중증 성인의 기관기관 삽관을 위한 산소 마스크 및 비침습적 인공호흡을 위한 전산소 공급 기법

요약

우리는 응급 기관 삽관을 받는 중증 환자에서 산소 공급을 최적화하기 위해 산소 마스크와 비침습적 양압 환기를 사용하여 저산소증 위험을 줄이고 안전한 무호흡 시간을 연장하며 합병증을 최소화하는 근거 기반의 전산소 공급 전략을 제시합니다.

초록

전산소 공급은 중증 환자의 응급 기관기관 삽관 시 생명을 위협할 수 있는 저산소증 위험을 줄이기 위한 기도 관리의 중요한 단계입니다. 인공호흡과 삽관의 문제는 예측할 수 없기 때문에, 유도분 전 산소 공급을 최적화하여 환자 안전을 높이는 것이 필수적입니다. 삽관 전산소 공급 단계에서 환자는 폐포 질소를 대체하기 위해 흡입 산소(FiO₂)의 100% 비율을 공급받아 산소 저장량을 증가시키고, 동맥 산소 분압(PaO₂)을 투여하여 안전한 무호흡 시간을 연장합니다. 전산소화 전략은 주로 비침습적 환기(NIV)와 산소 마스크 두 가지 유형의 산소 전달 시스템에 의존합니다. 각 치료법은 고유한 장단점을 가지고 있으며, 다양한 임상시험에서 연구되었습니다. 이 기법들은 효과적으로 사용될 경우 산소 공급을 최적화하고, 1차 삽관 성공률을 높이며, 삽관 주간 합병증을 줄여줍니다. 이 글에서는 산소 마스크와 NIV 기반 전산소 공급 전략의 생리학적 기초와 기술적 적용을 검토하고, 이들의 비교 효능을 논의하며, 환자 상태와 자원 가용성에 따라 최적의 접근법을 선택하고 실행하는 데 관한 실질적인 지침을 제공합니다. 모범 사례를 통합함으로써 임상의는 중증 환자의 응급 기도 관리 시 합병증을 줄이고 결과를 향상시킬 수 있습니다.

서론

기관삽관은 미국 병원에서 세 번째로 흔한 시술로, 매년 160만 명 이상의 환자가 참여^합니다. 기관절 기관 삽관의 성공은 환자 위치 조정, 산소 전투여, 무호흡 산소 공급, 유도제 사용, 신경근 차단, 후두경 및 기관내관 선택, 후두경, 기관내 관 삽입, 삽관 성공 확인, 기계적 인공호흡 시작 등 여러 요인에 주의를 기울여야 합니다 ^2,3. 중증 환자에서 기관 삽관은 고위험 중재 치료입니다. 기도 관리가 발전했음에도 불구하고, 응급실(ED) 및 중환자실(ICU^)에서 시행되는 삽관 중 10%에서 20%에서 심각한 저산소혈증이 발생합니다. 이 환자군에서 저산소혈증이 급격히 발병한 것은 주로 기능 잔류 능력 감소, 가스 교환 장애, 높은 산소 소비 때문이라고 합니다⁷. 삽관 중 저산소혈증이 발생하는 중증 환자는 심정지와 사망 위험이 증가합니다 ^6,8. 전산소 공급은 폐포 질소를 산소로 대체하여 후두경 및 삽관 시 안전한 무호흡 기간을 연장하는 산소 저장소를 만드는 것을 목표로 합니다^. 7. 전산소 공급이 없으면 삽관 주간 심정지 위험 증가와 관련이 있습니다 ^7,8.

임상 실무에서 널리 사용되는 두 가지 주요 전산소 공급 기법은 산소 마스크와 비침습적 환기(NIV)^6,9,10입니다. 산소 마스크는 비재호흡 마스크와 백 밸브 마스크(BVM)를 포함하며, 최대 15 L/min의 유량에서 흡입 산소(FiO₂)의 최대 100% 분량을 공급할 수 있는 간단하고 널리 접근 가능한 도구입니다. 하지만 그 효과는 마스크 밀봉 무결성과 환자 협조에 달려 있습니다. 반면, NIV는 양압 폐포(PEEP)에서 산소를 공급하여 산소 공급을 강화하여 무명성 폐포를 모집하여 가스 교환을 개선합니다. 또한, NIV는 흡기 양압(IPAP)과 기계가 정해진 호흡 속도를 제공할 수 있는 기능을 통해 무호흡기 동안 인기를 지원할 수 있습니다. 빠른 삽관이 필요하거나 설치 지연을 견디지 못하거나 무호흡 내성이 제한적인 환자는 산소 마스크 기반 전산소 공급이 가장 효과적이며, 중증 저산소증, 기저 실질폐 질환, 또는 션트 생리학이 있는 환자는 폐포 모집과 가스 교환을 개선하는 능력 때문에 비침습적 환기와 함께 전산소 공급이 더 큰 혜택을 받을 수 있습니다.

산소 마스크 기법

산소 마스크는 그 단순성과 접근성 덕분에 중환자 치료 환경에서 산소 전 공급의 주류로 남아 있습니다 ^6,9. 산소 마스크를 이용한 전산소 공급은 백 마스크 또는 비재호흡 마스크⁶ 중 하나로 수행할 수 있습니다.

백 마스크 장치는 산소원에 연결된 자동 충전 백, PEEP를 추가할 수 있는 밸브를 부착할 수 있는 내기 포트, 그리고 몸에 꼭 맞는 마스크로 구성됩니다. 백을 수동으로 압축하면 산소가 풍부한 공기가 환자에게 전달되며, 수동적 산소 전달은 백이 압축되지 않은 자발적 호흡 중에 이루어집니다. 전산소 공급 중 PEEP 판막 추가는 의존 폐 부위의 환기를 증가시키고, 폐포 모집을 증가시키며, 유산소 비율을 개선하여 안전한 무호흡¹¹의 지속 시간을 연장할 수 있습니다.

비재호흡 마스크는 자동 충전 저장소, 실내 공기 유입을 방지하는 일방향 흡입 밸브, 두 개의 흡기 포트가 있는 느슨하게 맞는 마스크를 특징으로 합니다. 이 구성은 흡입 산소의 고농도를 전달하면서 주변 공기와의 희석을 최소화할 수 있게 합니다.

최적의 조건에서는 적절한 마스크 밀봉과 충분한 산소 흐름을 가정할 때 두 장치 모두 최대 100% FiO₂ 를 공급할 수 있습니다. 하지만 환자의 불안, 마스크 착용 불량, 기도 폐쇄 등으로 인해 효과가 저하될 수 있습니다.

저렴한 비용, 사용 편의성, 빠른 설치 덕분에 산소 마스크는 비상 상황이나 자원이 제한된 환경에서 특히 유용합니다. 그러나 심한 호흡 부전이나 탈포화 위험이 높은 환자에게는 비침습적 환기와 같은 대체 전산소 공급 방법이 우수한 산소 공급을 제공하고 안전한 무호흡 기간을 연장할 수 있습니다.

비침습적 환기(NIV) 기법

전산소 공급은 NIV를 사용하여 최대 100% FiO₂ 를 전달할 수 있는 전용 양압기도(BPAP) 기계나 비침습적 용도로 구성된 기계식 인공호흡기를 통해 효과적으로 달성할 수 있습니다. NIV는 밀착된 마스크를 통해 높은 FiO₂ 를 전달하는 것 외에도, 정해진 속도로 호흡을 지원하여 환기와 산소 공급을 향상시킬 수 있습니다.

전용 BPAP 기계는 능동 내기 포트가 있는 단일 팔다리 설계로 환자와 연결됩니다. BPAP 기계는 흡기와 흡기 시 설정에 대해 별도의 명칭을 사용합니다. IPAP는 흡기 시 공급되는 압력을 나타내어 조대량과 산소 공급을 제공합니다. 호기 양압(EPAP)은 호기 시 전달되는 압력으로, 기존 인공호흡기의 PEEP와 유사하여 폐포 붕괴를 방지하고 가스 교환을 개선합니다. BPAP 전산소 공급을 포함한 NIV는 중증 저산소증, 비만 또는 기저 폐질환 환자에게 특히 유익하며, 폐포 모집을 개선하고 안전한 무호흡 시간을 연장합니다^{9, 10, 11}.

반면, 침습적 기계식 인공호흡기는 폐쇄회로를 가진 이중 팔다리 설계를 사용합니다. 비침습적 인공호흡기를 사용하려면 전용 BPAP 기계와는 다른 종류의 마스크가 필요합니다. 구체적으로, 인공호흡기를 사용할 때는 마스크가 인공호흡기와 연결된 흡기 및 내기 팔다리와 호환되도록 장착되어야 합니다. 일부 침습적 인공호흡기는 기존 BPAP 기기와 동일한 설정을 가진 전용 'NIV' 모드를 갖추고 있지만, 많은 인공호흡기는 기내 삽관 환자에게 전통적으로 사용되던 환기 방식만 수행할 수 있습니다. 기존 인공호흡기에 "NIV" 모드가 없는 경우, 전산소 공급을 위해 압력 환기 모드를 구성할 수 있습니다. 이 경우 PEEP는 EPAP와 동일합니다. 그러나 침습적 기계식 인공호흡기의 흡기 압력(IP)은 흡기 중 PEEP에 추가로 제공되는 압력입니다(IP = IPAP-BPAP). 예를 들어, 압력 제어 환기를 사용하여 IPAP 15 cm H₂O와 EPAP 5 cm H₂0으로 BPAP를 달성하려면 흡기 압력 10cm H₂O와 PEEP 5 cm H₂O가 필요합니다(흡기 압력이 PEEP와 함께 공급되기 때문입니다).

전산소 공급의 효능에 영향을 미치는 주요 요인으로는 FiO₂, 전산소 공급의 지속 시간, 그리고 환자의 기능적 잔류 능력 보존이 있습니다. 마스크 산소 공급과 NIV 모두 효과적이지만, NIV는 호흡 곤란, 산소 저장량 감소, 폐 역학 기능 장애가 있는 특정 인구에 추가적인 이점을 제공할 수 있습니다¹⁰.

이 글에서는 두 가지 전산소 공급 방법에 대한 기법, 임상적 고려사항 및 근거를 설명하여, 임상의가 중증 환자의 기도 관리를 최적화하는 데 필수적인 지식을 제공합니다.

프로토콜

이 프로토콜에 기술된 절차는 이전에 발표된 연구들에서 구현되었으며, 각 연구들은 관련 기관심사위원회(IRB)/윤리위원회(EC)의 승인을 받았습니다. 해당 연구들에서는 참가자 또는 그들의 법적 권한 있는 대리인으로부터 사전 동의를 받거나, 승인된 IRB/EC가 해당 규정과 헬싱키 선언에 따라 동의 포기를 부여했습니다. 이 논문은 저자들의 새로운 데이터 수집이 포함되지 않았으며, 기관 IRB에서도 인간 대상 연구로 간주되지 않았습니다. 이 문서에는 식별 가능한 개별 데이터, 이미지, 녹음 자료가 포함되어 있지 않습니다; 따라서 출판 시 동의는 필요하지 않았습니다. 관련 영상에 참여한 개인들은 사전 동의를 제공했습니다. 사용된 소모품과 장비는 재료표에 나열되어 있습니다.

1. 산소 마스크 전산소 공급

참고: 이 절차는 유도 및 삽관 전에 효과적인 전산소 공급을 위해 산소 마스크(비재호흡기 또는 BVM)를 사용하는 것을 설명합니다.

1. 환자를 침대에 누운 채 침대 머리를 30도 들어 ≥반 파울러 포즈(fowler) 자세로 배치합니다.
   참고: 견딜 수 있다면, 머리를 기울이고 턱을 들어 올리는 자세가 기도 개활을 더욱 최적화할 수 있습니다.
2. 지속적인 심장 모니터링 및 맥박 산소 측정(SpO₂) 장치가 설치되어 있으며, 혈압 커프는 수술 기간 동안 혈역학 안정성을 모니터링하기 위해 3-5분 간격으로 주기적으로 작동하도록 설정하세요.
   참고: 가능한 한 SpO₂ 모니터와 혈압계를 서로 반대편에 두어 커프 팽창 시 일시적인 손실을 방지하세요.
3. 산소 공급 시스템을 준비하기 위해 비재호흡기 마스크(BVM)를 고유량 산소원에 연결하고, 산소 저장소가 완전히 부풀어 오를 때까지 기다려 마스크를 환자에게 착용하세요.
   참고: BVM을 사용할 경우, PEEP 밸브를 연결하고 PEEP를 8cm_{H 2O}로 설정하세요.
4. 산소 유량을 최소 15 L/min으로 설정하세요. 벽에 설치된 산소를 사용할 경우, 조절기를 최고 설정(플러시 속도)으로 설정하여 공급되는 FiO₂를 최대화하세요.
5. 마스크를 환자의 얼굴에 고정하고 단단히 밀봉되도록 하세요.
   참고: 특히 얼굴에 털, 비만, 마스크 착용이 잘 맞지 않는 환자에게는 양손으로 'C-E' 그립을 사용하는 것을 고려해 주세요.
6. 마취 유도 전 최소 3분간 전산소 공급을 유지하여 충분한 탈질소와 산소 저장을 가능하게 하세요.
7. 산소 공급 전 단계에서는 SpO₂ 감소와 함께 저산소증, 환자 무호흡, 환자 비동기화 등 산소 공급 전부실증을 지속적으로 모니터링하세요.
8. 3분간 전산소 공급 후 마취 유도를 위한 약물을 투여합니다.
9. 마취 유도 직후 턱 돌진술을 시행하여 기도 개활성을 보장하고, 유도 내내 그리고 후두경 검사까지 산소 지원을 유지하세요.
10. 환자의 산소포화도를 지속적으로 모니터링하고 필요에 따라 산소 공급을 조절하세요.
    참고: 필요 시 기관내 삽관 전 산소 공급을 유지하기 위해 수동 백 마스크 환기로 전환하세요.

2. NIV 전산소 공급

참고: 이 절차는 양압기(BPAP) 또는 NIV용으로 구성된 기계식 인공호흡기를 사용하여 유도 및 삽관 전에 전산소 공급을 수행하는 방식을 설명합니다. NIV 기반 전산소 투여 프로토콜은 그림 2에 나와 있습니다.

1. 환자를 침대에 누운 채 침대 머리를 들어 올려 ≥반 파울러 자세에서 30도) 눕히세요.
   참고: 허용된다면 머리를 기울이고 턱을 들어 올리는 자세가 상기도 개활성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
2. 표준 모니터링을 적용하세요. 연속 심장 모니터링과 맥박 산소 측정(SpO₂) 장치가 설치되어 있고, 혈압 커프는 3-5분 간격으로 주기적으로 작동하여 시술 기간 동안 혈역학적 안정성을 모니터링합니다.
   참고: 가능한 한 SpO₂ 모니터와 혈압계를 서로 반대편에 두어 커프 팽창 시 일시적인 손실을 방지하세요.
3. 산소 누출을 방지하기 위해 밀착 NIV 마스크를 착용하고, 이를 NIV 사용에 맞게 설정된 양압(BPAP) 기계나 기계식 인공호흡기에 연결하세요.
4. 장비가 마스크와 선택한 전산소 공급 장치에 단단히 연결되어 있고, 충분한 산소 공급이 보장되며, 회로에 누출이 없는지 확인하여 효과적인 전산소 공급을 최적화합니다.
5. FiO₂ 를 100%로 설정하세요. 호기압(EPAP/PEEP)을 > cm H₂O로 조절하세요. 흡기압(IPAP 또는 이에 상응하는 압력 지지)을 >10 cm H₂O로 설정하세요. 호흡 수를 분당 ≥10회로 설정하여 환기를 지원하세요.
6. 마취 유도 전 최소 3분간 환자에게 산소 공급을 전투여하여 탈질화와 산소 저장량 증가를 가능하게 합니다.
7. 산소 전 단계 동안에는 SpO₂ 감소, 무호흡, 환자 비동기화 등 저산소증 등 산소 전 부작용 지표를 지속적으로 모니터링하세요.
8. 3분 후에는 마취 유도를 위한 약물을 투여합니다.
9. 마취 유도 후 기도 개활성을 확인하고, 유도 내내 그리고 후두경 시술 시작 전까지 산소 지원을 유지하기 위해 턱 돌출 수술을 시행합니다.
10. SpO₂ 를 지속적으로 모니터링하고 환자의 NIV 내성을 평가하세요.
    참고: 산소 공급이 개선되지 않거나 환자에게 고통이 발생하면 인공호흡기 설정을 조정하거나 수동 백 마스크 환기와 같은 대체 전산소 공급 방법으로 전환하세요.

결과

비교 전산소화 효능

BVM을 이용한 전산소 공급은 특히 보조 인공호흡이 필요할 때 널리 사용되고 안전하며 효과적인 방법입니다. Casey 등의 연구에서 BVM 사용은 수동적 기법에 비해 더 높은 중간 산소 포화도와 중증 저산소증 발생 사례와 관련이 있었습니다. BVM에 PEEP 밸브를 추가하면 추가 이점이 있을 수 있는데, Baillard 등¹²는 이것이 유산소 비율을 증가시키고 전산소 공급을 최적화하는 데 도움이 된다고 밝혔습니다.

Baillard 등, Gibbs 등, 그리고 기타 연구진이 제시한 프로토콜은 100% 산소가 분당 15L/min으로 흐르는 비재호흡기 또는 BVM을 30분 동안 처방하거나, NIV를 100% FiO₂로 설정하고, PEEP를 5cm H₂O로 설정하고, IPAP를 최소 10cm H_2O로 설정하는 표준화된 전산소 공급 접근법을 제공합니다. 호흡 속도는 분당¹⁰회로 ^설정되어 있습니다. Gibbs 등의 임상시험에서는 산소 마스크와 NIV를 이용한 전산소 공급을 직접 비교했다¹⁰. 연구 결과는 산소 마스크를 사용한 전산소 공급 시 12.2%의 환자에서 SpO₂가 90% 이하로 떨어졌고, NIV 전산소 공급 시 10%의 환자가 나타났습니다. 더 중요한 점은, 산소 마스크군 환자의 13.2%에서 삽관 주간 저산소혈증(SpO₂<80%)이 발생한 반면, NIV 그룹¹⁰군은 6.2%였습니다. Baillard 등도 유사한 결과를 보고했는데, 산소 마스크를 사용한 전산소 공급 중 30.8%가 산소포화도를 92% 이상으로 달성하지 못한 반면, NIV 그룹은 3.7%였고, 산소 삽관 주변의 저산소혈증(SpO₂<80%)은 NIV 그룹¹²군의 7%에 비해 감소했습니다. Baillard 등의 추적 연구에서는 산소 마스크를 착용한 전산소 환자 중 2%가 NIV 전산소 공급을 받은 환자에서 2%, 1%가 산소 차단 전환자에서 전산소 차단 실패를 기록했으며, NIV 그룹¹³에서는 전산소 공급 부전이 관찰되었습니다. 더불어, Chiang 등의 통합 데이터는 NIV가 기존 전^{산소 공급보다} 유의적으로 더 안전한 무호흡 시간을 보였음을 시사한다.

혈역학적 안정성과 안전성 결과

산소 마스크와 NIV 모두를 이용한 전산소 공급은 안전하며, 중증 환자의 삽관 전에 전산소 공급을 하지 않으면 심정지 위험이 증가합니다^. Gibbs 등의 탐색적 결과를 검토한 결과, NIV 그룹 환자의 17.5%가 마취 유도부터 삽관 후 2분 사이에 심혈관 붕괴(SBP <65, 새로운 혈관압박제 요구량 증가, 심정지)를 경험한 반면, 산소 마스크 착용 전 산소 공급 환자에서는^19.4%와 비교된다. Baillard 등은 산소 마스크를 착용한 환자의 41.3%에서 SpO₂<80%), 혈역학적 부전, 역류, 심근허혈, 산소 공급 전부전 환자에서 발생한 보다 광범위한 부작용을 보고했으며, 이는 NIV¹³으로 전산소화된 환자의 17.8%보다 낮은 수치입니다. 중요하게도, NIV로 산소 공급이 전화된 환자에서 흡인 사건 발생률에 유의한 차이가 관찰되지 않았으며, 1차 통과 성공률이 그룹 간 유사하여 NIV의 안전성 프로필 이 ^{9,10,11,12,13,14}에 대해 확인되었습니다.

주요 연구 결과 요약

NIV 전산소 공급은 삽관 전 SpO₂ 수치가 더 높게 나타났으며, 그림 3에서 보듯이 안전한 무호흡 기간을 연장할 수 있습니다. NIV 시술 시 산소 불포화 발생률은 산소 마스크 기반 전산소 공급^{10, 12, 13}보다 낮았으며, 이는 그림 3에 나타난 바와 같다. NIV와 산소 마스크 기법 간 흡인율에 유의미한 차이는 관찰되지 않았습니다(그림 4 참조).

SpO₂ <80%), 혈역학적 부전이 동반된 부정맥, 역류, 심근허혈, 산소 공급 전 부전 등 부작용은 산소 마스크^{10, 12, 13}을 착용한 환자에서 더 흔하게 나타났으며, 이는 그림 4에 나타난다. NIV 전산소 공급은 1차 삽관 성공률도 향상시킬 수 있습니다 ^10,12(그림 5 참조). 표 1과 표 2는 이러한 주요 발견을 더 자세히 요약합니다. 이 결과들은 특히 기저 저산소혈증 또는 고위험 임상 특징 10,12,13,14,15,16,17의 중증 환자에서 NIV가 선호되는 전산소 공급 전략으로서 효능과 안전성을 지지합니다.

그림 1: 산소 마스크 전산소 공급 프로토콜. 삽관 전 산소 마스크 전산소 공급을 위한 주요 단계에 대한 시각적 요약으로, 환자 위치, 모니터링 설정, 마스크 부착, 산소 공급, 전산소 공급, 턱 돌출, 지속적인 SpO₂ 모니터링 등이 포함됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 2: NIV 기반 전산소 공급 프로토콜. 이 도표는 비침습적 환기(NIV)를 이용한 전산소 공급의 단계적 접근법을 개괄하며, 환자 위치 조정, 모니터링, 마스크 착용, 인공호흡기 설치, FiO₂ 및 압력 조절, 전산소 공급, 턱 돌출, 지속적 산소포화 모니터링을 포함합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 3: 산소 마스크를 이용한 전산소 공급과 비침습적 환기(NIV)의 효능. 이 막대 그래프는 세 가지 연구에서 산소 마스크와 NIV 기법 간의 주요 전산소화 결과를 비교합니다. 결과로는 산소 공급 전 산소 공급 중 산소포화도 유지(SpO₂ <90% 및 <92%), 삽관 중 저산소혈증(SpO₂ <85%)), 삽관 주후 저산소증(SpO₂ <80%)), 산소 공급 전 실패가 포함됩니다. NIV는 산소 마스크에 비해 포화 탈화와 저산소혈증 비율이 낮다는 것을 지속적으로 보여주어 중증 환자에서 그 효과를 뒷받침했습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 4: 산소 마스크와 비침습적 환기(NIV) 전산소 공급과 관련된 부정적 삽관 주간 사건. 이 그림은 산소 마스크와 NIV 전산소 공급 방법 간 부작용 삽관 발생률을 비교한 것입니다. 보고된 결과로는 흡인, 역류, 흉부 엑스레이(CXR)에서의 새로운 침윤, 심혈관 붕괴, 그리고 여러 부작용이 포함됩니다. 전반적으로 NIV는 산소 마스크에 비해 역류, 신침윤, 복합 부작용 비율이 낮았으며, 흡인과 심혈관 붕괴율도 비슷했습니다. 이 결과들은 기관삽관을 받는 중증 환자에서 NIV의 안전성 프로필을 뒷받침합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

그림 5: 산소 마스크를 이용한 1차 삽관 성공 률과 비침습적 환기(NIV) 전산소 공급의 비교. 이 수치는 산소 마스크 또는 NIV로 전산소 공급된 환자들의 첫 시도(1차 통과) 삽관 성공률을 보여줍니다. 두 연구 모두 NIV가 산소 마스크 전산소 공급에 비해 1차 통과 성공률이 약간 높았음을 나타내, 개선된 산소 공급 전략이 시술 효율성과 합병증 위험 감소에 기여할 수 있음을 시사합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

	Baillard 외12쪽	발리어드 외13쪽	깁스 외10장
산소 마스크 착용 시 산소 포화도를 유지하지 못하는 상황	SpO2 < 92%		SpO2 < 90%
	30.8% (8/26)		12.2% (77/631)
NIV로 전산소 공급 중 산소포화도를 유지하지 못하는 문제	SpO2 < 92%		SpO2 < 90%
	3.7% (1/27)		10% (63/627)
삽관 전 저산소증(SpO2 < 80%): 마스크 착용 시 전산소 투여	46% (12/26)		13.2% (84/637)
삽관 주간 저산소혈증(SpO2 < 80%): NIV로 전산소 공급을 시행	7% (2/27)		6.2% (39/624)
산소 마스크를 사용한 전산소 공급 실패	해당 없음	5.3% (5/102)
NIV를 이용한 전산소 공급 실패		0% (0/99)
마스크를 착용한 전산소 환자의 흡인/역류	7.7% (2/26)		1.4% (9/656)
NIV 전산소 투여 환자의 흡인/역류	3.7% (1/27)		0.9% (6/645)
마스크를 착용한 전산소 환자의 삽관 후 흉부 엑스레이에서 새로운 침윤이 발생했습니다	11.5% (3/26)		29.8% (148/497)
NIV로 전산소화된 환자의 삽관 후 흉부 엑스레이에서 새로운 침윤이 발생했습니다	3.7% (1/27)		28.3% (144/509)
마스크 착용 전산소 환자에서 심혈관 붕괴(SBP < 65, 새로운 또는 증가된 혈관억제제 요구, 또는 심정지)	데이터 없음		19.4% (127/656)
NIV 전산소 투여 환자의 심혈관 붕괴(SBP < 65, 새로운 또는 증가된 혈관억제제 요구, 또는 심정지)	데이터 없음		17.5% (113/645)
산소 마스크를 사용한 환자의 삽관 전후 삽관 기간 중 부작용(SpO2 < 80, 혈역학적 부전이 동반된 부정맥, 역류, 심근허혈, 산소 공급 전 부전		41.3 % (19/46)
NIV 전산소 투여 환자의 삽관 주후 기간 동안 부작용(SpO2 < 80, 혈역학적 부전이 동반된 부정맥, 역류, 심근허혈, 산소 공급 전 부전)		17.8% (8/45)
산소 마스크를 착용한 전산소 환자에서 첫 삽관 성공	73% (19/26)		81.6% (535/656)
NIV 산소 전투여 환자에서 첫 삽관 성공	81.5% (22/27)		82.8% (534/645)

표 1: 주요 정량적 결과: 산소 마스크 대 NIV 전산소 공급. 이 표는 산소 마스크와 비침습적 환기(NIV)를 비교한 세 가지 연구의 데이터를 제시합니다. 보고된 결과로는 목표 산소포화도 유지 실패, 삽관 주후 저산소혈증(SpO₂ <80%), 흡인, 새로운 침윤, 심혈관 붕괴, 부작용, 1차 삽관 성공 등이 있습니다. 값은 가능한 경우 백분율과 (n/n) 비율로 표시됩니다.

공부	임상 질문	연구 대상	결과
Baillard 외 - 200612	NIV가 저산소증 중증 환자에서 삽관 중 일반적인 전산소 공급보다 탈포화도를 줄이는 데 더 효과적일까요?	중증 성인 53명, 대조군(n = 26)과 NIV(n = 27)는 연령, 질병 중증도, 입원 시 진단, 산소 전의 맥박 산소 측정 수치가 유사합니다	산소 전 투여 종료 시점에 NIV 그룹의 SpO2가 대조군에 비해 더 높았으며(98 + 2 대 93 + 6%).
			삽관 중 대조군에서는 SpO2 수치가 더 낮아졌습니다(81 + 15 대 93 + 8%).
			대조군 환자의 46%가 SpO2 수치가 80% 미만인 반면, NIV 그룹은 7%였습니다.
			삽관 후 5분 후에도 NIV 그룹에서 SpO2 값이 더 높게 유지되었습니다(98 +2 대 94 + 6%)
Baillard 외 - 201813	NIV를 이용한 전산소 공급이 중환자실에서 저산소증 중증 환자에서 장기 기능 장애 발생률을 줄이나요?	NIV 투여 중 201명(n=99) 대 마스크 착용(n=102) 전산소 공급을 받은 중증 성인 201명.	삽관 후 7일 이내 순차적 장기 부전 평가 점수의 중앙값(4분위 범위) 값은 그룹 간에 유의한 차이가 없었습니다.
			무작위화 이전에 NIV 치료를 받은 환자에서는 마스크 착용 환자에서 부작용 발생률이 유의하게 증가하는 것이 관찰되었습니다(오즈비 = 5.23).
프랫 외 - 201915	NIV를 이용한 전산소 공급이 고유량 산소를 이용한 전산소 공급보다 삽관 중 심한 저산소증 위험을 줄이는 데 더 효율적인가요?	NIV 투여(n = 142) 또는 고유량 산소 요법(n = 171)으로 무작위 배정된 313명의 환자	NIV 전산소 공급 후 중증 저산소혈증(SpO2 < 80%)은 23%, 고유량 산소 전산소 공급 후 27%가 발생하였습니다.
			중등도에서 중증 저산소혈증(PaO2/FiO2 < 200 mm Hg) 환자 242명에서는 NIV 전산소 공급 후 중증 저산소혈증이 고유량 산소(35%)보다 덜 빈번하게 발생했습니다(24%).
Bailly 외 - 201916	기관내 삽관 시 전산소 공급 장치와 맥박 산소 측정 수치 사이에 연관성이 있나요?	중환자 치료에서 기관내 삽관을 위한 비디오후두경과 매킨토시 후두경을 비교한 다기관 무작위 대조 우수성 시험 데이터를 사후 분석했으며, 삽관이 필요한 319명의 중증 성인 데이터를 포함했습니다.	최소 펄스 산소 측정치와 독립적으로 관련된 요인으로는 단순화 급성 생리학 점수 II 심각도 점수, 기저 맥박 산소포화도, 기저선 PaO2/FiO2 비율, 후두경 검사 횟수가 있습니다.
			SpO2 가 90% 미만일 수 있는 유일한 독립 예측 인자는 기저선 SpO2와 산소 전 장치였습니다. 백 밸브 마스크를 기준으로 했을 때, SpO2 의 오즈비는 비재호흡 마스크 < 90%가 1.1, NIV 0.1, 고유량 비강 산소 시 5.75였습니다.
케이시 외 - 20197	중증 성인의 삽관 시 백 마스크 장치를 이용한 양압 환기가 흡인 위험을 높이지 않으면서 저산소혈증을 예방할 수 있을까요?	기관 삽관을 받는 401명의 성인은 유도부터 후두경 사이에 백 마스크를 착용한 인공호흡기(n = 199) 또는 환기 없이 인공호흡(n = 202)을 무작위로 배정하였습니다.	봉지 마스크 환기군의 중간 산소 포화도는 96%, 환기 무그룹 93%였습니다.
			백 마스크 그룹 환자의 10.9%가 중증 저산소혈증(SpO2 < 80%)을 경험한 반면, 인공호흡 무그룹 그룹은 22.8%였습니다.
			흡인은 백 마스크 환기군에서 2.5%, 무환기군에서는 4%에서 흡인이 발생했습니다.
퐁 외 - 201917	급성 저산소증성 호흡부전 성인 환자에서 전산소화 방법의 효능과 안전성을 요약한 메타분석.	7건의 RCT(959명) 환자 포함	NIV로 전산소화된 환자들은 기존 산소 치료와 고유량 비강 캐뉼라를 사용한 환자들보다 유의하게 덜 탈포화되었습니다.
			NIV와 고유량 비강 캐뉼라 모두 기존 산소 치료에 비해 삽관 관련 합병증 위험이 낮았습니다.
Chiang 외 - 202214	수술 예정 환자에서 NIV 또는 마스크 환기와 산소 공급을 비교한 무작위 대조 시험들의 통합 효과 크기를 계산하기 위한 무작위 효과 모델을 활용한 메타분석.	13건의 임상시험은 급성 호흡부전으로 응급 삽관이 필요한 중증 환자를 포함하되 제외했습니다	통합 결과는 NIV가 기존 전산소 공급보다 훨씬 더 안전한 무호흡 시간을 보였음을 보여주었습니다.
			NIV는 기존 전산소화보다 PaO2 수치가 훨씬 더 유리한 결과를 보였습니다.
			NIV는 전산소화 후 기존 전산소화보다 PaO2 와PaCO2 수치가 유의하게 낮은 모습을 보였습니다.
깁스 외 - 202410	NIV를 이용한 전산소 공급이 중증 성인의 기관삽관 중 산소 마스크를 사용한 전산소 공급에 비해 마취 유도 후 기관삽관 후 2분 사이에 산소 마스크를 사용한 전산소 공급에 비해 감소하나요?	1301명의 중증 성인 환자가 NIV(n = 645)를 전산소 공급을 위해 무작위로 배정되었으며, 산소 마스크 전산소 공급(n = 656)을 받으며, 삽관의 73.2%가 중환자실에서, 26.8%가 응급실에서 이루어졌습니다.	NIV 그룹 환자의 9.1%, 산소 마스크 그룹 환자의 18.5%가 저산소혈증(SpO2 < 85%)을 겪었습니다.
			NIV 그룹 환자의 0.2%, 산소 마스크 그룹 환자의 1.1%에서 심정지가 발생했습니다.
			흡인은 NIV 그룹 환자의 0.9%, 산소 마스크 그룹 환자의 1.4%에서 발생했습니다.

표 2: 전산소화 전략을 지지하는 임상 증거 요약. 이 표는 중증 성인이 기관 삽관을 받는 환자를 대상으로 비침습적 인공호흡(NIV), 산소 마스크, 고유량 비강 산소, 백 밸브 마스크 인공호흡법 등 다양한 전산소 공급 방법의 효능과 안전성을 평가한 주요 임상 연구 결과를 요약한 것입니다. 무작위 대조 시험, 사후 분석, 메타분석이 포함된다. 각 항목에는 저산소혈증, 삽관 주간 합병증, 그리고 전산소 공급 기법의 비교 효과와 관련된 임상 질문, 연구 집단, 주요 발견이 개요로 제시되어 있습니다.

토론

전산소 공급은 중증 환자에서 기도 관리의 중요한 요소로, 심각한 저산소증과 그에 따른 합병증 위험을 줄이기 위한 것입니다 3,7,10,14. 산소 마스크와 NIV 모두 이 목표를 달성하기 위해 흔히 사용되는 기법으로, 각각 고유한 장점과 한계가 있습니다.

산소 마스크는 비재호흡 마스크와 백 밸브 마스크를 포함하며, 저렴하고 널리 구할 수 있으며 간단하고 긴급 상황에서 신속하게 배치됩니다. 고유량 산소 공급과 적절한 마스크 밀봉 등 적절한 기술과 함께 사용하면, 이 장치들은 거의 100% FiO₂를 공급하고 효과적인 전산소 공급을 제공합니다. 전산소 공급에 (BVM)를 사용하면 마취 유도 후 무호흡기 동안 수동 환기를 제공할 수 있어, 높은 산소포화도를 유지하면서 중증 저산소증 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다^. 하지만 마스크 밀봉 품질, 산소 흐름, 환자 협조, 얼굴 해부학적 특성 등으로 인해 일부 중증 환자에게는 어려움이 있을 수 있습니다. 반면, NIV는 저혈압(평균 동맥압<65 mmHg, 수축기 혈압<90 mmHg), 삽관 전 저산소혈증, 비만, 75세 이상 고령과 같은 고위험 특성을 가진 환자들에게 생리학적 이점이 있습니다^. NIV는 산소 공급과 인공 지원을 제공하며, PEEP를 통한 폐포 모집을 개선하고, 안전한 무호흡 시간을 연장하고 중증 저산소증 발생률을 줄이는 것으로 나타났습니다.

여러 연구에서 NIV의 효능이 입증되었습니다. 2006년 Baillard 등은 NIV가 전산소 공급 종료 시 산소 포화도를 높였으며, NIV로 전산소화된 환자 중 심한 저산소혈증(SpO₂ 이하)을 경험하는 비율이 표준 산소 마스크에 비해 적다는 것을 관찰했습니다¹². 2018년 Baillard 등의 추적 연구에서는 이미 BPAP를 복용 중인 환자에 대한 NIV 지속을 지지했으며, 삽관 전 기간 동안 NIV를 중단하면 이미 NIV를 받고 있는 환자들 중 중증 저산소혈증 발생률이 더 높다는 결과가 나타났습니다¹³. 중등도에서 중증 저산소혈증(PaO₂/FiO₂<200으로 정의됨)을 가진 환자는 특별한 주의가 필요합니다. Frat과 동료들은 NIV와 고유량 비강 산소를 비교한 결과, NIV 그룹 환자의 24%에서 심각한 저산소혈증(SpO₂<80%)이 발생했으며, 고유량 비강 산소군에서는 35%가 발생했으며, 민감도 분석 결과 무작위¹⁵에서 PaO₂를 조정한 후 NIV 전산소 공급이 기관 삽관 주간 저산소혈증 위험을 감소시켰음을 확인했습니다. Bailly 등은 사전 산소 공급 데이터를 사후 분석한 결과, 삽관¹⁶ 전 저산소혈증을 경험한 환자에게 NIV를 우선시할 수 있다고 결론지었습니다. 이 발견은 NIV가 안전하고 삽관 전 저산소증 예방에 가장 효과적인 사전 산소 공급 방법임을 결론지은 두 가지 메타분석에 의해 더욱 뒷받침된다^14,17. 최근에는 Gibbs 등은 산소 전 산소 마스크와 NIV 및 NIV를 비교했으며, 결과는 NIV ^9,10을 선호했습니다. 1302명의 환자를 대상으로 한 이 대규모 임상시험에서 NIV 그룹에서 산소 포화도가 95%< 발생하는 빈도가 낮았음을 보고했습니다(8.3% 대 18.5^%)9,10. 또한 NIV는 흡인 발생률을 증가시키지 않는 것으로 보였습니다.

NIV가 안전하고 효과적인 전산소 공급 전략임을 뒷받침하는 증거가 점점 더 많아지고 있으며, 이는 사회의 임상 지침에도 반영되기 시작했습니다. 현재 지침은 중증 저산소혈증 환자에게 NIV를 통한 전산소 공급을 권장합니다 ^3,18. 응급실에서 기관내 기관내 삽관 관리의 중요한 문제를 검토한 임상 정책 초안에는 "가능한 경우 의료진이 기존의 산소 마스크 대신 NIV를 사용해 삽관 전 저산소증을 피할 것"이라는 NIV에 대한 B 수준 권고가 포함되어^{있습니다.}

그 이점에도 불구하고, NIV는 인공호흡기 설정과 환자 관용에 대한 제공자의 친숙함을 요구합니다. 몸에 꼭 맞는 마스크와 높은 흡기 압력은 불편함, 불안 또는 초조함을 유발할 수 있습니다. 내성을 개선하는 전략으로는 직립 자세, 점진적인 압력 조절, 그리고 덱스메데토미딘이나 케타민과 같은 항불안제나 진정제의 신중한 사용이 포함됩니다. 산소 마스크는 생리학적으로 덜 견고하긴 하지만, 특히 NIV가 없거나 금기이거나 내약성이 어려운 환경에서 전산소 공급에 중요한 도구로 남아 있습니다. 임상의는 마스크 밀폐 불량으로 인한 공기 누출 등 두 방법 모두에서 공통적인 기술적 문제도 해결해야 합니다. 2인용 마스크 홀드, 마스크 스트랩, 해부학적으로 윤곽을 가진 쿠션 사용과 같은 기법은 밀봉 완전성과 전산소 공급 효과를 향상시킬 수 있습니다.

현재 증거는 NIV를 고위험군에서 효과적이고 안전한 전산소 공급 전략으로 사용한다는 것을 지지하지만, 여전히 몇 가지 중요한 지식 공백이 남아 있습니다. 향후 연구는 심폐질환, 패혈증, 정신 상태 변화 환자 등 NIV로부터 가장 큰 혜택을 얻는 하위 그룹을 규명하고, 생리학적 변수(예: 폐 초음파, 산소 저장 지수)에 기반한 개인 맞춤형 전산소 공급 전략이 결과를 개선하는지 여부에 집중해야 합니다. 또한 NIV와 고유량 비강 산소 및 무호흡 산소 공급, 산소 공급과 환기를 결합한 이중 모드 시스템과 같은 신기술 비교 효과 연구가 필요합니다.

또한, 장비 사용 경험, 긴급 상황에서의 시간 제약, 기관별 프로토콜의 변동성 등 실제 도입 장벽을 해결하기 위한 구현 연구가 필요합니다. 이러한 맥락에서 본 연구에서 개발된 것과 같은 비디오 기반 교육 도구는 임상가 교육을 개선하고 일관성 있는 근거 기반 실천을 촉진하는 데 유용한 자원이 될 수 있습니다. 표준화된 영상 프로토콜은 지식 번역을 강화하고, 적시(just-in-time) 학습을 지원하며, 다양한 전문성을 가진 기관 간에 모범 사례의 확산을 촉진할 수 있습니다.

마지막으로, 향후 연구에서는 산소 공급 전 환자의 편안함, 불안, 마스크 내성과 같은 환자 중심 결과도 탐구해야 합니다. 이러한 요인들은 진정 전략을 안내하고 중증 환자의 기도 관리의 안전성과 효과를 최적화하는 데 매우 중요합니다.

결론

효과적인 전산소 공급은 위중한 환자에서 안전한 기관 삽관의 핵심으로, 저산소증 및 관련 합병증의 위험을 크게 줄여줍니다. NIV와 산소 마스크 기법에 대한 철저한 이해와 숙련도를 통해 임상의는 환자 특이한 생리학과 임상 맥락에 따라 전산소 공급 전략을 개별화할 수 있게 합니다. 특히 고위험 환자에서 NIV가 산소 공급을 최적화하고 안전한 무호흡 지속 기간을 연장하는 우수한 방법임을 점점 더 지지하는 근거가 있습니다. 이러한 근거 기반 실천법을 일상적인 기도 관리에 통합하면 응급 삽관 시 환자 안전을 높이고 결과를 개선할 수 있습니다. 중환자 치료 환경이 점점 복잡해지면서, 전산소 공급에 대한 모범 사례를 적용하는 것은 합병증을 줄이고 고품질의 신뢰할 수 있는 기도 관리를 지원하는 실용적이고 영향력 있는 개입이 됩니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
PEEP 밸브가 장착된 백 마스크	앰부 A/S	520 211 001	산소 마스크를 위한 백 마스크 환기 기술
BPAP	필립스	DSX700S11	비침습적 인공호흡기법을 위한 BPAP
기계식 인공호흡기	해밀턴	159001	기계식 인공호흡기  비침습적 환기 기법에 대해
비재호흡기 마스크	메드라인	HCS4600B	산소 마스크 기술을 위한 비재생 마스크