The Combined Therapy of Inhaled Nitric Oxide and Prone Positioning Has an Additive Effect on Gas Exchange and Oxygen Transport in Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome

급성호흡곤란증후군 환자에서 복와위(prone position)와 산화질소흡입(nitric oxide inhalation) 병용 치료의 효과

Background and Objective : Although prone positioning has been reported to improve gas exchange, prone positioning alone does not seem to be sufficient to increase systemic oxygen transport in an acute lung injury. The objective of this study was to investigate whether the combined therapy of low dose nitric oxide (NO) inhalation and prone positioning has an additive effect on the oxygenation and hemodynamics in patients with severe ARDS. Patients and Methods : Twelve patients with ARDS were included. Prone positioning alone, later combined with nitric oxide inhalation (5~10 ppm) from the supine position (baseline) were performed with serial measurement of gas exchange, respiratory mechanics and hemodynamic at sequential time points. The patient was regarded as a responder to prone positioning if an increase in $PaO_2/FiO_2$ of more than 20 mm Hg at 30 min or 120 min intervals after prone positioning was observed compared to that of the baseline. The same criterion was applied during nitric oxide inhalation. Results : Eight patients (66.5%) responded to prone positioning and ten patients (83.3%) including the eight just mentioned responded to the addition of NO inhalation. The $AaDO_2$ level also decreased promptly with the combination of prone positioning and NO inhalation compared to that of prone positioning alone ($191{\pm}109$ mm Hg vs. $256{\pm}137$ mm Hg, P<0.05). Hemodynamic parameters and lung compliance did not change significantly during prone positioning only. Following the addition of NO inhalation to prone positioning, the mean pulmonary artery pressure and pulmonary artery occlusion pressure decreased and cardiac output, stroke volume and oxygen delivery increased (P < 0.05) compared to those of prone 120 min. Conclusion : These findings indicate that NO inhalation would provide additional improvement in oxygenation and oxygen transport to mechanically ventilated patients with ARDS who are in a prone position.

연구배경 : 급성호흡곤란증후군(ARDS) 환자의 폐 산소화를 개선시키기 위한 보조적 치료법인 복와위 자세에서의 인공환기는 대상 환자의 약 61%에서, 흡입 산화질소 투여는 60-80%에서 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 산소화 호전의 주된 기전은 복와위시는 이환이 심한 등쪽 폐의 환기 호전에 의한 단락 감소이며, 산화질소 투여 시는 이환부위로부터 정상 폐포로의 폐 혈류의 재분포에 의한 단락 감소안 것으로 알려져 있다. 그러므로 복와위와 산화질소의 병용 치료 시 산소화 개선에 상승 효과를 기대할 수 있으나 이에 관한 임상 연구는 없었다. 이에 저자들은 ARDS환자에서 두 치료의 병합이 가스 교환 및 혈류 역학에 미치는 영향을 관찰하였다. 방 법 : ARDS 환자 12명(연령 $56{\pm}12$ 세, 남 : 여=9 : 3)을 대상으로 앙와위에서 호흡 및 혈류역학적 지표를 측정한 후 복와위로 전환하였다. 복와위 30분과 2시간에 동일 지표들을 측정한 뒤 산화질소를 투여하고 (5-10 ppm), 이후 30분, 2 시간 및 산화질소 투여 중단 후 10분에 각각 동일 지표들을 재 측정하였다. 결 과 : 가스 교환 지표 : 복와위에서 산화질소 병용 치료시, 앙와위 및 복와위에서보다 $PaO_2/FiO_2$가 증가되었고(각각 p< 0.01) 폐동맥혈 산소분압차($AaDO_2$)는 감소하였다(각각 p<0.005). 호흡 역학적 지표 : 폐 탄성, 호흡기계 탄성, 기도 저항 및 흡기말 기도압은 치료 방법에 따른 차이가 없었다. 혈류 역학적 지표 : 복와위에서 산화질소 병용 치료시, 앙와위 및 복와위에서보다 심 박출량 및 조직산소전달량($DO_2$)이 증가되었으며(각 P< 0.05), 폐혈관 저항, 평균 폐동맥압 및 폐동맥쐐기압은 감소되었다(각 P< 0.05). 결 론 : 급성호흡곤란증후군 환자에서 복와위 및 산화질소 홉업의 병용 치료는 복와위 단독 치료에 비해 폐산소화 호전에 상승 작용이 있으며, 조직으로의 산소 전달량도 증가시키므로 급성호흡곤란증후군 환자의 보조적인 치료법으로써 유용할 것으로 사료되었다.