마시모, 멀티모드 뇌 모니터링 알고리즘 적용한 루트(Root®)로 고령 환자의 수술 후 신경인지 기능 개선 가능

이창희 2021-11-09 (화) 17:26 3년전

마시모(NASDAQ: MASI)가 멀티모드 뇌 모니터링 알고리즘을 적용한 마시모 루트(Masimo Root®)를 이용해 환자가 척추 수술을 받는 동안 마취를 관리하는 방식으로 수술 후 환자의 인지 기능을 개선할 수 있는지에 관한 연구 결과를 저널에 게재했다고 8일 발표했다.

마시모가 발표한 내용을 담은 이번 전향적 연구 결과는 국제학술지 ‘노화 신경과학 프런티어(Frontiers in Aging Neuroscience)’에 게재됐으며, 베이징 수도의과대학교(Capital Medical University)의 슈이 양(Shuyi Yang) 박사를 비롯한 연구팀이 연구를 진행했다.

이와 관련한 첫 번째 연구는 해당 알고리즘은 마시모 세드라인(SedLine®) 뇌 기능 모니터링, 마시모 O3® 리저널 옥시메트리(O3® Regional Oximetry), ANI® 무통각 통각지수(ANI® Analgesia Nociception Index) 등 Root의 측정값을 포함했다. 연구팀은 멀티모드 알고리즘을 기반으로 마취를 관리하는 것이 ‘일상적인 마취 관리와 비교했을 때 척추 수술을 겪는 고령 환자의 수술 후 인지 기능과 뇌 기능 연결성 개선에 도움이 될 수 있다’는 결론을 내렸다.[1]

‘수술 전후 신경인지 장애(PND)’가 일반적으로 수술을 겪은 고령 환자에게 흔하다는 점과 PND가 진정제 투여량, 통각 상실 정도, 대뇌 산소 포화도와 관련돼 있다는 점에 주목한 연구팀은 관련 변수들을 고려해 설계된 알고리즘을 사용할 경우 고령 환자의 수술 후 신경인지 기능 개선에 도움을 줄 수 있는지 평가하고자 했다. 연구팀은 척추 수술을 받을 예정인 65세 이상 고령 환자 26명을 모집해서 그들을 임의로 중재집단(n=14)과 통제집단(n=12)으로 나눴다. 중재집단에서는 세드라인 환자상태지수(Sedline Patient State Index, PSi)와 스펙트럼 에지 주파수(Spectral Edge Frequency, SEF), O3 국부 대뇌 산소 포화도(rSO2), ANI 통증 지수, 평균 동맥압, 호기말 이산화탄소 분압(PETCO2), 헤모글로빈(Hb), 체온을 포함한 알고리즘을 이용해 마취를 관리했다. 통제집단은 일상적인 마취 관리를 받았다. 알고리즘이 인지 기능을 향상하는 데 도움을 주는지 평가하기 위해서 연구팀은 1) 수술 전과 수술 7일 후에 환자의 몬트리올 인지평가(MoCA) 점수를 비교했고, 2) MRI 이후에 저주파 변동 진폭(ALFF)과 뇌 기능 연결성(FC)을 분석했으며, 3) 혈중 C-반응 단백질(CRP)과 지질다당류(lipopolysaccharide) 수치를 측정했고, 4) 뇌 기능 연결성과 염증 지표 수치 변화량의 상관관계를 분석했다.

연구팀은 수술 후 몬트리올 인지평가 평균 점수가 통제집단(22.56±2.24)보다 중재집단(24.80±2.09)에서 더 높았으나, 양쪽 집단 간의 PND 발병률에는 유의미한 차이가 없다는 점을 발견했다.(수술 전에도 중재집단의 몬트리올 인지평가 점수가 통제집단보다 높았지만, 수술 후보다 점수 차이는 적었다) 연구팀은 또한 중재집단의 환자들이 수술 후에 여러 뇌 영역에서 ALFF가 상당히 증가했으며(p<0.05), 왼쪽 해마와 여러 영역 간의 뇌 기능 연결성이 향상됐음을(p<0.05) 발견했으며, 이 값은 혈중 C-반응 단백질 변화량과 음의 상관관계가 있었다(중재 전과 중재 후 비교)(r=-0.58, p=0.01).

연구 저자들은 ‘뇌 활동성 증가(ALFF), 향상된 뇌 기능 연결성, 더 높은 몬트리올 인지평가 점수, 전신 염증반응 감소 등을 볼 때, 일반적인 마취 상태에서 멀티모드 뇌 모니터링을 기반으로 마취를 관리할 경우 일상적인 마취 관리를 받았을 때와 비교해서 척추 수술을 받은 고령 환자의 수술 후 인지 기능과 뇌 기능 연결성이 개선될 가능성이 있다’는 결론을 내렸다. 수술 후 전신 염증반응의 정도는 뇌 기능 연결성 향상과 음의 상관관계가 있었고, 더 낮은 몬트리올 인지평가 점수가 동반될 가능성이 있다. 연구팀의 연구 결과는 수술을 받는 고령 환자의 인지 장애 위험을 줄이고 뇌 기능을 향상하기 위한 더 효과적인 관리 방법의 기반을 제공한다.

베일러 대학교 의료 센터의 마취학 및 통증 관리학과 명예 의장 마이클 A.E. 램지(Michael A.E. Ramsay), MD, FRCA는 “수술 후 신경인지 장애(PND)는 고령 환자에게 흔히 나타나며, 환자 본인과 가족에게 매우 고통스러운 일이 될 수 있다. 무작위로 진행된 이번 소규모 전향적 임상연구는 수술 중 멀티모드로 뇌를 모니터링하는 것이 수술 후 환자의 정신 상태에 상당한 개선을 가져올 수 있다는 것을 보여줬다. 연구에 참여한 환자들은 마시모 루트 모니터를 사용해서 정확한 마취 정도와 대뇌 산소 투여량, 통각 상실 정도, 체온 등을 유지했다. 수술 후에는 몬트리올 인지평가 점수가 연구집단에서 통계상 더 높았고(p<0.04), 뇌의 염증 지표 수치도 상당히 감소했으며(p<0.05), 전신 염증 지표도 상당히 감소했다(p<0.01). 몬트리올 인지평가 점수는 25점에서 30점까지 정상인지 수준을 나타내며, 21점에서 24점은 가벼운(mild) 인지 기능 손상, 10점에서 20점은 중간 정도(moderate)의 인지 기능 손상, 9점 이하는 심각한(severe) 인지 기능 손상을 의미한다”고 논평했다.

램지 박사는 이어서 “이번 연구는 제대로 시행된 연구이고, 소규모이기는 하지만 수술 중 정밀한 모니터링의 가치에 관해 상당한 시사점을 제공하고 있으며, 집중치료실(ICU)에 적용할 수 있는 잠재력을 보여준다. 이번 연구는 PND 예방과 ICU 환자의 섬망 상태 예방에도 중요한 진전을 의미한다. 이번 예비 데이터를 더 확실하게 증명하기 위해서 대규모 연구가 필요할 것”이라고 밝혔다.

마시모 루트의 ANI는 아직 FDA 승인을 받지 않았으며 미국에서는 판매될 수 없다.