∘ 출처 : 대한내과학회지 _ 제61권 부록 2호 2001 / 급성호흡곤란증후군의 저산소증치료와 폐포모집 _ 울산대학교 의과대학 서울중앙병원 내과 _ 임채만
* ARM : Alveolar Recruitment maneuver
; ALI(Acute Lung Injury) or ARDS(Acute Respiratory Distress syndrome)로 인해 산소화와 환기가 잘 이루어지지
않은 경우 시도하는 방법
(허탈폐포를 가스교환이 가능한 상태로 만드는 것)
; PEEP과 적은 일회호흡량(low tidal volume), 고탄산혈증을 허용함으로써 폐포의 용량 손상을 줄이며, 폐포를 개방
시키고 이를 개방된 상태로 유지하여 폐의 복원을 시도함
★ 적정 PEEP을 찾는 것이 목표 ★
* ARDS(acute respiratory distress syndrome, 급성호흡곤란증후군)
; alveolar collapse(폐포 허탈) ⇒ 폐 내의 shunt(단락) ⇒ 불응성 저산소증을 특징으로 함
↳ collapse 된 폐 내 단락의 해소는 ARDS 치료의 가장 기본적인 요소
; ARDS에서 폐포허탈은 단락의 기전일 뿐 아니라 인공호흡기 유발 폐 손상(ventilator-induced lung injury)의 원인이
되는 것으로 알려져 있기 때문에 폐포모집은 이를 억제하는 관점에서도 중요함
===== ARDS 중심으로 내용 정리 =====
압력-용적 곡선 (Pressure-Volume curves) 생리학과 ARDS 폐의 기계적 특성
압력-용적 곡선 ; 호흡기계 팽창과 수축의 정적 역학(static mechanics)을 나타내는 것
↳ ARDS의 기계 환기법의 진보에 중요한 개념적 토대를 제공해 왔음
폐 ; (정상적으로도) 팽창/수축 과정에서 기체-조직 경계의 표면 장력이 달라짐
⇒ 특정 압력 하의 팽창 시, 용적/수축 시 용적에 차이가 생김
↪ 이러한 이력 현상(hysteresis)은 폐포허탈이 많은 ARDS 폐에서 더욱 현저해지고 팽창/수축 곡선에 분명한 상(phases)이
생기게 됨
* 압력-용적 곡선은 단지 평균적 현상!
국소 폐부위나 폐포의 개별적 특성을 알려주지는 못함
일반적으로 정적 압력 0~30(또는 45)cmH2O 범위의 압력에서 얻어지는 팽창 및 수축 곡선과 그 두 곡선 내부를
pressure-volume envelope라고 일컬음
pressure-volume envelope : 생리학적으로 환자 호흡기계의 팽창과 수축의 모든 가능한 압력-용적 관계를 포함하는 영역
기계환기 중인 환자에게 제공되는 tidal pressure-volume loop는 이 envelope 內 어느 한 곳에 위치하게 됨
↳ 팽창각/수축각에 얼마나 가까운지는 폐의 용적력(volume history), 최대흡기압, 호기말양압, 흡기 및 호기 시간 배분율에
따라 결정됨
Tidal pressure-volume loop 위치가 수축각에 가까운 경우
폐포의 주기적 개방-폐쇄 현상이 최소화되고, 가스교환이 우월하며 폐손상 진행이 억제됨
전통적인 ARM
∘ continuous CPAP
∘ TV과 PEEP을 동시에 조절
∘ TV을 ambu-bagging으로 상승시킴
전통적 폐포모집 전략의 한계
최근까지 팽창각의 lower inflection point에 해당하는 PEEP을 설정하는 것이 폐포모집의 중요한 전략이었음
But,
팽창각에서 얻어지는 lower inflection point는 소기도 개방이 완성된 상태,
즉 폐의 탄성적 팽창이 시작되는 시점일 뿐이며, 폐가 잠재적 최대용적에 이르지 못하고 수축할 때는 여전히 이 수준의
PEEP에서 주기적 개방-폐쇄가 될 수 있음
폐포모집 전략의 다른 방법으로,
소위 PEEP 적정(PEEP titration)법 역시 문제점이 있음
; 이 방법은 계단식 PEEP 증가(e.g. 2cmH2O) 시의 흡기 정지 기도압(inspiratory pause pressure, Ppause) 변동치가
그 이내이면 혈류학적으로 수용가능한 한 계속 PEEP을 증가시키는 개념
But,
Ppause 값은 폐의 흡기말 상태를 반영하는 것이기 때문에 호기시 폐포 폐쇄가 생기는지 여부나 그 정도는 판단하지 못함
(+) PEEP의 효과가 순식간에 나타나지 않기 때문에 얼마 후의 Ppause 변동치를 기준으로 삼아야 하는지에 대한 어려움이
있음
PEEP의 생리학적 역할
흔히 PEEP은 폐포모집과 상통하는 개념으로 쓰여 왔음
But,
PEEP ; 본질적으로 호기시 작용하는 압력
흡기시 이루어진 폐포 개방을 유지해주는 재허탈 억제력
⇒ 그 자체가 폐포 개방력(recruiting force)이 아님
PEEP을 처음 적용하거나 상승시킨 후의 폐산소화 호전 (단락 감소)
; 높아진 호기말 기도압 ⇒ 그 전보다 증가된 팽창력 (최대 기도압)
⇒ 추가적인 폐포모집이 생김 ; 이 중 PEEP으로 재허탈이 방지되는 폐포가 있기 때문
↪ ★ PEEP이 효과적이기 위해서는 흡기에 의한 충분한 폐포모집이 선행되어야 함
★ PEEP : 폐의 잠재적 용적이 다 개방된 뒤 불안정 폐단위의 대량 재허탈을 억제하는 수준에 맞는 압력
(수축곡선 상의 deflection point)으로 결정되는 것이 바람직함
폐단위 허탈 및 허탈 폐단위 개방의 물리학
폐 ; 자체의 탄력성, 표면장력, 환기불량 폐포에서의 흡수성 허탈 등의 이유로 본질적 허탈성을 갖고 있음
정상 폐에서 폐포 허탈이 억제되는 것은 ;
페포, 간질 및 교원조직의 탄성조직 공유로부터 발생되는
탄성적 상호의존성(elastic interdependence), 계면활성물질, 측부환기(collateral ventilation), 한숨(sigh) 등의 억제
기제가 있기 때문
폐포 ; 일단 폐쇄되면 표면장력 특성에 의해 폐쇄가 고착화 됨
일단 개방되면 탄성적 상호의존에 따라 주위 폐포의 개방이 수월해짐
👇
이러한 관점에서 :
small tidal volume - low peak airway pressure / 너무 긴 호기 시간은 점진적으로 폐포허탈을 일으키는 원인이 됨
폐포모집술(alveolar recruitment manuever)의 기본 요건과 미래
* 폐포모집술 : 기계환기 중 '충분한 [압력 x 시간]'이라는 물리학적 항(term)을 적용하는 조작
팽창압 : 총 폐 용량에서 경폐압인 30~35cmH2O를 달성하는 것이 바람직
But, 경폐압(폐포압-늑막압)의 결정 요소인 늑막압을 알아내기가 용이하지 않아 실제로 ARDS 환자에서 기도압(페포압)을
얼마로 해야 할지는 확립되어 있지 않음
또한, 그러한 압력이 허탈 폐포를 개방시키더라도 손상된 폐에서 초래할 수 있는 부작용의 빈도나 심각성이 용인될 만한
것인지 역시 아직 미지수
*경폐압 (transpulmonary pressure)
: 기도압 - 흉막강압 ⇒ 일회호흡량을 결정
고 팽창압을 지속시켜야 하는 '시간'
: 몇 가지 연구를 종합할 때 10초 이상일 것으로 생각되고 있지만, 이 역시 더 많은 임상 연구를 필요로 하고 있음
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