급성 환기부전과 산소화부전에서 비침습적 환기법의 비교

Use of Noninvasive Mechanical Ventilation in Acute Hypercapnic versus Hypoxic Respiratory Failure

연구배경: 기존의 양압환기법은 기관내관이나 기관절개술을 통해서만 시행되어 왔으나 최근 이러한 인공기도에 의한 기도합병증을 피하기 위한 방법으로 안연 또는 코마스크를 환자~인공환기기 사이의 매체로 이용하는 비침습적 환기법 (noninvasive positive pressure ventilation, 이하 NIV라 함)이 시도되고 있다. 이에 저자 등응 급성호흡부전 환자들에서 NIV의 적용 가능성, 치료성공율 및 치료성공과 연관된 지표를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 대상응 급성 환기부전 (acute vemilarory failure, 이하 VF : $PaCO_2$ > 43 mrn Hg & pH < 7.35)이나 급성 산소화호흡부전 (acure oxygenarion failure, 이하 OF : $PaO_2/FIO_2$ < 300 mrn Hg & $pH{\geq}7.35$)으로 기계호흡이 필요했던 환자 106 예 중 NIV 시도가 가능한 환자 26명이었으며, 총 VF 19예 중 11 예 (57.9%) (남 : 여 =7 : 4, $55.4{\pm}14.6$세), 총 OF 87예 중 15 예 (17.2%) (남 : 여 =12 : 3, $50.6{\pm}15.6$세)에서 NIV 시도가 가능하였다. 결과: 1. 기관내삽관 없이 NIV로 기계호흡 이탈까지 성공한 환자는 VF에서 81.8% (9/11), OF에서 40%(6/15)였다. NIV 의 합병증은 코부위 피부괴사와 가스성 위장 팽대 각 1예씩 이었다. 2. 환기부전 환자의 NIV 성공 예 에서 분당호흡 수는 기저치에 비해 NIV 시작 12시간 후(각각 $34{\pm}9$회, $26{\pm}6$회, p=0.045)에 유의한 감소를 보였다. $PaCO_2$와 pH는 모두 기저치에 비해 NIV 시작 24시간 후($PaCO_2$ 각각 $87.3{\pm}20.6$, $81.2{\pm}9.1$ mm Hg, p < 0.05, pH 각각 $7.26{\pm}0.04$, $7.32{\pm}0.02$, p < 0.05)에 유의한 호전을 보였다. 3. 산소화부전에서 NIV가 성공한 6 예와 실패한 9 예에서 $PaCO_2$는 NIV 시작전 (각각 $59.8{\pm}9.2$, $76.0{\pm}22.8$ mm Hg), NIV 시작 후 30분 (각각 $121.5{\pm}20.2$, $99.6{\pm}35.8$ mm Hg,), 6시간 (각각 $100.0{\pm}26.4$, $76.2{\pm}22.3$ mm Hg) 및 12시간 ($88.7{\pm}28.7$, $74.3{\pm}16.7$ mm Hg)에 서로 유의한 차이가 없었으나 (모두 p > 0.05), $PaO_2/FIO_2$ 비는 NIV 성공 예에서는 각각 $120.0{\pm}19.6$, $218.9{\pm}98.3$, $191.3{\pm}55.2$ 및 $232.8{\pm}17.6$ mm Hg (p=0.0211)로 상승한 반면, 실패 예에서는 $127.9{\pm}63.0$, $116.8{\pm}24.4$, $100.6{\pm}34.6$ 및 $129.8{\pm}50.3$ mm Hg (p=0.5319)로 유의한 상승이 관찰되지 않았다. 결론: 비침습적 환기법은 급성 환기부전군에서 급성 산소화부전에 비해 적용성과 성공율이 높으며, 환기부전의 NIV 성공 예에서는 분당호흡수의 감소가 선행하고 $PaO_2$와 pH의 호전이 뒤따랐고 산소화부전에서는 NIV 시작 30분 후의 $PaO_2/FIO_2$ 비가 성공적 NIV 적용 여부의 한 예측 지표가 될 수 있을 것으로 사료되었다.

Background : We prospectively evaluated the applicability and effect of noninvasive ventilation (NIV) in acute respiratory failure and tried to find out the parameters that could predict successful application of NIV. Methods : Twenty-six out of 106 patients with either acute ventilatory failure (VF: $PaCO_2$ > 43 mm Hg with pH < 7.35) or oxygenation failure (OF: $PaO_2/AO_2$ < 300 mm Hg with $pH{\geq}7.35$) requiring mechanical ventilation were managed by NIV (CPAP + pressure suppon, or BiPAP) with face mask. Eleven out of 19 cases with VF (57.9%) (M : F=7 : $55.4{\pm}14.6$ yrs) and 15 out of 87 cases with OF (17.2%) (M : F=12 : 3, $50.6{\pm}15.6$ yrs) were s uilable for NIY. Respiratory rates, arterial blood gases and success rate of NIV were analyzed in each group. Results: 81.8% (9/11) of YF and 40% (6/15) of OF were successfully managed on NIV and were weruled from mechanical ventilator without resorting to endotracheal intubation. Complications were noted in 2 cases (nasal skin necrosis 1, gaseous gastric distension 1). In NIV for ventilatory failure, the respiration rate was significantly decreased at 12 hour of NIV ($34{\pm}9$ /min pre-NIV, $26{\pm}6$ /min at 12 hour of NIV, p=0.045), while $PaCO_2$ ($87.3{\pm}20.6$ mm Hg pre-NIV, $81.2{\pm}9.1$ mm Hg at 24 hour of NIV) and pH ($7.26{\pm}0.04$, $7.32{\pm}0.02$, respectively, p <0.05) were both significantly decreased at 24 hour of NIV In NIV for oxygenation failure, $PaCO_2$ were not different between the successful and the failed cases at pre-NIV and till 12 hours after NIV. The $PaO_2/FIO_2$ ratio, however, significantly improved at 0.5 hour of NIV in successful cases and were maintained at around 200 mm Hg (n=6 : at baseline, 0.5h, 6h, 12h : $120.0{\pm}19.6$, $218.9{\pm}98.3$, $191.3{\pm}55.2$, $232.8{\pm}17.6$ mm Hg, respectively, p=0.0211), but it did not rise in the failed cases (n=9 : $127.9{\pm}63.0$, $116.8{\pm}24.4$, $100.6{\pm}34.6$, $129.8{\pm}50.3$ mm Hg, respectively, p=0.5319). Conclusion : From the above results we conclude that NIV is effective for hypercapnic respiratory failure and its success was heralded by reduction of respiration rale before the reduction in $PaCO_2$ level. In hypoxic respiratory failure, NIV is much less effective, and the immediate improvement of $PaO_2/FIO_2$ ratio at 0.5h after application is thought to be a predictor of successful NIV.