본문내용
1. 인공호흡기 정의
1.1. 기계환기(Mechanical ventilation) 개념
기계환기(Mechanical ventilation)는 산소가 풍부한 공기를 기계적으로 환자의 폐 내로 이동시키는 과정이다. 환자가 독립적으로 자발호흡을 시작하는 능력이 생길 때까지 이에 대한 지지 간호가 필요하다.
기계환기는 폐내 가스교환을 향상시키고, 산소화의 개선, 이산화탄소 배출, 호흡일을 줄여 호흡근육 피로를 방지하거나 피로에서 회복시키며 폐 손상을 최소화하고 손상된 폐의 회복을 도모하는 것을 목적으로 한다. 또한 폐포 환기의 조절, pH와 PaCO2의 조절, 산소화 향상, work of breathing 감소, 인공호흡 부작용의 최소화 등을 도모한다.
기계환기의 적응증은 무호흡, 급성 환기부전, 심한 저산소혈증 등이다. 기계환기는 양압을 적용하여 환기를 시키는 방식이다. 기계환기를 처음 개발하였을 당시에는 음압을 적용했지만, 최근에는 양압을 적용하고 있다. 정상호흡은 흉강 안에 음압을 형성하여 이루어지므로 양압환기로 허파꽈리에 과한 유량이 들어가면 폐 조직이 손상될 수 있다. 따라서 침습적 기계환기는 가능한 한 빨리 제거하는 것이 원칙이다.
1.2. 침습적 인공호흡기와 비침습적 인공호흡기
침습적 인공호흡기와 비침습적 인공호흡기는 호흡 보조 방식에 따라 구분된다.
침습적 인공호흡기는 환자의 기도에 직접 튜브를 삽입하여 양압을 가하는 방식이다. 이는 기관 내 삽관이나 기관절개술을 통해 실시된다. 이러한 침습적 방법은 환자의 자발호흡 능력이 저하된 경우에 사용되며, 산소화 개선, 이산화탄소 배출, 호흡일 감소 등의 목적으로 적용된다. 하지만 기도 손상, 폐렴 등의 부작용이 발생할 수 있어 가능한 빨리 이탈해야 한다.
반면 비침습적 인공호흡기는 마스크나 코 마스크를 통해 양압을 제공하여 호흡을 보조하는 방식이다. 의식이 있는 환자에게 적용되며 기관 삽관이나 기관절개술이 필요하지 않아 합병증 발생 위험이 낮다. 비침습적 인공호흡기의 종류에는 Infant Flow ® SiPAP system, B-CPAP(Bubble Continuous Positive Airway Pressure), HFNC(High Flow Nasal Cannula) 등이 있다. 이러한 방식은 환자의 자발 호흡을 보존하고 폐 손상을 예방할 수 있어 질병 초기부터 사용되거나 침습적 인공호흡기에서 이탈 시 적용된다.""
1.3. 양압환기와 음압환기
정상 호흡은 흉강 안에 음압이 형성되어 이루어지지만, 기계 환기 시에는 양압을 적용하여 환기를 유도한다. 양압환기는 기계적으로 공기를 폐로 주입하여 환기를 도와주는 방식이다. 이는 환자의 호흡 노력을 감소시키고 폐의 용적을 증가시켜 가스교환을 개선할 수 있다. 다만 폐조직에 과도한 양압이 가해지면 폐손상이 발생할 수 있으므로 주의가 필요하다. 반면 음압환기는 흉강 내에 음압을 형성하여 공기를 폐로 유도하는 방식이다. 이는 상대적으로 폐에 가해지는 압력이 낮아 폐손상의 위험이 적지만, 기계적 장치가 복잡하고 환자의 호흡 노력이 필요하다는 제한점이 있다. 최근에는 양압환기가 주로 사용되고 있으며, 필요에 따라 음압환기 방식도 활용될 수 있다.
2. 침습적 인공호흡기 적응증
2.1. 저산소성 호흡부전
저산소성 호흡부전은 피가 충분한 산소를 공급받지 못해 발생하는 호흡 기능의 장애이다. 이는 폐 내 가스교환 능력의 저하로 인해 일어나며, 가장 심각한 호흡 부전 상태라 할 수 있다.
저산소성 호흡부전이 발생하면 동맥혈 산소 분압(PaO2)이 낮아지고 산소포화도(SaO2)가 감소하게 된다. 이러한 상태가 지속되면 조직 저산소증이 유발되어 세포 대사가 저하되고 결과적으로는 장기 부전이 초래될 수 있다. 따라서 저산소성 호흡부전의 경우 즉각적인 치료가 필요하다.
저산소성 호흡부전의 주요 원인으로는 폐 실질의 손상, 폐 혈류 장애, 폐환기-관류 불균형 등이 있다. 구체적으로는 폐렴, 급성호흡곤란증후군(ARDS), 폐부종, 폐색전증 등의 폐질환, 심부전, 쇼크 등의 순환기 질환, 신경근 질환, 흉벽 질환 등이 원인이 될 수 있다.
이러한 저산소성 호흡부전 환자에게 침습적 인공호흡기를 적용하는 주요 적응증은 다음과 같다. 첫째, 산소화 개선이 필요한 경우로, 산소 포화도가 90% 이하이고 FiO2가 60% 이상이어도 개선되지 않는 경우이다. 둘째, 이산화탄소 배출이 필요한 경우로, 동맥혈 이산화탄소 분압이 50mmHg 이상이고 pH가 7.30 이하인 경우이다. 셋째, 호흡근 부전으로 인해 자발호흡이 어려운 경우이다.
이와 같이 저산소성 호흡부전 환자에게 침습적 인공호흡기 적용을 통해 폐포 환기를 향상시키고 산소화와 이산화탄소 배출을 개선하며, 호흡근의 부담을 줄여줌으로써 손상된 폐의 회복을 돕는다.
2.2. 산염기 불균형
산염기 불균형이란 pH 수치가 정상범위를 벗어난 상태를 의미한다. 산-염기 불균형이 발생하면 인공호흡기 적용이 필요할 수 있다.
산-염기 불균형 중 하나인 호흡성 산증은 PaCO2가 50mmHg 이상, pH가 7.30 이하인 경우를 말한다. 호흡성 산증은 폐질환, 신경근 질환, 흉벽 질환 등으로 인해 자발호흡이 저하되어 발생할 수 있다. 이 경우 인공호흡기를 적용하여 적절한 환기를 유지함으로써 pH와 PaCO2를 정상화시킬 수 있다.
또 다른 산-염기 불균형인 대사성 산증은 HCO3- 수치가 정상범위보다 낮은 경우를 말한다. 이는 당뇨병성 케톤산증, 유산산증 등의 원인으로 발생할 수 있다. 이러한 경우에도 인공호흡기를 적용하여 환기를 개선하고 동시에 원인 질환에 대한 치료를 시행한다.
반면 대사성 알칼리증은 HCO3- 수치가 높은 경우로, 과도한 염기 섭취나 구토, 이뇨제 남용 등이 원인이 될 수 있다. 이 경우에는 환기량을 줄여 PaCO2를 높임으로써 pH를 정상화시키는 전략이 필요하다.
따라서 인공호흡기 적용이 필요한 산-염기 불균형 환자에서는 ABGA 결과를 면밀히 모니터링하고, 각 환자의 특성에 맞는 적절한 인공호흡기 모드와 설정값을 선정하여 환기 및 산소화를 개선해야 한다. 동시에 원인 질환에 대한 적극적인 치료가 병행되어야 한다.
2.3. 자발호흡 없는 경우
자발호흡 없는 경우는 신경근 약화나 심폐기능 부전으로 인한 무호흡 상태 등에서 나타나게 된다. 이러한 경우에는 전신마취나 마약 과다 복용과 같이 자발호흡이 없는 상황에서 기관내삽관을 통해 기계적 환기로 호흡근의 작용을 대신해 주어야 한다.""무호흡은 호흡 중추의 기능 저하, 호흡근육의 기능 저하, 호흡 기전의 차단 등으로 인해 발생할 수 있다. 신경근 질환이나 중추신경계 질환, 심혈관계 질환 등이 원인이 될 수 있다. 예를 들어 길랑-바레 증후군, 중증 근무력증과 같은 신경근 질환이나 뇌졸중, 뇌종양 등의 중추신경계 질환, 심근경색이나 울혈성 심부전과 같은 심혈관계 질환에서 자발호흡 능력이 저하될 수 있다.""
이러한 상황에서 기관내삽관이나 기관절개술을 통해 기계적 환기를 적용하게 된다. 기계적 환기는 폐포 내 가스 교환을 향상시키고, 산소화를 개선하며, 이산화탄소 배출을 돕고, 호흡근 피로를 방지하여 손상된 폐의 회복을 도모할 수 있다. 또한 환기량과 환기 압력을 조절함으로써 pH, PaCO2와 같은 가스 지표를 정상화할 수 있다.""
기계 환기를 적용할 때에는 환자의 임상 상태와 동맥혈 가스 분석 결과를 고려하여 적절한 모드와 환기 설정을 선택해야 한다. 무호흡 환자에게는 일반적으로 CMV (Controlled Mandatory Ventilation) 모드를 적용하여 강제 환기를 실시한다. CMV 모드에서는 환자의 자발 호흡과 상관없이 의료진이 설정한 호흡수와 일회 호흡량으로 강제 환기가 이루어진다.""
이와 같이 기계적 환기 적용은 자발호흡이 불가능한 환자에게 생명을 유지하고 폐 손상을 최소화하는데 중요한 역할을 한다. 하지만 장기간 기계 환기에 의존하게 되면 인공호흡기 관련 합병증이 발생할 수 있으므로, 환자의 상태가 호전되면 신속한 이탈이 필요하다.""
2.4. 폐질환
폐질환으로 인한 호흡부전의 경우, 기계적 환기가 필요할 수 있다. 중증 폐렴, 급성호흡부전, 폐포 출혈, 중심기도 폐쇄, 심한 천식 발작 등에서 인공호흡기 적용이 필요하다.
폐질환 환자에서 인공호흡기 적용이 필요한 이유는 폐에 발생한 병적 변화로 인해 가스교환 능력이 저하되어 저산소증과 이산화탄소 저류가 발생하기 때문이다. 이로 인해 환자는 호흡곤란, 청색증, 피로감 등의 증상을 경험하게 된다. 이러한 경우 인공호흡기는 폐포 환기를 유지 및 개선시켜 산소화와 이산화탄소 배출을 향상시키고, 호흡근육의 피로를 줄여줄 수 있다.
또한 인공호흡기는 폐 손상을 최소화하고 폐의 회복을 도모하는데 도움이 된다. 폐질환으로 인한 호흡부전에서는 폐의 탄성도 저하와 기도저항 증가로 인해 호흡...
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17