수술실 약제: 근이완제, 진정제, 진통제

전신마취란?

무의식 상태에서 통증 없이 심한 수술 자극에 대한 근육 및 반사 반응이 억제된 상태가 유지되어야 한다.

이를 위해서 무의식, 기억상실, 반사둔화, 무통, 근육마비 등 다양한 요소가 적절히 조절되어야 한다.

이를 위하여 (1) 근이완제, (2) 진정제, (3) 진통제 등 여러 약제가 동시에 사용된다.

 

전신마취를 위해 투여하는 약제는 투여 경로에 따라 2가지 종류로 나눌 수 있다.

1) 흡입마취제(volatile induction and maintenance anesthesia, VIMA)

2) 완전 정맥 마취(total intravenous anesthesia, TIVA)

사용하는 약제의 경우 다른 약제에 비해 약사가 접하기 생소하지만 잘못된 용량 용법으로 환자의 안전에 큰 영향을 미칠 수 있고 마약 및 향정신성의약품이기에 철저한 관리가 필요하다. 

 

1) 흡입마취제(volatile induction and maintenance anesthesia, VIMA)

• 투여 & 배설이 폐를 통해 이루어지기 때문에 마취 정도를 신속하게 변화시킬 수 있다.
• 또한 즉시 농도 측정할 수 있다는 장점이 있다.

① Nitrous oxide(N₂O)

휘발성 흡입마취제의 비인화성 담체(non-flammable carrier)로 사용하는 보조 흡입마취제로서 진정작용과 진통 작용이 있지만 단독 마취로는 사용이 불가능하다. 60-65% 아산화질소는 마취 유지에 필요한 흡입마취제의 농도를 현저히 감소시킬 수 있다.

용해도가 낮아 다른 흡입마취제와 병용 시 유도가 빨라지며 다른 흡입마취제의 필요 농도를 감소시켜 비교적 안전한 마취를 유지할 수 있다.

 

② Halogenated volatile agent

1) Sevoflurane

• Isoflurane보다 기관지 자극이 적다.
• 혈액에 대한 용해성이 낮아 마취로부터 각성이 빨라 가장 흔히 사용되는 흡입마취제이다.
• 장시간 투여 시 신독성을 일으킬 수 있을 정도의 fluoride를 생성시키므로 짧은 수술 처치에 적합하다.

2) Isoflurane

• 호흡억제 작용이 강하고 폐혈관 저항을 감소시키므로 원발성 고혈압 환자에게 유리하다.
• 할로겐화 흡입 마취제 중 심근 억제 효과가 제일 약한 약제이다.
• 관상동맥을 확장시켜 관상동맥우회술 시 사용되며 간독성이 없다.
• 체내 흡수나 제거가 sevoflurane이나 desflurane보다 느려 최근 INM(intraoperative neurophysiological monitoring)에는 잘 사용되지 않는다. 

3) Desflurane

• 자극적인 냄새로 흡입마취제를 통한 마취 유도로는 흔히 사용되지 않으나, 혈액에 대한 용해성이 낮아, 흡입마취제 중 마취로부터의 회복이 가장 빠르다는 큰 장점을 가지고 있다.

 

https://gimi-drug.tistory.com/76

흡입성 마취제, 흡입성 진정제 (volatile sedative & analgesic agent)

 

2) 완전 정맥 마취(total intravenous anesthesia, TIVA)

① Thiopental

펜토탈소디움 0.5 G 주

• 가장 일반적으로 사용되는 정맥 마취제 ⇨ 의식소실 & 마취
• 지질용해성이 매우 높으므로 신속히 뇌에 확산되어 혈장-뇌 평형상태에 도달하기 때문에, 유도 용량을 주사하였을 때 30초 내에 마취가 유도되며, 투여 중단 시 다른 조직으로 재분포, 간으로 대사되면서 각성도 빠르게 진행된다.
• 용량 의존적으로 심장 및 호흡 중추가 억제된다.
• 뇌압 및 뇌혈류를 증가시키지 않기 때문에 뇌부종이 있는 환자에서 장점이나 대뇌 대사와 산소 이용을 감소시키므로 대뇌 기능 저하를 일으킬 수 있다.
• 2.5% 용액을 임상적으로 사용하고(5% 용액은 정맥염을 유발할 수 있음) 매우 강한 알칼리성(pH 10 이상)이므로 정맥 외 주사시 조직 손상이 예상된다.  

적응증	Anesthesia Anticonvulsant Elevated intracranial pressure
임상적 응용	전산마취 유도제로 흔히 사용 정형외과, 산부인과 소수술, 전신마취하 검사 등에 단독 마취 목적으로 사용됨
용량	3-6 mg/kg; max: 500 mg *국내 허가사항상 1회 최대 용량 1 g
용법	IV push slowly over at least 10 to 15 seconds
희석방법	final concentration: 25 mg/mL 500 mg(1바이알)당 20 mL
주의	propofol에 비해 주사 시 통증은 약하지만 정맥외로 새어나가면 통증, 발적 등이 발생함 ⇨ 처치; 0.5% lidocaine 5-10 mL 주사

<PK/PD>

Onset of action	Within 30 to 40 seconds
Duration	20 to 30 minutes after a single dose
Half-life elimination	~5 to 22 hours (low doses; first-order elimination) ~9 to 50 hours (long term infusion or high doses; Michaelis-Menten elimination)
Metabolism	Hepatic *간부전 환자에서 thiopental에 대한 내성이 감소됨, 특히 반복 투여 시 심함
Excretion	Urine *신기능 저하 환자에게 금기는 아님

 

② Propofol

• 가장 일반적으로 사용되는 정맥 마취제 ⇨ GABA A 수용체를 자극함으로써 중추 억제성 신경전달을 촉진 ⇨ 진정, 수면, 항불안, 기억상실, 항구토, 항경련 효과가 있으며 진통 효과는 없다.
• 높은 지질용해성으로 BBB를 신속히 통과하며 높은 간청소율로 인해 barbiturate와 비슷한 정도로 마취 도입이 빠르다. 1회 주입 후 최초의 분포 반감기가 2-8분이므로 투여 중단 시 신속하게 의식을 회복하는 장점이 있다.
• 마취 유지가 오래되면 투여 용량에 비례하여 호흡 저하와 심근억제 및 전신 혈관 확장과 같은 심혈관계 억제작용이 있다. (thiopental보다 평군동맥압을 약 30%정도 더 감소시키기 때문에 혈역학적으로 불안정한 환자 등에서 주의)
• 다른 정맥 마취제에 비해 오심/구토의 빈도가 낮으며 회복 시 숙취(hang-over)현상이 없기 때문에 빠르고 부드러운 회복을 필요로 하는 외래 수술 환자의 마취에 가장 적합하다. 그 외 기계 환기 중인 중환자실 환자의 진정 목적으로도 사용된다.
• 마취의 유도와 유지에 모두 사용할 수 있다.

1% propofol 20 mL(200 mg)

2% propofol 50 mL(1000 mg)

적응증	General anesthesia Rapid sequence intubation outside the operating room Sedation(기계 환기 중인 ICU 환자, Procedural sedation) Status epilepticus, refractory
용량/용량	마취유도: - 건강한 성인 1-2.5 mcg/kg bolus - 혈역학적 불안정 or 저혈량환자 0.5-1.5 mg/kg bolus ex) 60 kg 성인 환자 기준으로 약 60-150 mg(1%;6-15 mL, 2%;3-7.5 mL) bolus 진정: - 5 mcg/kg/min으로 시작, 일반적인 용량 5-50 mcg/kg/min - 최대 용량: 약 4-5 mg/kg/hr ex) 60 kg 성인 환자기준으로 10 mcg/kg/min당 약 1.8 cc/hr로 속도 조절 가능 - generally, titrate down slowly to avoid rapid awakening 뇌전증지속상태: - alternative or adjunctive agent to midazolam, barbiturates, or ketamine - IV: 1-2 mg/kg → seizure이 완화될 때까지 3-5분 간격으로 0.5-2 mg/kg 투여(max: 10 mg/kg) - continuous infusion: 20 mcg/kg/min, 일반적으로 30-60 mcg/kg/min
주의	시린지 펌프 이용을 위한 시린지 조제 후, 12시간 이내 사용 후 남은 것은 폐기(d/t lipid emulsion) 투여 시 통증 주의; 통증 완화를 위해 MCT/LCT lipid 사용 or lidocaine IV(20 mg lidocaine per 200 mg propofol 넘지않는 선에서) Do not use filter <5 micron for administration 희석 시 주의사항 - 5DW 희석 - 희석된 용액은 유리병에서 더 stable함(stability in plastic: 95% potency after 2 hours) - 희석 후 final concentration이 2 mg/mL 이상이 되도록 함(emulsion 유지를 위함)

<PK/PD>

Onset of action	Anesthetic: Bolus infusion (dose dependent): 9 to 51 seconds (average 30 seconds)
Duration	3 to 10 minutes depending on the dose, rate and duration of administration 장기간 투여 시(ex. ICU 진정을 위한 10 일간 사용) propofol 축적됨 장기간 propofol 투여 환자에게 중단 후 10-15분 이내 awakening 여부 체크
Half-life elimination	Biphasic: Initial: 40 minutes; Terminal: 4 to 7 hours (after 10-day infusion, may be up to 1 to 3 days)
Metabolism	Hepatic
Excretion	Urine (~88% as metabolites, 40% as glucuronide metabolite); feces (<2%)

 

③ Benzodiazepine(BZD)

• 임상마취에서 흔히 사용되는 BZD계로는 diazepam, lorazepam, midazolam이 있다.
• 진정 최면 작용 이외에 기억상실, 항경련, 근이완 작용이 있다. thiopental에 비해 호흡기계와 순환기계에 대한 억제 작용이 적으나, 의식 소실의 시작과 회복이 상당히 느리다.
• Flumazenil 0.3-2 mg (길항제) IV 투여할 수 있다.

성분명	특징
Diazepam	느린 작용시간, 중등도의 호흡억제, 정맥 주사 시 통증 유발로 마취유도제로 잘 사용되지 않음 국소 마취나 부위마취 하의 각종 진단, 치료 시 환자 진정 목적으로 사용됨
Lorazepam	작용 시간이 느리고 작용 기간도 김
Midazolam	작용 시간이 빠르고 주사 시 통증이 없어 부위 마취 시 진정/최면제로 많이 사용됨 특히 내시경 시 보조제로 사용됨 정맥 투여 시 3-5분 최대효과가 나타나고, 2-4시간 정도의 빠른 반감기를 가짐

 

Midazolam

midazolam

적응증	Agitation, acute/severe (monotherapy or adjunctive therapy)  General anesthesia or monitored anesthesia care Mechanically ventilated patients in the ICU, sedation Seizures(Status epilepticus )
용법/용량	마취: - 0.5-2 mg; 0.5 to 1 mg increments based on clinical effect
주의	장기간 사용 혹은 신/간부전 환자 시 반복적인 사용 또는 지속점주의 경우 지방 세포에 축적되어 진정 작용이 연장됨 비만 환자의 경우 standard fixed dosing(non-weight based)가 권장됨, 혹은 IBW 또는 AdBW를 이용한 weight based dosing이 고려될 수 있다.

<PK/PD>

Onset of action	IM: Children: Within 5 minutes; Adults: ~15 minutes. IV: 1 to 5 minutes (dose dependent)
Duration	IM: Up to 6 hours; Mean: 2 hours IV: Single dose: <2 hours (dose-dependent)
Half-life elimination	Adults: 3 hours (range: 1.8 to 6.4 hours)
Metabolism	Extensively hepatic CYP3A4 * 간부전 환자에게서 축적이 예상됨
Excretion	Urine (primarily as glucuronide conjugates of the hydroxylated metabolites) * 신부전 환자에게서 지속점주의 경우  active hydroxylated metabolites의 축적으로 진정 효과가 연장됨 * CRRT로 unconjugated 1-hydroxymidazolam는 효과적으로 제거되지 않음, 1-hydroxymidazolamglucuronide는 효과적으로 제거됨

 

④ Etomidate

thiopental과 비슷하나 진통 작용이 없으며 심혈관계와 호흡기계에 대한 억제가 거의 없다.

esterase에 의해 빠르게 되사된다.

심혈관계 질환을 가진 환자나 두개강내압 상승된 환자에서 thiopental 대산하여 사용할 수 있다.

장기간 사용 시 부신 기능 저하를 야기시킬 수 있다.

2013-09-01	Etomidate 주사제 (품명 : 에토미데이트리푸로주)	고시 제2013-127호
허가사항 범위 내에서 아래와 같은 환자에게 전신마취유도 목적으로 투여 시 요양급여를 인정하며, 동 인정기준 이외에는 약값 전액을 환자가 부담토록 함. - 아     래 - 가. 심혈관계 질환 나. 반응성 기도질환(천식, 만성기관지염 등) 다. 두개강내압 상승이 있는 경우

 

적응증	Cushing syndrome (off-label use) General anesthesia
용법/용량	마취: - 0.3 mg/kg (range: 0.2 to 0.6 mg/kg) over 30 to 60 seconds for induction of anesthesia.
주의	주사 시 통증으로 대정맥에 투여를 권장함, 그렇지 못한 경우 적절한 전처치 필요 간대성근경련을 예방하기 위해 적절한 전처치 권장됨(opioids or benzodiazepines)

<PK/PD>

Onset of action	30 to 60 seconds
Duration	Dose dependent: 2 to 3 minutes (0.15 mg/kg dose); 3 to 5 minutes (0.3 mg/kg dose); rapid recovery is due to rapid redistribution
Half-life elimination	Terminal: 2.6 to 3.5 hours
Metabolism	Hepatic and plasma esterases
Excretion	Urine ~75%

 

⑤ Ketammine

• 중추 신경계 억제작용 뿐만 아니라 강력한 진통 작용, 수술 후 통증 완화 효과가 있다.
• 교감신경계의 직접적 자극 효과에 의해 카테콜아민 분비가 증가되어 용량 의존적인 심혈관계 자극 효과가 있다.
• 주입 후 2-4분부터 혈압 상승 및 맥박수, 심박출량 증가, 기도 평활근 이완시킨다. 이는 10-20분이 지나면 정상화 된다. 이러한 특징으로 심혈관계 기능 저하 환자나 쇼크 상태의 외상환자에서 마취 유도 시 장점이 될 수 있다.
• 하지만 뇌혈류를 증가시키고 뇌의 산소 이용과 뇌압을 상승시키는 경향이 있고, 수술 후 환각 및 발작을 유발할 수 있기 때문에 주의해야 한다.

적응증	Agitation, acute/severe or refractory  Analgesia, subanesthetic dosing Depressive episode (severe, treatment resistant) associated with major depressive disorder General anesthesia  Mechanically ventilated patients in the ICU, analgesia/sedation/agitation Status epilepticus, refractory
용법/용량	마취: - 마취 유도: 0.5 to 2 mg/kg or 0.5 to 1 mg/kg in patients with shock - 마취 유지: 0.25 to 0.35 mg/kg, followed by continuous infusion up to 1 mg/kg/hour
주의	마취 유도는 2 mg/kg를 60초 이상에 걸쳐 서서히 투여한다면 30-40초 후 환자의 의식이 소실됨 진통 작용이 있기 때문에 통증을 동반하는 진단적 처치, 단시간의 표재성 수술에 사용됨 각성 시 불쾌한 환각작용은 각성 전 마지막 주입 시 ketamine 대신 thiopental 50-75 mg 또는 diazepam 5-10 mg IV한다면 예방가능함

<PK/PD>

Onset of action	IV: Anesthetic effect: Within 30 seconds
Duration	IV: Anesthetic effect: 5 to 10 minutes; Recovery: 1 to 2 hours
Half-life elimination	Alpha: 10 to 15 minutes; Beta: 2.5 hours
Metabolism	Hepatic
Excretion	Urine (91%); feces (3%)

 

⑥ Opioids

• 중추신경계에 있는 opioid 수용체와 결합하여 수술 중 적절한 진통/진정 효과를 나타낸다.
• 마취 유도 전 사용하여 기관내 삽관에 따른 혈압상승과 빈맥 등 자율신경계 반응을 예방할 수 있다.
• propofol의 경우 진통 효과가 없는 진정제이므로 추가적인 진통제의 병용이 반드시 필요하며, 흡입 마취제나 ketamine의 경우 진통 효과를 갖고 있지만, 전신마취에는 추가적 진통제를 사용하는 것이 추천된다.
• 일반적으로 심혈관 억제 작용은 없는 편이나, 중등도의 말초 혈관 확장에 의한 혈압 저하, 심박출량 저하가 일어나며, 과량 시 서맥 및 호흡 중추 억제, 경련이 유발될 수 있다.

1) Fentanyl

• 지질친화성이 매우 커 작용 개시가 빠르고 작용 시간이 짧다.
• 직접적인 심혈관 억제작용은 없고 서맥이나 교감신경계 흥분이 감소하는 등의 간접적인 요인에 의하여 심혈관 억제가 일어난다.

2) Morphine

• 심박동율이나 수축력에 영향이 없어 이미 심근기능이 약화되어 있거나 심근경색 환자의 마취에 유용하다.
• 하지만 병세가 이미 악화된 환자에서는 심각한 저혈압이 일어날 수 있다.

3) Remifentanil

• fentanyl의 4-anilidopiperidine 유도체로 작용 발현 시간이 1분 이내로 매우 빠르며 투여 중단 후 작용지속시간 역시 3-10분으로 매우 짧다.
• 비특이성 esterase에 의해서 조직과 혈장에서 신속히 대사되므로 사용기간이나 용량에 영향을 받지 않는 빠른 대사가 이루어지므로 신장 및 간 손상 환자에서도 안전한 사용이 예상된다. (장기간 마취 시에도 context sensitive half life time)이 약 4분 정도로 거의 일정하게 유지됨)

 

 

 

reference:

1) 수술실용 의약품 정보, 백진희, 병원약사회지(2003), 제 20권 제 3호

2) 이은미. "수술중신경생리감시에서 마취약제의 영향 및 적절한 사용." Journal of Intraoperative Neurophysiology 2.1 (2020): 33-41.

3) lexicomp

4) 약학정보원