산소결핍 유아 腦냉각은 뇌손상 위험 낮춰

【뉴욕】 위험도가 낮은 동맥류 수술에는 체온을 낮춰 실시하는 수술이 별 효과를 얻지 못하는 것으로 나타났다. 그러나 산소가 결핍된 유아의 뇌를 냉각시켜 수술하는 경우에는 뇌손상 위험이 억제된 것으로 나타났다.

아이오와대학 마이클 토드(Michael M. Todd)박사는 30개 병원에서 실시된 두개내동맥류수술에서 술중 저체온법의 효과를 평가하는 무작위 시험을 실시한 결과 “등급이 낮은(good grade) 동맥류 지주막하출혈인 환자에서는 개두술 중에 실시한 저체온법의 효과가 수술 후에 나타나지 않았다”고 New England Journal of Medicine (2005; 352: 135-145)에 발표했다.

반면 뉴질랜드 오클랜드대학 피터 글루크먼(Peter D. Gluckman) 교수는 출생 당시 산소가 결핍된 유아의 뇌를 냉각시키면 뇌손상 위험을 억제시킬 수 있었다고 Lancet (2005; 365: 663-670)에 발표했다.

◆예후에 유의차 없어 = 토드 박사는 수술전 세계뇌신경외과연합분류 스코어 I, II 또는 III인 환자 1천 1례를 대상으로 수술 중에 저체온요법의 효과가 어느정도인지를 평가해 보았다.

피험자는 예정된 외과적 동맥류 클리핑(결찰술) 전 14일 이내에 지주막하 출혈을 일으켜 지주막하출혈 후에 동맥류 클립을 설치하기 위해 개두술을 할 예정이었다.

피험자를 수술 중 목표체온을 섭씨 33도로 하여 표면냉각법을 이용한 저체온법군과 목표체온을 36.5도로 하는 정상체온군으로 나누어 검토했다.

그 결과, 양쪽군 사이에 집중치료실의 입원기간, 전체 입원기간, 추적관찰기간 중의 사망률, 또는 퇴원장소(집이나 다른 병원)에서 유의차는 나타나지 않았다. 양쪽군 모두 사망률은 6%였다.

시험 시작 당시 저체온법군에서는 5%에 발열이 나타난 반면 정상체온군에서는 2%였다. 여기서 말하는 발열이란 체온이 항상 38.5도인 경우로 정의했다.

최종 추적 당시에 글래스고우 예후스코어1(예후 양호)을 보인 환자는 저체온법군에서는 499례 중 329례(66%), 반면 정상체온군에서는 501례 중 314례(63%)였다.

술후 균혈증(1차 병소에서 혈액 속으로 이동하는 증세)의 비율은 저체온법군에서 5%, 정상체온군에서는 3%였다.

그러나 양쪽군 사이에서 조기 술후 기간 중에 발생하는 유해현상의 수에 유의차는 없었다.

동물실험서 보호작용 드러나

토드 박사는 “현재 저체온법은 동맥류 처치에 많이 이용되고 있지만 이전에는 이 방법의 효과에 부정적인 정보가 나오고 있었다”고 설명한다.

한편 동물실험에서는 경도의 저체온법은 뇌 전체의 허혈, 지속적 또는 일시적 국소허혈, 외상, 지주막하출혈 등에 대한 보호작용 또는 치료효과가 있는 것으로 밝혀졌다.

저체온법은 뇌졸중, 두부외상 또는 심정지환자에 대해 상해입은 후에 이용해야 한다는 조건이 있음에도 불구하고 두개내 동맥류환자를 외과처치하기 전에 저체온법을 실시하는 경우가 있다고 한다.

개두술 예후개선시켜야

지주막하출혈 후 동맥류에 클립을 설치하기 위해 개두술을 받는 환자의 예후는 개선시켜야 한다고 토드박사는 주장하고 있다. “수술 후 상당한 비율로 새로운 신경장애나 기존 장애의 악화가 나타나기때문”이라는게 박사의 설명이다.

박사는 동맥류 수술 타이밍에 관한 국제연구에서 외과환자 2,922례의 진료카드 검토를 통해 얻은 미발표 데이터에 대해서도 언급하고 “이 데이터에서는 환자의 32.5%에서 수술 24시간 후에 신경기능이 낮아진 것으로 나타났다”고 설명하고 있다.

박사는 “지주막하출혈 자체가 뇌에 손상을 주지만 신경수술도 위험을 미친다. 어떤 연구에서는 수술 전에는 신경학적으로 정상이었던 미파열 동맥류환자의 술후 합병증률과 사망률은 합쳐서 15.7%로 나타났다. 이러한 합병증의 원인은 확실하지 않지만 뇌조직의 변형, 일시적 동맥폐색, 수술후 파열과 다른 허혈성발작이 포함된다”고 설명한다.

◆aEEG이상 중등도 유아서는 생존율 높여=한편 CoolCap Study Group의 멤버이기도 한 글루크먼 교수는 출생 당시에 산소가 부족한 유아의 뇌를 냉각시키면 뇌손상 위험을 줄일 수 있다는 연구결과를 발표했다.

이 국제연구에서는 출생 전에 산소공급이 원활하지 않아 진폭집적뇌파(amplitude intergrated electroencephalography, aEEG)에 이상이 나타난 234례의 유아를 대상으로 물을 가득채운 캡을 이용해 체온을 72시간에 걸쳐 3~4도 낮추었다. 피험아는 중등도~중도의 산소결핍을 보인 것으로 판단됐다.

218례가 생후 18개월째부터 추적관찰을 받았다. 두부를 냉각시킨 108례 중 59례(55%)에서 일차 예후로 중증장애와 사망이 나타난 반면 신생아실에서 기존 치료를 받은 유아에서는 66%로 나타났다.

교수는 “사전에 규정된 서브그룹 분석에서 두부 냉각은 가장 중증의 aEEG이상을 보인 유아에는 효과가 없지만 aEEG 이상 정도가 심하지 않는 중등도 유아에서는 효과적인 것으로 나타났다”고 설명한다.

가장 중증의 뇌손상을 입은 유아를 제외하면 냉각군의 중증장애와 사망의 합계는 48%로 낮아졌다. 가장 중증의 aEEG이상이 나타난 유아는 46례, aEEG이상 정도가 그다지 높지 않은 유아는 172례였다.

이러한 데이터는 신생아 뇌장애 유아의 혼합집단에서는 두부 냉각의 효과가 없지만 aEEG이상 정도가 높지 않은 유아에서는 중증의 신경발달 장애없이 생존율을 안전하게 높일 수 있음을 보여주고 있다. 두부 냉각의 유무에 따라 임상적으로 중요한 합병증 빈도 차이는 나타나지 않았다.

신생아 뇌손상의 새 치료법

과거부터 뇌온도를 낮춰 실험적으로 주산기 산소허혈의 결과를 개선시킬 수 있는 것으로 알려져 왔었다.

공동연구자인 컬럼비아대학 리차드 폴린(Richard A. Polin) 교수는 “뇌저온은 출생 전에 산소가 부족했던 유아의 뇌손상 위험을 낮출 수 있음을 입증한 최초의 치료법”이라고 설명한다.



 
지주막하출혈을 일으키는 동맥류의 외과적수복

A와 B는 지주막하강과 윌리스(Willis) 동맥륜의 해부도. 주요 동맥(내경동맥)은 아래쪽에서 두개로 들어가 지주막하강을 거쳐 실질에 영양공급하는 관통지를 신장시킨다. 동맥벽에는 근위동맥(B의 화살표) 분지점에 높은 박동압력이 걸리기 때문에 감수성이 높은 환자에서는 낭상동맥류의 형성이 촉진되는 경우가 있다. 이러한 경우에는 동맥박동 스트레스가 가장 큰 동맥분지점에서 동맥류가 형성된다 (C). 병변 대부분은 파열될 때까지 무증후성 상태를 보이지만 파열되면 혈액이 급속하게 지주막하강으로 방출되어 실질자극, 부종과 수두증 등의 조기작용과 혈관경련같은 지연작용이 일어난다. 이러한 동맥류를 외과적 수복하는 도중에 클립을 유입동맥에만 일시적으로 설치하거나 동맥류가 있는 부분을 제거하기 위해 근위와 원위의 양쪽 동맥에 일시적으로 클립을 설치할 수 있다(D). 이 2가지 방법 모두 혈류를 억제하지만 제거할 경우 혈류가 완전히 정지되고 제거된 부분 속의 말단동맥에 의해 영양을 공급받는 조직은 모두 영향을 받게 된다. 특히 허혈성 결과의 영향을 쉽게 받는다. 뇌의 대사수요가 줄어들기 때문에 혈류 억제에 내성 간격을 연장시킬 수 있어 외과의사는 동맥류를 정확히 처리하는데 많은 시간을 소비한다. 두개저의 제거로 뇌수축의 필요성이 없기때문에 수술을 위한 노출이 개선된다. 일단 노출이 완전해지면 동맥류의 경부에 영구적 클립을 설치하여 동맥류를 동맥순환에서 효과적으로 배제시킬 수 있다(E). 그 후 동맥류는 허탈하고 클립 설치로 인해 어떤 혈관지도 손상받지 않는다는 사실을 확인한다. 이 클립으로 인해 동맥류 기저의 내벽이 인접하고 일반적으로 그 병변의 치유는 평생 지속하게 된다.
(Ellegala D. Day A. Ruptured cerebral aneury는. New England Journal of Medicine(2005;352:121-124)
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