Study for Diagnostic Efficacy of Minibronchoalveolar Lavage in the Detection of Etiologic Agents of Ventilator-associated Pneumonia in Patients Receiving Antibiotics

항생제를 사용하고 있었던 인공호흡기 연관 폐렴환자에서의 원인균 발견을 위한 소량 기관지폐포세척술의 진단적 효용성에 관한 연구

Background : Early diagnosis and proper antibiotic treatment are very important in the management of ventilator-associated pneumonia (VAP) because of its high mortality. Bronchoscopy with a protected specimen brush (PSB) has been considered the standard method to isolate the causative organisms of VAP. However, this method burdens consumer economically to purchase a PSB. Another useful method for the diagnosis of VAP is quantitative cultures of aspirated specimens through bronchoscopic bronchoalveolar lavage (BAL), for which the infusion of more than 120 m1 of saline has been recommended for adequate sampling of a pulmonary segment. However, occasionally it leads to deterioration of the patient's condition. We studied the diagnostic efficacy of minibronchoalveolar lavage (miniBAL), which retrieves only 25 ml of BAL fluid, in the isolation of causative organisms of VAP. Methods: We included 38 consecutive patients (41 cases) suspected of having VAP on the basis of clinical evidence, who had received antibiotics before the bronchoscopy. The two diagnostic techniques of PSB and miniBAL, which were performed one after another at the same pulmonary segment, 'were compared prospectively. The cut-off values for quantitative cultures to define causative bacteria of VAP were more than $10^3$ colony-forming units (cfu)/ml for PSB and more than $10^4$ cfu/ml for BAL. Results: The amount of instilled normal saline required to retrieve 25 ml of BAL fluid was $93{\pm}32 ml$ (mean${\pm}$SD). The detection rate of causative agents was 46.3% (19/41) with PSB and 43.9% (18/41) with miniBAL. The concordance rate of PSB and miniBAL in the bacterial culture was 85.4% (35/41). Although arterial blood oxygen saturation dropped significantly (p<0.05) during ($92{\pm}10%$) and 10 min after ($95{\pm}3%$) miniBAL compared with the baseline ($97{\pm}3%$), all except 3 cases were within normal ranges. The significantly elevated heart rate during ($l25{\pm}24$/min, p<0.05) miniBAL compared with the baseline ($1l1{\pm}22$/min) recovered again in 10 min after ($111{\pm}26$/min) miniBAL. Transient hypotension was developed during the procedure in two cases. The procedure was stopped in one case due to atrial flutter. Conclusion: MiniBAL is a safe and effective technique to detect the causative organisms of VAP.

배경: 인공호흡기 연관 폐렴(ventilator-associated pneumonia, 이하 VAP)의 원인균 동정의 표준적인 방법으로는 기관지내시경을 통한 검체보호솔질법(protected specimen brush, 이하 PSB)이 인정되고 있다. 그러나 PSB가 고가이고 국내의 경우 전량 수입에 의존하고 있어 보편적으로 사용하기 어렵다. VAP의 진단에는 PSB외에 기관지폐포세척술(bronchoalveolar lavage, 이하 BAL)이 흔히 이용되나 호흡부전으로 인공호흡기를 사용하는 환자에서 다량의 BAL을 시행하기 어렵고, 시술 후 환자 상태가 악화될 수도 있다. 이에 저자들은 기왕에 항생제를 투여 받고 있던 중 VAP가 발생한 환자들을 대상으로 바이러스를 포함한 원인균의 동정 검사에 필요한 최소한의 BAL검체(25 ml) 만 채취하는 소량의 BAL(이하 miniBAL)을 시행하여 동일한 부위에서 시행한 PSB에 의한 세균 배양 검사 성적과 비교함으로써 miniBAL 검사의 진단적 효용성을 알아보고자 하였다. 방법: 연구는 1997년 5월 1일부터 1998년 8월 31일까지 서울 중앙병원 성인 중환자실에서 항생제를 투여 받고 있던 중 연속적으로 VAP가 발생한 38명(41 예)의 환자를 대상으로 하였다. 환자들의 평균연령은 $61{\pm}14$세이었으며 남녀 비는 3.6:1 이었다. PSB는 단순 흉부사진상 병변이 심한 부위에서 시행하였고, 동일부위에서 miniBAL을 연속적으로 시행하였다. miniBAL은 생리식염수를 50 ml씩 투여하여 총 25 ml가 모일 때까지 세척을 반복하였다. VAP 원인균의 판정 기준은 PSB와 BAL을 통해 얻은 검체를 정량 배양법으로 배양한 뒤 PSB는 $10^3cfu/ml$ 이상, BAL은 $10^4cfu/ml$ 이상인 경우에 양성으로 판정하였다. 결과: 25 ml BAL을 얻기 위해 기관지 내시경을 통해 주입한 생리 식염수의 양은 평균 $93{\pm}32ml$ 였다. PSB의 경우에는 총 41예 중 19예(46.3%), miniBAL의 경우 18예(43.9%)에서 원인균이 검출되었다. PSB와 miniBAL은 41예 중에서 35예에서 일치하는 결과를 나타내어 진단 일치율은 85.4%였다. VAP가 호전된 환자는 39명 중에서 19명(48.7%)이었고 miniBAL과 PSB를 통해 원인균이 발견된 환자들(12/19 명, 63.2%)이 발견되지 않았던 환자들(7/20명, 35%)에 비해 VAP 호전율은 높았으나 두 군사이의 통계학적 차이는 없었다(P>0.2). 검사 전, 검사 중 그리고 검사 후의 분당 평균 심 박동수는 각각 $111{\pm}22$회, $125{\pm}24$회, $111{\pm}26$회이었으며 동맥혈 산소분압은 각각 $97{\pm}3%$, $92{\pm}10%$, $95{\pm}3%$ 이었다. 검사 전파 검사 중의 심 박동수는 유의하게 증가되었으나 (p<0.05) 검사 전과 검사 10분 후의 심 박동수는 차이가 없었다(p>0.5). 검사 전과 비교하여 검사 중과 (p<0.05) 검사 후의 (p<0.005) 동맥혈 산소포화도는 유의하게 저하되었으나 모두 정상범위 내에 있었다. 검사 시행 중 저혈압 2예, 동맥 산소 분압의 저하 3 예의 부작용이 있었으나 검사 종료후 곧 회복되었고, 심방조동(atrial flutter)으로 l예에서 검사가 중단되었으나 8일 후에 문제 없이 miniBAL이 시행되었다. 결론: MiniBAL 배양검사의 결과는 PSB에 의한 결과와 높은 일치율을 보이고 비교적 안전한 검사방법이므로 VAP 의 원인균 규명에 PSB와 고식적인 BAL을 대치할 수 있는 진단 방법으로 사료된다.