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Soonchunhyang Med Sci > Volume 19(1); 2013 > Article
정형외과 수술을 시행 받은 사립체 근병증 환자의 마취관리 1예

ABSTRACT

Mitochondria myopathies consist of large heterogeneous groups of disorders resulting from primary dysfunction of the mitochondrial respiratory chain and causing muscle disease. These disorders involve the multiple organ system and appear to be extensive variability in clinical presentation. Therefore anesthetic management of patients with mitochondrial myopathies should begin with careful preoperative investigation and preparation. We report successful general anesthesia in a 22-year-old man with mitochondrial myopathy undergoing orthopedic surgery.

서 론

사립체 근병증은 사립체의 구조적, 기능적 이상으로 야기된, 유전형과 표현형에 있어서 여러 다른 종류로 이루어진 질환군을 말하며, 주로 신경계, 근육을 포함하여 다양한 기관에 영향을 미친다[1]. 발생빈도는 1: 4,000 정도이며, 광범위한 임상양상을 보인다[2]. 증상이 발현되는 연령은 출생 때부터 성인에 이르기까지 다양하며, 대부분의 경우에 있어서 20세 전후에 나타난다. 따라서 성인에 있어서 신경 유전학적 장애의 가장 큰 진단적 범주의 하나로 여겨지며, 사립체 내에서의 전자의 이동과 산화인산화 과정의 이상이 사립체 근병증의 가장 흔한 원인으로 알려져 있다[1].
사립체는 세포 에너지대사의 일차적인 원천으로 전신마취제, 국소마취제의 작용에 있어서 잠재적으로 영향을 받을 수 있는 장소이다[3]. 또한 중추신경계는 많은 에너지를 필요로 하는 기관으로, 사립체 근병증 환자에 있어서는 마취제에 비정상적으로 반응할 가능성이 있으며, 마취 자체에 민감하게 반응할 것이다. 사립체 근병증 환자의 마취관리에 있어서는 어떠한 단일한 마취방법이 이용되고 있지는 않다[1]. 지금까지 다양한 방법과 약제를 이용한 몇몇 성공적인 사례들이 보고되고 있다. 저자들은 정형외과 수술을 시행받은 사립체 근병증 환자의 전신마취를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 이를 보고하고자 한다.

증 례

신장 179 cm, 체중 58 kg의 22세 남자 환자가 좌측 쇄골골절 진단하에 개방정복과 내부고정술이 예정되어 있었다. 환자는 약 10살 정도에 사립체질환에 대한 진단을 받았으며, 최근 1년 전쯤 계단을 오르내리기 불편한 정도로 점차 진행되는 하지근력 약화를 주소로 타 병원에서 시행한 뇌 자기공명영상과 자기공명분광법을 통해 사립체 근병증을 추정 진단받았다. 그러나 사립체 근병증의 확진을 위해 시행되어야 할 근전도, 근육생검 혹은 유전자검사는 시행되지 않은 상태였다. 수술 전 시행한 일반혈액검사, 흉부 방사선촬영, 심전도검사에서 이상소견은 발견되지 않았으며, 좌측 어깨 부위 통증 이외에 운동능력 및 신경계의 어떠한 이상소견도 관찰되지는 않았다[3].
마취 전 투약으로 glycopyrrolate 0.2 mg을 근주한 후 환자는 수술실에 도착하였다. 수술실 입실 후 심전도, 맥박산소포화도를 관찰하였고, 오른쪽 아래 다리에서 비침습적 혈압을 측정하였다. 마취 시행 전 환자의 활력징후는 혈압 176/88 mm Hg, 심박 수 73 beats/min, 맥박산소포화도는 98%였다. 100% 산소를 이용하여 마취 전 산소 투여 후 thiopental 250 mg, fentanyl 50 mcg을 정주하여 마취 유도하였으며, 얼굴 마스크를 이용하여 환기를 유지하며, rocuronium 40 mg을 정주한 후 환기를 지속하며 100초 후에 기관 내 삽관을 시행하였다. 마취 유지는 1.5-2.5 vol%의 sevoflurane과 50% air를 이용하였다. 마취 유도 30분 후에 rocuronium 10 mg을 추가 정주하였으며, 이후 수술 중간에 자발호흡으로 인하여 20-30분 간격으로 rocuronium 5 mg을 4회 추가 정주하였다. 수술 중 활력징후의 주목할 만한 이상소견은 보이지 않았으며, 호기말 이산화 탄소 33-38 mm Hg, entropy 수치 35-45로 유지되었다. 총 수술시간은 2시간 50분이었으며, 수술이 끝나고 자발호흡이 회복된 후 pyridostigmine 10 mg, glycopyrrolate 0.2 mg을 정주하였다. 환자의 의식이 회복된 상태에서 발관을 시행하였다. 총 마취시간은 3시간 25분이었으며, 수술 중 하트만 용액 500 mL가 주입되었고, 예상 실혈량은 100 mL 정도였다.
회복실 이송 직후 환자의 활력징후는 혈압 148/88 mm Hg, 심박수 89 beats/min, 맥박산소포화도 100%였으며, 수술 부위 통증 호소로 fentanyl 50 mcg이 2회 정주된 것 이외의 다른 특이양상은 관찰되지 않았다. 환자는 의식이 완전히 회복되고, 심호흡 및 기침이 가능한 상태를 확인한 후 사지의 움직임을 명령대로 수행이 가능한 상태에서 퇴실을 결정하였으며, 회복실 재실시간은 50분이었다. 환자는 수술 종료 시점부터 정맥 내 자가 통증조절장치를 이용하였으며, 수술 당일 구토증상을 호소하여 ramosetron 0.6 mg을 수액 내 혼합 투여한 것 이외에 다른 증상 호소는 없었다. 통증 점수는, 추가 진통제 투여 없이 2-3점으로 유지되었으며, 환자는 수술 후 7일에 합병증 없이 퇴원하였다.

고 찰

사립체 근병증은 골격근뿐만 아니라 다양한 계통에 영향을 미치는 임상적으로 여러 다른 종류로 이루어진 질환을 말하며, 흔히 근육 사립체의 형태적인 이상소견으로 진단을 내린다. 생화학적으로 사립체 근병증은 기질 사용의 결함, 산화-인산화 과정의 결함, 호흡사슬의 결함으로 나누어진다[4]. 근본적인 사립체 이상 정도에 따라서 세 군으로 나눌 수 있으며, 첫 번째 군은 호흡사슬의 결손에 기인하며, 이는 complex I-V 결함을 포함한다. 두 번째 군은 사립체 DNA 변이로 인해 생겨나며, 세 번째 군은 사립체 결손 때문에 발생한다[2]. 또한 사립체 근병증은 어린 시절 또는 성인이 돼서 발병할 수 있으며, 사립체 대사에 관한 생체 외 실험에서 성인에서는 complex I 또는 complex III, 소아에서는 주로 complex IV 호흡 사슬의 기능적인 결함을 보이는 것으로 나타났다[5].
사립체는 포유류의 세포에서 에너지 생성의 주요한 원천이기 때문에 사립체 근병증의 임상양상도 에너지 요구량이 많은 조직과 관련되어 나타나게 된다. 게다가 인간의 모든 조직에 사립체 DNA가 존재하기 때문에 다양한 기관에 기능적 이상이 발생할 수 있다. 가장 흔히 영향을 받는 기관은 신경계(중추, 말초, 자율신경계, 시신경, 망막), 근육(특히 외안근), 심장, 내분비 계통이다. 임상양상은 발병 나이, 증상, 징후, 심각성, 예후에 따라서 매우 다양하게 나타난다. 임상가들은 다발성 기관의 기능 이상과 동반된 근병증이 있을 때 사립체 근병증 진단을 고려해야 한다고 하였다. 사립체 근병증이 의심되는 환자에서 진단적 검사는 크게 두 범주로 나눌 수 있다. 첫 번째 범주는 다양한 기관의 기능적 이상의 존재 유무를 확진하는 것이며, 이것 자체로 사립체 근병증의 진단을 확진하는 것은 아니다. 그럼에도 불구하고 이러한 검사는 다른 질환을 배제할 수 있으며, 사립체 근병증의 진단에 관한 임상적 의심을 더욱 강하게 또는 약하게 하는 데 있어서 상당히 중요하다. 두 번째 범주는 환자가 사립체 근병증에 의해 영향을 받았는지를 명확히 다루는 것으로, 주로 근생검과 분자유전학검사를 포함한다[6]. 본 증례의 경우에서 환자는 약 10세 때 사립체질환을 진단받았지만 전형적인 임상양상을 보이지는 않았으며, 최근 1년 전부터 발생한 하지근력 약화를 주 증상으로 하여 시행한 검사에서 사립체 근병증을 진단받았다. 하지만 확진 및 사립체 근병증의 정확한 영향을 파악할 수 있는 근생검 및 유전학적 검사는 환자의 협조 거부로 시행되지는 못 하였다.
사립체 근병증 환자의 마취관리에 있어서는 과거력에 대한 주의깊은 평가와 철저한 신체적 검사가 이루어져야 한다. 다양한 기관의 임상증상이 나타나기 때문에 각 장기의 기능적인 예비능에 대한 술 전 평가가 시행되어야 한다. 말초근육은 피로상태이며 호흡기능, 연하기능도 저하되어 있을 수 있다. 따라서 신경학적, 근골격계적 이상의 정도가 술 전에 미리 파악되어야 한다. 정맥혈 산소분압을 측정함으로써 사립체 근병증 환자에서의 저하된 산소 사용과 산화장애의 중증도를 평가할 수 있다[1]. 호흡기능의 평가도 수술 전에 이루어져야 하며, 수술 후 호흡기 합병증의 고위험군임을 인지해야 한다[2]. 흉부감염이나 무호흡의 과거력에 대하여 조사해야하며, 폐 유량곡선, 흉부 방사선촬영, 혈액가스분석이 적응이 될 수 있다. 저산소혈증이나 과탄산혈증에 대한 호흡기반응이 저하되어 있을 수 있으므로 호흡저하가 유발될 수 있는 마취 전 투약은 피하는 것이 좋다. 심근병증, 조기흥분증후군, 전도장애를 확인하기 위하여 수술 전에 12-lead 심전도검사를 시행해야 한다. 전도장애가 있는 경우 급사의 위험이 증가될 수 있다[1,2,7].
사립체 근병증 환자에서는 흔히 혈청 lactate 수치가 상승되어 있을 수 있다. 증가된 lactate 수치가 특별한 진단적 검사방법으로 여겨지는 것은 아니지만 의미 있게 상승하였을 경우에는 진단을 암시할 수도 있다. 젖산산증은 보통 스트레스에 의해 더 악화된다. 사립체 근병증에서 과다한 lactate 생성은 interleukin-6 생성을 억제함으로써 근육기능의 저하를 초래할 수 있다. 그러므로 젖산산증을 유발하거나 악화시킬 수 있는 대사적 스트레스 상황을 피해야 한다. 적절한 산소화, 산소요구량 감소, 안정적인 심혈관기능 유지, 정상적인 혈청 포도당 수치 유지, 산염기 전해질 균형이 산증을 최소화하는데 도움이 될 것이다[1,7]. 지각능력이 떨어져 있는 환자에 있어서는 의사소통이 문제가 될 수 있으므로 마취 유도 동안 부모 또는 보호자가 같이 있는 것이 도움이 된다. 수술 중 감시장비는 임상적인 상태와 수술 종류에 따라서 적절하게 이루어져야 한다[1].
사립체 근병증 환자의 수술 중 수액의 선택에 있어서는 많은 관심을 받지는 못하였다. 하지만 lactate의 대사가 저하되어 있어서 lactate가 함유된 수액투여 후 혈장 lactate 수치가 빠르게 상승할 수 있으므로 lactate가 포함된 수액의 투여는 피하는 것이 좋다. 0.9% 생리식염수가 사립체질환을 가진 환자에서 사용될 수 있다. 그러나 심각한 젖산산증이 발생한다면 산증을 교정하기 위하여 중탄산나트륨을 투여할 경우에는 산도의 의미 있는 교정 없이 고젖산혈증만 악화시킬 수 있다[8]. 따라서 산증을 예방하거나 최소화하기 위하여 약간이라도 알칼리화 역할을 할 수 있는 수액이 선호된다. 수술 중에 acetate 링거액도 하나의 선택이 될 수 있다. 하지만 사립체질환 환자에서는 acetate 대사가 감소되어 있기 때문에 acetate 링거액도 알칼리화에 효과적으로 작용하지 못할 수 있다. 따라서 중탄산염 링거액을 사용한 결과 혈청 lactate 수치의 증가가 없었으며, 산증도 나타나지 않았다. 또한 중탄산염 링거액은 젖산산증의 급성 악화를 예방하는데도 도움이 될 수 있다[9]. 체온관리에 있어서 수술 중 정상체온 유지는 매우 중요하다. 정상체온을 유지함으로써 대사와 관련된 스트레스를 예방할 수 있을 뿐만 아니라 저체온으로 인해 발생할 수 있는 대사 저하를 피함으로써 사립체의 에너지상태를 더 좋게 유지할 수 있게 된다[9].
사립체 근병증이 있는 산모의 분만과 출산관리는 질환의 중증도와 전반적으로 일치된 소견에 따라서 개별화되어야 한다. 경막 외 통증조절이 분만과 관련된 스트레스와 노력을 감소시켜 주며 분만 동안의 산소요구량을 줄여준다. 호흡사슬의 결함이 있는 산모에서 lactate 수치의 상승이 동반되어 있는 경우에는 분만 중 생명에 위협을 줄 수 있는 젖산산증을 피하기 위하여 태아의 폐 성숙이 확인되면 즉시 부위마취하에 제왕절개술을 시행하는 것이 좋다[10].
사립체 근병증 환자의 마취에 있어서 전신마취뿐만 아니라 부위 마취에 이르기까지 다양한 성공적인 마취 사례가 보고되고 있다[2,3,11,12]. 부위마취는 근이완의 연장, 중추신경계의 저하, 악성고열증의 가능성에서 자유로울 뿐만 아니라 수술 후 통증조절에도 도움이 될 수 있다. 척추마취 또는 경막 외 마취 이후 신경학적 합병증이 보고된 적은 없지만 말초신경 또는 척수에 신경학적 이상소견이 있다면 피하는 것이 좋다[13]. 또한 이러한 환자에서 부위마취를 시행할 때에는 빈혈, 백혈구감소증, 혈소판감소증을 확인하기 위하여 혈액검사를 시행하는 것이 좋으며, 간기능 저하가 있는 경우에는 응고기능의 평가가 선행되어야 한다[1].
Finsterer 등[12]은 건강하고 특이 과거력이 없는 29세 여자 환자에서, 시험적 복강경 수술 중에 rocuronium과 atracurium의 민감도의 증가를 확인하고, 수술 후 환자의 과거력을 재평가하고, 이전 임상양상 확인과 lactate stress test, 근생검을 시행한 후 사립체 근병증을 진단받은 사례를 보고하였다. 저자들은 사립체 근병증 환자들의 마취 시에 발생할 수 있는 문제점을 피하기 위해서는 수술 전에 반드시 진단이 내려져야 한다고 말했다. 그러나 불행히도 사립체 근병증은 임상양상이나 유전적인 면에서 다양성을 보여서 진단을 어렵게 할 수 있으며, 다양한 변이에서도 같은 표현형이 나타나며, 단순 변이가 다양한 임상양상을 보일 수도 있다. 저자들은 이 사례를 통하여 사립체 근병증이 있는 환자에서 rocuronium과 atracurium의 민감도의 증가를 확인하였으며, 이러한 환자에서는 적절한 용량의 근이완제의 사용과 근이완의 감시가 필요하다고 하였다. 또한 건강한 환자에서 근이완제에 대한 민감도의 확연히 증가가 나타났을 때 상세한 신경학적 검사가 이루어져야 하며 이를 통하여 이전에 인식하고 있지 못했던 신경근질환을 진단할 수도 있다고 하였다.
Wisely와 Cook [2]은 사립체 근병증이 있는 49세 남자 환자의 백내장 제거 수술 사례를 보고하였다. 환자는 12세부터 발현된 진행성 근위축을 보였으며, 사립체 근병증의 전형적인 근위축증상을 동반하였으며, 근생검, 사립체 DNA의 복합 결손을 통하여 진단하였다. 환자는 propofol, alfentanil을 이용한 전정맥마취를 시행하였으며, 근이완제의 민감도 증가가 예상되어 vecuronium 초기 용량을 70 mcg/kg으로 줄여서 투여하였다. 그럼에도 불구하고 사연속자극(train-of-four)에서 40분 동안 어떠한 연축도 나타나지 않았다. 정상적으로 vecuronium 100 mcg/kg을 투여하였을 때 첫 연축이 나타나는 25% 회복시점은 20-30분 정도이다. 이러한 지속시간의 연장은 간질환, 신장질환이 있는 경우에 나타날 수 있으나 이 사례에서의 환자의 간기능, 신장기능은 정상이었다. 이를 통하여 저자들은 사립체 근병증이 있는 환자의 일부에서는 근이완제의 민감도가 증가될 수 있음을 설명하였다[4].
Kushikata 등[11]은 근생검을 통해서 사립체 근병증을 진단받은 57세 여자 환자의 복강경 담낭절제술 사례를 보고하였다. 마취유지는 propofol, fentanyl, ketamine을 이용한 전정맥마취를 시행하였다. Vecuronium의 근이완반응을 사연속자극을 이용하여 평가하였으나 정상범위 내에 있었다. 심각한 부작용, 고젖산혈증, 저체온, 마취로부터의 지연된 회복 등은 보이지 않았다. 사립체 근병증에서 흡입마취제는 금기가 될 수 있으며, 아산화질소는 복강경 수술에서 상대적인 금기가 된다고 하였다. 본 사례에서 Kushikata 등[11]은 근이완 감시를 통한 전정맥마취가 사립체 근병증 환자의 복강경 수술에 적절하다는 결론을 내렸다.
Jeon 등[3]은 사립체 근병증이 있는 2세 남자 환아의 달팽이관 이식 수술 사례를 보고하였다. 환아는 complex I deficiency 사립체 근병증을 진단받았으며, 경도의 근위축과 근긴장 저하를 보였으나 혼자서 머리 조정이나 앉기가 가능하였다. 마취 유도는 5 vol% sevoflurane과 100% 산소로 시행되었으며, 1.5-3 vol% sevoflurane과 산소와 66% 아산화질소로 마취 유지하였으며, 어떠한 근이완제도 투여하지 않았다. 저자들은 환아의 근위축과 근긴장 등의 이유로 근이완제 사용을 하지 않았으며, 마취 유도와 유지를 위하여 sevoflurane을 선택하였다. 이전 연구에서 halothane은 사립체 근병증 환자에서 부정맥이 발생한 사례가 보고된 적이 있었지만, sevoflurane은 특별한 문제없이 사용되었다. 또한 sevoflurane의 용해도와 자극성이 낮은 이유로 근이완제의 사용 없이도 빠르고 부드러운 마취 유도가 가능할 것이라 생각하였다. 따라서 사립체 근병증이 있는 환자에서 근이완제의 사용 없이 sevoflurane을 이용한 전신마취관리도 안전할 수 있다고 보고하였다.
본 증례에서 환자는 입원 후 시행한 혈액검사, 흉부 방사선사진, 심전도 등의 수술 전 검사에서 특이한 소견을 보이지 않았으며, 하지근력 약화 이외에 사립체 근병증에서 나타나는 전형적인 증상들을 호소하지는 않았다. 뿐만 아니라 환자의 협조 거부로 인하여 근생검 및 유전적인 검사가 이루어지지 않아서 사립체의 구조적, 기능적 이상소견이 정확히 파악되지 않은 상태에서 수술을 받게 되었다. 이에 저자들은 일반적인 전신마취에 준하여 환자의 마취를 준비하였으며, 집중적인 관찰을 시행하였다. 이전의 사례에서 보고되었던 근이완제 작용의 의미 있는 증가는 보이지 않았으며, 오히려 자발호흡이 자주 발생하여 근이완제의 추가 용량이 필요하였다.
결론적으로 사립체 근병증은 사립체의 이상 정도에 따라서 다양한 임상증상 및 유전형을 보일 수 있으나 본 증례의 경우에서는 근력약화 이외의 특이한 임상소견을 보이지는 않은 것으로 보아 사립체의 이상 정도가 미미하거나 경도의 사립체 이상이 동반되었을 것으로 추정할 수 있다. 하지만 신경계, 근골격계를 포함한 다발 장기의 임상양상이 동반되어 있을 경우에는 술전에 환자의 기능적 평가를 정확히 시행하며, 적절한 수액 및 대사관리, 근이완제의 적정 등의 주의 깊은 마취관리를 시행해야 한다.

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