INVITED REVIEW online ML Comm J Neurocrit Care 2008;1 Suppl 1:S6-S13 ISSN 2005-0348 기도관리와기계환기 경북대학교병원신경과 황양하 Airway and Mechanical Ventilation Yang-Ha Hwang, MD Department of Neurology, Kyungpook National University Hospital, Daegu, Korea Many neurological conditions may present to the physicians with airway compromise or respiratory failure. The severity of respiratory involvement in these patients may not always be obvious. Proper pulmonary management can significantly reduce the respiratory complications associated with the morbidity and mortality of these patients. Understanding the basic and disease-specific respiratory problems in various neurologic conditions may widen the opportunities in selecting the proper ventilatory strategies. This article reviews the basics of airway management and mechanical, with a particular emphasis on the specific neurologic conditions occurring in daily neurocritical practices. J Neurocrit Care 2008;1 Suppl 1:S6-S13 KEY WORDS: Airway management Mechanical Positive end-expiratory pressure Neurocritical care. 서 론 기계환기 (mechanical ) 는약 1세기전에개발되었으나 1950년대후반폴리오 (polio) 바이러스의유행후발생한근신경계합병증을관리하기위해사용되면서, 이후다양한질환에적용되어발전되어왔다. 최근 412 집중치료시설에있는 1,600 명이상의환자를대상으로한연구에의하면, 혼수또는근신경계질환을포함하는신경계질환으로기계환기를하는환자가전체의약 20% 정도에해당한다고한다. 1 특히신경계중환자를관리하기위한신경계집중치료시설이 1970년대부터설치되면서, 이러한환자들에특화된기도관리및기계환기에대한전략이발전하여오늘날사용되고있다. 신경계질환에서삽관및기계환기의적응증 일반적으로기관삽관 (endotracheal intubation) 은환기 Address for correspondence: Yang-Ha Hwang, MD Department of Neurology, Kyungpook National University Hospital, 50 Samdeok-dong 2-ga, Jung-gu, Daegu 700-721, Korea Tel: +82-53-420-5765, Fax: +82-53-422-4265 E-mail: Yangha.Hwang@GMail.com 기능의저하가없이의식저하나연수기능부전이있는환자에서기도보호와확보를위해사용된다. 대개글라스고우혼수척도 (Glasgow Coma Scale: GCS) 가 10점미만인경우기도관리의고위험군으로간주되며, 흡인의위험성은 GCS로측정된의식저하가심해짐에따라증가한다. 2 연수기능부전으로인해구역반사및기침반사가감소된경우에도마찬가지로흡인의위험성이증가하며, 두부또는경부외상후기도폐색이나부종이발생한경우에도기도유지를위해기관삽관이필요할수있다. 기관삽관과달리기계환기는적절한환기능 (ventilatory drive) 가떨어져있거나, 호흡근의마비, 폐순응도의부조화, 폐포내산소교환이제대로이루어지지않는경우적응이된다. 중추신경계손상은호흡능 (respiratory drive) 을변화시킬수있어, 이로인한호흡저하나과다호흡이결과적으로저산소증또는과이산화탄소증을유발한다. 기계환기를통한환기능의보조는저산소증및과이산화탄소증을교정하고호흡근의피로를억제하여, 이로인한이차적인신경학적및전신적손상을방지한다. 근신경계질환에서는임상적으로는호흡기능의악화와더불어, 호흡수 30회 / 분이상, 호흡시보조근육의사용, 역행호흡 (paradoxical breathing) 이객관적인호흡부전의예 S6 Copyright c 2008 The Korean Neurocritical Care Society
Airway and Mechanical Ventilation YH Hwang 측지표가된다. 또한폐활량 (vital capacity) 이 15 ml/kg 이하이거나최고흡입압 (maximum inspiratory pressure) 이 -30 mmhg 이하인경우좀더객관적인호흡부전의예측지표가될수있다. 신경계환자에서호흡기합병증으로인한기계환기사용은흔히발생하며, 그중구강내분비물또는위액의흡인에의한폐렴이나급성호흡곤란증후군 (acute respiratory distress syndrome) 이신경계집중치료실에서주로발생한다. 신경계질환의많은환자들이동반된심폐질환으로인해호흡기능이저하되어있으며, 신경인성폐부종 (neurogenic pulmonary edema) 은종종심한중추신경계손상후관찰되며, 외상성뇌손상환자에서흉곽및폐손상, 기흉또는동요가슴증후군 (flail chest syndrome) 이동반될수있다. 결론적으로상기한원인에관계없이기계환기를고려해야할생리학적이상소견들을종합해보면, (1) 호흡수 <6 회 / 분또는 >30 회 / 분, (2) 산증및고이산화탄소증 (ph<7.25, PCO2>50), (3) 저산소증 (PO2<60 or PaO2/FiO2<200) (4) 폐부종이나급성호흡곤란증후군에의한폐순응도의저하가있는경우이다. 기도관리 턱올림법 (Jaw lift maneuver) 과백마스크환기 (Bag-mask ) 보조산소요법과함께기도를확보하는것이급성신경계질환에서이차적인전신적및신경학적손상을방지하는데중요하다. 특히혼수, 폐쇄성수면무호흡증및전신마취와같은상황에서는혀가정상적인탄성을유지하지못하여뒤인두벽 (posterior pharyngeal wall) 에밀착되어기도의협착이나폐색을유발할수있다. 3 턱올림법은고리뒤통수관절 (atlanto-occipital joint) 을기준으로목을젖혀아래턱뼈가앞으로돌출되게함으로서, 혀를위로올리고뒤인두벽에서떨어지게할수있어특히혼수환자에서기도확보에유용하게사용된다. 하지만이방법은경수손상이의심되는환자에서는주의를요하며시행되어서는안된다. 백마스크환기는보조산소와함께분당약 10~15 L의산소를운반할수있으며, 턱올림법과함께사용된다. 4 백마스크환기시에위장관내공기흡입으로인한팽창과이에동반된위액흡인을방지하기위하여반드시낮은압력으로시행되어야한다. 만약위액흡인이의심된다면반지연골 (cricoid cartilage) 에압력을주어이를예방할수있다. 일반적으로백마스크환기는삽관없이약한시간정도시 행할수있으며, 대개기관삽관에능숙하지않은임상의에게초기환기법으로유용하다. 구강및비기도의확보구강기도는뒤인두로부터혀를위로올려기도를확보하는데중요하며, 구강기도장치는기도확보외경련환자에서경련중혀를깨무는것을방지할수있으나, 이를성문아래로너무깊게넣은경우오히려후두를압박하여기도를폐색시킬수있으며, 또한너무짧은장치를사용할경우혀가뒤인두쪽으로밀려기도확보에어려움을겪게되어주의를요한다. 이러한구강기도장치는초기소생술시기관삽관에능하지않은의료진에의해유용하게사용된다. 비기도는콧구멍과코인두사이에서기도를확보하는데중요한역할을하며, 특히턱을꽉깨물어벌리기힘든환자에서유용하게사용될수있다. 하지만안면이나기저골골절이있는경우에는사용하여서는안된다. 후두마스크기도기 (Laryngeal Mask Airway: LMA) 후두마스크기도기 (LMA) 는전신마취시기관삽관없이기도를유지하기위해고안되었으며, 기관삽관경험이부족한임상의에게다양한상황에서사용될수있다. 5 하지만 LMA는기관내관과달리위액의흡인을방지할수는없으나, 양압환기 (20 cm H 2 O 이하 ) 시에는위장관팽창을줄일수있다. 따라서이기구는위액흡인의위험이높은환자에서는금기며, 성문하폐색, 폐순응도저하또는기도저항의증가, 인두이상, 구강의크기가작은경우는피해야한다. 6 경수손상환자에서기도관리는매우힘들며, 대부분의기도확보방법이이차적인경수손상을유발할수있다. 특히의식의저하가있는경우경수손상을인지하기힘들며, 손상이의심되는경우목을중심선에유지한채머리를고정하는것이가장좋은방법이다. LMA는이러한상황에서목의굽힘이나후두경사용없이기도확보를위해이용될수있는좋은기구로서, 굴곡후두경또는맹목기관삽관의길잡이로사용될수있다. 기도반사가있는경우 LMA는입인두의적절한마취후에만사용이가능하다. 대개 propofol 이나국소마취제면충분하며, 7 머리를약간굽힌상태 ( 경추손상이없는경우 ) 에서기구를삽입하여, 경구개및입인두를지나아래인두에끝을위치시켜공기팽창을시킨후환기를시도한다. 삽관형후두마스크기도기 (Intubating Laryngeal Mask Airway: ILMA) 삽관형후두마스크기도기 (ILMA) 는 LMA의변형된기 S7
J Neurocrit Care 2008;1 Suppl 1:S6-S13 구로이를통한기관삽관을용이하게한다. 일반적으로 LMA 는기관삽관을목적으로사용하기는적당하지않으며, ILMA 가삽관을목적으로주로사용된다. ILMA 를이용한기관삽관은머리및목의조작이필요하지않으며, 시술자의손을환자입에넣을필요가없다. 한보고에의하면 ILMA 를이용한기관삽관이 150명중 149명에서성공적으로이루어졌으며, 이기구를통해기관삽관의성공률을향상시킬수있다고한다. 8 기관삽관기관삽관은응급기도관리의표준방법이며 (Table 1), 기관내관을기관에삽입하여커프를팽창시킨다. 이방법은위액의흡인이나위장관내의공기흡입을방지할수있는장점이있다. 기관삽관시시술자체로인한손상의위험성을줄이기위해반드시효과적으로시행되어야하며, 이산화탄소측정기구나그외다른삽관인지기구를사용하여정확하게삽관이이루어졌는지를확인하여야한다. 기계환기 기계환기의종류조절모드 (Controlled modes) 기계환기의조절모드는산소의흡입양또는흡입압력을조절하여정해진분당환기량 (minute ) 에맞추어산소를공급한다. 이방법은뇌간손상이나진정작용으로인해적절한환기능이결여된경우유용하다. 하지만조절모드는환자의환기능이회복됨에따라문제를유발할수있으며, 대개환자와기계환기의호흡불일치에의해발생한다. 9 보조모드 (Assisted modes) 보조모드는환자의자발호흡을보조하기위해적절한압력또는양을공급하여환자의환기능을보조한다. 이방법은환자의흡입능을향상시켜호흡시부담을덜어준다. 환자의호흡이보조환기를유발하며, 환자의호흡능력및기계환기정도에따라다양하게조절된다. 보조모드는정상적인환기능을가진환자에서호흡근마비또는피로가심한경우사용할수있으며, 대개압력보조를동반한 synchronized intermittent mandatory (SIMV) 의일종으로간주되며, 일회호흡용적 (tidal volume) 을증가시키기위해압력보조요법단독으로사용되기도한다. 호기말양압 (Positive End-Expiratory Pressure: PEEP) 호기말양압 (PEEP) 은폐일부에허탈이있는경우공기흐름을증가시키기위해사용할수있으며, 이는폐순응도를증가시키고폐동정맥단락을감소시키고, 폐산소포화도를향상시킨다. 신경계집중치료에있어 PEEP 의사용은뇌내순응도를감소시키고뇌압을증가시킬수있다는점에서이견이많다. 기도내압력이증가되면, 흉곽내압은중심정맥압및우심방압으로전달되어결국목정맥압을상승시키며, 이는뇌정맥의유출을억제하여뇌혈류량을증가시키고뇌압을상승시킨다. PEEP 의뇌압에대한효과는다음과같은이유로예측하기가힘들다. 목정맥의허탈은우심방압의뇌정맥압으로의전달을기립시에억제한다. 10 한보고에의하면, PEEP 에의해유발된흉곽내정맥고혈압은누워있는자세에서는뇌압상승을유발하지않으나, 앉아있는경우에는뇌압상승이일어난다고한다. 뇌압이상승된환자에서머리를굽히거나돌리는경우 PEEP 을사용할경우뇌압을상승시킬수있다고한다. 11 또한 PEEP 은폐순응도가떨어진환자에서는뇌압을상승시키지않는다. 결론적으로뇌압상승이있거나폐내단락이있는환자에서 PEEP 은주의깊게사용되어야하며, 대개 PEEP을 12 cm H 2 O 이하로유지할경우에는뇌압상승등의부작용이잘관찰되지않으나, 이러한환자에서사용시는뇌압모니터및신경학적검사를통해환자의변화를관찰하여야한다. 기계환기의질환별전략의식저하허혈성또는출혈성뇌졸중환자에서의식저하가있는경우 (GCS score<10) 에는사망률의증가와연관된다. 이러한의식의저하는뇌부종및이와연관된뇌압상승과관련이있다. 기관삽관및기계환기는이러한상황에서급성기환기보조를위해사용될수있으나, 일부환자는오랜기간동안기계환기가필요할수있다 (Table 2). 대개조절모드기계환기가이러한호흡능이떨어진환자에서유용하며, 자발호흡이회복되면보조모드로변환한다. 뇌압상승기관삽관및기계환기는뇌압상승을치료하기위해사용될수있다. 12 뇌압상승시일어나는저산소증, 고이산화탄소증및산성증을교정하는것이이차적인신경학적및전신적손상을줄일수있으며, 특히뇌압이상승된경우의식저하가동반되어기관삽관및환기보조가시급한경우가 S8
Airway and Mechanical Ventilation YH Hwang 있다. 뇌탈출증후군또한뇌압상승과연관되어있으며, 이차적인뇌간손상이기도반사와환기능을억제하여, 조절모드기계환기를이용한과다호흡이뇌압을낮추기위한목 적으로사용될수있다. 뇌압상승환자에서후두경을이용한기관삽관은기도반사에의한교감신경반응증가에의해이차적인뇌압상승 TABLE 1. Endotracheal intubation in patients with neurological impairment Impairment Physiological confirmation Indication Considerations during intubation Technique Decreased level of consciousness Raised intracranial pressure Posterior fossa injury not affecting consciousness Medullary lesion High cervical spine Injury Lower cervical thoracic injury Acute polyneuropathy Neuromuscular junction disease Myopathy GCS<10 GCS<9 CT scan Positional airway obstruction Decreased gag reflex Resting PCO2 No response to inhaled CO2 Inspiratory muscle effort Inspiratory and expiratory function PO2 2 degrees to atelectasis, pneumonia PO2 2 degrees to aspiration, atelectasis, pneumonia PCO2 2 degrees to Inspiratory force <30 mmhg Vital capacity <10 ml/kg PO2 2 degrees to aspiration, atelectasis, pneumonia PCO2 2 degrees to Inspiratory force <30 mmhg Vital capacity <10 ml/kg PCO2 2 degrees to PO2 2 degrees to aspiration, atelectasis, pneumonia Inspiratory force <30 mmhg Vital capacity <10 ml/kg Prevention of aspiration Prevent passive regurgitation Minimal sedation necessary Prevention of Block in ICP hypoxia or hypercarbia during laryngoscopy Hyper Prevent aspiration Avoid 2 degrees cervical or facial injury Maintain patent airway Prevent aspiration Loss of ventilatory drive Phrenic paralysis Intercostal, abdominal strength Ventilatory muscle strength Airway obstruction Ventilatory muscle strength Airway obstruction Ventilatory muscle strength Exaggerated or BP response Minimal sedation necessary Exaggerated response to narcotics and sedatives Avoid 2 degrees cervical injury Avoid 2 degrees cervical injury Rigid stabilization already present K+ response to succinylcholine Dysautonomia exaggerates BP with sedation or anesthesia K + response to succinylcholine Exaggerated response to non-depolarizing muscle relaxants Unpredictable response to succinylcholine Risk of malignant hyperthermia with some myopathies Oral tracheal intubation under direct laryngoscopy Rapid sequence intubation with cervical stabilization Oral tracheal intubation under direct laryngoscopy Oral tracheal intubation under direct laryngoscopy Best possible cervical stabilization Fiberoptic intubation Oral intubation using LMA Blind nasal Fiberoptic intubation Oral intubation using LMA Blind nasal Intubation Topical local anesthesia Oral intubation technique of choice Topical local anesthesia Light sedation Oral intubation technique of choice Oral intuition technique of choice No succinylcholine S9
J Neurocrit Care 2008;1 Suppl 1:S6-S13 TABLE 2. Modes of mechanical in patients with neurological impairment Mode of mechanica Controlled modes Synchronized intermittent mandatory (SIMV) Assist controlled mandatory Pressure-assisted controlled Assisted modes Pressure-supported Ventilation Inspiratory positive airway pressure Effect on inspiration Maintain minimum minute Volume controlled pressure variable Each IMV breath fully supported Each spontaneous breath unsupported Volume controlled, pressure variable Each breath volume Controlled Pressure controlled, volume variable Each breath pressure controlled Augment inspiratory Airflow Pressure cycled, volume variable Inspiratory and expiratory pressure delivered via mask Ventilation depends on airway patency, effort, and inspiratory pressure Effect on breathing cycle Maintain minimum breathing frequency Mandatory breath early in cycle Spontaneous breathing allowed at end of cycle Breathing rate set at acceptable minimum Patient triggers volume cycled breath above minimum Inspiratory time control limits high frequency Device set to maintain rate above minimum frequency Breathing frequency determined by patient Frequency depends on adequacy of inspiratory support Frequency depends on adequacy of Indications Inefficient gas exchange CO2 response Weakness too profound to trigger the device Safe mode when ventilatory status unknown Therapeutic coma, hypothermia, or hyper Prevent hyperpnea in patients requiring increased Prevent nocturnal hypo Rest patient Minimize airway pressure in patients with noncompliant lungs Optimize phases of breathing cycle Normal CO2 response Ventilatory muscle weakness Airway resistance Weaning from controlled Patient requires artificial airway Long-term, intermittent ventilatory assistance Adequate bulbar Function Risks Barotrauma Sedation or narcotic required Muscle paralysis may be required Peak airway pressures Wasted spontaneous breathing effort Ventilatory muscle atrophy with prolonged use Changes in lung compliance alter Minute altered by: CO2 response Muscle weakness Airway resistance Changes in lung compliance may radically alter Changes in airway function or CO2 sensitivity may radically alter 을유발할수있으며, 또한삽관전호흡저하및고이산화탄소증이뇌압을상승시킬수있다. 탈분극성근신경억제제인 succinylcholine 은근육부분수축 (fasciculation) 을유발하여뇌압을상승시킬수있다. 13 따라서기관삽관시는비탈분극성근신경억제제를사용하여야하며, licocaine, thiopental 또는 propofol을사용할수있으며, 이는뇌압반응을억제시킨다. 대뇌및뇌간병변호흡의중추신경계조절은복잡하고, 대뇌및뇌간의여러중추의작용으로이루어진다. 대뇌의도, 해마및측두엽이호흡에연관되며이러한부위의비정상적인자극은저호흡또는무호흡을유발할수있다. 일반적으로대뇌의일 측성병변은이러한호흡증상을잘유발하지않으며, Cheyne-Strokes 호흡은대개양측성대뇌병변및대사성뇌병증에서관찰된다. 뇌간손상은다양한호흡문제를유발할수있다. 뒤가쪽연수는자동호흡능및규칙적인호흡을조절하는중추이다. 뒤가쪽연수를제외한입쪽뇌간에뇌경색이생긴경우정상적인호흡능을가질수있으나, 뒤가쪽연수경색 (Wallenberg syndrome) 과같은뒤가쪽연수손상에서는저호흡또는무호흡을유발할수있다. 의식이있을동안에는뇌피질의활성화로인해저호흡을할수있으나, 수면시에는자발호흡을할수없게된다 (Ondine s curse). 교뇌손상은 Cheyne-Stokes 호흡, 지속적흡입호흡 (apneustic respiration), 및 ataxic respiration 을하게된다. S10
Airway and Mechanical Ventilation YH Hwang 중뇌교뇌접합부손상및일부의독성대사성질환은신경인성과다호흡을유발할수있으며, 중추성또는폐쇄성무호흡증후군은뇌간뇌졸중에서발생할수있다. 이러한호흡능이소실되는다양한질환에서는기계환기의조절모드와함께진정제사용이초기치료에가장적합하다. 척수손상 (Spinal Cord Injury) 척수손상이의심되는환자의기도관리에있어척추고정은반드시지켜져야한다. 많은환자들에서최소한일시적인기관삽관이필요하며, 응급기관절개술 (tracheostomy) 이두부및경부손상이심한경우고려될수있다. 경부손상과함께의식저하가있는경우기도확보를위해기관삽관이필요하다. 경수 3번부위를포함하는상위경수손상환자의경우가로막신경손상에의한횡경막기능의소실이나타나며, 경수 3번하방부위손상의경우일부호흡에관여하는보조근육의기능소실이나타날수있다. 따라서경수손상환자의경우초기에정상적인호흡을보이더라도최소일주일간은저호흡또는무호흡유무를주의깊게관찰하여야한다. 14 경수손상이의심되는환자에서삽관은이차적인척수손상및흡인을방지하기위해주의깊게시행되어야하며, 맹목또는굴곡코기관내삽관법 (blind or fiberoptically guided nasotracheal intubation) 이가장적절하며, 근신경억제제및반지연골압박을이용한신속순서삽관법 (rapid sequence intubation) 이유용하게사용된다. 척수손상환자에서탈분극근신경억제제인 succinylcholine 의사용은과민성을유발할수있다. 만약탈분극근신경억제제를사용하여야한다면초기 48시간이내에사용되어야하며, 이후에는골격근에서칼륨의과다분비가 succinylcholine 의투여시일어날수있어, 이러한경우심정지가발생하기도한다. 15 이는대개운동종말판의 acetylcholine 수용체의과다활성 (upregulation) 에의한다. 이러한현상은손상후약 3~6 개월간지속되어, 이러한경우에는비탈분극성근신경억제제인 rocuronium, vecuronium, cis-atracurium 을사용한다. 근신경계호흡마비 (Neuromuscular Ventilatory Failure) 근신경계호흡마비는신경계집중치료에서흔히부딪치는문제이며매우중요하고복잡하다. 횡경막마비가있는환자에서빠른호흡및맥박이발생할수있으며, 이로인해안정시에호흡곤란이발생할수있다. 빠른호흡은누워있을때심하게나타나며, 호흡시보조근육의사용을확인하거나흉쇄유돌근의촉진이호흡마비를예측하는중요한 단서가될수있다. 임상에서간편하게사용될수있는폐활량측정법은환자에게한번깊게숨을들이마시게한후숫자 20까지세게하여, 만약이를하지못한다면호흡마비를예상할수있다. 또한일부정량적인인자들이호흡부전을예측할수있으며그중강제폐활량 (forced vital capacity), 최대흡기압및호기압 (maximal inspiratory and expiratory pressure) 이임상적으로유용하며, 일시적인산소포화도의감소또한유용한지표이다. 적절한분당환기량을유지하기위한정상적인생리학적반응은일차적으로일회호흡용적을증가시키는것이다. 근신경계호흡부전이있는경우환자는일정한분당환기량을유지하기위해호흡을얕고빨리하게된다. 결과적으로초기폐활량을측정하여감시하는것이유용하며, 길랑- 바레증후군의경우초기에비해 50% 이상폐활량이감소하면이후 36시간이내에환기보조가필요하고, 폐활량이 1 L이하로감소하면이후 18시간이내환기보조를예측할수있다. 16 임상연구에서알려진기관삽관의예측인자는폐활량이 10 ml/kg 이하이거나, PO 2 가 70 mmhg 이하인경우다. 그외연수기능부전및호흡근육피로도정도도포함된다. Lawn 등은 20년간길랑-바레증후군환자를관찰하여기계호흡예측인자를분석하였으며, 이는다음과같다 :(1) 폐활량 <10 ml/kg, (2) 최대흡기압력 <30 cm H 2 O, (3) 최대호기압력 <40 cm H 2 O, (4) 최초로부터폐활량최대흡기또는호기압력이 30% 이상감소하는경우이다. 17 임상적으로는연수기능부전, 양측성안면근육마비및자율신경기능부전을포함한다. 결국기관삽관시행을결정하는것은질병의경과, 임상양상및환기지표를종합하여결정하며, 응급으로기관삽관을시행하는것보다계획된삽관이좀더유용하다. 길랑-바레증후군에서기도관리는자율신경기능부전및 succinylcholine 정주에의한고칼륨혈증에의해합병될수있다. 심부정맥및심정지는고칼륨혈증에의해발생할수있으며, 이는아세틸콜린에대한민감성이증가하여생긴다. 또한자율신경기능부전또한치명적이다. 마취보조제는저혈압을방지하기위해주의깊게사용되어야한다. 심박동및리듬을주의깊게관찰하여서맥이나부정맥이발생하는지를확인하여야하며, 심폐소생술에필요한약물은항상침상옆에준비하여야한다. 길랑-바레증후군에서기도관리는상기된합병증을최소화하기위한방법으로시행되어야한다. 기관삽관시작용시간이짧은벤조디아제핀계약물및아트로핀을사용하여부정맥과저혈압의위험을감소시키고, 코기관삽관을시행하여기도반사및호흡능을유지하여야한다. 만약후두경을 S11
J Neurocrit Care 2008;1 Suppl 1:S6-S13 이용한기관삽관을시행할필요가있을경우신속순서삽관을이용한다. 기계환기는압력보조를동반한 SIMV 가가장적절하다. 호흡기합병증 (Pulmonary Complications) 흡인은흔히폐포내가스교환을손상시키며, 대개초기에는보호자에의해관찰되지않는다. 이는다양한임상적인경과를가지며, 일부는무증상성흡인으로산소포화도의감소및흉부 X-ray 에서이상을보이며, 일부는기침이나쌕쌕거림과같은가벼운증상을보이기도하며, 일부에는전격성흡인성폐염 (Mendelson s syndrome) 을보이며, 이는이차적인감염을동반하거나동반하지않기도한다. 흉부 X-ray 검사상대개우측폐하엽에이상소견을보이며, 누워있는환자의경우에는폐상엽및하엽의뒤쪽부위에이상소견을보인다. 많은양의위액의흡인은급격한저산소증및쇼크를유발하며가끔급성호흡부전증후군이되기도한다. 신경인성폐부종은급성중추신경계손상환자에서가끔씩관찰되며, 이는대개급성호흡부전증후군의임상양상과비슷하다. 임상적으로빠른호흡, 발한, 고혈압및거품가래를특징으로한다. 흉부 X-ray 상미만성폐침착이관찰되며, 저산소성호흡부전이나타난다. PEEP 치료 ( 대개 10~15 cm H 2 O) 가이러한상황에가장효과적인치료이며, 임상증상및검사상의호전은치료후수시간이내에나타나며, 환자는별다른후유증없이회복될수있다. 18 기관절개술 (Tracheostomy) 혼수및식물상태 (Coma and Vegetative States) 일반적으로기관절개술은지속적인환기보조가예상되는경우에고려할수있다. 대개혼수상태나식물상태로있는환자들의경우, 기도확보나분비물배출기능이저하되어있어, 대개환기기능은회복하나기도확보가되지않아자세변화에따른기도폐색, 재발성흡인이나분비물배출에장애가생기게된다. 대개기관삽관을한환자에서 GCS가 11점미만인경우지속적인기도관리의대상이된다. 19 연수기능부전 (Bulbar Dysfunction) 연수또는하부뇌신경손상이있는환자는기도반사가저하되어지속적인기도관리및환기보조가필요하여기관절개술이필요할수있다. 지속적기계환기 (Prolonged Mechanical Ventilation) 기관삽관이후 2주이내발관이가능한경우에는기관내관사용이가능하나, 일주이내회복이예상되지않거나 2 주이상기계횐기가필요한경우에는기관절개술을고려할수있다. 또한기관내관사용시환자가심한불편감을호소하는경우, 안면손상으로인해재삽관이필요한경우기관절개술을고려할수있다. 20 중증근무력증이나길랑-바레증후군의경우에는기관삽관후 14일간회복여부를신중하게기다리는것이필요하다. 이러한환자의약 1/3 은 2주이상기관삽관이필요하지않다. 치료적과다호흡 (Therapeutic Hyper) 과다호흡은오랜기간동안뇌압상승을조절하기위해사용되어왔다. 이산화탄소는강력한뇌혈관확장제로과다호흡은동맥내이산화탄소분압을감소시켜뇌혈관수축을통해뇌혈류및뇌압을감소시킨다. 동맥내이산화탄소분압 (PaCO 2 ) 이 1 mmhg 감소하면뇌혈류는분당약 1~2 ml 정도감소한다. 21 하지만, 이러한과다호흡의효과는짧아서약 4~6시간동안지속되며, 이로인한뇌혈관수축및뇌혈류의지속적인감소는결국위험할수있다. 치료적과다호흡은동맥내이산화탄소분압이 30~35 mmhg 가유지되도록제한되어야하며, 이수준의압력은뇌허혈의위험없이뇌압감소의효과를나타낼수있다. 지속적과다호흡은더이상기본적인뇌압상승치료에사용되지않지만, 일시적인과다호흡은비록임상적으로증명되지는않았지만급성기뇌압상승의치료에다른방법들과함께널리사용되고있으며, 이는뇌압상승에대한보조적이고일시적인치료로사용되어야한다. 보조환기의제거및발관 (Extubation) 기도내관발관은환자가스스로기도를유지하고, 기도내분비물을제거할수있으며, 자발적인환기가가능할때고려할수있다. 특히저산소증이나혈압의불안정성이없는상태에서최소한의 PEEP을유지할수있는경우에고려할수있으며, 최소한의환기보조상태에서편안하게숨을쉴수있는상태 ( 예를들면 5 cm H 2 O의압력보조요법 ) 에서발관이가능하다. 22 발관전기관내관커프의공기를빼내어기관내관주변의공기흐름을확인하고후두부종의유무를확인한다. 발관후에는집중적인모니터링을시행하여최소발관후수시간동안은금식을하도록한다. S12
Airway and Mechanical Ventilation YH Hwang 많은환자들에있어발관전에일정시간의보조환기의제거가필요할수있으며, 일부에서는매우오랜기간이소요되어, 종종기계환기에의존하여발관이힘든상황이되기도한다. 보조환기제거에필요한많은기준과지표들이임상적예측을위해연구되어왔다. 근신경계및수술후환자들에있어, 음흡입력 (negative inspiratory force) 및폐활량이호흡기능을평가하는데유용할수있으나, 이러한각각의값들은임상적으로불충분할수있다. 따라서다변수를이용한방법이좀더유용하게사용할수있으며, 이중 rapid shallow breathing index(rsbi=rr/v T ratio) 가가장유용하게사용될수있어, 환기보조를제거한상태에서 RSBI 값이 105 이하인경우임상적으로보조환기제거의기준이될수있으나, 이기준이단독으로사용되어서는안된다. 23 환기능및화학민감성 (chemosensitivity) 이신경계손상후호흡기능부전이있는환자에서가장먼저회복되는기능으로, 기계환기시조절모드에서보조모드로의이행을가능케한다. 고이산화탄소증에대한환기반응은의식저하가있을경우, 낮보다는밤에환자는고이산화탄소증에빠지게된다. 따라서조절모드기계환기는밤에필요하며, 보조모드기계환기는주로낮에필요하다. 일반적으로조절모드에서압력보조요법으로바꾼후보조환기제거를고려할수있으며, SIMV 모드에서압력보조요법으로바꾼후에도가능하다. 호흡근의마비는환기능및화학민감성이회복된후대개회복되며, 자발환기를유지하기위해조절및훈련이필요하다. 이러한경우압력보조기계환기가가장이상적인방법이다. 24 흡입속도 (inspiratory flow) 는용량에제한받지않아, 일회호흡용적은흡입력및기계환기에의해보조되는흡입압력에의해좌우된다. 만약흡입압력이불충분하다면환자는점점빠른호흡을통해낮은일회호흡용적에도불구하고분당환기량을일정하게유지하려한다. 만약분당호흡회수가작고큰일회호흡용적을가지고있다면흡기압력을서서히낮추어도잘순응할수있어호흡회수가증가할때까지흡기압력을줄일수있다. 회복이불가능한뇌병증을가진환자에서는기관절제술을시행하여보조환기의의존을줄일수있다. REFERENCES 1. Esteban A, and the Mechanical Ventilation International Study Group. How is mechanical employed in the intensive care unit? Am J Respir Crit Care Med 2000;161:1450-8. 2. Adnet F, Baud F. Relation between Glasgow Coma Scale and aspiration pneumonia. Lancet 1996;348:123-4. 3. Nunn JF. Applied Respiratory Physiology, 3rd ed. Boston: Butterworths. 1987. 4. Heffner JE. Airway management in the critically ill patient. Crit Care Clin 1990;6:533-50. 5. Benumof JL. Laryngeal mask airway and the ASA difficult airway algorithm. Anesthesiology 1996;84:686-99. 6. Foley LJ, Ochroch EA. Bridges to establish an emergency airway and alternative intubating techniques. Crit Care Clin 2000;16:429-44. 7. Ferson DZ. Laryngeal mask airway: preanesthetic evaluation and insertion technique in adults. Int Anesthesiol Clin 1998;36:29-45. 8. Brain AI, Verghese C, Addy EV, Kapila A, Brimacombe J. The intubating laryngeal mask. II: A preliminary clinical report of a new means of intubating the trachea. Br J Anaesth 1997;79:704-9. 9. Tobin MJ. Advances in mechanical. N Engl J Med 2001; 344:1986-96. 10. Toung TJ, Aizawa H, Traystman RJ. Effects of positive end-expiratory pressure on cerebral venous pressure with head elevation in dogs. J Appl Physiol 2000;88:655-61. 11. Lodrini S, Montolivo M, Pluchino F, Borroni V. Positive end-expiratory pressure in supine and sitting positions: its effects on intrathoracic and intracranial pressure. Neurosurgery 1989;24:873-7. 12. O Brien MJ, Van Eykern LA, Oetomo SB, Van Vught HAJ. Transcutaneous respiratory electromyographic monitoring. Crit Care Med 1987; 15:294-99. 13. Stirt JA, Grosslight KR, Bedford RF, Vollmer D. Defasciculation with metocurine prevents succinylcholine-induced increases in intracranial pressure. Anesthesiology 1987;67:50-3. 14. Lu K, Lee TC, Liang CL, Chen HJ. Delayed apnea in patients with mid- to lower cervical spinal cord injury. Spine 2000;25:1332-8. 15. Stone WA, Beach TP, Hamburg W. Succinylcholine danger in the spinal cord injured patient. Anesthesiology 1970;32:161-4. 16. Chevrolet JC, Deleamont P. Repeated vital capacity measurements as predictive parameters for mechanical need and weaning success in Guillain-Barre syndrome. Am Rev Respir Dis 1991;144:814-8. 17. Lawn ND, Dade DF, Henderson RD, Wolter TD, Wijdicks EFM. Anticipating mechanical in Guillain-Barre syndrome. Arch Neurol 2001;58:893-8. 18. Maron MB, Holcomb PH, Dawson CA, Rickaby DA, Clough AV, Linehan JH. Edema development and recovery in neurogenic pulmonary edema. J Appl Physiol 1994;77:1155-63. 19. Plummer AL, Gracey DL. Consensus conference on artificial airways in patients receiving mechanical. Chest 1989;96:178-80. 20. Heffner JE, Casey K, Hoffman C. Care of the mechanically ventilated patient with a tracheostomy. In Tobin MJ, ed. Principles and Practice of Mechanical Ventilation. New York: McGraw-Hill. 1994:749-74. 21. Bendo AA, Luba K. Recent changes in the management of intracranial hypertension. Int Anesthesiol Clin 2000;38:69-85. 22. Hendra KP, Celli BR. Weaning from mechanical. Int Anesthesiol Clin 1999;37:127-43. 23. Yang K, Tobin MJ. A prospective study of the indexes predicting outcome of trials of weaning from mechanical. N Engl J Med 1991;324-445. 24. Brochard L, Rauss A, Benito S, Conti G, Mancebo J, Rekik N et al. Comparison of three methods of gradual withdrawal from ventilatory support during weaning from mechanical [see comments]. Am J Respir Crit Care Med 1994;150:896-903. S13