Methemoglobinemia. EndoTODAY 이준행

[Methemoglobinemia]

1. 문헌에 보고된 증례 - Methemoglobinemia after esophageal dilatation (EndoTODAY 20130902)

내시경 검사나 치료를 위하여 lidocaine을 spray한 후 환자가 사망할 수 있습니다. 약제에 의한 methemoglibinemia가 그 원인 중 하나입니다. 최근 우연히 한 논문에 실린 중증 methemoglobinemia 증례를 발견하였습니다. 말로만 듣던 무서운 상황이 매우 상세히 묘사되어 있었습니다. 꼭 읽어보시기 바랍니다.

문헌에 나온 case의 상황을 옮깁니다. Lidocaine을 뿌리고 별다른 문제없이 esophageal dilatation을 하였는데 갑자기 환자가 cyanosis에 빠진 끔직한 상황입니다. Pulse oxymeter 수치는 심하게 나쁘지 않은데 환자는 호흡곤란을 느꼈고 이내 cyanosis에 빠졌고 산소를 주어도 호전되지 않으니.... 의료진이 당황하지 않을 도리가 없습니다. 확실한 intensive supportive care만이 환자를 살릴 수 있는 순간입니다.

She was premedicated with a single oropharyngeal spray of 20% benzocaine (Hurricaine Spray), as well as topical oropharyngeal lidocaine spray (4 metered doses of 10 mg/dose) and intravenous diazepam (15 mg). The procedure, an esophageal dilatation, was uneventful. The patient was taken to the recovery room at 1135, 45 minutes after the premedication drugs were given.
Within 5 minutes, she became agitated and hypoxic, with an oxygen saturation of 89% by pulse oximeter. Oxygen and nebulized salbutamol were administered, but her condition deteriorated, and profound cyanosis developed despite administration of high-flow oxygen. She then began to experience chest pain and was given nitroglycerin, 0.6 mg sublingual, followed by morphine 1 mg intravenously (IV). An electrocardiogram (ECG) showed nonspecific ST changes, and the chest x-ray was unremarkable. At this point she was transferred urgently to the ED with a presumptive diagnosis of pulmonary embolism or myocardial infarction....
Arterial blood gas analysis revealed a pH of 7.40, PO2 of 342 mm Hg, PCO2 of 37 mm Hg and oxygen saturation of 47% by co-oximeter. Because of the unexpectedly high PO2 in the face of profound cyanosis, and the discordance between the pulse oximeter and co-oximeter saturation values, carboxyhemoglobin and methemoglobin levels were immediately performed, revealing values of 0% and 51% respectively. Ten minutes after the patient's arrival, methylene blue was ordered - stat - and following a 20-minute delay to acquire the drug from the pharmacy, 140 mg (2 mg/kg) was administered IV over 5 minutes.

진단의 clue는 "unexpectedly high PO2 in the face of profound cyanosis" 부분이었습니다. Pulse oxymeter 수치는 아주 나쁘지 않은데 환자가 호흡곤란을 호소하면서 cyanosis에 빠지고 산소를 주어도 호전되지 않고 ABGA로 측정값이 pulse oxymeter와 큰 차이를 보이면 methemoglobinemia를 의심해야 합니다. 비록 이런 안타까운 상황의 발생을 예방할 수 없다지만, early detection과 intensive care만이 환자를 살릴 수 있다고 생각합니다. 물론 methylene blue 주사가 methemoglobinemia로부터 회복을 단축시키기는 하지만.... 늦게 발견하면 모든 것이 끝입니다.

Antidote로 환자를 구하는 경우도 있습니다. 그러나 더 많은 예에서 사고는 antidote를 투여하기 전에 일어납니다. Propofol도 비슷합니다. Propofol은 antidote가 없어서 위험한 것이 아닙니다. 그냥 위험한 것입니다. Therapeutic range가 워낙 좁아서 위험한 것입니다. Antidote가 있건 없건 상관없습니다. Antidote를 생각하기도 전에 사고가 일어나는 것이 propofol입니다. "어! 어---" 하는 순간에 환자가 확 나빠집니다. 그러니 마냥 조심할 수 밖에 없습니다.

2. Risk of lidocaine spray (EndoTODAY 20130903)

내시경 식도확장술을 위한 lidocaine spray 후 중증 methemoglobinemia 증례를 소개해 드렸습니다. 다음 문장이 저의 가슴을 아프게 하였습니다. 의사들이 lidocaine spray의 위험성을 몰라서 환자를 위험에 빠지게 할 수 있다는 이야기였기 때문입니다.

It is not generally appreciated that therapeutic doses of most local anesthetics (given topically or intravenously) can produce this condition.

너무 중요한 내용입니다. 어제 소개한 자료의 discussion 부분을 일부 옮깁니다. 꼭 그리고 천천히 읽어보시기 바랍니다.

일단 pulse oxymeter는 methemoglobinemia에서는 소용이 없다는 부분입니다.

The definitive diagnostic test for methemoglobinemia is multiple-wavelength co-oximetry. Co-oximeters measure the light absorption of blood at numerous ultraviolet wavelengths. As a result, these machines are able to determine the percentages of oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin, carboxyhemoglobin and methemoglobin. A multiple-wavelength co-oximeter is different from a pulse oximeter, which measures ultraviolet absorption at only two wavelengths (940 and 660 nm) to differentiate oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin. Pulse oximeters are designed for continuous noninvasive monitoring, whereas co-oximeters require a blood sample and are typically available only at tertiary care centres.
A standard blood gas machine will not detect methemoglobin. Such machines measure oxygen tension (PO2 ) and pH, then calculate oxygen saturation from these values. This approach assumes the absence of abnormal hemoglobin. To complicate matters, pulse oximeters are unreliable in the presence of methemoglobin, because methemoglobin is detected by both the oxyhemoglobin (940 nm) and deoxyhemoglobin (660 nm) sensors of the oximeters. At low levels (<20%), methemoglobin is detected primarily by the deoxyhemoglobin sensor, and a pulse oximeter may show a falsely low oxygen saturation. At high methemoglobin levels (>70%), detection by the oxyhemoglobin sensor predominates, and a pulse oximeter may show a falsely high reading.

환자가 가슴이 답답하고 cyanosis가 온 상황에서 pulse oxymeter로 측정한 산소포화도가 이상이 없으면 바로 methemoglobinemia를 의심해야 합니다.

Clinical findings include cyanosis that is unresponsive to oxygen and cyanosis in the presence of normal (calculated) oxygen saturation. Although pulse oximeter readings are inaccurate in this circumstance, oximeter saturation values that deviate substantially from the clinical picture may suggest the diagnosis. In addition, if the difference between the calculated oxygen saturation from a standard blood gas machine and the reading from a pulse oximeter is greater than 5%, it is likely that the patient has an abnormal hemoglobin (either carboxyhemoglobin, methemoglobin or sulfhemoglobin; cyanohemoglobin does not result in this finding). Some authors refer to this as a "saturation gap," whereas others use this term for the difference between the calculated oxygen saturation from a standard blood gas machine and the measured value from a co-oximeter.

치료는 methylene blue이지만 이보다 앞서 close monitoring과 응급조치가 100배 더 중요합니다. 환자를 평가하고 methemoglobinemia를 의심하고 진단하고 methylene blue를 투여하기 전까지 환자의 vital을 잘 유지해야 하기 때문입니다. 내시경 전처치, 시술, 시술 후 과정에서의 close monitoring이 무엇보다 중요합니다.

Symptomatic patients with methemoglobinemia, particularly those with levels over 20%, should receive methylene blue, which acts as a cofactor for the enzyme NADPH methemoglobin reductase. Electrons are transferred from NADPH to methylene blue, which leads to a reduction of the heme iron, in the form of deoxyhemoglobin.... To reduce delays in administration, our ED has added to ward stock sufficient methylene blue for an initial 2 mg/kg dose.

3. 2015-4-21 애독자 편지

선생님께서 EndoToday 언급하신 '메트헤모글로빈혈증'에 대해서 좀 더 찾아보고 준비를 하려고 했습니다. 내시경실 직원들과 동료 의사들에게도 관련 자료들을 보내고, 약제과장님께는 해독제인 '메틸렌 블루'를 구할 수 있는지 문의했습니다. 그런데, 결론적으로 해독제인 '메틸렌 블루'는 국내에 시판중이지 않답니다. 혹시, 선생님 병원에서는 준비가 되어 있는 것인지요?

우리말로 잘 정리된 메트헤모글로빈혈증 자료를 첨부합니다. 우리말로 쉽게 씌여 있습니다. 건강하십시요. 애독자 올림.

[2015-4-28. 이준행 답변]

좋은 자료 감사합니다. 저희도 없습니다. 안전에 대한 보다 많은 투자가 있어야 할 것으로 생각합니다. 100년에 한번 쓰더라도 이런 약은 준비해 두는 것이 맞겠지요.

[참고문헌]

2) 비슷한 증례: Methemoglobinemia in bronchoscopy

3) 우리말 자료: 메트헤모글로빈혈증 자료