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방법 논문

급성 호흡곤란 증후군에서 표준화된 폐 동원 및 호기말 양압 적정

1.5K 조회수

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DOI:

10.3791/68651

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2025년 10월 7일

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1Regional medical center for National Institute of Respiratory Diseases, Respiratory care department, Sir Run Run Shaw Hospital, School of Medicine, Zhejiang University, 2Department of Emergency Medicine, Sir Run Run Shaw Hospital, Zhejiang University School of Medicine, 3Provincial Key Laboratory of Precise Diagnosis and Treatment of Abdominal Infection, Sir Run Run Shaw Hospital, Zhejiang University School of Medicine, 4School of Medicine, Shaoxing University, 5Longquan Industrial Innovation Research Institute

이 논문에서

요약

동원 조작(RM) 및 PEEP 적정은 ARDS에서 가스 교환을 개선하고 인공호흡기로 인한 폐 손상을 줄입니다. 이 프로토콜은 한숨, 지속적인 팽창, 단계적 PEEP, APRV 및 엎드린 자세, 동적 모니터링 도구를 사용한 개별화된 PEEP 유지 관리 및 단계적 축소 절차를 포함하여 임상적으로 적용 가능한 모집 전략을 보여줍니다.

초록

급성 호흡곤란 증후군(ARDS)은 미만성 폐포 손상, 난치성 저산소혈증 및 높은 사망률을 특징으로 합니다. 폐 동원술(RM)은 허탈된 폐포를 다시 열고 산소 공급을 개선하는 것을 목표로 하며, 호기말 양압(PEEP) 적정은 폐포 감소를 방지하고 폐포 안정성을 유지하는 것을 목표로 합니다. 이 프로토콜은 임상적으로 실현 가능한 5가지 RM 전략인 한숨, 지속적인 팽창, 단계적 PEEP 모집, APRV 기반 모집 및 엎드린 포지셔닝 보조 모집을 간략하게 설명합니다. 각 조작은 단계별 절차, 매개변수 설정, 모니터링 대상 및 종료 기준과 함께 설명됩니다. 또한 호흡 역학, 가스 교환 및 병상 영상(예: 정적 순응도, 전기 임피던스 단층 촬영 또는 폐 초음파)을 기반으로 PEEP 유지 관리 및 단계적 축소에 대한 구조화된 접근 방식을 제시합니다. 산소 공급 및 순응도에 대한 동적 평가는 최적의 PEEP를 식별하고 폐 보호 환기를 지원하는 데 도움이 됩니다. 이 프로토콜은 준비, 제외 및 실시간 모니터링 기준을 통해 환자 안전을 최우선으로 생각합니다. 이 포괄적인 가이드는 중환자 치료 환경에서 ARDS 환자의 RM 및 PEEP 전략의 표준화되고 개별화된 구현을 지원합니다.

서론

급성 호흡곤란 증후군(ARDS)은 폐 실질의 미만성 염증을 특징으로 하며, 이로 인해 가스 교환이 손상되고 병원 내 사망률이 33%에서 52%에 이릅니다1. 기계적 환기는 난치성 저산소혈증을 나타내는 ARDS 환자의 주요 지지 전략으로 남아 있습니다. 그러나 의존성 무기폐는 일반적으로 간질 및 폐포 부종으로 인한 폐 조직 중량 증가로 인해발생합니다 2 . 주기적인 조회 동원 및 동원 해제와 함께 통기된 폐 영역과 허탈된 폐 영역 사이의 경계면은 폐포 단위에 전단 응력을 가하고 인공호흡기 유발 폐 손상(VILI)에 기여합니다3.

동원 기동(RM)은 허탈된 폐포를 다시 열고 산소 공급을 개선하는 것을 목표로 하는 경폐압의 일시적인 상승입니다. 한숨 호흡, 지속적인 팽창, 단계적 증분 PEEP, APRV 기반 전략 및 엎드린 자세를 포함한 여러 RM 기술이 제안되었습니다 4,5,6. 컴퓨터 단층촬영(CT)은 폐 동원을 평가하기 위한 황금 표준이지만 물류 및 방사선 문제로 인해 일상적인 병상 사용에는 실용적이지 않습니다 7,8. 환자 수송, 전문 인력 배치, 복잡한 모니터링 및 나선형 다중 검출기 CT와 관련된 상당한 선량은 일상적인 임상 실습에서 타당성을 제한합니다 9,10.

따라서 전기 임피던스 단층 촬영(EIT), 폐 초음파(LUS), 압력-용적 곡선 및 식도압 모니터링과 같은 병상 도구가 RM 구현 및 PEEP 적정을 안내하기 위해 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 모집 후 호기말 양압(PEEP)은 과팽창을 유발하지 않고 폐포 팽창을 유지하도록 개별적으로 최적화되어야 합니다. 그러나 PEEP의 과소 및 과다 적용은 부작용을 유발할 수 있으므로 적정은 폐 보호 환기에 매우 중요합니다 9,10.

이 기사에서는 임상적으로 실현 가능한 5가지 폐 모집 전략과 구조화된 PEEP 유지 및 단계적 축소 접근 방식에 대한 포괄적인 프로토콜을 제시합니다. 기계적 환기 하에서 ARDS 환자에게 이러한 기술의 재현 가능하고 표준화되며 안전한 적용을 지원하는 것을 목표로 합니다.

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프로토콜

참고: 다양한 폐 동원 기동(LRM)이 아래에 제시되어 있습니다. 환자의 안전을 보장하기 위해 사전에 임상 평가를 수행해야 합니다.

1. 준비

  1. 진정 및 진통
    1. 환자-인공호흡기 비동기를 최소화하고 기도압이 폐 역학을 정확하게 반영하도록 적절한 진정 및 진통제를 투여합니다. PEEP 적정 조작을 수행하고 정적 역학을 평가하기 전에 RASS(Richmond Agitation-Sedation Scale) 점수 ≤ -3을 달성하십시오. 진정 깊이를 조정하고 필요한 경우 신경근 차단을 시행합니다11.
  2. 혈역학적 안정성: 평균 동맥압(MAP) > 70mmHg로 정의되는 기동을 시작하기 전에 혈역학적 안정성을 확인합니다11.
  3. 종료 기준: 다음 중 하나라도 발생하면 즉시 모집 기동을 종료합니다11,12:
    1. MAP가 < 60mmHg로 감소하거나 수축기 혈압이 15mmHg 이상 감소합니다.
    2. 심한 빈맥(심박수 > 140bpm) 또는 서맥(심박수 < 60bpm).
    3. 맥박 산소 측정법으로 측정한 산소 포화도(SpO2)가 < 85%로 떨어집니다.
      참고: 저혈압 및 산소 포화도 저하와 같은 일시적인 합병증은 폐 동원 조작 중에 비교적 흔합니다12. 그러나 기압상해와 같은 심각한 부작용은 드문 것으로 보입니다. 저혈압 또는 기타 관련 징후가 나타나면 즉시 조작을 종료해야 합니다. 기흉이 발생한 경우 즉시 폐 동원을 중단하고 PEEP를 0으로 줄이며 지체 없이 흉부 배액을 시작해야 합니다.

2. 폐 모집 절차

  1. 한숨 기동13
    1. 준비: 진정, 혈역학적 안정화 및 종료 기준에 대한 자세한 지침은 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오.
    2. 인공호흡기 모드 선택: 인공호흡기에서 사용 가능한 경우 사인 기능을 활성화합니다. 사용할 수 없는 경우 인공호흡기를 PCV+(Pressure-Controlled Ventilation Plus) 또는 VC-SIMV(Volume-Controlled Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation) 모드 중 하나로 전환합니다.
    3. 매개변수 조정
      1. VC-SIMV 모드: 일회 호흡량(VT)을 환자 기준선 설정의 150%로 증가시킵니다(예: 400mL에서 600mL로).
      2. PCV+ 모드: PEEP를 높인 상태에서 목표 고원 압력(Pplat)을 40cmH2O로 설정합니다.
        알림: FiO2 및 호흡수를 포함한 다른 모든 인공호흡기 매개변수는 기준선 설정에서 변경되지 않은 상태로 유지되어야 합니다.
    4. 지속 시간 및 빈도: 분당 3-4회의 빈도로 주기당 2-3초 동안 기동을 적용합니다.
    5. 다음을 지속적으로 모니터링합니다.
      1. 혈역학: 평균 동맥압(MAP)이 60mmHg > 유지되는지 확인합니다.
      2. 산소 공급: SpO2 를 85%> 유지합니다. 가능한 경우 SpO2 및 PaO2/FiO2 비율을 사용하여 산소화 상태를 평가합니다.
  2. 지속적인 인플레이션 기동14 (그림 1)
    1. 준비: 조작을 시작하기 전에 진정, 혈역학적 기준 및 안전 예방 조치에 대한 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오.
    2. 인공호흡기 매개변수 설정
      1. 인공호흡기 모드를 제로 압력 지원이 있는 CPAP(Continuous Positive Airway Pressure) 또는 PSV(Pressure Support Ventilation)로 전환합니다.
      2. FiO2 를 100%로 설정합니다.
      3. CPAP 레벨을 30-40cmH2O 사이로 설정하고 이 압력을 30-40초 동안 유지합니다.
    3. 다음을 지속적으로 모니터링합니다.
      1. 혈역학: 평균 동맥압(MAP)이 60mmHg > 유지되는지 확인합니다.
      2. 산소 공급: SpO2 를 85%> 유지합니다. 가능한 경우 PaO2/FiO2 비율을 평가하여 모집 효과를 평가합니다.
    4. 기동 후 관리
      1. 지속적인 팽창을 완료한 후 즉시 모든 인공호흡기 설정을 환자의 기본 매개변수로 되돌립니다.
        알림: 시술 중 실수로 안전 환기가 시작되는 것을 방지하기 위해 무호흡 경보는 60초까지 연장해야 합니다.
  3. 단계적 모집 기동(증분 PEEP)15
    1. 준비: 진정, 혈역학적 안정성 및 종료 기준을 포함한 환자 안전 조치에 대해서는 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오.
    2. 초기 인공호흡기 설정
      1. 흡기 양압(IPAP)을 10-15cmH2O로 설정합니다.
      2. 다른 모든 인공호흡기 설정(예: FiO2, 호흡수, 흡기 대 호기[I:E] 비율)을 환자의 모집 전 기준선과 일치하게 유지하십시오.
    3. 단계적 증분 PEEP 적용
      1. 환자의 기준선 PEEP 수준(일반적으로 5-10cmH, 2O)부터 시작합니다.
      2. 최고 기도압이 40cmH2O에 도달할 때까지 30초마다 PEEP를 5cmH2O씩 증가시킵니다.
      3. 각 PEEP 수준에서 정적 호흡 시스템 순응도를 계산합니다.
    4. 다음을 지속적으로 모니터링합니다.
      1. 혈역학: MAP가 60mmHg > 유지되는지 확인합니다.
      2. 산소 공급: SpO2 를 85%> 유지합니다.
    5. 문서화: 각 PEEP 수준에서 혈압 및 심박수(HR), 산소화 지수(SpO2, PaO2/FiO2 비율), 호흡기 시스템 순응도를 문서화합니다.
    6. 기동의 결론: 마지막 PEEP 단계 후 점차적으로 모든 인공호흡기 매개변수를 기준선 값으로 되돌립니다.
  4. 기도압 방출 환기(APRV) 기반 모집
    1. 준비: 진정 전략, 혈역학적 안정성 및 경보 구성을 포함하여 APRV를 시작하기 전에 환자의 안전을 보장하기 위해 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오.
    2. APRV의 초기 설정: 다음 초기 매개변수를 사용하여 인공호흡기를 APRV 모드로 설정합니다.
      1. Phigh(고압): 25-30cmH2O, Plow(저압): 0-5cmH2O.
      2. 허벅지(고압에서의 시간): 4-6초, 허벅지(저압에서의 시간): 0.3-0.6초.
      3. FiO2: 100%(SpO2에 따라 하향 조정될 수 있음).
        알림: 짧은 Tlow는 압력 해제 중 폐포 붕괴를 방지하는 데 필수적입니다. 재평가하기 전에 최소 20-30분 동안 APRV 설정을 유지하십시오.
    3. 모니터링
      1. 가스 교환 모니터링: SpO2, PaO2/FiO2, PaCO2
      2. 호흡 역학 평가(가능한 경우): 규정 준수 추세.
      3. 혈역학을 면밀히 모니터링: MAP> 60mmHg인지 확인하고 높은 흉강내압으로 인한 심박출량 감소 징후를 관찰합니다.
    4. 이유 또는 전환
      1. 산소 공급이 개선되면 4-6시간마다 Phigh를 2-3cmH2O씩 점차적으로 줄입니다.
      2. 허벅지를 확장(예: 8-10초)하여 자발 호흡을 촉진하고 기계적 부하를 줄입니다.
      3. Phigh가 허용 가능한 산소 공급으로 20cmH2O 및 FiO2≤ 0.4< 경우 기존 환기로 전환하는 것을 고려하십시오.
  5. 엎드린 자세 보조 폐 동원
    1. 준비:
      1. 진정, 진통, 신경근 차단(필요한 경우) 및 혈역학적 안정성에 대한 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오. 안전한 환자 회전을 위해 최소 3-5명의 숙련된 직원이 있는지 확인하십시오.
      2. 불안정한 척추, 두개내압 증가 또는 열린 복부 상처와 같은 금기 사항이 없는지 확인합니다.
      3. 모든 튜브와 카테터(예: 기관내관, 중심선, 영양관)를 고정합니다.
      4. 압력 지점(얼굴, 가슴, 골반, 무릎)에 패딩을 확보하십시오.
    2. 포지셔닝 절차
      1. 표준화된 팀 기반 프로토콜(예: "수영 선수의 자세")을 사용하여 환자를 바로 누운 자세에서 엎드린 자세로 조심스럽게 돌립니다.
      2. 머리를 중립 정렬로 유지하고 목 혈관 압박을 피하십시오.
    3. 엎드린 자세 중 환기 설정
      1. 폐 보호 환기를 사용하십시오.
      2. 일회 호흡량(VT)을 4-6 mL/kg 예측 체중으로, 고원압(Pplat)을 산소화 목표에 따라 30cmH2O, FiO2 및 PEEP를 ≤으로 설정합니다.
      3. 선택적으로 엎드린 자세 동안 단계적 PEEP 모집 또는 한숨 조작과 결합합니다.
    4. 기간 및 재배치
      1. 현재 ARDS 지침에 따라 세션당 최소 12-16시간 동안 엎드린 자세를 유지합니다.
      2. 욕창을 방지하기 위해 2시간마다 머리를 회전시키고 팔다리의 위치를 변경하십시오.
      3. 산소 공급이 지속되거나 과민증이 발생하면 바로 누운 자세로 돌아갑니다.
    5. 혈역학(MAP > 60mmHg), SpO2 및 PaO2/FiO2 를 모니터링하여 반응을 평가합니다. 피부 무결성과 안면 지압점을 모니터링합니다. 기관내관 위치 및 고정을 모니터링합니다.
    6. 안전 고려 사항: 심정지 또는 심한 부정맥, 기도 폐쇄, 우발적인 발관 또는 혈역학적 허탈의 경우 즉시 중단하고 바로 누운 자세로 돌아갑니다.
      참고: 엎드린 자세는 경폐압을 재분배하고 보다 균일한 환기-관류 일치를 촉진하여 등쪽 폐 부위의 폐포 동원을 향상시킵니다.

3. PEEP 적정 절차

  1. ARDS 네트워크(표 1).
    1. National Institutes of Health ARDS Network PEEP/FiO2 표는 인공호흡기 조정을 안내하기 위해 높은 PEEP와 낮은 PEEP의 두 가지 권장 전략을 제공합니다. 이 표를 사용하여 PaO2 를 60-80mmHg 또는 SpO2 ≥ 90%16로 유지합니다.
  2. 압력-부피(P-V) 곡선 유도 적정(준정적 기술)(그림 2)
    1. 준비 : 인공호흡기가 준정적 PV 루프 기능을 지원하는지 확인하십시오. 구체적인 지침은 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오.
    2. 인공호흡기 설정
      1. 준정적 기술을 활성화합니다.
      2. 흡기 유량을 2L/min(저유량)으로 설정합니다.
      3. 목표 팽창 압력을 40cmH2O로 설정합니다.
    3. PV 곡선 획득
      1. 인공호흡기는 자동으로 PV 루프를 생성합니다.
      2. 곡선에서 하부 변곡점(LIP)과 상부 변곡점(UIP)을 식별합니다.
    4. 모니터링: 절차 전반에 걸쳐 MAP > 60mmHg, SpO2 > 85%를 확인하십시오.
    5. 절차 종료: 폐포 허탈을 방지하기 위해 LIP만으로 최적의 PEEP를 결정합니다.
  3. 정적 준수 기반 PEEP 적정
    1. 준비: 구체적인 지침은 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오.
    2. 인공호흡기 설정
      1. 일회 호흡량(VT)을 4-8mL/kg의 이상체중(IBW)으로 설정합니다.
      2. PEEP를 2-5분마다 2-3cmH2O씩 점진적으로 증가시킵니다.
      3. PEEP가 추가로 증가하면서 순응도가 감소하기 시작하면 중단하십시오.
    3. 규정 준수 계산
      1. 각 PEEP 수준에서 흡기 유지를 수행하여 Pplat을 얻습니다.
      2. 정적 적합성 계산: C= VT / (P플랫폼- PEEP).
    4. 모니터링: MAP > 60mmHg, SpO2 > 85%로 유지합니다.
    5. 절차 종료: 규정 준수를 기반으로 최적의 PEEP를 분석합니다.
  4. 모집 조작에 선행하는 감소 PEEP 적정
    1. 준비: 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오.
    2. 모집 기동: 사전 정의된 방법(예: 지속적인 팽창(2.2단계) 또는 단계적(2.3단계)) 중 하나에 따라 수행합니다.
    3. 감소 적정
      1. 경험적 high-PEEP에서 PEEP를 감소시킵니다(경험적 high-PEEP ARDSnet 표(표 1) 참조)에서 2-5분마다 2-3cmH2O단계로 6cmH2O로 감소시킵니다.
        참고: PEEP 수준당 2-5분 지속 시간은 생리학적 평형을 허용하고 혈역학적 손상을 피하기 위해 선택되었습니다.
      2. 각 감소에서 정적 순응도, SpO2 및 PaO2/FiO2 비율, 혈역학적 변수를 기록합니다.
    4. 모니터링: MAP> 60mmHg, SpO2 > 85%인지 확인하십시오.
    5. 절차 종료: 심각한 혈역학적 손상 없이 최상의 정적 순응도 및 산소 공급과 관련된 PEEP 수준은 최적의 PEEP로 간주됩니다.
  5. 식도 내압계 유도 적정(그림 3)
    1. 준비: 식도 풍선 카테터의 표준 설정을 따르고 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오.
    2. 인공호흡기 설정
      1. 용적 제어 환기(VCV) 또는 압력 제어 환기(PCV)를 사용하십시오.
      2. 4-8 mL/kg IBW로 설정하고 high-PEEP ARDSnet 표를 기반으로 경험적 PEEP를 적용합니다(표 1).
      3. 다른 매개변수는 변경하지 않고 유지합니다.
    3. 점진적인 PEEP 감소
      1. 2-5분마다 PEEP를 2cmH2O 낮춥니다.
      2. 각 단계에서 흡기말 및 호기말 유지 조작을 수행합니다.
    4. 문서
      1. 식도 압력 측정값을 기록합니다: PLexp(호기말 식도압), PLinsp(흡기말 식도압), ΔPtp(경폐 구동압).
      2. 인공호흡기 데이터 기록: P플랫폼, PEEPtot.
      3. PLexp (PLexp = PEEPtot- Pesexp) 및 ΔPtp (ΔPtp = PLinsp- PLexp)를 계산합니다.
    5. 모니터링: 혈역학적 변화(평균 동맥압, MAP >60mmHg)를 모니터링하고 SpO2 를 85%> 유지합니다.
    6. 절차 종료: PLexp ≈ 0 cmH2O(±2 cmH2O)를 생성하는 PEEP를 선택합니다.
  6. 전기 임피던스 단층 촬영(EIT) 유도 적정(그림 5)
    1. 준비
      1. EIT 시스템의 적절한 연결 및 교정을 확인하십시오.
      2. 환자 준비에 대한 준비 섹션(1.1-1.3단계)을 참조하십시오.
    2. 기준 데이터 수집
      1. EIT 소프트웨어에서 기록을 클릭합니다.
      2. 2분의 기준선 환기 데이터를 기록합니다.
    3. 모집 기동 및 PEEP 적정
      1. 설명된 대로 모집 조작을 수행합니다(2.1-2.3단계).
      2. 환기 균질성을 위해 실시간 EIT 이미지를 관찰합니다.
      3. PEEP를 2-5분마다 2cmH2O씩 5-6 cmH2O까지 줄입니다.
    4. 모니터링: MAP> 60mmHg, SpO2 > 85%인지 확인하십시오.
    5. 절차 완료: Stop Record(레코드 중지) 를 클릭하여 세션을 종료합니다. 분석을 위해 EIT 데이터를 저장하고 내보냅니다.

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결과

임상 실습에서 폐 동원 및 PEEP 적정에 일반적으로 사용되는 방법을 요약했습니다(표 2 및 표 3). 각 접근 방식에는 뚜렷한 장점과 한계가 있으며 최적의 전략은 개별 환자 상태와 생리적 반응에 맞게 조정되어야 합니다.

RM은 생리학적, 기계적 및 이미징 매개변수의 조합을 사용하여 종합적으로 평가되어야 합니다. 주요 평가 지표는 다음과 같습니다.1) 가스 교환: SpO2 및 PaO2/FiO2 비율의 개선; 2) 호흡 역학: 정적 순응도 증가, 구동 압력 감소; 3) 혈역학: 불안정성 없이 MAP > 60mmHg 유지; 4) EtCO2 추세 및 체적-압력(V-P) 루프 분석; 5) 폐 초음파(LUS) 또는 전기 임피던스 단층 촬영(EIT)과 같은 영상 기법.

산소 공급의 증가와 폐 순응도...

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토론

RM 및 PEEP 적정은 산소 공급을 최적화하고 인공호흡기 유발 폐 손상(VILI)을 줄이기 위한 기계적 환기의 핵심 전략입니다. RM은 일시적으로 높은 기도압(예: 지속적인 팽창 또는 증분 PEEP)을 적용하여 허탈된 폐포를 다시 열어 폐 균질성을 개선하는 것을 포함합니다. 한편, PEEP 적정은 재개방의 이점과 과팽창 위험의 균형을 맞추면서 폐포 동원을 유지하는 데 필요한 최소 유효 PEEP 수준을 식별하는 것을 목표로 합니다. 폐 동원 후 PEEP의 조정은 중요한 절차입니다. 그렇지 않으면 채용이 효과가 없을 수 있습니다.

여러 RM 기술을 사용할 수 있습니다(표 2). 그러나 모두 흉강내압의 상승을 수반하여 정맥 환류를 손상시키고 혈역학적 불안정성을 유발할 수 있습니다. 어떤 경우에는 과도한 팽창으로 인해 RM 동안 산소 공급이 일시적으로 악화될 수 있으며, 이는 지속적인 모니터링의...

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공개 사항

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감사의 글

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
  환풍기마인드레이마인드레이 SV850
전자공학박사ä 게르스위스톰 BB2
초음파 기계마인드레이M9

참고문헌

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