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1. 호흡 지원 기기
1.1. 고유량 비강 캐뉼라(HFNC)
1.1.1. 정의 및 특징
고유량 비강 캐뉼라(HFNC)는 가온/가습된 흡입분율(FiO2 21-100%)의 산소를 최대 60L/min의 유속으로 전달하는 형태의 비침습적 호흡보조요법이다. HFNC는 낮은 유량의 산소공급 시스템(low flow system)과 달리 기계에서 공급되는 유량이 환자의 흡기 요구량보다 크기 때문에, 실제 적용되는 흡입산소분율(FiO2)이 일정하게 유지될 수 있다는 특징이 있다. 이를 통해 호흡곤란이 있는 환자에서도 안정적으로 산소를 공급할 수 있다.
1.1.2. 생리학적 효과
HFNC(고유량 비강 캐뉼라)의 생리학적 효과는 다음과 같다.
첫째, 해부학적 사강 세출 효과이다. HFNC는 비인두의 해부학적 사강에 축적된 이산화탄소를 씻어내는 효과가 있다. 이로 인해 이산화탄소 농도가 감소되어 환기 동안의 흉강과 복부 동조율이 개선되고 산소 전달력이 향상될 수 있다. 따라서 HFNC 사용 시 다른 산소 전달 시스템에 비해 분당 환기량 중 더 많은 부분이 폐포 가스 교환을 할 수 있게 된다.
둘째, 호기말양압(PEEP) 효과이다. HFNC의 높은 유량으로 인해 호기 기류에 저항이 발생하여 기도압이 높아질 수 있다. 이로써 PEEP 효과가 나타나게 되며, 유량 35L/min 이상에서는 약 3cmH2O 정도의 양압 효과로 기도의 저항성을 줄이고 사강을 감소시킬 수 있다.
셋째, 흡입산소농도(FiO2) 개선 효과이다. HFNC를 사용할 경우 저유량 산소 시스템보다 환자에게 전달되는 가스 유량을 훨씬 높게 전달할 수 있다. 이에 따라 주변 실내 공기 유입을 최소화하여 정확한 산소 공급이 가능해진다. 또한 유속 증가는 호흡수를 낮추고 일회 호흡량을 증가시켜 전반적인 호흡 패턴을 개선하는 것으로 확인되었다.
넷째, 가온과 가습 효과이다. HFNC 시스템은 기존의 산소 공급 시스템에 비해 환자에게 가장 적절한 온도와 습도로 산소를 공급할 수 있다. 습도를 증가시킴으로써 점막 수분 함량이 늘어나 분비물 제거를 돕고 잠재적으로 호흡일을 감소시킬 수 있다. 또한 기도를 촉촉하게 유지하여 기도 건조와 관련된 상피 손상을 방지한다.
1.1.3. 임상적 적용
HFNC (고유량 비강 캐뉼라)는 다양한 임상적 적용이 가능한 장치이다. 첫째, 급성 저산소혈증 호흡부전(제1형 호흡부전)에 사용될 수 있다. 기본 대기 상태에서 동맥혈산소분압이 60mmHg 미만인 경우로, 산소를 공급해도 저산소혈증이 개선되지 않는 상태를 말한다. HFNC는 양압을 이용한 인공호흡기 치료가 필요한 이러한 경우에 사용할 수 있다"".
둘째, HFNC는 급성 고탄산혈증 호흡부전(제2형 호흡부전)에도 응용될 수 있다. 이는 폐포 저환기로 인해 이산화탄소가 배출되지 않아 발생하는 호흡부전으로, COPD 환자나 중추신경계 질환자에게 자주 나타난다. HFNC는 이러한 환자들의 호흡 개선에 도움을 줄 수 있다""."
마지막으로, HFNC는 기존의 저유량 산소공급 방식으로는 호흡수가 빨라지는 환자들에게 유용하게 사용될 수 있다. 호흡수가 증가하는 이유는 저산소혈증이나 고이산화탄소혈증으로 인한 것으로, 이로 인해 호흡성 알칼리증이 발생하여 조직의 산소 공급이 감소하고 폐 기능이 저하될 수 있다. HFNC는 이러한 환자들의 안정적인 호흡 유지에 도움을 줄 수 있다""."
종합해보면, HFNC는 다양한 호흡부전 상황에서 효과적으로 적용될 수 있는 비침습적 호흡보조요법이라고 할 수 있다. 특히 기존의 저유량 산소 공급 방식으로는 해결되지 않는 호흡 부전 증상을 개선하는데 유용하게 사용될 수 있다""."
1.2. 기계적 환기
1.2.1. 개요
기계적 환기는 인공호흡기를 사용하여 환자의 폐로 흡입산소농도(fraction of inspired oxygen, FiO₂) 21% 이상의 산소가 포함된 공기를 보내주는 방법이다. 이를 통해 환자의 호흡기능이 회복될 때까지 또는 인공호흡기 제거 결정 전까지 환자를 지지해주는 것이다. 기계적 환기의 적응증은 무호흡 또는 호흡불능, 기도보호 불능 임박, 급성 호흡부전, 중증의 저산소증 등이다. 기계적 환기는 환자의 부족한 호흡 기능을 보완해주어 호흡 유지와 가스 교환을 개선시킬 수 있다는 장점이 있다.
1.2.2. 환기 모드
1.2.2.1. 보조적 조절 환기
보조적 조절 기계 환기(assist-control mechanical ventilation, AC)는 환자에게 미...
