The Effect of Percutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation on Postoperative Delirium in Elderly Patients Undergoing Colorectal Cancer Surgery

기술 요약: 경피적 이개 미주신경 자극이 수술 후 섬망에 미치는 영향

문제 제기
수술 후 섬망(POD)은 대장암 수술을 받는 고령 환자들에게서 흔히 발생하는 심각한 합병증으로, 불량한 임상 결과, 회복 지연 및 사망률 증가와 관련이 있다. 중추신경계 염증을 완화하기 위한 약물학적 중재법들이 존재하지만, 부작용으로 인해 제한적인 경우가 많다. 미주신경 자극(VNS)과 같은 물리적 요법이 유망한 결과를 보여주고 있으나, 직접적인 수술적 VNS는 위험도가 높으며, 특히 고령의 대장암 환자를 대상으로 한 비침습적 경피 이개 미주신경 자극(TAVNS)의 효능에 대해서는 아직 충분히 탐구되지 않았다. 본 연구는 TAVNS가 POD 발생률을 효과적으로 감소시킬 수 있는지에 대한 이해의 공백을 메우고, 신경 보호 및 항염증 반응에 관한 잠재적 기전을 규명하고자 한다.

연구 방법
본 연구는 허베이 북부 대학교 제1 부속 병원에서 예정된 복강경 근치적 대장암 절제술을 받는 180명의 고령 환자(연령 ≥ 65세, ASA 등급 I–II)를 대상으로 진행된 단일 기관 전향적 조사이다. 참가자들은 다음과 같이 세 그룹(그룹당 60명)으로 무작위 배정되었다:

1. TAVNS 그룹: 수술 전 1일부터 수술 후 3일까지 이개 성형(auricular concha) 부위(미주신경 분포 표적)에 매일 전기 자극을 실시하였다. 파라미터는 30분 지속 시간, 1 mA 강도, 20–30 Hz 주파수를 포함하였다.
2. 위 자극(Sham Stimulation) 그룹: 동일한 파라미터의 전기 자극을 받되, 미주신경이 분포하지 않는 이개 부위에 적용하였다.
3. 공백 대조군(Blank Control Group): 아무런 중재를 받지 않았다.

데이터 수집 및 분석:

• 주요 결과(Primary Outcome): POD 발생률은 수술 전(전날) 및 수술 후 1, 3, 7일 차에 3분 진단 인터뷰(3D-CAM)를 사용하여 평가하였다.
• 이차 결과(Secondary Outcomes): 혈청 내 뇌 손상 표지자(신경특이적 에놀라아제[NSE] 및 S100β 단백질)와 염증성 사이토카인(종양 괴사 인자-α [TNF-α] 및 인터루킨-6 [IL-6])의 수치를 수술 전, 수술 직후, 수술 후 1일 및 3일 차에 ELISA를 통해 측정하였다.
• 통계적 접근: 데이터는 SPSS 21.0을 사용하여 분석되었다. 그룹 간 비교에는 일원 분산 분석(one-way ANOVA) 또는 윌콕슨 순위합 검정(Wilcoxon rank-sum test)을 사용하였고, 그룹 내 비교에는 대응 표본 t-검정(paired t-test)을 사용하였다. 유의 수준은 α = 0.05를 적용하였다.

주요 결과
등록된 180명의 환자 중, 수술 연장, 개복 수술 전환 또는 추적 관찰 거부로 인한 제외를 제외하고 174명이 연구를 완료하였다(그룹당 58명). 기초 특성은 모든 그룹에서 유사했다.

• POD 발생률: TAVNS 그룹은 수술 후 1, 3, 7일 차에 위 자극 그룹 및 공백 대조군 모두에 비해 POD 발생률이 유의하게 낮았다 (P < 0.05). 위 자극 그룹과 공백 대조군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다 (P > 0.05).
  • 7일 차 POD 발생률: TAVNS (1.72%) vs. 위 자극 (5.17%) vs. 공백 대조군 (6.89%).
• 생체 표지자 수치:
  • 뇌 손상 표지자: 수술 후 NSE 및 S100β 수치는 수술 후 1일 및 3일 차에 다른 두 그룹에 비해 TAVNS 그룹에서 유의하게 낮았다 (P < 0.05). 위 자극 그룹과 공백 대조군은 서로 유의한 차이를 보이지 않았다.
  • 염증성 사이토카인: 마찬가지로, 혈청 TNF-α 및 IL-6 수치는 수술 후 1일 및 3일 차에 대조군들에 비해 TAVNS 그룹에서 유의하게 감소하였다 (P < 0.05). 이 역시 위 자극 그룹과 공백 대조군 사이에는 유의한 차이가 없었다.

핵심 기여
본 연구는 비침습적 TAVNS가 고령의 대장암 환자에서 POD 발생을 줄이는 데 효과적이라는 임상적 근거를 제공한다. 본 연구는 위 자극 그룹을 활용함으로써 미주신경 자극의 치료 효과를 비특이적 전기 자극과 구별하였으며, 이개 성형 부위의 특이적 해부학적 표적이 효능에 결정적임을 입증하였다. 또한, 본 연구는 임상적 개선을 생화학적 변화와 연관시킴으로써, TAVNS가 중추신경계 손상 표지자와 전신 염증 반응을 동시에 억제함으로써 보호 효과를 나타낸다는 점을 시사한다.

의의 및 주장
저자들은 TAVNS가 고위험 수술 인구에서 POD를 관리하기 위한 실행 가능하고, 위험이 낮으며, 부작용이 없는 물리적 요법의 대안을 제공한다고 주장한다. 연구는 작용 기전이 성형(concha) 부위의 구심성 미주신경 섬유를 통한 콜린성 항염증 경로의 활성화에 있다고 상정한다. 이러한 활성화는 전염증성 사이토카인(TNF-α, IL-6)의 억제로 이어지며, 혈액-뇌 장벽 손상 및 신경 손상(감소된 NSE 및 S100β로 나타남)을 완화한다. 이러한 결과는 독성 문제로 인해 약물학적 선택지가 제한적인 상황에서, TAVNS가 고령 환자의 신경학적 결과를 개선하기 위해 주술기 관리 프로토콜에 통합될 수 있음을 시사한다. 본 연구는 신경 보호 및 항염증 이점을 달取得하기 위해서는 이개 미주신경 분포 영역에 대한 특이적 자극이 필수적이라고 결론짓는다.