[정희석 기자] [라포르시안] 수술 중 환자는 통증을 직접 표현할 수 없는 상태에 놓인다. 이 때문에 의료진은 환자 심박수나 혈압 변화 등 간접적인 혈역학적 지표와 임상 경험에 의존해 통증을 추정하고 마취 심도와 진통제(opioid) 투여를 조절해 왔다. 하지만 이는 마취와 통증 상태를 정량적으로 구분하기 어려워 각종 약제의 과소·과다 투여 위험과 환자별 반응 차이를 충분히 반영하지 못하는 한계가 있었다.

최근 이러한 한계를 보완하는 기술로 수술 중 환자의 통증 반응을 실시간 수치화해 제공하는 GE 헬스케어 모니터링 지표 'SPI'(Surgical Pleth Index)가 주목받고 있다. SPI는 맥파(Plethysmography) 신호를 기반으로 환자의 자율신경 반응을 분석해 통증을 수치화함으로써 보다 객관적이고 정밀한 마취·통증 관리의 새로운 기준을 제시하고 있다.

사진 왼쪽부터 정지영·현지혜 부장

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라포르시안은 GE 헬스케어코리아 환자케어솔루션(Critical Care Solution) 사업부 현지혜(전략기획팀)·정지영 부장(임상 애플리케이션 스페셜리스트)을 만나 SPI의 기술적 특징과 임상적 가치를 살펴보고 향후 마취·통증 관리의 패러다임 변화 가능성에 대해 짚어봤다.

정지영 부장은 "그간 의료진은 전신 마취 중 환자가 통증을 직접 표현할 수 없는 만큼 주로 심박수·혈압 상승 등 혈역학적 변화와 임상 경험을 바탕으로 통증을 간접적으로 평가해 진통제를 투여해 왔다"며 "이러한 방식은 통증을 객관적 정량적으로 측정하지 못하는 한계로 인해 진통제의 과잉 또는 부족 투여 위험이 있다"고 환기했다.

정 부장은 "SPI는 전신 마취 환자의 통증 자극에 대한 교감신경 반응을 평가해 통증 상태를 실시간 연속적이고 정량적으로 관찰할 수 있는 기술로 기존 심박수·혈압 중심의 지표와 차별화된 모니터링을 제공한다"고 설명했다.

덧붙여 "심박수와 혈압은 통증뿐 아니라 저혈압 출혈 약물 효과 체온 변화 등 여러 요인에 의해 함께 변할 수 있어 통증 반응만을 구분하기에 한계가 있다. 반면 SPI는 말초 혈관의 톤과 맥박수 변화를 함께 분석해 통증 자극에 더 민감하게 반응할 뿐 아니라 단순한 순간값이 아닌 연속적인 추세 관찰이 가능해 진통제 조절을 더 정밀하게 하는 데 도움을 준다"고 강조했다.

맥파를 기반으로 수술 자극에 따른 교감신경 반응을 평가하는 해당 기술은 어떻게 전신 마취 환자의 '통증 반응'과 '진통제 효과'를 분석해 수치화할 수 있을까.

SPI는 손가락 끝에 부착한 센서를 통해 측정되는 맥파의 변화 정보를 기반으로 통증 자극이 가해지면 말초 혈관 수축으로 맥파 진폭(Plethysmographic waveform·PPG)이 감소하고 심박수가 증가하는 '두 가지' 생리적 변화를 분석해 환자의 통증 정도를 0~100 범위의 수치로 정량화해 하나의 지표로 표시한다.

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의료진은 이를 통해 수술 중 환자의 통증 반응 변화를 보다 정확하고 직관적으로 파악하고, 상태 변화를 빠르게 반영해 진통제 투여 시점과 용량을 조절할 수 있다. 특히 SPI는 GE 헬스케어의 '마취 적정성'(Adequacy of Anesthesia·AoA) 개념 내에서 통증 반응을 평가하는 핵심 지표 중 하나로 활용된다.

현지혜 부장은 "AoA는 수술 중 마취 상태를 하나의 지표가 아닌 마취 심도(Entropy·엔트로피) 통증 반응(SPI) 신경근 차단(Neuromuscular Transmission·NMT) 정도를 각각 평가해 환자가 너무 얕거나 과도하게 깊은 마취 상태에 있지 않은지, 수술 자극에 대한 통증 반응이 적절히 조절되고 있는지를 동시에 확인할 수 있다"고 말했다.

한 부장은 "가령 NMT 모니터링은 환자의 신경근 차단 정도와 회복 상태를 객관적으로 파악함으로써 수술 후 잔여 마비 위험을 줄이고 안전한 발관(Extubation)을 돕는다"며 "결과적으로 AoA는 마취 심도와 진통·신경근 차단 정도를 균형 있게 조절해 약제 사용을 줄이고 회복 지연을 최소화하며 수술실 운영 효율까지 개선하는 임상적 가치를 제공한다"고 덧붙였다.

GE 헬스케어 AoA 체계 내에서 마취 심도 진통 신경근 차단 간 균형을 유지하는 데 핵심적인 역할을 하는 SPI는 독립 기술로 의료진의 마취·통증 관리의 정밀도를 높이고 환자 안전을 강화하는 임상적 유효성·안전성을 인정받아 최근 신의료기술로 등재됐다.

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정지영 부장은 "SPI는 다수의 임상 연구에서 기존 혈압·심박수 중심 평가보다 환자의 통증 상태를 더 민감하게 반영하고, 진통제 사용을 적정 수준으로 조절하는 데 도움이 되는 것으로 보고됐다. 또한 비침습적 측정 방식으로 환자 안전에 추가 위험을 주지 않으면서 연속적인 모니터링이 가능하다"며 "신의료기술 등재는 SPI가 국내 의료 현장에서 요구되는 더 객관적이고 정량적인 통증 반응 평가에 대한 임상적 수요에 부합하는 유효성·안전성을 공식적으로 인정받은 결과"라고 의미를 평가했다.

실제로 마취통증의학과 의사는 SPI를 통해 수술 중 환자의 통증 반응 변화 추세를 실시간 직관적으로 확인하며 진통제 투여 시점과 용량을 조절할 수 있다. 가령 SPI 상승이 지속되면 진통제 부족 가능성을 고려해 추가 투여하고, 반대로 안정적으로 낮은 SPI가 유지되면 불필요한 과다 투여를 줄이는 데 도움이 된다. 또한 SPI를 '엔트로피'와 함께 활용하면 마취 심도와 진통 상태를 구분해 조절할 수 있어 적절한 마취·통증 관리가 가능하다.

특히 의료기관의 SPI 도입은 환자의 수술 후 회복과 합병증 관리 측면에서도 실질적인 도움이 된다. 해외 무작위 임상 연구와 메타분석에 따르면 SPI 가이드 기반 통증 조절은 진통제 사용량 감소 또는 과다 투여 억제에 도움이 되는 것으로 보고되고 있다. 이는 호흡 억제나 오심·구토 등 부작용 감소로 이어질 수 있다. 뿐만 아니라 일부 연구에서는 혈역학적 안정성 향상과 함께 발관 시간 단축 회복 및 퇴실 가속화 평균 재원일 수 감소 등의 효과도 관찰됐다.

맞춤형 마취·통증 조절 가이드 제공…"정밀 마취 실현"

수술 중 환자 맞춤형 마취·통증 관리를 실현한 SPI는 GE 헬스케어의 차세대 환자 모니터링 시스템 '케어스케이프 캔버스 1000'(CARESCAPE Canvas 1000)은 물론 기존 케어스케이프 모니터링 플랫폼 전반에서 소프트웨어 업그레이드를 통해 별도의 추가 장비 없이 사용할 수 있다. 또한 SPI 값은 환자의 각종 바이탈사인과 함께 동일한 모니터에서 확인할 수 있어 기존 마취 모니터링 흐름을 유지하면서 적용할 수 있다. 더불어 EMR(전자의무기록) 시스템과도 자동으로 연동돼 데이터 저장이 가능하다.

캔버스 1000의 경우 환자 손가락에 부착한 센서를 통해 맥파 진폭과 심박 간격(Heart Beat Interval·HBI)을 기반으로 통증에 따른 교감신경 반응을 반영한 SPI 값을 산출하는데, 모니터 오른쪽 화면에는 마취 환자의 심전도, 혈압, 체온, 산소포화도 등 주요 생체신호를, 왼쪽에서는 마취·통증과 관련된 엔트로피 SPI NMT 등 임상 지표(파라미터)를 배치해 직관적인 통합 모니터링이 가능하다.

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정지영 부장은 "마취 심도는 엔트로피 지표로 모니터링한다. 일반적으로 40~60 범위를 목표로 60 이상 올라가면 마취 약제를 추가로 주입하고, 40 이하로 떨어지면 줄이도록 가이드를 제공한다"고 설명했다.

이어 "SPI 값은 20~50 범위를 타깃으로 제시해 50 이상이면 진통제를 늘리고, 20 이하로 떨어지면 줄이는 방식으로 설정돼 있다"며 "또한 NMT는 환자가 움직이지 않도록 투여되는 신경근육차단제 효과를 평가하는 지표로 수술 중 근육이 얼마나 이완(마비)돼 있는지를 수치로 확인할 수 있다"고 덧붙였다.

그는 "통합 모니터링 화면(UI) '밸런스 뷰'(Balance View)는 의식, 통증, 근이완을 하나의 화면에서 점 형태 트래킹을 통해 시각화함으로써 의료진이 환자의 적절한 마취·통증 상태를 실시간 직관적이고 즉각적으로 판단할 수 있다"고 강조했다.

현지혜 부장은 "임상 현장에서는 특히 젊은 의료진을 중심으로 환자의 마취·통증 상태를 정량적 지표로 수치화해 실시간 확인할 수 있는 SPI에 대한 긍정적인 반응이 이어지고 있다"고 했다.

이어 "SPI는 임상 판단의 근거를 남겨 의료행위의 적절성을 설명·입증하는 데 도움을 줄 수 있다. 환자 안전 측면에서도 과도한 진통제 사용을 줄이고, 수술 후 오심·구토 등 부작용 감소에 기여하는 것은 물론 재원 기간을 단축한다는 점에서 임상적 활용 가치가 높다"고 덧붙였다.

정지영 부장은 "GE 헬스케어가 추구하는 정밀 마취(Precision Anesthesia)는 모든 환자에게 동일한 프로토콜을 적용하는 것이 아니라 환자의 생체 반응을 기반으로 마취 심도·통증·신경근 차단 상태를 세밀하게 조절하는 맞춤형 접근으로 수술 중 안정성을 높이고 회복 속도를 개선하며 부작용을 최소화하는 데 있다"고 설명했다.

그는 "AoA는 SPI 엔트로피 NMT 지표를 통해 실시간 환자 상태를 파악하고 불필요한 약물 사용을 줄이면서도 충분한 마취·통증 조절 상태를 유지하는 것이 핵심"이라며 "이를 통해 환자 안전과 회복을 동시에 고려한 균형 잡힌 마취·통증 관리가 가능하고, 의료진에게는 더 예측 가능하며 일관된 의사결정을 지원하는 근거 기반 관리 환경을 제공한다"고 강조했다.

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