The Usefulness of Noninvasive Positive Pressure Ventilation as a New Weaning Method

새로운 이탈방법으로서 비침습적 양압환기법의 유용성

Background: Noninvasive positive pressure ventilation (NPPV) using facial or nasal mask have been widely used for several years in stable patients with chronic neuromuscular disease or central alveolar hypoventilation, and recently have been tried in patients with acute respiratory failure. In a few studies, NPPV was also used to rescue the patients with post-extubation respiratory failure. However, yet it has not been adopted as a weaning method in patients on long-term mechanical ventilation. So we performed this prospective clinical study to evaluate the usefulness of NPPV as a weaning method after removing endotracheal tube intentionally in patients on long-term mechanical ventilation. Method: Twelve patients who had been on invasive mechanical ventilation over 10 days were enrolled and 14 trials of NPPV were done. All had failed at least one weaning trial and showed ventilator dependence(pressure support requirement between 8-15cm $H_2O$, and PEEP requirement between 5-10cm $H_2O$), so tracheostomy was being considered. After removing the endotracheal tube, NPPV was applied using facial mask. Respiratory rate, arterial blood gas, pressure support level, and PEEP level were monitored just before intended extubation, at 30 minutes, 1 to 6, 6 to 12, 12 to 24 hours, 2nd day, and 3rd day following initiation of NPPV, and just before weaning from NPPV. The successful weaning was defined as spontaneous breathing off the ventilator for 48 hours or longer without respiratory distress. Results: The weaning through NPPV after intended extubation was successful in 7(50%) of 14 trials, and tracheostomy could be avoided in them. There were no differences in age, sex, APACHE III score, duration of invasive mechanical ventilation, baseline respiratory rate, $PaCO_2$ $PaO_2/FiO_2$, and ventilatory requirement(PS and PEEP) between the success and failure groups. In the success group, respiratory rate, pH, $PaCO_2$, and $PaO_2/FiO_2$ were not different between invasive MV and NPPV period. But in the failure group, pH decreased after 30 minutes of NPPV initiation compared with that of invasive MV($7.40\pm0.08$ vs. $7.34\pm0.06$, p<0.05). The causes of failure were worsening of ABG(n=3), retained tracheal secretion(n=2), mask intolerance(n=1), and flail chest(n=1). Conclusion: NPPV may be worth trying as a bridge method in weaning patients on long-term invasive mechanical ventilation.

연구배경: 비 혹은 안면마스크를 이용한 비침습적 양압호흡법(NPPV)은 안정된 만성호흡부전환자를 대상으로 사용되었으며, 최근 급성호흡부전환자를 대상으로도 시도되고 있다. 일부 연구에서 기계호흡이탈후 발생한 호흡부전에서 NPPV를 시도하여 기관내삽관을 피할 수 있음을 보고한바 있으나, 기계호흡이탈의 한 방법으로 시도된 예는 거의 없다. 본 연구자는 장기간 침습적 기계호흡중인 환자에서 의도적으로 ET를 제거한 후 NPPV틀 적용하여 새운 이탈방법으로서 효용성이 있는지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1회이상 이탈시도가 실패하였고, 압력보조 요구량이 8-15cm $H_2O$, PEEP 요구량이 5-10cm $H_2O$ 사이이며, 기계환기 시작 후 10일 이상 경과되어 기관절개술 시행을 고려중인 환자로서 NPPV 적응증을 만족시키는 12명(14회)을 대상으로 하였다. 기관내관 제거 후 안면마스크를 이용하여 NPPV를 시작하였다. NPPV 적용 직전, 적용후 30분, 1-6시간, 6-12시간, 12-24시간, 2일째, 3일째, 그리고 NPPV 이탈 직전에 분당호흡수, 동맥혈가스검사, 압력보조수준, 그리고 호기말양압 수준을 측정하였다. 이탈후 기계호흡없이 48시간 이상 자가호흡을 유지한 예를 성공군으로 정의하였다. 결 과: 의도적 ET 제거후 NPPV에 의한 기계호흡 이탈을 시도한 14예중 7예(50%)에서 이탈에 성공하여 기관절개를 피할 수 있었다. 양군에서 나이, 입원당일의 APACHE III 점수, 기관내삽관 기간, NPPV 시행직전의 분당호흡수, 동맥혈가스검사, $PaO_2/FiO_2$, 압력보조수준, 호기말양압 수준에 차이가 없었다. 성공군에서 NPPV 전후의 분당호흡수, 압력보조수준, 흡기말양압, 동맥혈가스소견 및 $PaO_2/FiO_2$가 차이 없었으나 실패군은 NPPV 후 30분에 동맥혈 pH가 유의하게 감소하였다($7.40\pm0.08$ vs. $7.34\pm0.06$, p<0.05). 이탈실패의 원인은 동맥혈가스검사소견 악화 3예, 기도내 분비물 축적 2예, 마스크 부적응 1예, 그리고 늑골골절에 의한 flail chest 1예이었다. 결 론: 비침습적 양압호흡법은 급성호흡부전에 의한 장기적 기계호흡 환자에서 새로운 기계호흡이탈 방법으로 기대된다.