26-23김기환

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1 대한응급의학회지제 21 권제 5 호 Volume 21, Number 5, October 2010 원 저 Ketamine 근육주사를이용한소아진정시호기말이산화탄소분압측정의유용성 순천향대학교의과대학응급의학교실 김기환 조영순 김호중 훈 이명갑 유병대 전덕호 Utility of Capnography During Intramuscular Ketamine for Procedural Sedation in Children Ki Hwan Kim, M.D., Young Soon Cho, M.D., Ho Jung Kim, M.D., Hoon Lim, M.D., Myung Gab Lee, M.D., Byeong Dae Yoo, M.D., Duck Ho Jun, M.D. Purpose: The purpose of this study was to determine whether continuous capnography monitoring detects adverse respiratory and airway events earlier than pulse oximetry and the clinical exam can during intramuscular ketamine for procedural sedation in children. Methods: This study was a prospective observational study conducted from April 2009 to March 2010 in an urban Korean teaching hospital. Pediatric patients who needed procedural sedation for primary closure were enrolled. After patients received intramuscular ketamine, they were monitored using clinical ventilation assessment, pulse oximetry and capnography. Adverse respiratory and airway events were recorded Results: A total of 91 patients were enrolled. Of the 91 patients, 16 (17%) had adverse respiratory events; 5 had hypoxia. Capnography was 100% sensitive for predicting hypoxia and apnea. Conclusion: When intramuscular ketamine is administered for procedural sedation in children, capnography allows early detection of adverse respiratory events. Key Words: Ketamine, Capnography, Conscious sedation Department of Emergency Medicine, College of Medicine, Soonchunhyang University, Korea 서론 Ketamine은진정작용과진통작용을같이가지고있는약물로, 통증을수반하는술기의시술시소아의진정을위해응급센터에서안전하게사용될수있다고알려져있다 1,2). 하지만진정제를사용하는경우에는일회호흡량이나호흡수감소로인해호흡저하가생길수있고, 그결과고탄산혈증이나저산소증이나타날수있다 3). 이러한부작용때문에미국응급의학회에서는시술을위한진정유도시에는산소포화도를포함한생체징후감시, 필요한경우산소투여, 기도유지및환기보조, 후두경련발생여부에대한감시를권고하고있다 4). 호기말이산화탄소분압 (end-tidal carbon dioxide, ETCO 2) 측정은호흡저하및기도폐쇄를조기에발견할수있는도구로환자의안전을위하여마취과영역에서 30여년전부터사용되었으며, 저산소증이발생하기전에호흡관련부작용을조기에발견할수있는것으로알려져있다 5-7). 이전의 ketamine 근육주사를사용한소아진정유도에대한연구는주로효과적인진정유도및시술자의만족도에대한것이었으며, 진정도중발생가능한호흡관련합병증은극히적은것으로보고되었다 1,2). 그러나기존연구들에서는저산소증외에호흡관련합병증에대한구체적인정의가언급되어있지않으며, 저산소증측정을위한맥박산소측정기만이용하였다. 이에저자들은환자의협조가필요없고지속적으로측정이가능한 sidestream 방식의 capnography를이용한호기말이산화탄소측정이 ketamine 근육주사를사용한소아진정시에호흡관련부작용을발견하고예측하는데있어서유용한지확인하고자하였다. 책임저자 : 조영순경기도부천시원미구중동 1174 순천향대학교의과대학응급의학교실 Tel: 032) , Fax: 032) choyoungsoon@hanafos.com 접수일 : 2010년 8월 31일, 1차교정일 : 2010년 9월 15일게재승인일 : 2010년 10월 15일 704 대상과방법이연구는 1년에 55,000명이내원하는 900병상의대학부속병원지역응급의료센터에서 2009년 4월부터 2010년 3월까지전향적으로진행되었다. 피부열상치료를위해내원한 7세이하의소아중응급의학과전문의또는전공의

2 김기환외 : Ketamine 근육주사를이용한소아진정시호기말이산화탄소분압측정의유용성 / 705 의판단에의하여시술을위한진정유도가필요한경우를대상으로하였다. 3개월미만의유아, 최근 1주이내에상기도감염을앓은병력, 활동적폐질환, 녹내장이나안구외상, 두개강내병변이의심되는환아및보호자들이거부하는소아들은연구대상에서제외되었다. 내원한환아는기본적인의학적진찰과체중측정을받고, 30분의금식기간이경과된후에진정약물을투여받았다. 연구자가환아의보호자에게연구목적및방법에대해설명하고연구에대한동의를받았다. Ketamine을이용한통상적인진정방법인 ketamine 4 mg/kg, midazolam 0.05 mg/kg( 최대치 2 mg), atropine 0.01 mg/kg 을근육주사로사용하였다. 진정이잘되지않는환아에게는보호자동의를구한후추가로 ketamine을근육주사하였다. 진정의정도는 Ramsay scale을이용하여판정하였으며 4 이상이면국소마취후시술을시행하였다 8-9). 환아의진정후응급의학과전공의또는타과전공의가피부열상에대한봉합술을시행하였다. 응급의학과전문의에게 4시간이상전문기도관리교육을받은응급구조사가환자의나이, 성별, 병력, 봉합부위를기록하였다. 또한 30초간격으로환아의생체징후및맥박산소측정기를이용한산소포화도, capnography를이용한호기말이산화탄소분압을기록하였다. 호기말이산화탄소분압은 sidestream 방식의 Microstream (Ordion Medical, Boston, USA) 기계를사용하여비강및구강캐뉼라를이용해측정하였다. 이기계는지속적인그래프방식과수치로호기말이산화탄소분압측정이가능하다. 호흡관련부작용은저산소증, 무호흡, 기도폐쇄로정의하였다. 저산소증은산소포화도측정값이 93% 이하이거나내원당시보다 5% 이상감소하는경우로, 무호흡은임상적으로관찰하여 30초이상자발호흡이없는경우, 기도폐쇄는임상적으로호흡잡음 ( 협착음, 심한코골이 ) 이들리거나늑간근을사용하는발작적인호흡으로정의하였다 10). 비정상적인호기말이산화탄소분압은호기말이산화탄소가 10% 이상상승하거나감소하는경우, 50 mmhg이상인경우, 15초이상그래프파형이없어지는경우로정의하였다 10-11). 저산소증, 무호흡, 기도폐쇄의호흡관련부작용이있을경우연구에참가한임상의사들의판단하에응급처치를 시행하였다. 이산화탄소분압이비정상소견을보이나호흡관련부작용이없는경우에는응급처치를시행하지않았다. 호흡관련부작용에대한신속한응급처치로환아를자극하거나, 턱밀어올리기또는두부후굴하악거상법, 마스크를이용한산소공급, 백밸브마스크호흡, 기관삽관을시행할수있도록준비하였다. 의식회복후최소 30분이상약물투여와관련된합병증발생여부를관찰하였다. 환아에게서투약전과같은정도의언어구사능력, 각성상태, 자발적인근신경계활동을관찰한후퇴원을결정하였다. 자료중명목변수는빈도와백분율로연속변수는중앙값과 4분위범위로표시하였다. 통계패키지는 SPSS 11.5를사용하였다. 결 연구대상환아는총 91명으로생후 6개월에서 76개월사이였으며중앙값은 26개월 (4분위범위, 15~52) 이었다. 몸무게의중앙값은 15.7 kg 이었으며, 남아가 63명 (69%) 이었다. 열상부위는얼굴 79명 (87%), 상지 9명 (10%), 하지 3명 (3%) 이었다. 진정유도시간은 8.0분 (5.0~13) 이었으며, 투약후의식이회복되기까지의진정회복시간은 55 분 (45~67) 이었다 (Table 1). Table 1. Patient characteristics 과 Characteristics No (%) Age, Month Median (1Q-3Q) 26 (15~52) Males 63 (69) Site of injury Face 79 (87) Upper extremity 09 (10) Lower extremity 03 (03) Induction time (min) Median (1Q-3Q) 8.0 (5.0~13) Recovery time (min) Median (1Q-3Q) 55 (45~67) 1Q-3Q: interquartile range Table 2. Method used to detect airway respiratory event first Apnea with Apnea without Airway obstruction Airway obstruction Method hypoxia hypoxia with hypoxia without hypoxia (n=3) (n=1) (n=2) (n=10) Total (%) (n=16) Detected clinically 0 (0)00 0 (0)00 0 (0)00 3 (30) 03 (19) Detected by oximetry 0 (0)00 0 (0)00 0 (0)00 0 (0)0 0 Detected by capnography 3 (100) 1 (100) 2 (100) 7 (70) 13 (81)

3 706 / 대한응급의학회지 : 제 21 권제 5 호 2010 호흡관련부작용은 16명에서관찰되었으며, 저산소증을동반한무호흡 3명 (19%), 저산소증을동반하지않은무호흡 1명 (6%), 저산소증을동반한기도폐쇄 2명 (13%), 저산소증을동반하지않은기도폐쇄 10명 (63%) 이었다. 저산소증 ( 무호흡또는기도폐쇄를동반한 ) 을보인 5명과저산소증을동반하지않은무호흡 1명모두에서호흡관련부작용을비정상적호기말이산화탄소분압으로가장먼저확인할수있었다 (Table 2). 진정유도전호기말이산화탄소분압의중앙값은 25 mmhg(15~31) 였으며, 진정기간중호기말이산화탄소분압최고치의중앙값은 33 mmhg(18~48) 였다. 비정상적인호기말이산화탄소분압을보인환자는총 15명이었으며, 이중에는호기말이산화탄소가 50 mmhg 이상높아진경우에저산소증의발생률은 50%, 기도폐쇄발생률 100% 이었으며, 호기말이산화탄소분압파형이없어지는경우에저산소증발생률 75%, 무호흡발생률 100% 이었다. 그외에호기말이산화탄소가 10% 이상변화는경우에는저산소증및무호흡의발생률은 11% 이었으나기도폐쇄의발생률은 77.7% 이었다 (Table 3). 호기말이산화탄소분압에이상소견을보인 15명중호흡관련부작용을보이지않았던환자는 2명으로호기말이산화탄소분압이기준선보다 10% 이상감소한환자였다. 저산소증이나타난 5명모두에게서비정상적호기말이산화탄소분압을보였고, 호기말이산화탄소분압이정상인경우저산소증을보인환자는없었다 (Table 4). 무호흡이나타난 4명모두에서도비정상적호기말이산화탄소분압을보였으며, 호기말이산화탄소분압이정상인경우무호흡을보인환자는없었다. 기도폐쇄가나타난 12명중 9명에서호기말이산화탄소분압의비정상소견이보였으며, 호기말 이산화탄소분압이정상인경우기도폐쇄를보인경우는 3 명이었다. 호기말이산화탄소분압의비정상소견은저산소증, 무호흡증, 기도폐쇄에대한민감도가각각 100%, 100%, 75% 이었고, 특이도는 88%, 87%, 92% 이었다. 저산소증, 무호흡, 기도폐쇄의호흡관련부작용의발생여부와호기말이산화탄소분압의변화정도에대한 receiver operator characteristic (ROC) 곡선을이용해서, 호흡관련부작용발생여부를예측할수있는비정상이 Fig. 1. ROC curve of ETCO 2 change from baseline and airway respiratory event. The area under the curve was calculated as 0.886(95% CI, 0.764~1.000). The cutoff value is 12% ETCO 2 change from baseline. In the cutoff value sensitivity is and specificity * ETCO: end-tidal carbon dioxide Table 3. Distribution of capnographic abnormalities in patients with airway respiratory event. ETCO 2 changes No (%) Hypoxia Apnea Airway obstruction (n=15) (n=5) (n=4) (n=12) ETCO 2 >10% above baseline, > 50 mmhg 2 (13) 1/2 0/2 2/2 ETCO 2 >10% below baseline, loss of waveform 4 (27) 3/4 4/4 0/4 ETCO 2 >10% below baseline 7 (47) 1/7 0/7 5/7 ETCO 2 >10% above baseline, <50 mmhg 2 (13) 0/2 0/2 2/2 * ETCO 2: end-tidal carbon dioxide Table 4. Abnormal ETCO 2 and hypoxia Capnography Hypoxia Pulse oximetry No hypoxia Abnormal Normal Total * ETCO 2: end tidal carbon dioxide Total

4 김기환외 : Ketamine 근육주사를이용한소아진정시호기말이산화탄소분압측정의유용성 / 707 산화탄소분압의경계값 (cut-off value) 을알아보았다. 호기말이산화탄소분압이 12% 변화하는것을기준으로민감도 81%, 특이도 97% 로호흡관련부작용을예측할수있었다. ROC곡선의 AUC (area under the curve) 는 0.886(95% CI, 0.764~1.000) 이었다 (Fig. 1). 호흡관련부작용을보인모든환자에게응급처치를시행하였다. 기도폐쇄증상을보인 12명중 7명은환자를자극하여깨우는것으로회복되었으며, 나머지 5명은두부후굴하악거상법과산소투여후정상범위로회복하였고, 무호흡을보인 4명중 2명은환자를자극하여깨우는것과두부후굴하악거상법으로회복되었고, 나머지 2명은백밸브마스크호흡이필요하였다. 기관삽관이필요할정도의흡인, 성문연축등의심각한부작용은없었다. 고찰저자들은 ketamine 근육주사를이용한소아진정시지속적인호기말이산화탄소분압측정으로대부분의호흡관련부작용을진단할수있었다. 저산소증, 무호흡, 기도폐쇄는술기를위한진정약물사용과관련된가장큰부작용이다 12). 이러한부작용의발생을조기에확인하기위해현재진정약물을사용하는많은응급의료센터에서임상적관찰과맥박산소측정기를이용하고있다. 하지만이러한방법만으로는호흡관련부작용을조기에발견하기는힘들수있다 11). 맥박산소측정기를이용하여저산소증을발견할수는있으나, 생리적으로산소화와환기는다른문제이기때문에산소포화도를측정하는것만으로무호흡및기도폐쇄를발견하는것에는한계가있다. 또한의료진이임상적관찰방법으로환자의호흡수와깊이를측정하는것은개개인의주관적인관찰에의존하는것으로의료진마다다른해석을내릴수있다. 호기말이산화탄소분압측정은환자의환기상태를직접적으로평가할수있는도구이므로맥박산소측정기나임상적관찰방법보다진보된방법이라할수있겠다. 본연구의결과저산소증이발생한모든환자에서비정상적인호기말이산화탄소분압이먼저나타났으므로호기말이산화탄소분압은저산소증을예측하는데있어서 100% 의민감도를나타내었다. 하지만호기말이산화탄소분압의이상소견을보인모든환자가저산소증이발생하지는않았으므로상대적으로낮은특이도 (88%) 를보였다. 또한무호흡을보인모든환자에서호기말이산화탄소가 10% 이상감소하면서호기말이산화탄소파형의소실을보였다. 호흡관련부작용을확인하는데있어서호기말이산화탄소분압의민감도가높다는결과는성인을대상으로다양한진정약물을사용한연구및소아를대상으로 propofol을사용한연구의결과들과일치한다 7,13). ROC 곡선을이용해서, 호흡관련부작용발생여부를예측할수있는비정상이산화탄소분압의경계값을알아보았으며, 호기말이산화탄소분압이기준선대비 12% 이상변화하는경우에의미를둘수있었다. 환아에따라시술전호흡수와호기말이산화탄소분압이다르므로일반적으로적용되는 10 mmhg의변화를비정상소견으로분류하기보다는호기말이산화탄소분압이기준선에서 12% 이상변화하는것을비정상으로보는것이호흡관련부작용진단의민감도와특이도를높일수있다. 본연구는호흡관련부작용의발생률이 17% 였는데, ketamine을소아진정약물로사용한이전연구들의발생률 0~1.4% 와비교하여큰차이를보인다 1,2). 이는본연구와이전연구의호흡관련부작용의정의가달라서일수있다. 이전의연구와달리본연구에서는저산소증의정의를 93% 이하로정하였으며, 그이유는대개의의사가이정도의산소포화도에서주의를기울이고기도확보등의응급처치를시행하기때문이다. 이전의연구들과같이 90% 를저산소증의기준으로사용하였다면저산소증의발생률이줄었을수있다. 또한기도폐쇄를임상적으로호흡잡음 ( 협착음, 심한코골이 ) 이들리거나늑간근을사용하는발작적인호흡을하는경우로정의하였으며, 일반적으로진정중인환아가이러한증상을보이는경우에의료진이환자를자극하여깨우거나두부후굴하악거상법을사용하기때문이다. 그리고이전의연구들보다임상증상과생체징후, 맥박산소측정기를자주측정하면서지속적으로기록한것도발생률에영향을주었을것이다. 본연구의제한점으로는저산소증이발생한환자에서비정상적호기말이산화탄소분압을보이는시점부터저산소증이발생할때까지의시간을측정하지못하였다는것이다. 성인을대상으로한이전의연구결과에서는이시간이 0~4분으로측정되었으며, 이러한결과는대개의환자에서는호기말이산화탄소분압의이상소견을확인하고응급처치를할수있는시간적여유가있으나, 몇몇환자에있어서는저산소증이매우빠르게진행하여시간적여유가없을수있다는것을시사한다 7). 두번째제한점은장비의한계로인하여연구참여자가실시간으로호기말이산화탄소측정결과를확인하면서수기로기록했다는것이다. 본연구에참여한연구자들이파형을잘못보거나수치를잘못읽는실수를범했을수있다. 이전의한연구에서는특수한호기말이산화탄소측정장비를이용하여실시간으로파형을저장하고모든자료를 5초간격으로측정하여전자적으로기록하였으며, 3명의연구자가전자장치에저장된기록을재확인하였다 10). 향후술기를위한소아진정시호기말이산화탄소분압을측정함으로써실제로저산소증을비롯한호흡관련부작용을줄일수있는지에대한무작위전향적인연구가진행되어야하겠다.

5 708 / 대한응급의학회지 : 제 21 권제 5 호 2010 결 응급실에서 ketamine 근육주사를이용한소아진정시 지속적인호기말이산화탄소분압을측정하는것은유용하며, 맥박산소측정기보다저산소증을먼저발견할수있고, 무호흡및기도폐쇄의호흡관련부작용을진단할수있다. 론 참고문헌 01. Lee JH, You JS, Cho YS, Yoon Ys, Park JS, Cho KH, Lee HS, et al. The clinical effects of adjunctive midazolam during ketamine procedural sedation in pediatric emergency patients. J Korean Soc Emerg Med 2005;16: Green SM, Rothrock SG, Lynch EL, Ho M, Harris T, Hestdalen R, et al. Intramuscular ketamine for pediatric sedation in the emergency department: safety profile in 1,022 cases. Ann Emerg Med 1998;31: Krauss B, Hess DR. Capnography for procedural sedation and analgesia in the emergency department. Ann Emerg Med 2007;50: Mace SE, Barata IA, Cravero JP, Dalsey WC, Godwin SA, Kennedy RM, et al. Clinical policy: evidence-based approach to pharmacologic agents used in pediatric sedation and analgesia in the emergency department. Ann Emerg Med 2004;44: Cooper CM. Capnography. Anaesthesia 1987;42: Lightdale JR, Goldmann DA, Feldman HA, Newburg AR, DiNardo JA, Fox VL. Microstream capnography improves patient monitoring during moderate sedation: a randomized, controlled trial. Pediatrics 2006;117:e Burton JH, Harrah JD, Germann CA, Dillon DC. Does end-tidal carbon dioxide monitoring detect respiratory events prior to current sedation monitoring practices? Acad Emerg Med 2006;13: Ramsay MA, Savege TM, Simpson BR, Goodwin R. Controlled sedation with alphaxalone-alphadolone. Br Med J 1974;2: Choi SC, Yoon SK, Kim GW, Jung YS, Pai KS, Cho JP. The efficacy and safety of rectal thiopental sodium for sedation of children in the emergency department. J Korean Soc Emerg Med 2003;14: Deitch K, Miner J, Chudnofsky CR, Dominici P, Latta D. Does end tidal CO2 monitoring during emergency department procedural sedation and analgesia with propofol decrease the incidence of hypoxic events? A randomized, controlled trial. Ann Emerg Med 2010;55: Miner JR, Heegaard W, Plummer D. End-tidal carbon dioxide monitoring during procedural sedation. Acad Emerg Med 2002;9: American Society of Anesthesiologists Task Force on Sedation and Analgesia by Non-Anesthesiologists. Practice guidelines for sedation and analgesia by nonanesthesiologists. Anesthesiology 2002;96: Anderson JL, Junkins E, Pribble C, Guenther E. Capnography and depth of sedation during propofol sedation in children. Ann Emerg Med 2007;49:9-13.

03-01 양형준

03-01 양형준 Original article http://dx.doi.org/10.22470/pemj.2016.3.2.48 pissn: 2383-4897 / eissn: 2508-5506 소아응급실에서케타민근육주사를이용한진정시호기말이산화탄소분압감시의유용성 양형준 서효연 곽재령 이지숙 아주대학교의과대학응급의학교실 Utility of end-tidal carbon dioxide