The Effect of Positive end Expiratory pressure on the Pulmonary Capillary Pressure in Acute Lung Injury Patients

급성폐손상환자에서 호기말양압의 변화가 폐모세혈관압에 미치는 영향

Background : Positive end expiratory pressure (PEEP) ventilation is well established as an integral part of the management of patients with the acute lung injury. PEEP is a key element in the treatment of hypoxemia resulting from pulmonary edema. Pulmonary capillary pressure (Pcap) is the most important factor influencing lung edema formation, and an understanding of how Pcap is altered by variations of PEEP or pulmonary arterial occlusion pressure (PAOP) is important to improve the treatment of acute lung injury patients. This study was performed to evaluate the effects of PEEP on the pulmonary capillary pressure in acute lung injury patients. Methods : This was a prospective study of 11 acute lung injury patients. The effect of PEEP on pulmonary circulation at four different levels (0,4,8, and 12cm$H_2O$) was analyzed. Pcap was estimated visually at bed side with Swan Ganz catheters. The pulmonary vasculature was analyzed by calculating the pressure difference at the arterial and venous parts of the circulation. Results: As PEEP increased from 0 to 12 cm$H_2O$, the mean pulmonary arterial pressure (PAP) and Pcap increased respectively from $22.7{\pm}7.4$ to $25.3{\pm}7.3$ mmHg and $15.3{\pm}3.3$ to $17.8{\pm}3.2$ mmHg (p<0.05). Similarly, PAOP increased from $9.8{\pm}2.1$ to $12.8{\pm}2.1$ mmHg and the central venous pressure increased from $6.1{\pm}1.6$ to $9.3{\pm}2.3$ mmHg(p<0.05). However, the pressure gradient at the arterial (PAP-Pcap) and venous (Pcap-Pcwp) parts of pulmonary circulation remained unchanged at all evaluated PEEP levels. Conclusion : Although Pcap increased gradually with increased the pressure gradient at the arterial and venous part of the pulmonary vasculature remained unchanged at all evaluated PEEP levels in acute lung injury patients.

연구배경 : 급성폐손상 환자는 폐의 염증 및 투과성 증가로 폐부종을 보인다. 폐부종의 중요한 결정요인은 폐모세혈관압이며 호기말양압은 폐모세혈관에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 최근 폐동맥 풍선 도자를 이용한 임상적인 폐모세혈관압 측정법이 발전하여, 이를 이용 하면 폐동맥쐐기압 뿐만 아니라 폐모세혈관압 측정도 가능하게 되었다. 이에 급성폐손상 환자를 대상으로 폐동맥 풍선 도자로 폐동맥쐐기압 및 폐모세혈관압의 변화를 관찰하여 폐동맥쐐기압이 폐모세혈관압올 적절히 반영하는지 알아보고, 호기말양압의 변화가 폐모세혈관압에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 시행 하였다. 방법 : 급성폐손상으로 기계호흡을 받은 11명의 환자를 대상으로 하였다. 호기말 양압을 0cm$H_2O$에서 시작하여 15분 간격으로 4cm$H_2O$ 씩 증가시켜 12cm$H_2O$까지 변화를 주연서 정해진 PEEP값에서 폐동맥 풍선 도자를 이용한 폐모세혈관압 측정법을 사용하여 자료를 얻었다. 결과 : 호기말양압을 0cm$H_2O$부터 12cm$H_2O$까지 증가시킴에 따라 중심정맥압은 $6.1{\pm}1.6$에서 $9.3{\pm}2.3$mmHg까지 증가하였고, 평균폐동맥압도 $22.7{\pm}7.4$에서 $25.3{\pm}7.3$mmHg까지 증가하였다. 또한 폐동맥쐐기압은 $9.8{\pm}2.1$ 에서 $12.8{\pm}2.1$mmHg로 증가하였고, 폐모세혈관압도 $15.3{\pm}3.3$ 에서 $17.8{\pm}3.2$mmHg로 증가 하였다. 결론 : 급성폐손상 환자에서 폐동맥쐐기압이 폐모세혈관압을 반영하나 호기말양압을 사용하면 폐모세혈관압이 증가하는 것을 관찰하였다. 따라서 급성폐손상 환자의 수액요법에서 폐동맥쐐기압 뿐만 아니라 폐모세혈관압의 감시도 가치가 있을 것으로 기대된다.