비침습적 심기능 측정 [맥파전송시간 이용법]

Abstract

평가배경

비침습적 심기능 측정(맥파전송시간 이용법)(Noninvasive Cardiac Output Monitoring using Pulse Wave Transit Time)은 심기능 측정이 지속적으로 필요한 환자에서 맥파전송시간을 이용하여 연속적으로 심박출량을 측정 및 감시하는 기술이다.

동 기술은 신의료기술평가를 거쳐 선별급여 본인부담율 80%로 등재되어 2025년에 진행될 선별급여 적합성 평가시기를 고려하여 내부 모니터링을 통해 발굴하였다. 2024년 제8차 의료기술재평가위원회(2024. 8. 9.)에서 재평가 계획서 및 소위원회 구성안에 대한 심의를 받고 재평가를 수행하였다.

평가목적

본 평가의 목적은 맥파전송시간을 이용한 비침습적 심기능 측정법의 임상적 안전성 및 효과성에 대한 근거를 제공하고 동 기술의 사용에 대한 의료기술재평가 권고등급을 결정하기 위함이다.

평가방법

비침습적 심기능 측정(맥파전송시간 이용법)이 지속적으로 심기능 측정이 필요한 환자의 심박출량을 측정 및 감시하는데 임상적으로 안전하고 효과적인지에 대해 평가하기 위해 체계적 문헌고찰을 수행하였다. 모든 평가방법은 평가목적을 고려하여 “비침습적 심기능 측정 공동소위원회(이하 ‘소위원회’라 한다)”의 논의를 거쳐 확정하였다. 소위원회 구성은 순환기내과 3인, 호흡기내과(중환자의학) 2인, 흉부외과 2인, 마취통증의학과 2인, 근거기반의학 1인 총 10인의 전문가로 구성하였다.

본 평가의 대상자는 지속적으로 심기능 측정이 필요한 환자이며, 중재검사는 비침습적 심기능 측정(맥파전송시간 이용법), 참고표준검사는 스완-간즈 카테터법에 의한 심박출량 측정이며, 비교검사는 기등재행위인 동맥압에 기초한 심기능 측정, 열희석법 보정 후 동맥압에 기초한 심기능 측정, 비침습적 심기능 측정(바이오리엑턴스법, 바이오임피던스법, 이산화탄소 부분 재호흡법, 볼륨 클램프 방식 및 생리적 보정법)으로 정의하였다.

결과지표로는 안전성은 검사 관련 부작용 및 이상반응, 효과성은 측정정확성과 의료결과에의 영향을 평가하였다.

체계적 문헌고찰은 위의 핵심질문을 토대로 국외 데이터베이스 3개(Ovid MEDLINE, Ovid EMBASE, EBM Reviews- Cochrane Central Register of Controlled Trials) 및 국내 데이터베이스 3개(KoreaMed, 한국의학논문데이터베이스(KMbase), 한국교육학술정보원(RISS))을 이용하여 연구를 검색하였다(최종검색일 2024.10.10.). 연구 선택기준 및 배제기준 적용을 통한 연구 선택과 비뚤림위험 평가는 모두 2명의 평가자가 독립적으로 수행하였고, 의견 불일치가 있을 경우 제3자와 함께 논의하여 합의하였다. 비뚤림위험 평가는 최종 선택된 연구가 모두 진단적 코호트연구였으며, Quality assessment of diagnostic accuracy studies-2 (QUADAS-2)를 이용하여 평가하였다. 자료분석은 선택연구의 대상자가 심장수술, 신장이식, 간이식, 쇼크, 간절제술, 중환자실 환자 등 다양하였으며 측정 시점도 다양하여 연구의 이질성을 고려하여 질적 검토를 시행하였다. 연구 선택기준 및 배제기준 적용을 통한 연구 선택과 비뚤림위험 평가는 모두 2명의 평가자가 독립적으로 수행하였고, 의견 불일치가 있을 경우 제3자와 함께 논의하여 합의하였다.

본 평가는 소위원회의 검토 결과를 바탕으로 의료기술재평가위원회에서 최종심의 후 의료기술재평가 권고등급을 결정하였다.

평가결과

본 평가의 최종 선택연구는 총 12편(대상자 수 697명)으로 모두 진단적 코호트연구이다. 의료결과로는 모든 선택연구에서 측정정확성을 보고하였으며, 의료결과에의 영향을 보고한 연구는 확인되지 않았다. 신의료기술평가 이후, 폐동맥 수술을 받은 환자를 대상으로 2023년에 출판된 연구 1편이 추가되었다. 연구 대상자별로 수술 환자가 10편으로 가장 많았으며, 수술 종류는 심장 수술이 6편, 그 외 신장이식, 간이식, 부분 간절제술이 각각 1편씩이었다. 그 외 중환자실 환자나 수술 환자, 쇼크 환자가 각각 1편이었다. 발행 연도는 2004년부터 2023년이었으며, 측정정확도를 비교한 연구는 모두 3편이었으며, 비교검사로는 동맥압에 기초한 심기능측정 2편, 바이오임피던스법이 1편이었다.

비뚤림위험 평가결과 환자 선택 영역에서 연속적인 표본 혹은 무작위 표본에 관한 언급이 없는 경우, 91.7%에서 ‘불확실’로 평가하였다. 중재검사와 참고표준검사 영역에서는 대부분 맹검되지 않거나 맹검 관련 언급 없는 연구였으며 모든 연구가 임계치 관련 언급은 없었으나, 동 검사는 진단이 아닌 감시 목적의 검사로 상관성과 일치도를 평가하는 정량적 데이터 분석임을 고려하여 비뚤림위험이 ‘낮음’으로 평가하였다. 연구진행과 시점 영역에서는 모든 연구에서 참고표준과 중재검사를 동시에 측정하였으며 탈락률이 20% 미만으로 비뚤림위험이 ‘낮음’으로 모두 평가하였다.

안전성

비침습적 심기능 측정(맥파전송시간 이용법)에 대한 안전성은 2편(Thonnerieux et al., 2015; Ball et al., 2013)에서 검사 관련 부작용이 없었다고 보고하였다. 소위원회에서는 동 기술이 체외에서 이루어지는 비침습적인 검사로, 환자에게 직접적인 위해를 가하지 않아 안전한 기술이라는 의견이었다.

효과성

측정정확도는 일치도(bias, LOA(Limits of Agreement), PE(Percentage Error)), 상관성, trending ability의 지표로 보고되었다. 참고표준검사와의 일치도는 12편의 연구에서 보고하였다. 중재검사의 bias는 –2.0~1.2 L/min이었고, 표준편차는 0.6~2.7 L/min이었다. PE(percent error)는 25.1~69.9%, 일치율은 93.1%이었다. 비교검사인 동맥압에 기초한 심기능 측정법(Terada et al., 2016)은 bias 0.04 L/min, SD 1.37 L/min, PE 42.5%, 일치율 89.7%이었으며, 바이오임피던스법은 bias –3.3L/min, SD 2.8 L/min, PE 77%이었다. 중재검사와 참고표준검사와의 상관성은 12편의 연구에서 보고하였으며 상관계수(r)은 0.54~0.90으로, 9편의 연구에서 통계적으로 유의한 것으로 보고하였다. 비교검사인 동맥압에 기초한 심기능 측정법(2편)은 상관계수(r) 0.53~0.79로 모두 통계적으로 유의한 것으로 보고하였으며, 바이오임피던스법은 상관계수(r) 0.659로 통계적으로 유의하였다. 검사 간 연속 측정 시 심박수 차이를 측정하는 추세능 분석(trending ability)은 5편에서 보고하였는데 신의료기술평가 이후에 추가로 보고된 연구는 없었다. 중재검사의 극좌표(polar plot) 분석 시 평균 각도 편향(mean angular bias)는 –29~-1.6°, 방사형 일치한계(radial LOA) ±37~53.3°, 일치율 41~93.1%, 4-quadrant 분석 시 CCC(concordance correlation coefficient) 0.42~0.653, r = 0.775. 일치율 81~95%로 보고하였다. 동맥압에 기초한 심기능 측정법은 극좌표 분석 시 평균 각도 편향은 –3.3°, 방사형 일치한계 ±42.2°, 바이오임피던스법은 사분면 분석(4-quadrant) 분석 시 CCC 0.310, r = 0.445, 일치율 100%로 보고하였다.

결론 및 권고결정

의료기술재평가 소위원회에서는 ‘비침습적 심기능 측정(맥파전송시간 이용법)’의 안전성과 효과성 결과를 현재 평가결과에 근거하여 다음과 같이 제시하였다.

소위원회는 동 기술은 체외에서 이루어지는 비침습적 모니터링 검사이므로 안전한 기술로 판단하였다. 효과성 결과, 참고표준검사와의 측정정확도가 일부 연구에서 허용한계를 벗어난 결과가 확인되고 있으나 심박출량의 경향을 감시하는데 임상적 의의가 있고, 수용가능한 수준으로 침습적인 검사가 어려운 환자에게 대안이 될 수 있는 기술로 판단하였다.

Background “Noninvasive Cardiac Output Monitoring using Pulse Wave Transit Time” (PWTT) is a technique for the assessment and monitoring of cardiac output using PWTT in patients requiring continuous cardiac function assessment. A New Health Technology Assessment had listed this technique as a selective benefit item with 80% coinsurance. Consequent to the selective benefit eligibility review scheduled for 2025, internal monitoring deemed the technique eligible for reassessment. The reassessment was conducted after the 8th 2024 Health Technology Reassessment Committee (August 9, 2024) had reviewed and approved the reassessment plan and constitution of the Subcommittee.

Objective To provide scientific evidence on the clinical safety and effectiveness of “Noninvasive Cardiac Output Monitoring using PWTT” and to determine the strength of recommendation for its continued use.

Method Clinical safety and effectiveness were assessed using a systematic literature review. All assessment methods were deliberated and finalized, accordant with the objective of the assessment, by the “Joint Subcommittee on Noninvasive Cardiac Output Monitoring” (hereinafter, the “Subcommittee”). The Subcommittee comprised 10 members: 3 cardiologists, 2 critical care pulmonologists, 2 thoracic surgeons, 2 anesthesiologists, and 1 evidence-based medicine expert. The target population comprised patients requiring continuous cardiac function assessment. The index technique was “Noninvasive cardiac output monitoring using PWTT.” The reference standard was PAC-CO(pulmonary artery catheter-cardiac output). The comparators were established procedures including PCA-CO(pulse contour analysis-cardiac output), TPTD(transpulmonary thermodilution), and other noninvasive cardiac output monitoring methods (bio-reactance, bioimpedance, partial carbon dioxide rebreathing, volume clamp, and physiological calibration). Outcome measures were safety (procedural adverse events and complications) and effectiveness (measurement accuracy and impact on clinical outcomes). Three international (Ovid-MEDLINE, Ovid-EMBASE, and EBM Reviews - Cochrane Central Register of Controlled Trials) and three Korean (KoreaMed, KMbase, and RISS) databases were searched (Final search date: October 10, 2024). Study selection and risk of bias assessment were conducted independently by 2 reviewers, with disagreements being resolved via third-party mediation. As all the included studies were diagnostic cohort studies, risk of bias was assessed using the Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies-2 (QUADAS-2) tool. Qualitative synthesis was performed owing to the heterogeneity in the study population (e.g., patients undergoing cardiac surgery, kidney transplantation, liver transplantation, hepatectomy, intensive care, or shock) and variation in measurement time-points. The Health Technology Reassessment Committee proffered the final recommendation following a review based on the findings of the Subcommittee.

Results All 12 included studies (n = 697) reported measurement accuracy as the outcome. None reported the impact on clinical outcomes. One additional study on patients undergoing cardiac surgery, published in 2023 after the prior New Health Technology Assessment, was included. Population-wise, 10 studies included surgical patients. Surgery-wise, 6 studies involved cardiac surgery and 1 each involved kidney transplantation, liver transplantation, and partial hepatectomy. Of the remaining studies, 1 each was conducted among ICU patients, surgical patients, and patients with shock. Three studies compared measurement accuracy between the index technique and comparators (2 studies used PCA-CO monitoring, whereas 1 used bioimpedance). Regarding risk of bias, for the patient selection domain, 91.7% of studies were rated “unclear” owing to insufficient information on random or consecutive sampling.