흉부 수술 환자에서 VExUS 초음파 프로토콜(Venous Excess Ultrasound)이 수술 주기 체액 관리, 수술 후 폐 합병증 및 수술 후 급성 신손상 발생률에 미치는 영향 (VEXUS)

흉부 수술에서 수술 중 체액 관리는 환자들이 폐의 간질 및 폐포 부종이 발생할 위험이 높기 때문에 마취의사들에게 도전과제로 제시됩니다.
폐질환 병력, 해당 부위의 이전 화학요법 또는 방사선 치료, 일측 폐 환기, 수술 조작, 그리고 허혈-재관류 손상은 모두 호흡기 상피의 당캘릭스, 폐포 상피, 그리고 계면활성제를 손상시켜 궁극적으로 폐 손상으로 이어질 수 있습니다.
이러한 요소들은 수술 전후 관대한 체액 관리와 결합되어 급성 호흡곤란 증후군(ARDS), 무기폐, 폐렴, 그리고 궁극적으로 수술 후 사망률의 위험을 증가시킵니다.
전통적으로, 수술 중에는 제한적 체액 관리 전략이 사용되며, 결정질액을 1-2 ml/kg/h의 속도로 투여하여 수술 전후 체액 균형이 1500 ml를 초과하지 않도록 합니다.
이 제한적 전략은 저혈량증의 위험을 증가시킬 수 있으며, 이는 조직 저관류, 표적 장기 기능 장애, 그리고 급성 신장 손상으로 이어질 수 있습니다.
수술 후 회복 강화(ERAS) 프로토콜 내에서, 흉부 수술의 체액 관리를 위한 목표 지향 치료(GDT)가 논의되지만 명시적으로 권장되지는 않습니다.
권장사항으로는 지나치게 제한적이거나 완전히 관대한 체액 전략을 피하고, 정상혈량을 유지하며, 강심제와 체액 투여의 균형 잡힌 사용으로 조직 저관류를 예방하는 것이 포함됩니다.

폐 손상은 흉부 수술 후 사망의 주요 원인입니다.
기존 호흡기 질환, 수술 조작, 폐 실질 절제, 그리고 일측 폐 환기의 유해한 효과는 수술 후 호흡기 합병증의 위험을 증가시킵니다.
과수분과 고 조기호흡량 환기는 제한적 체액 전략과 보호적 기계 환기의 적용으로 대체되었지만, 인공호흡기 유발 폐 손상(VILI)에 관련된 모든 요소들이 일측 폐 환기에서도 유해한 역할을 하는 것으로 보입니다.
환기된 폐의 높은 스트레인, 산화 스트레스, 수술 외상, 재팽창 기법, 생물학적 외상, 무기폐성 외상, 그리고 허혈-재관류 손상은 수술 후 급성 호흡부전으로 이어지는 병태생리적 기전이며, 2-5%의 경우 ARDS로 진행됩니다.

수술 후 급성 신장 손상(AKI)은 병원 내 AKI의 18-47%를 차지하며, 장기간의 입원과 높은 이환율 및 사망률과 연관되어 있습니다.
최근, 새로운 AKI 분류(RIFLE, AKIN, KDIGO)의 도입으로 즉각적인 예방 조치를 위한 조기 인식이 용이해졌습니다.
또한, 신장 스트레스의 두 가지 조기 요중 생체표지자인 금속단백질분해효소 억제제-2(TIMP-2)와 인슐린 유사 성장인자 결합 단백질 7(IGFBP7)의 검출이 이에 기여했습니다.
수술 후, 혈청 크레아티닌이 기준치에서 최대 0.5 mg/dL 증가하는 것은 심장 수술 후 사망률이 세 배 증가하는 것과 연관되어 있습니다.
수술 후 AKI의 잠재적 병태생리적 기전으로는 허혈, 염증, 그리고 독소가 있습니다.
그러나 흉부 수술에서는 제한적 체액 투여 전략의 저혈량증과 과수분 및 정맥 울혈 모두 수술 후 급성 신장 손상으로 동등하게 이어질 수 있습니다.

VExUS 프로토콜은 하대정맥(IVC) 직경 측정을 포함하며, 간정맥, 문맥, 그리고 신정맥의 파형에 대한 도플러 분석과 결합된 표준화된 현장 초음파 검사입니다.
이 분석을 통해, 경증 또는 중증으로 분류되는 정맥 울혈의 존재 여부가 결정됩니다.
높은 VExUS 점수(등급 3)는 심장 수술을 받는 환자에서 급성 신장 손상 발생과 강력히 연관되어 있으며, 최근에는 높은 우심방압(RAP ≥ 12 mmHg)과도 연결되었습니다.
프로토콜에는 다음과 같은 분류가 포함됩니다:

등급 0: IVC < 2 cm 등급 1: IVC ≥ 2 cm, 간정맥, 문맥, 그리고 신정맥에서 정상 또는 경미한 이상 파형(경증 울혈) 등급 2: IVC ≥ 2 cm, 적어도 하나의 정맥에서 심하게 변화된 파형(중등도 울혈) 등급 3: IVC ≥ 2 cm, 여러 정맥에서 심하게 변화된 파형(중증 울혈).

헤라클리온 대학 종합병원 마취학과에서 수행된 단일 기관 임상 연구.

두 그룹의 병렬 설계. 부서의 일상에 따른 수술 전 평가, 금식, 그리고 수술 전 투약:

• 수술 2시간 전 체액 섭취 중단
• 수술 6시간 전 음식 섭취 중단
• 수술 당일 ACE 억제제, 안지오텐신 수용체 차단제, 티아자이드 이뇨제, 그리고 루프 이뇨제 중단.

수술실에 들어가면 환자들은 표준 ASA 모니터에 연결됩니다: 5연동 심전도, 맥박 산소 포화도(SpO2), 비침습적 혈압 측정.
국소 마취 하에 침습적 혈압 측정과 혈액 가스 샘플링을 위한 동맥 카테터가 설치되며, 적어도 두 개의 16-20 G 정맥 카테터도 함께 설치됩니다. 마취와 수술 후 진통 관리는 전적으로 담당 마취의사의 재량에 따릅니다.
마취 유도와 이중강 기관 내 튜브 배치 후, 환자들은 마취기기에 연결되고, 재팽창 기법이 PEEP 적정과 함께 수행되며, 보호적 기계 환기의 원칙을 적용하여 기계 환기됩니다.
기관 내 튜브의 올바른 배치는 배치 직후 광섬유 기관지경으로 확인됩니다.
시간당 요량 측정을 위한 요도 카테터와 체온계가 설치됩니다.

수술 중, 총 투여된 체액, 시간당 요량, 혈관 수축제 약물의 종류와 용량, 그리고 혈압(SAP, DAP, MAP)이 15분마다(중대한 변화가 발생하지 않는 한) 기록되며, 동맥혈 가스와 젖산도 함께 기록됩니다.

일측 폐의 보호적 기계 환기:

환기된 폐:

조기호흡량(Vt): 이상 체중 기준 4-5 ml/kg, 적절한 PEEP 5-15 cmH2O, 재팽창 기법 가능 반복 고원압 - PEEP: 최대 15 cmH2O, 허용되는 경미한 고이산화탄소혈증(PaCO2 = 40-60 mmHg)을 목표로 하는 호흡수(RR) 관리, 공기 가두기와 PEEPi 발생을 피하기 위한 I 비율 수정, SpO2 = 88-92% 달성을 위한 FiO2 적정, 혈관 확장제, 저환기, 알칼리증, 저체온증을 피하고 흡입 마취제가 사용되는 경우 MAC < 1 유지로 저산소성 폐혈관 수축 방지, 기계 환기 모델: 마취과에서 사용 가능한 Drager의 Perseus A500 및 Atlan A350 기기에서 Volume Control- Auto Flow.

SpO2 < 88%인 비환기 폐:

가능하다면 PEEP 사용 재팽창 기법, CPAP 사용, FiO2 = 100% 그리고 일측 폐 환기 중단.

대조군:

수술 중 대조군 환자들에게는 등장성 결정질액(락테이트 링거, 플라즈마-라이트)을 3 mL/kg/h의 속도로 투여합니다.

VExUS 지도군:

VExUS 평가.
VExUS 평가는 일측 폐 환기 시작 전, 삽관 전과 삽관 직후에 수행됩니다.
훈련된 마취의사가 VExUS 프로토콜에 따라 환자를 평가하며, IVC 직경을 측정하고 간정맥, 문맥, 그리고 신정맥의 도플러 분석을 수행합니다.
위 섹션에 설명된 대로 VExUS 점수가 부여됩니다.

초음파 모니터링은 환자를 측와위로 배치하기 전에 VExUS 프로토콜에 따라 수행됩니다.
VExUS 등급 0인 환자에게는 250-500 mL(약 3 mL/kg)의 볼루스를 투여한 후, 결정질액을 3 mL/kg/h의 속도로 주입합니다.
하대정맥(IVC) 직경은 세 번 측정됩니다: 마취 유도 전 한 번, 삽관 직후 한 번, 그리고 마취에서 환자가 깨어나기 전 한 번.
VExUS 등급 1인 환자에게는 볼루스를 투여하지 않고, 3 mL/kg/h의 체액 주입만 투여합니다.
VExUS 등급 2와 3인 환자에게는 정맥 내 푸로세미드 10 mg을 투여한 후, 결정질액을 2 mL/kg/h의 속도로 주입합니다.

두 그룹 모두에서, 혈액 손실은 1:1 비율로 5% 알부민 용액으로 대체됩니다.
수혈은 헤모글로빈 수치를 9 mg/dL로 유지하기 위해 투여됩니다.
두 그룹 모두 동일한 다중 모드 마취-진통 프로토콜을 따르며, 부서의 일상에 따라 오피오이드 사용이 제한됩니다.

수술 중 저혈압(수축기 동맥압 < 90 mmHg 또는 기준치에서 20% 이상 감소)은 적정 노르에피네프린 주입으로 관리됩니다.

마취 후 회복실(PACU)

대조군:

체액 투여는 표준 관행에 따라 3 mL/kg/h의 속도로 계속됩니다.

VExUS 지도군:

VExUS 초음파가 수술 후 반복됩니다.
VExUS 등급 0인 환자에게는 250-500 mL(약 3 mL/kg)의 볼루스를 투여한 후, 결정질액을 3 mL/kg/h의 속도로 주입합니다.
등급 1부터 3까지의 환자에게는 정맥 내 푸로세미드 10 mg을 투여한 후, 3 mL/kg/h의 체액 주입과 재평가가 이루어집니다.

환자들은 유럽 마취학회에서 정의한 수술 후 호흡기 합병증 발생에 대해 매일 모니터링됩니다.
수술 전 혈액 가스 값(PaO2, PaCO2)이 기준치로 측정되며, 수술 후 혈액 가스는 PACU에서 수술 후 1일차와 3일차에 채취됩니다.
산소화는 PaO2/FiO2 비율로 평가되며, 젖산 수치도 동시에 측정됩니다.

또한, 각 환자에 대해, 수술 전과 PACU에서 수술 후 1일차와 3일차에 혈청 크레아티닌, 시스타틴 C 또는 둘 다를 사용한 추정 사구체 여과율(eGFR)이 계산됩니다.
급성 신장 손상(AKI)을 평가하기 위해, 혈청 크레아티닌과 시스타틴 C가 수술 후 1일차와 3일차에 측정되며, AKI 진단과 분류는 KDIGO(신장 질환 개선 글로벌 결과) 기준을 따릅니다.

다음 신장 손상 생체표지자들도 측정됩니다:

혈청 시스타틴 C, 총 요단백과 알부민, 요 베타-2 마이크로글로불린, 요 크레아티닌.
위에서 설명한 신장 스트레스 생체표지자 TIMP-2와 IGFBP7는 수술 직후 PACU에서 측정됩니다.

이 생체표지자들은 또한 PACU와 수술 후 1일차와 3일차에 측정됩니다.