analysis, AWF)이 가장 흔히 사용되는 것으로 알려졌는데(Perioperative Medicine 2015; 4:8), 그 이유는 AWF가 설치 및 사용이 편리하며, 사용자에 의존하지 않고 전기적 간섭에 영향을 받지 않기 때문이다.
지속적인 비침습적 혈압 모니터링
최근 연구 결과에 의하면, 최저 MAP가 약 65 mmHg 미만으로 나타난 경우, 비심장 수술 후 심근 손상 및 급성 신장손상의 발생이 모두 증가됐다(Anesthesiology. 2016 Oct 28).
따라서 수술 중 환자의 혈압을 지속적으로 관찰하여 혈압의 저하가 발생하는 것을 초기에 감지함으로써 저혈압의 발생이 지속되는 시간을 감소시키는 것이 중요하다. 지속적인 동맥혈압의 모니터링을 위해 사용되는 비침습적 기기와 침습적 기기의 정확도와 정밀도를 비교한 연구에 의하면 두 기기는 유사한 동맥혈압 분석양상을 나타낸 바 임상에서 선택의 폭이 넓어졌다(Anesthesiology. 2014; 120(5):1080-97).
결론
개별화된 수액요법은 수술 후 발생하는 합병증과 관련된 임상적, 경제적 부담을 감소시키는데 유용하기 때문에 국제적 지침에서도 이를 시행할 것을 권고하고 있다.
이와 같은 요법은 간단하면서도 최소한으로 침습적인 기술 또는 비침습적 기술 및 스크린과 같은 의료적 판단에 도움이 되는 도구를 활용함으로써 더욱 쉽게 진행할 수 있다. 또한 비침습적인 혈압 모니터링을 지속적으로 실시하는 것은 저혈압의 발생으로 인한 합병증을 감소시키는데 유용할 것이다.
Discussion
좌장: 마취상의 환자를 생리적으로 좀 더 면밀하게 관찰할 수 있는 시스템들이 개발되고 있는데, 이러한 상황이 향후 어떠한 영향을 미칠 것이라고 생각하시는지요?
연자: 현재의 진료방식을 변화시켜야 한다고 생각합니다. 중요한 것은 특정 처치를 하기 이전에 이와 관련된 환자의 상태를 정확히 확인하는 것입니다. 예를 들어 환자의 혈압저하가 혈량저하증에 기인한 것인지 아니면 혈관이완에 의해 발생한 것인지를 정확히 구별할 수 있다면, 혈관수축제와 같은 약제 처치의 타당성을 판단할 수 있을 것입니다. 향후 이용하게 될 여러 시스템들은 환자의 상태를 면밀히 확인하고 진료적 프로토콜을 정확히 이행하는데 도움이 될 것이다. 하지만 이 부분이 현실화되기까지는 5년 이상의 시간이 걸릴 것으로 예측되기에 이에 앞서 진료 방식을 개선해야 한다고 봅니다. 이는 환자 관리뿐만 아니라 병원 재정에도 도움이 될 것입니다.
좌장: 환자의 상태를 모니터링 할 때, 추가적으로 헤모글로빈 수치를 측정하고 이를 조정해야 된다고 생각합니다.
연자: 헤모글로빈 수치는 어떠한 종류의 수액을 투여해야 되는지를 파악하는데 있어 중요한 요소라 볼 수 있지만 이와 달리 수액 투여의 필요 여부를 판단할 수 있는 기본 지표라고 생각하지는 않습니다. 수액을 투여하기로 결정한 경우에는 헤모글로빈 수치에 따라 크리스탈 혹은 콜로이드 수액을 선택하겠지만, 개인적으로 주안점을 두는 것은 환자에게 수액, 혈압상승제, 수축촉진제 중 어떠한 것을 투여해야 하는지 등의 결정하기 내리기 전에 환자의 상태를 정확히 측정하는 것이 중요하다고 생각합니다.
좌장: GDFT의 중요성을 다시 인식하는 자리가 된 것 같습니다. 좋은 강연 감사드립니다.
정리·메디칼라이터부
사진·김민수 기자