당뇨병 환자에서TCI를 이용한 Propofol-Remifentanil 마취유도 시 심박수 변이도의 변화

Abstract

Diabetic autonomic neuropathy may restrict cardiac compensatory capacity related to alteration of intravascular volume, consequently occurrence of hypotension increases during anesthetic induction and maintenance. Analysis of heart rate variability (HRV) is a non-invasive method that assesses the balance of sympathetic and parasympathetic nervous system quantitatively. We tried to compare HRV changes between diabetics and non-diabetics throughout induction with maintaining BIS 40-60 by propofol-remifentanil target-controlled infusion. Non-diabetic patients (n = 12) and non-insulin dependent diabetes mellitus (NIDDM) patients (n = 12) were recruited. Anesthesia was induced by target controlled infusion of propofol (3 ㎍/ml), and remifentanil (2 ng/ml). We adjusted target effect-site concentration of propofol to maintain BIS 40-60, and adjusted target effect-site concentration of remifentanil to maintain blood pressure within 20% of baseline value. We recorded HRV at resting, after glycopyrrolate (0.2mg intravenously), during BIS 40-60, and after intubation . And we recorded systolic, diastolic blood pressure, mean arterial pressure, heart rate, effect-site concentration, and total amount of propofol and remifentanil. We analyzed log-transformed power spectrum (ms2) of TP (total powertotal power, ≤ 0.4 Hz), LF (low frequency, 0.04-0.15 Hz), HF (high frequency, 0.15-0.4 Hz), LFnorm (normalized LF, LF/[LF + HF]), HFnorm (normalized HF, HF/[LF + HF]), LF/HF ratio. Initial LnTP, LnLF, and LnHF was significantly lower in diabetics (P < 0.05). During BIS 40-60, LnTP, LnLF, and LnHF in non-diabetics decreased significantly (P < 0.05). Immediately after intubation, LnLF, LnHF in non-diabetics, and LnHF in diabetics decreased significantly (P < 0.05). LF/HF ratio shows no significant change throughout induction. Effect-site concentration of remifentanil at loss of consciousness was significantly lower in diabetics (P < 0.05). Effect-site concentration and total amount of propofol and remifentanil, during BIS 40-60 and at intubation was significantly lower in diabetics (P < 0.05). Systolic, diastolic blood pressure, mean arterial pressure, and heart rate were not significantly different between the groups. In conclusion, hemodynamic variables and balance of autonomic nervous system measured by HRV can not be altered during induction, by adjusting effect site concentration of propofol and remifentanil in accordance with BIS and BP in diabetic patients.;당뇨병성 자율신경병증(diabetic autonomic neuropathy)은 혈관 내 용적변화에 대한 심장의 보상능력을 제한할 수 있어 마취유도와 술 중 저혈압의 발생을 증가시킨다. 또한 임상 증상이 나타나기까지 매우 오랜 기간이 소요되므로 이러한 환자들에 대한 자율신경계의 술 전 평가는 마취 관리에 필수적이다. 심박수 변이도 분석(heart rate variability, HRV)은 교감신경계와 부교감신경계의 균형을 정량적으로 평가하는 방법으로 당뇨병 환자의 경우 자율신경병증으로 인해 정상인에 비해 HRV 지표인 총파워(total power, TP, ≤ 0.4 Hz), 저주파수(low frequency, LF, 0.04-0.15 Hz), 고주파수(high frequency, HF, 0.15-0.4 Hz)가 모두 감소된 소견을 보인다. 본 연구는 propofol-remifentanil의 목표효과처농도 조절주입(effect-site target controlled infusion)을 이용한 마취유도 시 이중분광계수(bispectral index, BIS) 40-60 범위로 유지하면서 기관내삽관 전후의 당뇨병 환자와 정상인의 HRV 변화를 비교하고자 하였다. 총 24명의 환자 중 당뇨병이 없는 12명을 대조군으로 하고 인슐린비의존성당뇨병 환자 12명을 당뇨군으로 하였다. 안정 시 HRV를 기록한 후 glycopyrrolate 0.2 mg를 정주하였고 propofol 목표효과처농도 3 ㎍/ml, remifentanil 목표효과처농도 2 ng/ml로 마취유도를 시작하였다. 의식소실이 일어나지 않을 경우 propofol 목표효과처농도를 증가시켜 의식소실 시의 BIS와 propofol, remifentanil 효과처농도와 투여량을 기록하였다. Propofol의 목표효과처농도를 조절하여 BIS 40-60으로 유지하였고, 혈압과 심박수가 기준치의 20% 내외로 유지되도록 remifentanil의 목표효과처농도를 조절하되 혈압 회복이 불가능하다고 판단된 경우 ephedrine 10 mg을 투여하였다. 각 환자에서 마취유도 전, glycopyrrolate 투여 후, BIS 40-60 유지 시, 기관내삽관 후 5분간 HRV를 기록하였다. 수축기, 이완기혈압, 평균동맥압 및 심박수, 그리고 propofol과 remifentanil의 효과처농도와 투여량은 HRV 측정 시 1분마다 기록하여 평균값을 구하였다. HRV는 TP, LF, HF 파워스펙트럼력(ms2)의 자연로그값(LnTP, LnLF, LnHF)과 LF 분율(normalized LF, LFnorm, LF/[LF + HF]), HF 분율 (normalized HF, HFnorm, HF/[LF + HF]), 그리고 총 스펙트럼력 중 LF대 HF 비(LF/HF)를 구하여 이를 비교하였다. HRV에서 기준치 LnTP는 대조군에서 7.19 ± 0.48, 당뇨군 5.86 ± 1.18이었으며 LnLF는 각각 5.69 ± 0.51, 3.93 ± 1.31, LnHF는 각각 5.19 ± 0.89, 3.62 ± 1.70으로 당뇨군에서 세 지표 모두 유의하게 낮았다(P < 0.05). Glycopyrrolate 투여 후 LnHF는 대조군에서 유의하게 감소하였다(P < 0.05). BIS 40-60 유지 시 대조군의 LnTP, LnLF, LnHF 모두 마취유도 전에 비해 유의하게 감소하였다(P<0.05). 기관내삽관 직후 대조군의 LnLF, LnHF, 당뇨군의 LnHF가 유의하게 감소하였으며(P < 0.05), LFnorm, HFnorm, LF/HF 비는 마취유도 전 기간 동안 군 간, 그리고 군 내 비교에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 의식소실 시 remifentanil 효과처농도는 당뇨군이 유의하게 낮았고(P < 0.05) 투여량은 유의한 차이가 없었다. BIS 40-60 유지 시와 기관내삽관 직전의 propofol과 remifentanil의 효과처농도와 투여량은 당뇨군에서 유의하게 낮았다(P < 0.05). 수축기, 이완기혈압과 평균동맥압, 심박수는 마취유도 전 기간에 걸쳐 군 간 유의한 차이가 없었다. 결론적으로 당뇨병 환자의 마취유도 시 BIS와 혈압을 기준으로 propofol-remifentanil의 목표효과처농도를 조절하여 BIS 40-60 유지와 기관내삽관 시, 각 약제의 효과처농도와 투여량은 당뇨군에서 유의하게 낮았다. 그러나 혈압, 심박수 및 HRV는 정상인과 비슷하게 유지되었다. 따라서 BIS와 혈압을 기준으로 하여 propofol과 remifentanil의 목표효과처농도를 조절하면 마취유도와 기관내삽관 시 혈역학적 변동 및 자율신경계 변화를 줄일 수 있을 것이다.