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문제 정의
- 여러 연구그룹 6,8-10)은 체외순환 초기 체온의 감소와 함께 a-stat 방식으로 정상 탄산분압을 유지한 실험군의 경우 뇌혈류 속도 및 뇌 혈류의 유의한 감소를 보인 반면, pH-stat 방식으로 고 탄산분압을 유지한 실험군의 경우 뇌혈류 속도나 뇌혈류가 기준치 보다 더 증가되었다고 보고하였다. 물론 다른 연구의 고탄산분압군의 경우는 본 연구의 결과와 매우 일치하나 정상 탄산 분압 군의 결과는 본 연구의 경우와 매우 상반된 결과이나저자들은 이러한 상반된 연구결과에 대한 설명 가능한 요인들을 고려해 보았다. 첫째, 뇌 혈류 속도의 측정 시점에 있어 관류량의 차이를 들 수 있다.
- 본 연구자들은 중등도 저체온의 비박동성 체외순환 시 뇌 대사에 대한 동맥혈액의 탄산 분압 차이에 따른 영향에 관해 실시한 전향적 연구에서 흥미로운 결과를 관찰할 수 있었다. 체외순환 시작 10분 경에 측정한 뇌 혈류 속도는 양 그룹 모두 기준치(Pre-CPB)에 비해 유의한 증가를 보였는데, 이는 기존의 연구 결과와 다소 차이가 있다.
- 본 연구자들은 체외순환 시 뇌 대사에 대한 동맥혈 탄산분압의 차이에 따른 임상적 영향을 규명하기 위해 실시한 전향적 연구에서 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 영향에 관한 전향적 연구가 필요한 실정이다. 본 연구자들은 체외순환 시 이산화탄소 분압의 차이에 따른 뇌 대사의 영향을 규명하기 위해 이 연구를 시행하였다.
- 심장 수술에 따른 신경학적 합병증 발생의 원인은 다원적이긴 하나, 수술수기, 체외순환 중 공기나 입자성 물질에 의한 뇌색전, 그리고 뇌 혈류 자동 조절 기전의 손상 등이 중요한 요인으로 논의되고 있다D. 특히 보다 나이가 많고 임상적으로 중증인 환자들의 경우 심장수술 후 신경학적 합병증 발생의 위험도가 상대적으로 높기 때문에, 연구자들은 신경 정신과적 장애로 인한 수술기주위 이환율을 감소시킬 수 있는 여러가지 방법에 대해 관심을 가지게 되었다. 그러한 방법들 중 체외순환 시 동맥혈액의 산 염기 평형 및 가스분압의 조절은 특별히 주목할 만 하다.
제안 방법
- 검체 측정시기 동안 뇌 정맥 혈액 산소 불포화도(내경정맥 구 혈액 산소포화도M50%)를 조사하여 그룹간에 비교하였 4.
- 뇌도플러 장비인 Multi-Dop X4(DWL Elektronische System GmbH Co., Germany)를 이용하여 2 MHz의 초음파 빔이 발생되는 탐촉자를 좌측 관골궁 위쪽에 장착한 뒤 약 50 mm 깊이로 초음파 빔을 발사시켜 좌측 중대뇌 동맥의 평균 뇌 혈류 속도(cm/sec)를 측정하였다(Fig. 1 & 2). 뇌 혈류 속도는 최소한 세 번을 측정하여 그 평균값을 최종 결과치로 기록하였다.
- 뇌동정맥혈 산소함량 차이는 아래의 공식으로 구한 뒤 각시 기별로 그룹간에 비교하였다.
- 뇌산소운반/뇌산소대사의 비율을 구하여 그룹간에 비교하였다.
- 뇌정맥 혈액 산소 불포화도와 수술 후 섬망증 발생빈도와 지속시간의 그룹간 비교에는 X2 test를 적용하였다. 자료의 처리는 전문통계 프로그램인 SAS로 하였고 p<0.
- 산소포화도, 산소함량)을 하였다. 뇌정맥 혈액 채취는 내경 정맥구에서 실시하였는데, 마취유도 직후 중심정맥 카테터(길이 16 cm)를 역방향으로 좌측 내경 정맥구까지 약 12 ~14cm 정도 삽입한 뒤 상기의 여섯 시기 때 채혈하여 가스분석을 하였다. 동맥 및 뇌 정맥 혈액 가스분석결과들을 양 그룹 간에 비교하였다.
- 뇌정맥 혈액 채취는 내경 정맥구에서 실시하였는데, 마취유도 직후 중심정맥 카테터(길이 16 cm)를 역방향으로 좌측 내경 정맥구까지 약 12 ~14cm 정도 삽입한 뒤 상기의 여섯 시기 때 채혈하여 가스분석을 하였다. 동맥 및 뇌 정맥 혈액 가스분석결과들을 양 그룹 간에 비교하였다.
- 수술 후 섬망증의 발생빈도와 지속시간을 관찰하여 그룹 간에 비교하였다.
- 실제 뇌산소 대사율은 뇌 혈류를 알아야 만 계산 가능하지만 본 연구의 경우 뇌 혈류 속도를 측정한 까닭에, Endoh등6)이 제안한 수정된 뇌산소 대사율을 아래 공식으로 구한 후 그룹간에 비교하였다.
- 체외순환 중 적혈구 용적률이 20%이하로 떨어질 경우 신선 농죽 적혈구를 첨가하였다. 양 그룹의 모든 환자들에 대해 중등도 저체온(비인두 온도 29~30℃)의 비박동성 체외순환을 적용하였고 혈류는 체온에 관계없이 2.4 L/min/m2으로 고정시켰다. 체외순환 시 동맥 혈액의 산 염기 평형 및 가스는 정상탄산분압군의 경우 온도 비보정의 a-stat 방식으로 하되 PaCCh를 35-40 mmHg 범위로 하였고 고탄산분압군의 경우 온도 비보정 방식으로 하되 산화기로 공급하는 가스 농도(FiCh는 약 0.
- 연구대상으로 하였다. 연구목적 상 대상 환자들을 무작위로 정상 이산화탄소 분압군(이하 정상탄산분압군, n=18)과 고 이산화탄소 분압군(이하 고탄산분압군, n=18)으로 분류하였는데, 기본 변수들은 양 그룹간에 유의한 차이가 없었다(Table 1 & 2),
- 요골 동맥으로부터 Pre-CPB, CPB-10, Rewarm-1, Rewarm-2, CPB-off, Post-CPB 시기에 각각 채혈하여 가스분석(pH, PaO2) PaCCh, 산소포화도, 산소함량)을 하였다. 뇌정맥 혈액 채취는 내경 정맥구에서 실시하였는데, 마취유도 직후 중심정맥 카테터(길이 16 cm)를 역방향으로 좌측 내경 정맥구까지 약 12 ~14cm 정도 삽입한 뒤 상기의 여섯 시기 때 채혈하여 가스분석을 하였다.
- 전체 대상 환자들에 대해 뇌혈류 속도, 동맥혈 및 내경 정맥혈 산소분압과 농도를 기본적인 변수로 하여 측정한 후이와 관련된 평가 가능한 변수들을 함께 구하여 그룹 간에 비교하였다.
- 4 L/min/m2으로 고정시켰다. 체외순환 시 동맥 혈액의 산 염기 평형 및 가스는 정상탄산분압군의 경우 온도 비보정의 a-stat 방식으로 하되 PaCCh를 35-40 mmHg 범위로 하였고 고탄산분압군의 경우 온도 비보정 방식으로 하되 산화기로 공급하는 가스 농도(FiCh는 약 0.4, 혈류 대 가스비는 약 1대 0.6 정도)를 조절하여 PaCCh를 45~55 mmHg 범위로 유지시켰다. 체외순환 중 평균 동맥혈압은 모든 환자에 있어 50~70 mmHg 범위로 가능한 한 유지하였고, 만일 50 mmHg 이하일 경우 dobutamine을, 그리고 70 mmHg 이상일 경우 sodium-nitroprusside를 각각 투여하여 혈압을 정해진 범위 내로 조절하였다.
- 체외순환 중 평균 동맥혈압은 모든 환자에 있어 50~70 mmHg 범위로 가능한 한 유지하였고, 만일 50 mmHg 이하일 경우 dobutamine을, 그리고 70 mmHg 이상일 경우 sodium-nitroprusside를 각각 투여하여 혈압을 정해진 범위 내로 조절하였다. 체외순환 종료 후 체내 잔여 heparin의 중화를 위해 protamine을 수술 전 투여 한 heparin 양의 1.5 배로 투여하여 혈액응고 활성시간이 정상치로 회복 되게 하였다.
- 6 정도)를 조절하여 PaCCh를 45~55 mmHg 범위로 유지시켰다. 체외순환 중 평균 동맥혈압은 모든 환자에 있어 50~70 mmHg 범위로 가능한 한 유지하였고, 만일 50 mmHg 이하일 경우 dobutamine을, 그리고 70 mmHg 이상일 경우 sodium-nitroprusside를 각각 투여하여 혈압을 정해진 범위 내로 조절하였다. 체외순환 종료 후 체내 잔여 heparin의 중화를 위해 protamine을 수술 전 투여 한 heparin 양의 1.
- , USA), 동맥혈 필터 그리고 순환회로(GISH Co, USA)를 사용함으로써 연구 결과의 오차발생을 최소화 시켰다. 체외순환 회로를 환자의 심장에 연결하기 전 heparin(3 ㎎/㎏)을 투여하여 혈액응고 활성 시간이 최소 600초 이상 유지되도록 하였다. 인공심폐기 중전 액으로 Hartmann 용액, 15% mannitol(6 ml/kg), sodium bi- carbonate(l meq/kg), calcium chloride(0.
- 뇌 혈류 속도 측정시기는 체외순환 시작하기 전(기준치이하 Pre-CPB), 체외순환 시작 후 10분(비인두 온도 29 ~30℃의 안정상태, 이하 CPB-10), 비인두 온도가 34℃ 된 시점(이하 Rewarm-1), 비인두 온도가 37℃된 시점(이하 Rewarm-2), 체외순환 종료 직후(이하 CPB-off), 그리고 흉부피부봉합 시점(이하 Post-CPB) 등이었다. 측정한 뇌혈류 속도는 중대뇌 동맥의 단면 직경의 개인차를 고려하여 그 절대치 (cm/sec)로 표시하지 않고 기준치 (Pre-CPB)를 100%로 하여 상대적 변화 값(%)으로 기록한 뒤 양 그룹간에 측정 시기별로 비교하였다$
대상 데이터
- 2001년 2월부터 2001년 8월까지 인제대학교 부산백병원 흉부외과에서 체외순환을 이용하여 심장수술을 시행 받은 환자들 중 수술 전 신경 및 뇌혈관 질환, 당뇨병 혹은 내경동맥 협착이나 폐쇄 등이 합병된 환자를 제외한 36명의 성인 환자들을 연구대상으로 하였다. 연구목적 상 대상 환자들을 무작위로 정상 이산화탄소 분압군(이하 정상탄산분압군, n=18)과 고 이산화탄소 분압군(이하 고탄산분압군, n=18)으로 분류하였는데, 기본 변수들은 양 그룹간에 유의한 차이가 없었다(Table 1 & 2),
데이터처리
- 각 그룹내의 연속 측정 변수들(뇌혈류 속도, 동맥혈액 및 정맥 혈액 가스분석 결과, 뇌동정맥 산소함량 차이, 뇌 산소추출률, 뇌산소 대사율, 뇌산소 운반율, 뇌 산소 운반/뇌산소대사 비율)은 반복 특정 분산분석법으로 분석하였고, 위 모든 변수들의 그룹간 비교는 unpaired t-test를 이용하였다. 뇌정맥 혈액 산소 불포화도와 수술 후 섬망증 발생빈도와 지속시간의 그룹간 비교에는 X2 test를 적용하였다.
- 뇌정맥 혈액 산소 불포화도와 수술 후 섬망증 발생빈도와 지속시간의 그룹간 비교에는 X2 test를 적용하였다. 자료의 처리는 전문통계 프로그램인 SAS로 하였고 p<0.05 일 때 통계적 유의성을 인정하였으며 가능한 모든 자료의 값은 평균 士 표준오차로 표시하였다.
성능/효과
- 009). 그룹간의 비교에 있어 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 Rewarm-l(151.06±9.00 vs 125.17+8.83%, p=0.03),Rewarm-2(169.13±8.31 vs 153.11 + 8.98%, p=0.03), CPB-off (155.31 ±7.88 vs 142.78+5.21%, p=0.03) 때 유의하게 더 높았다(Fig. 4).
- 03). 그룹간의 비교에서 고탄산분압군이 정상 탄산 분압 군보다 CPB-10(427.13 ±32.50 vs 324.42 +29.73,p=0.03), Rewarm-2(284.26±32.12 vs 247.63+29.51, p=0.04), CPB-off(310.55± 32.08 vs 247.36±31.60, p=0.03) 때 유의하게 더 높았다(Fig. 9).
- 02). 그룹간의 비교에서 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 CPB-10(3.76±0.38 vs 4.71+0.42, p=0.03), CPB-off(5.78 +0.49 vs 6.82+0.58, p=0.03), Post-CPB(6.25±0.48 vs 7.28+0.48, p=0.03) 때 유의하게 더 낮았다(Fig. 7).
- 03). 그룹간의 비교에서 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 Rewarm-l(l, 729.64±2.37.04 vs 1, 481.89 ±203.75, p=0.03), Rewarm-2(l, 911.17±250.14 vs l, 757.40± 249.56, p=0.05), CPB-off(l, 795.26+251.31 vs 1, 687.40 ±242.53, p=0.05) 때 유의하게 더 높았다(Fig. 8).
- 05), 나머지 측정시기 때에는 Pre-CPB와 유의한 차이가 없었다. 그룹간의 비교에서는 고탄산분압군 이 정 상탄산분압군 보다 CPB-10(0.25±0.02 vs 0.30 +0.02, p=0.03), Rewarm-2(0.35±0.03 vs 0.41+0.03, p=0.04), CPB-off(0.33±0.02 vs 0.40±0.03, p=0.04)때 유의하게 더 낮았다(Fig. 6).
- 넷째, 고 탄산분압은 체외순환의 재가온 시기동안 뇌 산소공급률을 증가시켜 주었다.
- 특히 체외순환의 재가온 시기 동안에는 뇌의 산소요구량 및 대사율이 증가되므로 그에 부합되는 충분한 산소공급은 생리학적 관점에서 매우 중요하며, 본 연구의 결과에서 나타난 바와 같이 보다 높은 뇌 혈류 속도, 뇌산소 운반율, 그리고 뇌산소운반/뇌산소대사 비율을 유도하는 고 탄산분압이 이러한 뇌의 생리적 요구도를 충족시켜 줄 것으로 생각된다. 뇌 대사를 이해하기 위한 또 하나의 변수인 뇌정맥 혈액, 즉 내경 정맥구 혈액의 가스분석 역시 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 여러 측면에서 향상된 결과를 나타내었다. 내경 정맥구 혈액의 산소 포화도와 산소 분압은 체외순환 시작에서 종료 시까지 고탄산분압군이 정상 탄산 분압 군보다 더 높음으로써 체외순환 중 고탄산 분압이 상대적으로 더 충분한 뇌혈류를 공급해주었음이 시사되었다.
- 뇌동정맥 산소함량 차이는 두 그룹 모두 체외순환 실시 전체 시기(CPB-10~CPB-off)에 걸쳐 Pre-CPB 보다 유의하게 저하되었으나(p=0.0008), Post-CPB 시기 때에는 모두 Pre-CPB 수준으로 회복되었다. 그룹간의 비교에 있어 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 CPB-10(2.
- 뇌산소 운반율은 Pre-CPB 에 비해 정상탄산분압군의 경우 CPB-10과 Rewarm-1 때 저하되었으나(p=0.04), Rewarm-2 와 Post-CPB 때는 유의하게 증가되었다. 고탄산분압군의 경우 Pre-CPB에 비해 Rewarm-1, Rewarm-2, CPB-off 때 모두 유의하게 증가하였다(p=0.
- 체외순환 시 뇌동 정맥 산소함량 차이, 뇌산소 추출율, 그리고 뇌산소 대사율에 대한 고 탄산분압의 억제효과는 수술 후 신경학적 결과에 유익한 영향을 가져다 줄 것으로 기대된다. 뇌산소 운반율의 경우 정상탄산분압군은 CPB-10 분과 재가온-1기 때 기준치 보다 유의한 감소를 보인 반면 고탄산분압군은 재가 온 1기에서 체외순환 종료 직후까지 줄곧 기준치 보다 높았을 뿐만 아니라 정상탄산분압군에 비해서도 유의하게 높았다..
- 뇌산소 추출률은 두 그룹 모두 CPB-10 때만 Pre-CPB치 보다 유의하게 증가되었을 뿐(p<0.05), 나머지 측정시기 때에는 Pre-CPB와 유의한 차이가 없었다. 그룹간의 비교에서는 고탄산분압군 이 정 상탄산분압군 보다 CPB-10(0.
- 이는 고탄산분압이 뇌혈류 속도의 증가와 뇌로의 산소운반능 향상을 가져왔음을 의미하는 결과이다. 뇌산소운반/ 뇌산소대사 비율 역시 뇌산소 운반율과 마찬가지로 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 전반적으로 의미있게 높았다. 이러한 결과들로 미루어 볼 때 고탄산분압은 체외순환 중의 뇌 대사에 유익하게 작용함으로써 수술 후 신경학적 결과에도 보다 바람직한 효과가 있을 것으로 생각된다.
- 뇌산소운반/뇌산소대사 비율은 정상탄산분압군의 경우 Pre-CPB 에 비해 CPB-10과 Rewarm-1 때 유의하게 증가되었고(p=0.02, p=0.04), 고탄산분압군의 경우 Post-CPB를 제외한 나머지 시기(CPB-10~CPB-off) 모두 Pre-CPB보다 유의하게 증가되었다(P=0.03). 그룹간의 비교에서 고탄산분압군이 정상 탄산 분압 군보다 CPB-10(427.
- 동맥혈 pH는 CPB-10, Rewarm-1, Rewarm-2 때 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 유의하게 더 낮았으나(p<0.05), 뇌 정맥혈액(내경정맥구)의 산소분압 및 산소포화도, 그리고 동맥 혈액의 이산화탄소 분압은 체외순환 동안(CPB-10~ CPB-off) 줄곧 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 유의하게 더 높았다(p=Q05, Table 3).
- 둘째, 체외순환 시 고 탄산분압은 정상 탄산 분압 보다 뇌 혈류 속도는 증가시켰고 뇌 대사는 감소시켜 주었다.
- , Germany)를 사용하였다. 모든 환자들에게 동일 회사의 막형 산화기 (Baxter Healthcare Co., USA), 동맥혈 필터 그리고 순환회로(GISH Co, USA)를 사용함으로써 연구 결과의 오차발생을 최소화 시켰다. 체외순환 회로를 환자의 심장에 연결하기 전 heparin(3 ㎎/㎏)을 투여하여 혈액응고 활성 시간이 최소 600초 이상 유지되도록 하였다.
- 8 mmHg의 낮은 PaCO2 수치를 보임으로써 가스 조절에 실패한 듯 보이며 나머지 다른 연구그룹의 경우 단순히 a-stat로 PaCCh를 40 mmHg로 유지한다고만 했을 뿐 뇌혈류 속도의 각 측정시기때 정확한 PaCO2 레벨을 구체적으로 제시하지 않고 있다. 본 저자들의 경우 PaCOz는 Pre-CPB 때 33.32 mmHg 였고 CPB-10(비인두 온도 29.5FC) 때에는 38.43 mmHg로 가능한 한 정상수준을 유지하였다. 넷째, 저 체온 범위와 뇌혈류 속도의 측정시기에 관해 고려해 볼 필요가 있다.
- 생리학적으로 뇌정맥 혈액(즉, 내경 정맥 구 혈액)의 정상 산소 포화도는 약 60%로 간주되고 있는데, 이는 뇌혈류가 뇌산소 대사율에 대하여 적절하며 뇌 산소 대사율은 정상적으로 유지되고 있다는 의미로 해석된다. 본연구의 경우 정상 뇌 온도 상태인 재가온-2기, 체외순환 종료 직후, 그리고 흉부 피부 봉합시기 때 고탄산분압군은 내경정맥 산소포화도가 60%이상으로 잘 유지되었으나 정상 탄산 분압 군의 경우 60%가 채 안됨으로써 뇌산소 대사에 대한 뇌 혈류 공급이 불충분했음이 시사되었다. 만일 동맥혈 산소 분압이 적정하다면 내경 정맥구 산소 포화도는 뇌 혈류/뇌산소대사율 간의 전반적 균형을 의미하며 이것은 수술기 주위 와중 환자실에서 뇌혈류/뇌대사 균형의 적정성을 평가하기 위한 지표로 널리 이용되어 왔다.
- 셋째, 고 탄산분압은 정상 탄산분압보다 체외순환 동안 뇌 산소 불포화 현상을 덜 일으켰다.
- 수술 후 섬망증세를 보인 환자수가 양 그룹 모두 동일하게 2명씩이었으나, 그 지속시간은 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 훨씬 짧았으며, 섬망증세를 보인 환자들의 평균나이는 정상탄산분압군이 47세인데 반해 고탄산분압군의 경우 57.5세로 고탄산분압군이 훨씬 높았다. 뿐만 아니라, 흥미로운 사실은 섬망증세를 보인 고탄산분압군의 환자 2명은 모두 관상동맥 우회수술 환자들이었고 나머지 여러 명의 판막 시술 환자들(대동맥 치환술 2명과 승모판막 치환술 4명) 의경우 좌심장 내부를 노출시켰는데도 불구하고 수술 후 인지될 만한 신경학적 합병증세를 전혀 보이지 않았다는 점이다.
- 수정 뇌산소 대사율은 Pre-CPB에 비해 정상 탄산 분압 군의 경우 CPB-10과 Rewarm-1 때, 고탄산분압군의 경우 CPB-10 때 각각 유의하게 저하되었다(p=0.02). 그룹간의 비교에서 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 CPB-10(3.
- 3). 중대뇌 동맥의 평균 뇌혈류 속도는 두 그룹 모두 체외순환 실시 전체시기(CPB-10~CPB-off)에 걸쳐 Pre-CPB(100%) 보다 유의하게 증가되었고(p=0.009), Post-CPB 때 상대적으로 저하되었긴 하였으나 여전히 Pre-CPB 치 보다 높았다 (p=0.009). 그룹간의 비교에 있어 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 Rewarm-l(151.
- 첫째, 뇌도플러 초음파를 이용한 뇌혈류 속도 측정은 체외순환 중 전반적인 뇌혈류 변화 양상을 이해하는데 도움이 되었다.
- 체외순환 시작 10분 경에 측정한 뇌 혈류 속도는 양 그룹 모두 기준치(Pre-CPB)에 비해 유의한 증가를 보였는데, 이는 기존의 연구 결과와 다소 차이가 있다. 여러 연구그룹 6,8-10)은 체외순환 초기 체온의 감소와 함께 a-stat 방식으로 정상 탄산분압을 유지한 실험군의 경우 뇌혈류 속도 및 뇌 혈류의 유의한 감소를 보인 반면, pH-stat 방식으로 고 탄산분압을 유지한 실험군의 경우 뇌혈류 속도나 뇌혈류가 기준치 보다 더 증가되었다고 보고하였다.
- 체외순환 중 뇌정맥 혈액의 산소불포화 현상(산소포화도 <50 %)을 보인 환자 수는 고탄산분압군이 정상탄산분압군 (3 명 vs 9 명, p=0.02) 보다 유의하게 적 었으며 수술 후 신경학적 합병증(주로 섬망 증세)의 발생 환자 수는 양 그룹 모두 각각 2 명씩 동일하였다. 그러나 신경학적 합병증의 지속시간은 고탄산분압군이 정상탄산분압군(평균 36시간 vs 60시간 p=0.
- 뇌 혈류가 충분치 못해 뇌신경 세포의 산소 및 글루코스 요구를 충족시키지 못할 경우 뇌 허혈이 일어나며, 전반적인 뇌 산소화의 이상은 수술 후 신경정신과적 합병증 발생의 원인이 될 수 있다1). 특히 체외순환의 재가온 시기 동안에는 뇌의 산소요구량 및 대사율이 증가되므로 그에 부합되는 충분한 산소공급은 생리학적 관점에서 매우 중요하며, 본 연구의 결과에서 나타난 바와 같이 보다 높은 뇌 혈류 속도, 뇌산소 운반율, 그리고 뇌산소운반/뇌산소대사 비율을 유도하는 고 탄산분압이 이러한 뇌의 생리적 요구도를 충족시켜 줄 것으로 생각된다. 뇌 대사를 이해하기 위한 또 하나의 변수인 뇌정맥 혈액, 즉 내경 정맥구 혈액의 가스분석 역시 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 여러 측면에서 향상된 결과를 나타내었다.
후속연구
- 이는 그들의 연구방법과 본 연구의 방법에 차이가 있기 때문이다. 그러나 과거 연구들이 지적한 바처럼 분명히 고탄산분압의 유해효과도 있을 것으로 생각되므로 향후 이 부분에 대해 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 다섯째, 고탄산분압 체외순환이 수술 후 신경학적 부분에 미치는 영향에 관해 좀 더 많은 연구가 필요하다.
- 이와 같이 여러 연구 결과들의 결과가 일치하지 않는 이유는 연구 접근 방식의 차이나 각 연구에서 채택된 변수들의 종류나 범위의 상이함 혹은 결과에 대한 해석 이 서로 달라서일 가능성이 있다. 따라서 심장 수술시 뇌 대사의 변화를 충분히 이해하기 위해서는 몇몇 변수에 의한 제한된 해석보다는 여러 변수들을 통한 다양한 관점에서의 연구 접근과 분석이 바람직할 것이다.
- 그 이유는 우선 전체 연구 대상자 수가 너무 적으며, 둘째 본 연구에서 채택한 변수인 섬망증이 수술 후 신경학적 측면을 평가하기에는 많은 한계가 있다는 점이다. 따라서 향후 충분한 시간을 두고 좀더 많은 환자를 대상으로 한 지속적 연구와 수술 후 신경학적 합병증 평가를 위한 엄격하고 다양한 변수선정이 필요할 것으로 사료된다.
- 아무튼 이와 같은 몇 가지 요인들이 연구결과들 간의 차이에 어느 정도 영향을 미쳤는지 현재로선 단정지울 수 없으며, 향후 이에 대한 연구가 좀더 필요하리라 사료된다. 본 연구에서 뇌 대사를 이해하기 위한 중요한 변수 중 하나로 채택한 뇌도플러 초음파 장치에 의한 뇌혈류 속도의 측정은 임상적으로 매우 유용한 수단으로 인식되어 그 이용범위가 확대되고 있다.
- 본 연구에서 체외순환 동안 내경 정맥 산소 불포화도 현상을 보인 환자 수는 고탄산분압군(3명)이 정상탄산분압군(9명) 보다 훨씬 적었다. 이러한 결과는 고 탄산 분압의 뇌혈관 확장효과와 그에 따른 뇌 혈류량의 증가에 기인한 것으로 보이며 고탄산분압 체외순환의 임상적 유용성을 뒷받침하는 근거가 될 것으로 사료된다.
- 뇌산소운반/ 뇌산소대사 비율 역시 뇌산소 운반율과 마찬가지로 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 전반적으로 의미있게 높았다. 이러한 결과들로 미루어 볼 때 고탄산분압은 체외순환 중의 뇌 대사에 유익하게 작용함으로써 수술 후 신경학적 결과에도 보다 바람직한 효과가 있을 것으로 생각된다. 뇌 혈류가 충분치 못해 뇌신경 세포의 산소 및 글루코스 요구를 충족시키지 못할 경우 뇌 허혈이 일어나며, 전반적인 뇌 산소화의 이상은 수술 후 신경정신과적 합병증 발생의 원인이 될 수 있다1).
- 이상의 연구결과와 함께 현재 국내 심장수술 환자들의 고령화 추세 및 수술 전 잠재적인 뇌혈관 문제의 내포 가능성을 고려해 볼 때, 보다 정선되고 잘 관리된 체외순환의 적용 문제와 뇌 대사에 대한 체외순환의 생리적 영향에 관해 향후 더 많은 연구의 필요성을 느낀다.
- Croughwell 등19)은 뇌 동정맥 산소함량 차이의 증가가 수술 후 신경학적 합병증 발생과 유의한 상관관계가 있었고 증가된 뇌산소 추출률은 뇌 정맥혈 산소 불포화와 깊은 상관성이 있었다고 보고하였다. 체외순환 시 뇌동 정맥 산소함량 차이, 뇌산소 추출율, 그리고 뇌산소 대사율에 대한 고 탄산분압의 억제효과는 수술 후 신경학적 결과에 유익한 영향을 가져다 줄 것으로 기대된다. 뇌산소 운반율의 경우 정상탄산분압군은 CPB-10 분과 재가온-1기 때 기준치 보다 유의한 감소를 보인 반면 고탄산분압군은 재가 온 1기에서 체외순환 종료 직후까지 줄곧 기준치 보다 높았을 뿐만 아니라 정상탄산분압군에 비해서도 유의하게 높았다.
- 한편, 뇌동정맥 산소함량 차이, 뇌산소 추출률, 그리고 뇌 산소 대사율에 대한 그룹간의 비교에서 기준치를 제외한 대부분의 측정시기 때 고탄산분압군이 정상탄산분압군 보다 이러한 변수들의 결과치가 유의하게 낮음으로써 고탄산분압이 체외순환 동안 뇌 대사를 감소시키는 경향을 보였으나 이것이 수술 후 임상적으로 어떤 효과를 가져다줄지 현재 의결과만 가지고 언급하기에는 한계가 있을 것 같다. 여러 연구자들17,18)은 고탄산분압 체외순환이 뇌혈류를 증가 시키 고뇌 산소 대사율을 감소시킨다고 보고함으로써 본 연구의 결과와 상당히 일치된 소견을 보였다.
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