무선 맥파 분해 기기, ICU에서 Swan-Ganz를 대신할 수 있을까?

기본 정보

제목: Agreement between cardiac output estimation with a wireless, wearable pulse decomposition analysis device and continuous thermodilution in post cardiac surgery intensive care unit patients
저자: Ashish K Khanna, Julio O Garcia, Amit K Saha, Lynnette Harris, Martin Baruch, R Shayn Martin
저널: Journal of Clinical Monitoring and Computing
출판연도: 2024
DOI: 10.1007/s10877-023-01059-5
PMID: 37458916
근거 수준: 전향적 관찰 연구

무선 웨어러블 맥파 분해 분석(CO-PDA) 기기(Vitalstream)와 Swan-Ganz 카테터의 지속 열희석법 심박출량(CO)을 심장 수술 후 ICU 환자 41명에서 비교한 연구이다. 259.7시간, 15,583개 데이터 포인트를 분석한 결과, 30% 임계값 기준으로는 호환 불가능하였으나 45% 최소침습 기기 기준 내에서는 허용 가능한 수준이었다.

1. 이 연구는 왜 필요했을까

심장 수술 후 ICU에서 CO를 지속적으로 모니터링하는 것은 환자 관리에 필수적이다. 현재 기준 방법인 Swan-Ganz 카테터 열희석법은 정확하지만, 카테터 삽입과 관련된 합병증(감염, 혈전, 부정맥)이 문제가 된다. 비침습적 대안이 있다면 환자 안전과 비용 모두에서 이점이 있다.

맥파 분해 분석(PDA)은 동맥 맥파를 개별 반사파 성분으로 분해하여 CO를 추정하는 기술이다. 이 기술을 무선 웨어러블 형태로 구현한 Vitalstream 기기가 ICU에서 기준 방법과 얼마나 일치하는지를 평가하는 것이 이 연구의 목적이었다.

2. 어떻게 연구했을까

심장 수술 후 ICU에 입원한 41명의 환자를 대상으로, Vitalstream(CO-PDA 기기)과 Swan-Ganz 카테터의 CO를 동시에 측정하였다. 총 259.7시간의 모니터링 데이터에서 15,583개의 데이터 포인트를 수집하였다.

Bland-Altman 분석을 통해 두 방법 간의 일치도를 평가하였으며, 30% 임계값(기존 카테터 방법과의 호환성 기준)과 45% 임계값(최소침습 기기에 적용되는 완화된 기준)으로 나누어 분석하였다.

3. 무엇을 발견했을까

Swan-Ganz 평균 CO는 5.55 L/min, Vitalstream 평균 CO는 5.73 L/min으로 나타났다. 백분율 오차는 37.5%, 상관계수 0.54, 일치도 계수 0.83이었다.

30% 임계값 기준으로는 두 방법이 호환 불가능하였으나, 최소침습 기기에 적용되는 45% 한계 내에서는 허용 가능한 수준이었다.

이 결과는 현재 기술 수준에서 비침습적 CO 추정이 침습적 방법을 완전히 대체하기에는 부족하지만, 카테터 삽입이 불가능하거나 부적절한 상황에서의 보조적 모니터링 도구로 활용할 수 있는 가능성을 시사한다.

4. 우리 서비스에 어떻게 쓸까

제품 기능

ICU 환경에서의 전문 의료기기 수준의 정확도는 소비자 웨어러블의 목표와 다르지만, CO 추정의 현실적인 정확도 범위를 이해하는 데 도움이 된다. 소비자 웨어러블에서의 CO 추정은 절대값보다는 상대적 트렌드 변화 감지에 초점을 맞추는 것이 현실적이다.

콘텐츠 활용

"무선 웨어러블이 ICU의 카테터에 도전하다"
"심박출량 측정의 미래: 침습에서 비침습으로"
"45% vs 30%: 비침습 심박출량 기기의 정확도 기준은?"

적용 시 주의사항

이 연구는 ICU 환경의 전문 의료기기에 대한 것이므로, 소비자 웨어러블에 직접 적용하기는 어렵다. CO 추정 기능을 서비스에 포함할 경우, 현재 기술의 정확도 한계를 명확히 인지하고 사용자에게 적절한 맥락을 제공해야 한다.

5. 한계점

37.5%의 백분율 오차와 0.54의 중간 수준 상관관계는 측정 간 상당한 변동성이 있음을 나타낸다. 이는 PDA 기술이 아직 열희석법의 정밀도에 미치지 못함을 의미한다. 또한 심장 수술 직후의 혈역학적 불안정성이 측정 정확도에 영향을 미쳤을 가능성도 있다.

41명이라는 표본 크기도 제한적이며, 심장 수술 이외의 환자군(패혈증, 심부전 등)에서의 성능은 검증되지 않았다. ICU 밖의 일반 병동이나 외래 환경에서의 활용 가능성은 별도의 연구가 필요하다.

마무리

이 연구는 무선 PDA 기기가 45% 최소침습 기준 내에서 허용 가능한 CO 추정 성능을 보여주었지만, 기존 카테터와의 완전한 호환에는 미치지 못하였다. ICU 밖에서의 비침습적 혈역학 모니터링 확장의 가능성을 보여주면서도, 정확도 개선이 선결 과제임을 확인하였다.