개인별 SpO2 목표치 검토 (EXPRESS)

매년 미국에서는 2-3백만 명의 중증 성인 환자가 침습적 기계 환기를 받습니다. 기계 환기를 받는 중증 성인 환자의 병원 내 사망률은 여전히 약 25-35%입니다. 침습적 기계 환기를 받는 중증 성인 환자의 사망률을 감소시키는 치료 접근법이 시급히 필요합니다.

기계 환기는 일반적으로 맥박 산소 측정법(SpO2) 또는 혈액 가스 분석(SaO2)으로 평가되는 동맥 산소 포화도 또는 동맥 산소 분압(예: PaO2)을 유지하기 위해 흡입 산소 분율(FiO2)을 조정하는 과정을 포함합니다. 더 높은 SpO2 목표(96-100%)를 사용하면 저산소증에 대한 안전 마진을 제공하지만, 과도한 FiO2 노출, 고산소혈증 및 조직 고산소증을 증가시켜 산화 손상과 염증을 유발할 수 있습니다. 더 낮은 SpO2 목표(88-92%)를 사용하면 이러한 위험을 최소화하지만 저산소증 및 저산소 유발 장기 손상에 대한 노출을 증가시킬 수 있습니다. 역사적으로, 더 높은 대 더 낮은 SpO2 목표가 환자 결과에 미치는 영향은 알려지지 않았습니다.

내과 중환자실(ICU)에서 기계 환기를 받는 2,541명의 중증 성인 환자를 대상으로 더 높은 대 더 낮은 SpO2 목표를 비교한 우리의 최근 무작위 시험에서는 더 높은 대 더 낮은 SpO2 목표 사용이 단기 결과(예: 28일 사망률) 또는 장기 결과(예: 12개월 시점 인지 기능)에서 전반적인 차이를 초래하지 않았다는 것을 발견했습니다(Semler, NEJM, 2022; Mart, AJRCCM, 2024). 다른 환경에서 수행된 여러 다른 대규모 무작위 시험에서도 결과가 유사했습니다.

무작위 시험은 전통적으로 전체 인구에 대한 치료의 평균 효과를 보고합니다. 그러나 치료가 결과에 미치는 영향은 서로 다른 특성을 가진 환자마다 다를 수 있습니다. 치료 효과의 크기나 방향에서 발생하는 이러한 비무작위적 변이를 치료 효과의 이질성이라고 합니다. 주어진 환자에게 어떤 치료가 최상의 결과를 낳을지 이해하기 위해, 임상의와 환자는 무작위 시험이 평균 치료 효과 보고를 넘어 환자의 고유한 특성을 기반으로 개별 환자의 결과에 대한 치료 효과를 보고하는 것으로 발전해야 합니다. 이를 개별화된 치료 효과라고 합니다.

최근, 우리는 더 높은 대 더 낮은 SpO2 목표에 대한 우리 시험의 데이터셋을 사용하여 각 환자의 기저 특성을 동시에 고려하여 개별 환자의 28일 사망률에 대한 더 높은 대 더 낮은 SpO2 목표 사용의 효과를 예측하는 통계 모델을 개발했습니다(Buell, JAMA, 2024). 이 통계 모델은 침습적 기계 환기 시작 시점에 이용 가능한 24가지 환자 특성을 사용하여 어떤 SpO2 목표가 해당 환자에게 최상의 결과를 가져올지 예측합니다. 모델 입력은 각 환자의 24가지 기저 특성 각각에 대한 값입니다. 모델 출력은 환자의 모든 기저 특성 값에 조건부로, 그 환자에 대해 더 높거나 낮은 SpO2 목표를 사용했을 때의 28일 병원 내 사망률에 대한 예측된 절대 효과입니다. 이 통계 모델의 정확성을 검증하기 위해, 우리는 이를 지리적 및 시간적으로 구분된 두 번째 무작위 시험(더 높은 대 더 낮은 SpO2 목표)의 데이터셋에 적용했습니다(Mackle, NEJM, 2019). 우리는 두 시험 모두에서 유의미한 평균 치료 효과가 없었음에도 불구하고, 더 높은 대 더 낮은 SpO2 목표 사용이 사망률에 미치는 효과가 개별 환자마다 매우 다양하게 나타나며, 많은 환자가 더 낮은 SpO2 목표 또는 더 높은 SpO2 목표 중 하나로부터 이익을 얻는 것으로 보인다는 것을 발견했습니다.

이 통계 모델이 임상 치료에 널리 적용되기 전에, 모델의 정보를 사용하여 산소 치료를 안내하는 것이 일반적인 치료와 비교하여 환자 결과를 개선하는지 확인하기 위한 무작위 시험이 필요합니다. EXPRESS 시험은 밴더빌트 대학병원 ICU에서 기계 환기를 받는 성인 환자를 대상으로 맞춤형 SpO2 목표 그룹(임상의가 각 환자에게 최상의 결과를 낳을 것으로 예측되는 SpO2 목표에 대한 정보를 받는 그룹) 대 일반 치료 그룹(임상의가 각 환자에게 최상의 결과를 낳을 것으로 예측되는 SpO2 목표에 대한 정보를 받지 않는 그룹)을 비교하는 무작위 시험이 될 것입니다.