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방법 논문

기계식 환기 아동의 흡기 노력 측정

186 조회수

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DOI:

10.3791/70230

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2026년 6월 9일

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1Antwerp University Hospital, University of Antwerp, 2McGill University Health Center, Montreal Children's Hospital, 3Department of Critical Care Medicine, The Hospital for Sick Children, 4Pediatric Cardiac ICU, Kokilaben Dhirubhai Ambani hospital and medical research centre, 5Department of Intensive Care Medicine, Ghent University Hospital

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

우리는 흡기 노력을 정량화하고 인공호흡기 관리를 안내하기 위해 검증되고 표준화된 침상 기법을 시연합니다.

초록

기계식 인공호흡기를 사용하는 아동의 영감 노력을 정확히 평가하는 것은 인공호흡기 지원을 최적화하고 폐 및 횡격막 손상을 예방하는 데 필수적입니다. 과도한 지원은 횡격막 사용 중단과 위축을 초래하며, 부족한 지원은 피로, 횡격막 약화, 환자 자해 폐 손상(P-SILI)으로 이어질 수 있습니다. 이 원고는 영감을 주는 노력을 정량화하는 검증된 병상 기법을 보여줍니다. 호흡근 힘 정량화, 식도 압력 측정에 대한 기준을 설명하고, 실용적 한계를 고려한 일상 임상 실습의 대안적 접근법을 제시합니다. 우리는 호흡 자극, 조석 흡기 노력, 최대 흡기 노력을 구분합니다. 간접적인 노력 매개변수로는 횡격막 전기 활동(EAdi), 기도 폐쇄 조작(P0.1, Pocc, PMI), 횡격막 초음파 매개변수가 포함됩니다. 최대 흡기압(MIP)은 최대 노력의 척도로 논의됩니다. 가능한 경우 대표적인 소아 데이터가 제공됩니다. 선택된 매개변수에 대한 참조값이 포함되어 있지만, 어린이에서 안전 임계값을 정의하는 증거는 여전히 제한적입니다. 이러한 기법을 결합한 모니터링은 기계적 인공호흡의 개별 조절을 가능하게 하며, 소아 중환자실에서 폐 및 횡격막 보호 전략을 지원합니다.

서론

기계적 환기(MV) 중에는 과도하거나 부족한 흡기 노력이 모두 발생할 수 있으며, 각각 호흡 근육에 해로울 수 있습니다 1,2,3. 충분한 노력은 횡격막 약화로 이어질 수 있습니다. 장기간 근육 이완에 따른 횡격막 위축은 1988년 신생아 집단에서 처음 보고되었습니다. 이후 주로 성인 연구에서 나온 증거들은 단기적인 MV조차도 횡격막의 섬유 구조를 교란하고 수축력을 감소시킬 수 있음을 보여주었으며, 이를 통틀어 인공호흡기 유발 횡격막 기능 장애(VIDD)2,5,6이라고 부릅니다. VIDD는 네 가지 외상 기전을 포함합니다: 과도한 보조 근외상, 부족 보조 근외상, 편심성 근외상, 그리고 호기성 근외상7. 8.9세 어린이에서 불보조 근외상(횡격막 위축)이 보고된 반면, 과도한 보조 근외상과 편심성 및 호기 근외상은 소아 인구에서 여전히 불완전한 특성으로 알려져 있습니다.

과도한 흡기 노력은 환자 자기 폐 손상(P-SILI)이라는 독특한 유형의 폐 손상과도 연관되어 있는데, 이는 과도한 환자 노력으로 인해 발생한 높은 경폐 구동 압력으로 인해 발생하며, 인공호흡기 지원으로 인해 증폭될 수 있다10. 더 나아가, 과도한 노력은 호흡 작업(WOB)을 증가시켜 호흡근 피로를 유발할 수 있습니다. 이축 단계 동안에는 높은 WOB가 기계적 환기에서 성공적으로 해방되는 데 큰 장애물이됩니다. 이 결과는 과잉 및 부족 지원을 방지하고 MV 지원을 적절히 조절하는 것의 중요성을 강조합니다. 따라서 영감 노력에 대한 정확한 평가는 현대 소아 집중 치료에서 기본적이지만 여전히 활용되지 않는 요소입니다. 최근 몇 가지 진전에도 불구하고, 아동의 영감 동기와 노력의 안전 임계치를 정의하는 증거는 여전히 제한적입니다.

현재 임상의들은 여전히 보조 호흡근 사용, 늑하 수축, 환자의 편안함에 대한 임상 평가에 의존하여 인공호흡 지지 조절과 삽관 준비 상태를 평가합니다. 비록 매우 귀중하고 대체 불가능하지만, 이러한 관찰들은 본질적으로 주관적입니다. 흡기 노력에 대한 객관적 생리학 기반 측정은 침상 검사를 보완하여 인공호흡기 조절을 개선하고 기계적 환기에서 적시에 성공적으로 해방하는 데 도움을 줄 수 있습니다13.

흡기 활동을 측정할 때는 생리학적 배경과 흡기 동기, 조수 호흡 노력, 최대 노력(기능)의 차이를 이해하는 것이 중요합니다. 흡기 구동은 주로 횡격막을 자극하는 뇌간 호흡 중추에서 발동되는 신경 명령을 나타냅니다. 이 신경 출력은 직접 측정할 수 없지만, 횡격막의 전기 활동(EAdi)이나 압력 유도 P0.114에서 추론할 수 있습니다. 흡기 노력은 이러한 신경 명령에 대한 흡기 근육의 기계적 반응을 나타냅니다. 흡기 근육(Pmus), 주로 횡격막이 생성하는 압력을 반영하여 공기 흐름을 만듭니다. 횡격막 부하가 증가하면 늑간근, 흉쇄유돌근, 각각 근과 같은 보조 근육이 흡입을 돕기 위해 동원됩니다. 자발적 흡입 시 호흡 근육의 복합 수축은 흉막압(Ppl)을 감소시키며, 이는 현재 호흡 노력을 정량화하는 금본위인 식도 압력(Pes)을 이용해 식도압(Pes)을 측정하여 추정할 수 있습니다. Pes 측정은 또한 압력 시간곱(PTP), 압력 속도곱(PRP), 호흡 작업량(WOB) 등 고급 통합 노력 지표 계산을 가능하게 하여 총 호흡 작업량과 에너지 소비를 반영합니다.

여러 비침습적 대리모가 PES 측정을 보완하거나 대체할 수 있습니다. 여기에는 교합압(Pocc)15, 압력근지수(PMI)16, 횡격막 초음파 평가17이 포함됩니다. 호흡근 기능은 근육이 생성할 수 있는 최대 힘을 의미합니다. 최대 흡기압(MIP)은 자발적 호흡 활동이 있는 인공호흡 아동의 기능의 지표이며, 인기 과정에 따른 횡격막 두께의 변화도 기능의 지표가 될 수 있습니다. 이 프로토콜은 흡기 동기, 노력, 호흡 근육 기능을 정량화할 수 있는 다양한 침대 옆 측정 기법을 제공합니다. 이를 통해 임상의는 기계적 환기가 호흡 근육 활동과 기능에 미치는 영향을 측정하고, 호흡 지원 및 진정을 최적으로 조절하여 폐와 횡격막 보호 인기를 가능하게 합니다.

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프로토콜

1. 식도 압력 측정

참고: 나이와 체중에 따라 적절한 소아 식도 풍선 카테터를 사용하세요( 표 1 참조). 식도 풍선 선택에 따라 1–10 mL 주사기를 사용하세요( 표 2 참조). 단단한 튜브와 인공호흡기, 또는 압력 변환기가 있는 전용 모니터를 사용하세요. 선택적 압력-시간 곱/압력-속도-곱(PTP/PRP) 계산을 위한 통합 또는 외부 분석 소프트웨어를 포함하세요.

  1. 재료 준비 – 풍선 크기를 나이와 무게에 따라 선택하세요( 표 2 참조). 선택한 인공호흡기 또는 모니터의 압력 변환기를 준비하여 대기압에 맞추세요. 식도 풍선에 누출이 있는지 확인해.
  2. 삽입 깊이 추정 – 원하는 삽입 깊이를 결정하기 위해 코-귀-상골(NEX) 거리를 측정합니다. 식도 하단 3분의 1을 목표로 하세요.
  3. 카테터 삽입 – 수용성 윤활제로 카테터를 윤활합니다. 카테터를 측정된 NEX 거리보다 약간 더 앞으로 나가세요. 카테터를 압력 변환기에 연결하고 풍선을 최소한으로 부풀려 압력 편향을 모니터링합니다( 표 2 참조).
  4. 카테터 위치 확인 – 복부에 부드럽게 압력을 가하세요. 양의 식도압(Pes) 편향은 원위 식도 위치임을 나타냅니다. 그 후 천천히 카테터를 빼서 Pes 추적에 심장 진동이 나타나도록 합니다(그림 1). 이로 인해 카테터는 식도 하단 3분의 1에 위치하게 됩니다.
  5. 초기 풍선 팽창 – 풍선에서 모든 공기를 흡입하세요. 시스템을 대기압에 맞춰 0으로 설정하세요. 풍선을 제조사가 권장하는 초기 부피로 부풀리세요.
  6. 풍선 부피 최적화 – 풍선을 0.1 mL로 부풀린 후 단계별로 부풀려 최대 ΔPes가 발생하는 가장 작은 부피(V최고)를 찾으세요. 또는 공기가 빠진 풍선을 시작해 주변 압력에 평형을 맞춘 후 0.1 mL씩 부풀리는 방법도 있습니다. 각 증분 후에는 풍선을 수축시키고 10초19 동안 대기압과 다시 평형을 맞춘 후 다음 단계로 넘어갑니다.
    참고: 이 단계는 매우 중요한 단계이며, Hotz 등(19), Mojoli 등(20), Rudolph 등(21)의 상세한 지침을 꼭 읽어보시길 권장합니다. 권장 충전 부피와 부피 증가량에 대한 자세한 요약은 표 2에서 확인할 수 있습니다.
  7. 폐쇄 검사 수행 – 인공호흡기의 말기 유지 버튼을 누릅니다. 수동 환자에서는 교합 시 천천히 깊고 깊은 양측 흉부 압박을 시행하고, 기도 압력(발발)과 Pes의 증가 정도를 측정하세요. 자발적 호흡 활동이 있는 환자에게는 다음 흡기 시도 시 발과 페스(Pes) 감소를 측정하라(바이듀르 기법). (그림 1C).
  8. 보정 확인 – ΔPes / ΔPaw 비율을 측정하고 풍선 보정 및 위치를 수용하세요. 이 값이 0.8에서 1.2(성인의 일반적인 범위) 또는 0.7에서 1.3(21세 어린이의 허용 범위) 사이일 경우입니다.
  9. Pes 모니터링을 시작하세요 – Pes 및 경폐 주행 압력을 지속적으로 기록하는 인공호흡기 화면을 엽니다. 주요 변수인 ΔPes는 호기 말기와 흡기 말기의 식도압 차이로 정의됩니다.
    참고: ΔPes/ΔPaw가 범위 내에 없으면 카테터 양과 깊이가 올바를 수 있습니다22. 풍선 충전 부피를 재평가하고 0.2–0.5mL 단위로 조정하거나 필요에 따라 카테터 깊이를 ±1–2cm 조정하세요. 각 조정 후 폐색 테스트를 반복하여 비율이 목표 범위 내에서 안정될 때까지 반복하세요.

figure-protocol-1
그림 1: 측정 중 식도압(Pes) 파형 해석 및 검증. 그림은 Pes 카테터 삽입 및 교정(A) 시 얻어진 특징적인 기도 압력(Paw, 빨간색)과 식도 압력(Pes, 노란색) 파형을 보여줍니다: 흡기 노력 없이 호흡할 때와 적극적으로 노력할 때 Pes와 Paw의 비교. 영감 시 Pes가 아래로 방향을 바꾸는 것은 환자가 생성한 영감 노력을 나타냅니다. (B): Pes 추적 및 ΔPes 측정에 겹쳐진 심장 진동(CO) 확인. 일산화탄소와 실제 호흡 변화를 인식하고 구분하는 것은 정확한 신호 해석에 필수적입니다. (C) 바이듀르 조작법은 올바른 카테터 위치 및 풍선 충전을 검증하는 데 사용됩니다. 호기 참기 중에는 Paw(ΔPaw)와 Pes(ΔPes)의 압력 변화를 동시에 비교합니다. ΔPes/ΔPaw 비율이 0.7에서 1.3(또는 0.8–1.2, 원고 참조)임을 확인하면 어린이에서 적절한 보정과 올바른 풍선 배치가 확인된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

2. 호흡 노력의 임상 평가

  1. 환자 준비 - 흉부와 복부가 잘 보이도록 하세요. 기도 폐색, 발열, 불안과 같은 가역적 요인을 교정하세요.
  2. 호흡 패턴을 관찰하세요 - 여러 번 연속된 호흡 시 호흡 패턴, 깊이, 역설적인 움직임, 인공호흡기와의 동기화를 평가하세요.
  3. 부조 근육 사용 점검 – 흡기 시 늑간, 늑하, 흉골상(피부의 안쪽 움직임), 흉골 근(들릴 수 있는 고음), 비강 팽창(콧구멍이 바깥으로 움직이는 움직임), 목 근육 활성화를 관찰하세요.
  4. 등급 노력 – 주관적으로 경미, 중등도, 중증으로 철회를 분류하고, 경과음은 경미(불안할 때) 또는 심각(휴식 시)으로 분류합니다.
  5. 재평가 및 문서화 – 이 평가를 정기적으로 반복하세요
    참고: 선택적으로 검증된 호흡 노력 점수(Effort of Breathing Score)를 사용하세요. 여기에는 수축, 스트라이더, 펄서스 역설23이 포함되어 있습니다.

3. 횡격막의 전기 활동(EAdi)

  1. 준비 – 수정된 NEX(코-귀-상령골) 공식을 사용하여 초기 카테터 삽입 깊이를 추정하고, 각 카테터 크기에 제공된 구강 또는 비강 위치의 특정 방정식과 참조표를 적용합니다.
    참고: EAdi 카테터와 EAdi 모니터링 기능이 있는 호환 인공호흡기가 필요합니다.
  2. 카테터 삽입 및 위치 – 비위 또는 구위관 EAdi 카테터를 식도에 삽입합니다. 인공호흡기에서 EAdi 진폭을 관찰하세요. 카테터를 최대 EAdi 진폭이 확보될 때까지 진행하거나 빼세요.
  3. 올바른 위치 확인 – 인공호흡기 카테터 위치 도구를 열어 보세요. 카테터를 위아래로 움직여 다이어프램 근전도(EMG) 신호의 가장 큰 진폭(트레이싱에 보라색)이 두 중간 트레이싱에 표시될 때까지 진행합니다.
  4. 신호를 기록하세요 – 몇 분간 안정적인 자연 호흡을 허용하세요. 기계적 환기 에피소드 동안 EAdi 파형을 지속적으로 기록하세요.
  5. 매개변수 분석 – EAdi 진폭을 평가합니다. 추세 화면을 열고 일반적으로 30분에서 4시간 사이의 특정 기간의 평균을 표시하세요. 선택한 기간 동안의 피크 EAdi 진폭을 가상으로 그리고, 그 기간 동안 평균 피크 EAdi 값으로 사용하세요.
    참고: 인공호흡기는 평균값을 계산하지 않으므로 공식적인 평균 최고 EAdi 값은 제공되지 않습니다. 연구를 위해 오프라인으로도 분석이 가능합니다.
  6. 신경근 효율 추정(NME) – 호기 말기 폐색 기법을 수행합니다. 같은 노력 중 기도 압력 강하(ΔPaw)를 전기 활동 변화(ΔEAdi)로 나누어 NME를 계산합니다(NME = ΔPaw/ΔEAdi). 화면 녹화를 수행하고 ΔEAdi를 최고점과 기준선의 차이로 측정하세요. ΔPaw를 최대 기도압과 양의 구기 압력(PEEP) 차이로 측정하세요. 비율은 임상의가 계산해야 하며 자동으로 계산되지 않습니다.
  7. EAdi 상승 시작 시점과 최대 진폭(dt) 사이의 밀리초 차이를 측정하고, 이 두 시점 간 EAdi의 마이크로볼트 차이를 계산합니다. EAdi의 상승률을 EAdi/dt로 계산하세요. 이 값은 영감이 시작될 때 신경 활성화가 얼마나 빠르게 증가하는지를 나타냅니다.

4. P0.1

  1. 자발적 호흡 확인 – 환자가 호흡을 유발하고 있는지(인공호흡기가 흐름 또는 압력 곡선에 다른 색상으로 표시됨) 또는 회로 압력 가압 전에 압력 또는 흐름 파형에 음의 편향으로 흡기 노력이 보이는지 확인하세요.
  2. 확실하지 않을 경우, 인공호흡기의 호기 유지 버튼을 눌러 인공호흡기 폐쇄 기법을 수행하고, 기도 압력파에 음의 편향이 있는지 확인하세요. 진정한 음의 편향은 U자형입니다.
  3. 호기 폐색 수행 – 인공호흡기의 호기 유지 버튼을 최소 250ms 이상 눌러 공기 흐름을 차단하여 호기 유지 기능을 활성화합니다. 폐쇄 상태에서 자발적인 영감 시도가 포착되도록 하세요.
  4. 측정 P0.1 – 초기 기도 압력 편향을 식별합니다. 흡기 시작 후 100ms 후 측정된 음압과 PEEP의 차이를 측정합니다. 세 번 숨을 들이쉬며 결과를 평균내세요.
    참고: 대부분의 인공호흡기는 이 변수를 자동으로 또는 안내 시 표시합니다. 우리는 가치 해석에 관한 논의를 언급합니다.

5. 폐쇄압(POCC)

  1. 자연 호흡 확인 – 환자가 호흡을 유도하고 있고, 압력이나 흐름 파형에서 흡기 노력이 보이는지 확인하세요. 불확실할 경우, 호기 폐쇄 조작을 수행하여 압력파상에 음의 편향이 있는지 확인하세요
  2. 인공호흡기 파형 기록 시작하세요
  3. 호기 폐쇄 수행 – 인공호흡기의 인공호흡기 유지 버튼을 눌러 공기 흐름을 차단하여 호기 유지 상태를 시작합니다. 기도 압력 곡선의 음의 편향을 찾아 폐쇄 중에 자발적인 흡기 노력이 포착되었는지 시각적으로 확인합니다. 환자의 기본 호흡 노력을 기록하는 것이 목표이므로, 말이나 촉각으로 코칭하는 것은 피하세요.
  4. 기록 분석 – 폐쇄 조작(Pmin) 시작 후 첫 호흡 시도 중 도달한 최저 기도 압력을 식별합니다. Pocc = PEEP – Pmin을 계산하세요.
  5. 측정 반복 – 재현성을 확인하기 위해 세 번 반복하고, 생리학적 변동을 반영하기 위해 결과를 평균화합니다.
  6. ΔPes 추정 – 검증된 변환 ΔPes = (2/3) x Pocc24
    참고: 혈류역학적으로 안정적인 환자에게만 교합 조작을 시행하십시오. 심한 저산소혈증, 공기 포획, 높은 두개내 압력, 또는 환자-인공호흡기 비동기화가 뚜렷할 경우에는 피해야 합니다. 산소포화도가 떨어지거나, 서맥이 발생하거나, 불편함이 발생하면 즉시 폐쇄를 유지하세요. 지속적인 심폐 모니터링이 필수입니다.

6. 압력근지수(PMI)

  1. 자연 호흡 확인 – 환자가 호흡을 유도하고 있고, 압력이나 흐름 파형에서 흡기 노력이 보이는지 확인하세요. 확실하지 않으면 호기 폐쇄 기동을 수행하고 압력 파형에 음의 편향이 있는지 확인하세요.
  2. 인공호흡기 파형 기록 시작하세요
  3. 흡기 유지 시 – 환자가 유발하는 호흡 중 짧은 흡기 기도 폐쇄(≤ 2–3초)를 시작하세요. 기도 압력이 PIP 이상으로 상승한 후 일정한 정체기(Pplat)가 나타나는 것을 관찰하세요. 호기근이나 복근의 활성화를 막기 위해 3초 이상 유지 상태를 피하세요.
  4. 기동의 타당성 평가 – 유효한 PMI 추적은 PIP에서 Pplat로의 빠른 전환과 최소 1–2초 지속되는 안정된 정체 단계를 보여줍니다. 만약 정체가 PIP 이하로 유지된다면, 이 기법은 흡기 노력이 낮거나 흡기 내내 일관되게 존재하지 않음을 시사하며, PMI = 0입니다. 만약 동작이 눈에 띄는 고도에 도달하지 못하면 무효로 간주됩니다. 홀드 조작 전반에 걸쳐 심장 진동이 자주 관찰됩니다.
  5. PMI 계산 및 반복 – PMI = Pplat – PIP 공식으로 PMI를 계산합니다. 이 조작을 최소 세 번 반복하고 기술적으로 허용 가능한 시도의 평균을 보고합니다(그림 2).

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그림 2: 압력근지수(PMI) 측정. 그림은 보조 또는 자발적 인기 시 흡기 근육 노력을 정량화하는 PMI 측정값을 보여줍니다. 흡기 유지가 시작되면 기도 압력(Paw) 파형이 최대 흡기 압력(PIP)을 넘어 결국 새로운 고원(Pplat)에 도달합니다. 자발적인 흡기 노력이 있을 때, 이 상승은 호흡근의 이완에 의해 발생합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

7. 최대 흡기압(MIP)

  1. 자연 호흡 확인 – 환자가 호흡을 유도하고 있고, 압력이나 흐름 파형에서 흡기 노력이 보이는지 확인하세요. 확실하지 않으면 호기 폐쇄 기동을 수행하고 압력 파형에 음의 편향이 있는지 확인하세요.
  2. 인공호흡기 파형 기록 시작하세요
  3. 환자와 인공호흡기 또는 모니터 준비 – 활력 징후를 모니터링하여 환자의 혈류역학이 안정적이고 충분한 산소 공급이 있는지 확인하세요. 독립형 모니터를 사용할 경우, 압력 변환기가 주변 압력에 맞춰져 있는지 반드시 확인하세요. 기도 압력을 측정하기 시작하세요.
  4. 협조적인 환자 – 인공호흡기의 호기 유지 버튼을 눌러 기도 폐색 조작을 시작하세요. 이 동작 중에 환자에게 최대한의 강력한 흡입 동작을 하도록 지시하세요. 노력이 안정될 때까지 폐색을 유지하세요. 최대한의 노력을 이루도록 언어적 격려를 제공하세요.
  5. 비협조적이거나 진정된 환자 – 장기간 호기 억제(최대 8회 자발적 노력 또는 최대 12초25)를 시작하세요. 기도 압력파에서 음의 편향이 나타나는지 관찰하는데, 이는 자발적 흡기 노력에 해당합니다(위 참조).
  6. 측정 및 반복 – 기동 중 달성한 가장 큰 음압을 기록합니다. Pocc와 달리, 이 값은 반드시 폐쇄 시작 후 첫 번째 흡기 시도와 일치하지 않으며, 같은 홀드 내에서 이후의 시도가 더 큰 진폭에 도달할 수 있습니다. 최소 세 번 반복하여 조작 사이에 짧은 회복을 허용하고, 가장 높은 재현 가능한 값을 환자의 MIP로 보고합니다(그림 3).
    참고: MIP는 PiMax 또는 음의 흡입력(NIF)이라고도 불립니다

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그림 3: 호기 말기 유지 시 P0.1, Pocc, MIP 측정. 기도 압력(Paw) 파형은 호기 말기 유지 중에 표시됩니다. (왼쪽) P0.1과 Pocc는 홀드의 첫 번째 흡입 시도 중에 측정됩니다. P0.1은 흡기 노력 시작 후 100ms 후 기도 압력 강하를 나타내며, Pocc는 같은 노력 중 도달하는 최대 음압입니다. (오른쪽) MIP(최대 흡기 압력)는 호기 유지 중 기록된 모든 호흡 노력 중 가장 큰 음압 편향 으로 확인되었습니다. 두 번째 폐쇄된 호흡 후 약간 상승하는 호기압에 주목하라. 이는 호기력 활성화의 결과일 수 있다. 임상적으로 호기 근육 활동이 의심되거나 존재하는 것이 확인된 경우, 각 MIP 계산은 압력 변화를 계산하는 기준 호기압으로 PEEP 값을 유지해야 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

8. 횡격막 초음파26

참고: 특수 장비가 필요합니다: M-모드 기능이 있는 초음파 시스템, 다이어프램 두께 측정을 위한 고해상도 선형 탐침(6–13 MHz), 그리고 이동 평가를 위한 저주파 곡선 또는 위상 배열 탐침(2–5 MHz)입니다.

  1. 횡격막 확인 - 환자를 누운 자세 또는 반누운 자세로 배치하세요. 젤을 바르고 선형 탐침을 오른쪽 착지 부위(9–10번째 늑간극 공간, 중겨드선)에 위치시키고, 방향 표시는 두개골 방향을 향하게 합니다. 탐침을 갈비뼈와 평행하게 돌리고(방향 표시는 환자 뒤쪽을 향하게 하며) 간이 시각적으로 보이도록 미끄러뜨립니다. 늑간골 한쪽 공간을 두개골로 이동시켜 흉막선과 복막선 사이의 횡격막을 찾으세요.
  2. 이미지 최적화 – 심도, 초점, 게인을 조정하여 흉막과 복막의 시각화를 극대화합니다. 각도 오차를 최소화하기 위해 탐침을 가슴 벽에 수직으로 놓으세요. 연속 측정 시 일관성을 유지하기 위해 피부에 프로브 위치를 표시하세요.
  3. 다이어프램 두께(DT) 측정 – 2D 이미지를 유기구 종료 시 고정합니다. 흉막선과 복막선에 수직인 호기 말단 횡격막 두께(DTee)를 측정하되, 선을 제외하여 측정 거리가 그림 4에 나타난 것과 유사하도록 합니다. 값을 밀리미터 단위로 기록하세요.
  4. 횡격막 비후율 측정(DTF) – 자발호흡 환자에게만 적용 가능합니다. M-모드를 느린 스윕 속도로 활성화하고 M-모드 선을 다이어프램 위에 정렬하세요. 여러 번 호흡을 기록하고 이미지를 고정한 뒤, 호기 말(DTee)과 흡기 말(DTei) 두께를 측정하여 측정 거리가 그림 5에 나타난 것과 유사하도록 합니다. DTF (%) = [(DTei – DTee) / DTee] x 100을 계산하세요.
  5. 다이어프램 이동(DE) 측정 – 곡선 또는 위상 배열 프로브로 전환합니다. 프로브를 쇄골 중앙선에 위치시키고, 방향 표시가 두개골 방향을 향하게 하여 B-모드를 사용해 횡격막을 시각화합니다. M 모드를 활성화하고 M-모드 선을 다이어프램 움직임 경로를 따라 배치합니다. 기초 종료 시점의 기준선에서 기음 종료 시점의 피크까지의 수직 이동을 밀리미터 단위로 측정합니다.
    참고: 이동은 환자가 (일시적으로) 지지 없이 자연 호흡을 할 때만 매개변수로서 가치가 있으며, 폐의 수동 흡입은 횡격막의 후륜 운동을 초래할 가능성이 큽니다.

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그림 4: 호기 말기 다이어프램 두께(DT)의 초음파 측정. (A) 호기 말 오른쪽 횡격막의 B모드 초음파 영상. 횡격막은 흉막과 복막 사이에 층이 쌓인 구조로 시각화됩니다(각각 상부 흰색 화살표). 두 에코 선들 사이의 거리는 다이어프램 두께(DT)를 나타냅니다. (B) 같은 부위, 즉 호기구 말기 시점의 오른쪽 반횡격막을 확대하여 측정 캘리퍼스의 올바른 위치를 강조한 사진(빨간색). 캘리퍼스는 정확한 측정을 위해 흉막층과 복막층의 밝고 반향 경계 내에 배치해야 합니다. DT = 다이어프램 두께;  이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

figure-protocol-5
그림 5: 횡격막 점층률(DTF)의 M-모드 초음파 평가. (A) 오른쪽 반횡격막을 보여주는 B-모드 이미지. 수직선(흰색 화살표로 표시)은 다이어프램 위에 수직으로 위치한 M 모드 커서를 나타냅니다. 아래 섹션에는 해당 M-모드 추적이 표시되어 있으며, 호흡 주기 전반에 걸친 횡격막의 움직임과 두께 변화를 실시간으로 시각화합니다. (B) M-모드 추적의 확대 뷰로, 호기구 끝(파란색 캘리퍼스)과 흡기 끝(빨간 캘리퍼스) 다이어프램 두께를 강조합니다. DTF = 횡격막 두께 증가 분율. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.

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결과

페스

어린이의 보조인공호흡 시 일반적인 ΔPes 값은 4–18 cmH₂O 사이이다. 4–5 cmH₂O< ΔPes는 낮은 흡기 노력 또는 과도한 보조를 시사하며, 14–18 cmH₂O> ΔPes는 과도한 노력이나 환자-인공호흡기 비동기화를 시사한다27,28.

정확한 위치는 식도압(Pes) 추적에 심장 진동이 나타나고 안정적인 호흡 동기 파형 편향( 그림 1 참조)으로 확인됩니다. ΔPes 외에도 고급 유도 지수가 흡기 작업 부하와 호흡 근육 수행에 대한 보다 포괄적인 평가를 제공할 수 있습니다. 압력-시간 곱(PTP) 은 시간에 따른 흡기 근육 압력의 통합으로, 압력 크...

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토론

최근 증거는 기계적으로 인공호흡을 받는 어린이의 횡격막 기능 장애를 흡기 노력의 조절을 통해 완화할 수 있는 잠재력을 보여주었습니다. 따라서 임상가는 노력을 정량화하고 정보에 기반한 결정을 내릴 수 있도록 사용하기 쉽고 정확한 도구가 필요합니다. 인공호흡기를 사용하는 아동의 영기 노력을 시각적으로 평가하는 구조화된 임상 임상 접근법이 가능하지만, 이는 정량적 매개변수를 제공하지 않으며 객관적 생리학적 측정을 보완하는 데만 사용해야 합니다.

식도 압력측정은 기계식 인공호흡기를 사용하는 어린이의 흡기 노력을 정확히 정량화할 수 있습니다. 식도 압력은 식도가 후흉막강과 가까워 흉막 압력(Ppl)을 반영합니다41. 자발적 흡기 노력 시 식도 압력 파형은 음의 편향을 보이며, 이는 흉부 내 음의 압력 생성을 반영합니다(그림 3

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공개 사항

모든 저자는 이해 충돌이 없다고 보고했습니다

감사의 글

자금: 톰 셰펜스 박사는 플랜더스 연구재단의 지원을 받고 있습니다

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재료

```html
이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
NAVA 카테터Getinge횡격막의 전기 활동
NaCl 0,9% 어느 것이나횡격막의 전기 활동NAVA 카테터는 삽입 전에 생리식염수에 담근다
EAdi 데이터 기록 소프트웨어Getinge횡격막의 전기 활동ServoTracker 소프트웨어는 Getinge에서 제공할 수 있다
NAVA 지원 인공호흡기Getinge횡격막의 전기 활동
14fr NutriVent 카테터SIDAM식도 압력계큰 어린이에게만
6fr, 7fr, 8fr 식도 카테터Avea식도 압력계
5fr 식도 카테터Cooper식도 압력계
압력 트랜스듀서 어느 것이나식도 압력계정규 모니터 또는 독립형 장치(예: FluxMed, MBMed, 아르헨티나)에 통합할 수 있음 
3방향 luer lock 커넥터어느 것이나식도 압력계
무균 젤어느 것이나식도 압력계삽입 전 식도 풍선의 윤활
풍선 팽창용 주사기어느 것이나식도 압력계역사적으로 유리 주사기가 사용되었습니다. 현재는 일반적인 플라스틱 일회용 주사기가 사용됩니다. 소량(2-3 ml)은 소아용 풍선에 선호됩니다. 성인의 경우 10 ml 주사기를 사용합니다.
데이터 분석 소프트웨어어느 것이나식도 압력계예: FluxView (MBMed, 아르헨티나)
고정 luer-lock 연장 세트어느 것이나식도 압력계
초음파 기기어느 것이나횡격막 초음파M-모드 기능이 필요함
고해상도 선형 프로브(6–13 MHz) 어느 것이나횡격막 초음파
저주파 곡선형 또는 위상 어레이 프로브(2–5 MHz)어느 것이나횡격막 초음파
```

참고문헌

  1. Brochard, L., Slutsky, A., Pesenti, A. Mechanical ventilation to minimize progression of lung injury in acute respiratory failure. Am J Respir Crit Care Med. 195, 438-442 (2017).
  2. Goligher, E. C., et al. Evolution of diaphragm thickness during mechanical ventilation: impact of inspiratory effort. Am J Respir Crit Care Med. 192, 1080-1088 (2015).
  3. Goligher, E. C., et al. Lung- and diaphragm-protective ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 202, 950-961 (2020).
  4. Knisely, A. S., Leal, S. M., Singer, D. B. Abnormalities of diaphragmatic muscle in neonates with ventilated lungs. J Pediatr. 113, 1074-1077 (1988).
  5. Heunks, L., Doorduin, J., van der Hoeven, J. G. Monitoring and preventing diaphragm injury. Curr Opin Crit Care. 21, 34-41 (2015).
  6. Hooijman, P. E., et al. Diaphragm muscle fiber weakness and ubiquitin-proteasome activation in critically ill patients. Am J Respir Crit Care Med. 191, 1126-1138 (2015).
  7. Goligher, E. C. Myotrauma in mechanically ventilated patients. Intensive Care Med. 45, 881-884 (2019).
  8. Valverde Montoro, D., et al. Ultrasound assessment of ventilator-induced diaphragmatic dysfunction in mechanically ventilated pediatric patients. Paediatr Respir Rev. 40, 58-64 (2021).
  9. Yao, Y., et al. Association of diaphragmatic dysfunction with duration of mechanical ventilation in pediatric intensive care: a prospective cohort study. BMC Pediatr. 24, 607 (2024).
  10. Yoshida, T., Grieco, D. L., Brochard, L., Fujino, Y. Patient self-inflicted lung injury and positive end-expiratory pressure for safe spontaneous breathing. Curr Opin Crit Care. 26 (1), 59-65 (2020).
  11. Khemani, R. G., et al. Risk Factors for Pediatric Extubation Failure: The Importance of Respiratory Muscle Strength. Crit Care Med. 45 (8), e798-e805 (2017).
  12. Abu-Sultaneh, S., et al. Executive SHORT ABSTRACT: International Clinical Practice Guidelines for Pediatric Ventilator Liberation, A Pediatric Acute Lung Injury and Sepsis Investigators (PALISI) Network Document. Am J Respir Crit Care Med. 207 (1), 17-28 (2023).
  13. Khemani, R. G., et al. Randomized Trial of Lung and Diaphragm Protective Ventilation in Children. NEJM Evid. 4 (6), EVIDoa2400360 (2025).
  14. Telias, I., et al. Airway occlusion pressure as an estimate of respiratory drive and inspiratory effort during assisted ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 201, 1086-1098 (2020).
  15. Rudolph, M. W., et al. Airway occlusion pressure and P0.1 to estimate inspiratory effort and respiratory drive in ventilated children. Pediatr Crit Care Med. 26, e498-e506 (2025).
  16. Natalini, G., et al. Non-invasive assessment of respiratory muscle activity during pressure support ventilation. J Clin Monit Comput. 35, 913-921 (2021).
  17. De Meyer, G. R., et al. Relationship between esophageal pressure and diaphragm thickening fraction in sedated children. Pediatr Crit Care Med. 24, 652-661 (2023).
  18. Khemani, R. G., et al. Risk factors for pediatric extubation failure: The importance of respiratory muscle strength. Crit Care Med. 45 (8), e798-e805 (2017).
  19. Hotz, J. C., Sodetani, C. T., Van Steenbergen, J. V., Khemani, R. G., Deakers, T. W., et al. Measurements obtained from esophageal balloon catheters are affected by the esophageal balloon filling volume in children with ARDS. Respir Care. 63 (2), 177-186 (2018).
  20. Mojoli, F., Iotti, G. A., Torriglia, F., et al. In vivo calibration of esophageal pressure in the mechanically ventilated patient makes measurements reliable. Crit Care. 20 (1), (2016).
  21. Rudolph, M. W., Koopman, A. A., Blokpoel, R. G. T., Kneyber, M. C. J. Evaluation of Optimal Esophageal Catheter Balloon Inflation Volume in Mechanically Ventilated Children. Respir Care. 69 (3), 325-332 (2024).
  22. Sun, X. M., et al. Use of esophageal balloon pressure-volume curve analysis to determine esophageal wall elastance and calibrate raw esophageal pressure: a bench experiment and clinical study. BMC Anesthesiol. 18 (1), 21 (2018).
  23. Shein, S. L., Hotz, J., Khemani, R. G. Derivation and Validation of an Objective Effort of Breathing Score in Critically Ill Children. Pediatric Critical Care Medicine. 20 (1), E15-E22 (2019).
  24. Ito, Y., et al. Estimation of inspiratory effort using airway occlusion maneuvers in ventilated children: a secondary analysis of an ongoing randomized trial testing a lung and diaphragm protective ventilation strategy. Crit Care. 27 (1), 466 (2023).
  25. Harikumar, G., Moxham, J., Greenough, A., Rafferty, G. F. Measurement of maximal inspiratory pressure in ventilated children. Pediatr Pulmonol. 43 (11), 1085-1091 (2008).
  26. Bellissimo, C. A., Morris, I. S., Wong, J., Goligher, E. C. Measuring Diaphragm Thickness and Function Using Point-of-Care Ultrasound. J Vis Exp. (201), e65431 (2023).
  27. Vaporidi, K., et al. Esophageal and transdiaphragmatic pressure swings as indices of inspiratory effort. Respir Physiol Neurobiol. 284, 103561 (2021).
  28. Carteaux, G., et al. Bedside adjustment of proportional assist ventilation to target a predefined range of respiratory effort. Crit Care Med. 41 (9), 2125-2132 (2013).
  29. Khemani, R. G., et al. Pediatric extubation readiness tests should not use pressure support. Intensive Care Med. 42 (8), 1214-1222 (2016).
  30. Willis, B. C., et al. Pressure-rate products and phase angles in children on minimal support ventilation and after extubation. Intensive Care Med. 31, 1700-1705 (2005).
  31. Eachempati, S. R. Minimally invasive and noninvasive diagnosis and therapy in critically ill and injured patients. Arch Surg. 134, 1189 (1999).
  32. Tonelli, R., et al. Assessing inspiratory drive and effort in critically ill patients at the bedside. Crit Care. 29, 339 (2025).
  33. Emeriaud, G., et al. Evolution of inspiratory diaphragm activity in children over the course of the PICU stay. Intensive Care Med. 40, 1718-1726 (2014).
  34. Kallio, M., et al. Electrical activity of the diaphragm during neurally adjusted ventilatory assist in pediatric patients. Pediatr Pulmonol. 50, 925-931 (2015).
  35. Plante, V., et al. Elevated diaphragmatic tonic activity in PICU patients. Pediatr Crit Care Med. 24, 447-457 (2023).
  36. Kyogoku, M., et al. Direction and magnitude of change in plateau pressure during inspiratory holds. Crit Care Med. 49, 517-526 (2021).
  37. Pavez, N., Damiani, L. F. Inspiratory and expiratory pause during pressure support ventilation. Med Intensiva. 46, 213-216 (2022).
  38. Duyndam, A., et al. Reference values of diaphragmatic dimensions in healthy children aged 0-8 years. Eur J Pediatr. 182, 2577-2589 (2023).
  39. Johnson, R. W., et al. Muscle atrophy in mechanically ventilated critically ill children. PLoS One. 13, e0207720 (2018).
  40. Gao, Y., et al. Accuracy of lung and diaphragm ultrasound in predicting infant weaning outcomes. Front Pediatr. 11, 1211306 (2023).
  41. Shimatani, T., et al. Fundamental concepts and latest evidence for esophageal pressure monitoring. J Intensive Care. 11, 22 (2023).
  42. Sinderby, C., et al. Neural control of mechanical ventilation in respiratory failure. Nat Med. 5, 1433-1436 (1999).
  43. Barwing, J., et al. Evaluation of catheter positioning for neurally adjusted ventilatory assist. Intensive Care Med. 35, 1809-1814 (2009).
  44. Bellani, G., et al. Estimation of patient inspiratory effort from diaphragm electrical activity. Crit Care Med. 41, 1483-1491 (2013).
  45. Essouri, S., et al. Relationship between diaphragmatic electrical activity and esophageal pressure monitoring in children. Pediatr Crit Care Med. 20, e319-e325 (2019).
  46. Crulli, B., et al. Evolution of inspiratory muscle function in children during mechanical ventilation. Crit Care. 25, 1-10 (2021).
  47. Koopman, A. A., et al. Surface electromyography to quantify neuro-respiratory drive in mechanically ventilated children. Respir Res. 24, 77 (2023).
  48. Manczur, T. I., et al. Assessment of respiratory drive and muscle function in the pediatric intensive care unit. Pediatr Crit Care Med. 1, 124-126 (2000).
  49. Eito, Y., et al. Estimation of inspiratory effort using airway occlusion maneuvers in ventilated children: a secondary analysis of an ongoing randomized trial testing a lung and diaphragm protective ventilation strategy. Crit Care. 27 (1), 466 (2023).
  50. Foti, G., et al. End-inspiratory airway occlusion method to assess inspiratory muscle pressure. Am J Respir Crit Care Med. 156, 1210-1216 (1997).
  51. DiNino, E., et al. Diaphragm ultrasound as a predictor of successful extubation. Thorax. 69, 431-435 (2014).
  52. Sanchez De Toledo, J., et al. Diagnosis of abnormal diaphragm motion after cardiothoracic surgery. Congenit Heart Dis. 5, 565-572 (2010).
  53. Kopp, W., et al. Impact of preintubation noninvasive ventilation in pediatric ARDS. Crit Care Med. 49, 816-827 (2021).

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