기계환기시 압력유발법과 유량유발법 차이에 의한 부가적 호흡일의 비교

Comparison of Imposed Work of Breathing Between Pressure-Triggered and Flow-Triggered Ventilation During Mechanical Ventilation

연구배경 : 부가적 호흡일(imposed work of breathing)은 기계환기치료로부터의 이탈 성공에 영향을 미치는 중요한 인자가 되며 환기유발의 방식과 그 민감도는 부가적호흡일을 결정하는 요소 중의 하나이다. 최근 몇가지 인공호흡기에서 유량유발법을 채택하고 있으며 이 방법은 부가적 호흡일이 기존의 압력유발법에 비하여 있으나 환자를 대상으로 부가적 측정 비교한 연구는 없었다. 이에 본 연구는 압력유발법과 유량유발법에서의 부가적 호흡일 그리고 총 호흡일에 대한 부가적 호흡일의 비율을 조사하고자 본 연구를 시행하였다. 또한 각 유발방법에서 만감도를 달리하여 (유량유발 ; 0.7 L/min 대비 2.0 L/mm 및 압력유발 $-1\;cmH_2O$ 대비 $-2\;cmH_2O$) 부가적 호흡일에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 방 법 : 기저질환이 안정되고 CPAP $3\;cmH_2O$ 상태에서 호흡이 안정된 환자 12명(평균연령 $64.8{\pm}4.2$세)을 대상으로 하여 CP-100 pulmonary monitor를 이용하여 총 호흡일과 부가적 호흡일, Pressure Time product 및 호흡역학지수들을 측정하였다. 부가적호흡일을 측정하기 위해 Hi-Lo Jet tracheal tube를 이용하여 기도하부 압력을 조사하였다. 각 유발방법은 무작위로 적용하였다. 결 과 : 부가적 호흡일은 유량유발 0.7 L/min에서 압력유발 $-2\;cmH_2O$에 비해 37.5% 감소를 보였고 압력유발 $-1\;cmH_2O$에서의 평균 부가적 호흡일도 $-2\;cmH_2O$에서의 평균값에 비해 14%의 감소를 보여 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 그러나 유량유발 0.7 L/min과 2 L/min 및 압력유발 $-1\;cmH_2O$에서의 부가적 호흡일은 차이가 없었다. Pressure Time Product(PTP)도 유량유발 0.7 L/min 및 압력유발 $-1\;cmH_2O$에서 압력유발 $-2\;cmH_2O$에 비해 유의한 감소를 보여 부가적 호흡일의 결과와 일치하였다. 총 호흡일에 부가적 호흡일의 비율 및 생리적 호흡일 그리고 부가적 호흡일의 비율 및 생리적 호흡일 그리고 분당 호흡수, 평균기도저항, 최고 흡기유량, 폐유순도 및 $P_{0.1}$등은 각 유발단계에서 의미있는 차이를 보이지 않았다 결 론 : 기계호흡을 하는 환자에서 총 호흡일에 대한 부가적 호흡일의 비율은 환자마다 다양하였고 민감도가 높은 유량유발법은 일반적인 압력유발법에 비해 부가적 호흡일을 줄이는데 효과적이며 같은 압력 유발법에서도 유발 민감도를 높이는 것이 부가적 호흡일의 감소에 도움이 될 것으로 사료된다.

Background : The level of imposed work of breathing (WOB) is important for patient-ventilator synchrony and during weaning from mechanical ventilation. Triggering methods and the sensitivity of demand system are important determining factors of the imposed WOB. Flow triggering method is available on several modern ventilator and is believed to impose less work to a patient-triggered breath than pressure triggering method. We intended to compare the level of imposed WOB on two different methods of triggering and also at different levels of sensitivities on each triggering method (0.7 L/min vs 2.0 L/min on flow triggering ; $-1\;cmH_2O$ vs $-2cm\;H_2O$ on pressure triggering). Methods : The subjects were 12 patients ($64.8{\pm}4.2\;yrs$) on mechanical ventilation and were stable in respiratory pattern on CPAP $3\;cmH_2O$. Four different triggering sensitivities were applied at random order. For determination of imposed WOB, tracheal end pressure was measured through the monitoring lumen of Hi-Lo Jet tracheal tube (Mallincrodt, New York, USA) using pneumotachograph/pressure transducer (CP-100 pulmonary monitor, Bicore, Irvine, CA, USA). Other data of respiratory mechanics were also obtained by CP-100 pulmonary monitor. Results : The imposed WOB was decreased by 37.5% during 0.7 L/min on flow triggering compared to $-2\;cmH_2O$ on pressure triggering and also decreased by 14% during $-1\;cmH_2O$ compared to $-2\;cmH_2O$ on pressure triggering (p < 0.05 in each). The PTP(Pressure Time Product) was also decreased significantly during 0.7 L/min on flow triggering and $-1\;cmH_2O$ on pressure triggering compared to $-2\;cmH_2O$ on pressure triggering (p < 0.05 in each). The proportions of imposed WOB in total WOB were ranged from 37% to 85% and no significant changes among different methods and sensitivities. The physiologic WOB showed no significant changes among different triggering methods and sensitivities. Conclusion : To reduce the imposed WOB, flow triggering with sensitivity of 0.7 L/min would be better method than pressure triggering with sensitivity of $-2\;cm\;H_2O$.