서울아산병원 마취통증의학과 장화영 교수는 제33회 대한소아마취학회 학술대회에서 ‘팔로 사 징후 수술 중 저산소증 동안 나타나는 영아의 뇌파 억제 및 관련 요인 분석’을 주제로 최우수초록상을 수상했다.

마취통증의학과 김동규 연구원, 김성훈 교수, 신원정 교수와 공동으로 수행한 이번 연구는 수술 중 발생하는 일시적 저산소증이 영아의 뇌 기능에 미치는 영향을 실시간 뇌파로 분석해 뇌파 억제를 유발하는 생리학적 요인을 규명하고 신경 보호 전략 수립의 근거를 마련했다는 점에서 의미가 있다.

Q. 연구의 배경은? 
A. 팔로 사 징후는 심실중격 결손, 폐동맥 협착, 대동맥 기승, 우심실 비대 4가지 구조적 이상을 동반하는 선천성 심장병이다. 혈액 내 산소가 부족해 입술과 손발이 파래지는 청색증이 주요 증상이다. 이 환자들은 전신마취에 따른 전신 혈관 저항 감소와 수술 자극에 따른 심박수 증가 및 우심실 유출로 폐색으로 수술 중 산소포화도 저하가 빈번히 발생한다.

특히 생후 수개월 미만 영아는 뇌 자율 조절 및 대사 기능이 미숙해 저산소증에 더욱 민감하다. 선천성 심장질환으로 인한 저산소증이 장기적인 신경 발달 장애와 연관될 수 있다는 기존 연구가 있으나 수술 중 발생하는 저산소증과 뇌 기능의 실시간 변화를 정량적으로 분석한 연구는 거의 없다. 본 연구는 뇌파 억제를 객관적 지표로 삼아 저산소증이 뇌 기능에 미치는 신경생리학적 영향을 평가하고 관련 요인을 규명하는 것을 목표로 했다.

Q. 연구에 대해 설명하면?
A. 팔로 사 징후로 수술받은 1세 미만 영아 116명을 대상으로 연구를 진행했다. 저산소증이 관찰된 영아는 67명이었으며 이 중 고해상도 전두엽 4채널 뇌파 및 활력 징후 데이터가 확보된 35명을 최종 분석했다. 저산소증 이벤트를 ▲산소포화도 감소 이전 구간 ▲감소 구간 ▲회복 구간으로 구분해 각 구간의 뇌파 파워 변화를 분석했다.

그 결과 산소포화도가 감소하는 구간에서 뇌파 파워가 감소했으며 산소포화도가 회복된 구간에서도 뇌파 억제가 지속되는 것이 확인됐다. 특히 생후 3개월 전후의 환자군을 비교했을 때 3개월 미만 영아와 신생아에서 뇌파 억제가 더 심하고 회복이 지연되는 경향이 뚜렷하게 나타났다. 또한 저산소증 발생 시기의 이완기 동맥압 감소 정도는 뇌파 억제와 유의한 상관관계를 보였다.

Q. 앞으로의 연구 계획은?
A. 이번 연구는 팔로 사 징후 수술 중 저산소증에 따른 뇌 기능 억제를 실시간 뇌파 분석을 통해 정량적으로 규명했다는 데 의미가 있다. 향후 더 많은 환자를 대상으로 수술 중 뇌파 변화와 수술 후 신경 발달 결과 간의 연관성을 추적해 뇌파 기반의 예후 예측 도구 개발을 목표로 후속 연구를 진행할 예정이다.

아울러 연령별 생리적 특성을 고려한 맞춤형 마취와 혈역학 관리 전략 수립을 위한 연구도 함께 추진할 계획이다. 이를 통해 소아 심장수술 중 뇌 기능 보호 강화 및 장기적인 신경학적 예후 개선에 기여하는 임상적 가치를 확보하고자 한다.