미숙아 및 정기산 신생아에서의 세 가지 비침습적 환기 인터페이스 비교: 후향적 코호트 연구

요약

187명의 미숙아 및 정기산 신생아를 대상으로 한 이번 연구는 비강 프롱(nasal prongs)과 마스크를 체계적으로 교체하여 사용하는 것이 호흡 효율성을 저해하지 않으면서 중등도에서 중증의 비강 손상을 60% 감소시킨다는 것을 보여줍니다. 또한, 이러한 전략은 인터페이스를 지속적으로 사용하는 것과 비교하여 산소 공급을 개선하고 지속적 양압 환기(continuous positive airway pressure) 적용 기간을 단축시킵니다.

초록

비침습적 환기법(NIV)은 신생아 호흡곤란의 주요 지지 방식이지만, 비강 손상은 여전히 빈번한 합병증으로 나타납니다. 호흡 효율을 유지하면서 비강 손상을 최소화하기 위한 최적의 인터페이스 전략은 아직 불분명합니다. 187명의 신생아를 대상으로 한 이번 후향적 코호트 연구에서는 비강 프롱(nasal prongs, n = 63), 비강 마스크(nasal mask, n = 61), 그리고 프롱과 마스크를 교대로 사용하는 프로토콜(n = 63)의 세 가지 인터페이스 전략을 비교하였습니다. 주요 결과 지표는 NIV 실패와 비강 손상 심각도였습니다. NIV 실패율은 그룹 간에 유사하였으나(p = 0.72), 교대 사용 그룹은 지속적인 프롱 사용(23.8%, p = 0.03) 및 지속적인 마스크 사용(18.0%, p = 0.19)과 비교했을 때 중등도 및 중증 비강 손상이 유의하게 감소(9.5%)한 것으로 나타났습니다. 또한, 교대 전략은 산소화 상태가 유의하게 개선되었으며 지속적 양압 호흡기(CPAP)의 중앙 적용 시간도 더 짧았습니다(15 vs. 18 vs. 20 h, p = 0.04). 2~4시간마다 체계적으로 인터페이스를 교체하는 것은 효율성을 저해하지 않으면서 의원성 손상을 최소화하므로, 표준 신생아 간호에 통합되어야 합니다.

서론

비강 손상은 신생아 비침습적 환기(NIV)의 중대한 의원성 합병증으로 남아 있으며, 발생률은 최대 90%로 보고되었습니다¹. 비침습적 환기는 지난 20년 동안 신생아 호흡기 치료에 혁신을 가져왔으며, 미숙아 및 정기 산아의 호흡 지원을 위한 선호되는 초기 접근법이 되었습니다^2,3. 침습적 기계 환기에서 NIV 전략으로의 전환은 기관지폐이형성증 발생률 감소, 입원 기간 단축 및 신경발달 결과 개선을 입증하는 설득력 있는 근거에 의해 추진되었습니다⁴. 미국 소아과학회와 유럽 합의 가이드라인의 현재 지침은 호흡성 급성 부전 증후군에 대한 1차 치료법으로 지속적 양압 환기(CPAP)를 권장하며, NIV 실패율은 임신 주수와 기저 병리에 따라 25%–40% 범위로 나타납니다^5,6.

이러한 진전에도 불구하고, 비침습적 환기(NIV) 전달을 위한 최적의 인터페이스에 대해서는 여전히 논란이 있습니다. 최근의 체계적 문헌고찰에서는 단일 인터페이스 유형의 명확한 우월성을 입증하지 못했으나, 개별 연구들은 특정 대상군에서 특정 접근법의 잠재적 이점을 시사하고 있습니다^7,8. 연구 설계, 환자군 및 결과 측정 지표의 이질성으로 인해 인터페이스 선택에 관한 결정적인 결론을 도출하는 데 한계가 있었습니다.

비강 캐뉼라(Nasal prongs)는 안정적인 압력 전달 덕분에 널리 사용되지만, 그 단단한 구조로 인해 비중격과 비주에 압력이 집중되는 지점이 발생하는 경우가 많습니다^9,10,11. 반면, 비강 마스크(nasal masks)는 더 넓은 면적으로 압력을 분산시키지만, 가스 누출 증가 및 압력 변동성과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다^12,13,14,15.

인터페이스 교체(interface rotation) 개념은 두 시스템의 장점을 모두 결합하는 것을 목표로 합니다. 초기 연구들에 따르면 체계적인 교체 프로토콜이 손상률을 낮출 수 있음을 시사합니다^16,17. 본 연구는 광범위한 미숙아 및 만삭아 코호트에 대한 직접적인 비교 연구가 부족하다는 점에 주목하며, 특히 피부 취약성과 장기간의 비침습적 환기(NIV) 필요성으로 인해 위험도가 가장 높은 초저체중 출생아를 강조합니다^18,19,20. 이러한 전략을 평가함으로써, 본 연구는 호흡 효율성과 의원성 손상 예방 사이의 균형을 맞추기 위한 임상적 의사결정의 지침이 되는 선제적 인터페이스 관리 체계를 제공합니다. 기저 생리학적 메커니즘은 국소 염증 연쇄 반응의 감소와 조직 관류의 최적화와 관련이 있을 것으로 가설을 세웠으나, 이러한 메커니즘에 대해서는 추가적인 검증이 필요합니다²¹.

본 연구의 목적은 세 가지 인터페이스 전략에 따른 비강 손상의 발생률과 중증도를 비교하고, 호흡 파라미터 및 염증 마커에 미치는 영향을 평가하며, 인터페이스 교체가 가스 교환을 개선하는지 확인하는 것이었습니다. ~을 통해 다양한 기계적 자극; 그리고 서로 다른 인터페이스 접근 방식에 따른 비침습적 환기(NIV) 성공의 예측 인자를 식별합니다.

프로토콜

본 연구는 헬싱키 선언의 원칙에 따라 수행되었습니다. 데이터 수집에 앞서 샤먼 대학교 제1부속병원의 기관생명윤리위원회(IRB)로부터 윤리적 승인을 받았습니다(승인 번호 [2025] KYLSZ (049)). 환자의 비밀 유지를 위해 비식별화된 데이터 추출 양식을 사용하였습니다. 본 연구의 회고적 성격을 고려하여, 윤리 위원회는 서면 동의서 제출 요구 사항을 면제하였습니다.

선정 기준. 2020년에서 2024년 사이에 해당 시설에 입원한 신생아 중, 재태 연령이 ≥24주이고, 생후 72시간 이내에 비침습적 환기(NIV)가 필요했으며, 호흡수 >60회/분, 신음 호흡(grunting) 또는 Silverman–Anderson 점수 ≥3점을 포함한 임상 징후로 확인된 호흡 곤란을 보인 경우 선정 대상이 되었다. 본 연구는 NIV 적용의 전체적인 임상 범위를 반영하기 위해 초미숙아(24주)와 초저출생체중아(<1,000 g)를 의도적으로 포함하였다.

제외 기준. 주요 두개안면 기형이 있거나 즉각적인 기관 내 삽관이 필요한 영아는 제외되었습니다.

1. 피험자 선별 및 준비

2020년부터 2024년 사이에 입원한 신생아 중 재태 연령이 24주 이상이며 생후 72시간 이내에 비침습적 환기(NIV)가 필요했던 환아들을 대상으로 전자 의무 기록 데이터베이스를 검색하였습니다. 호흡률 >60/min, 신음 호흡 또는 Silverman–Anderson 점수 ≥3을 포함한 임상적 징후를 근거로 호흡성 곤란을 확인하였습니다. 주요 두개안면 기형이 있거나 즉각적인 기관 삽관이 필요한 영아는 제외되었습니다. 초미숙아(24주)와 초저체중 출생아(<1,000 g)를 포함시킨 것은 해당 병동 내 NIV 적용의 전체적인 임상 범위를 반영하기 위한 의도적인 선택이었습니다.

2. 비침습적 환기 인터페이스 적용

교정된 측정 가이드를 사용하여 비주 거리와 콧구멍 직경을 평가함으로써 적절한 인터페이스 크기를 결정하였습니다. 피부를 세척하고 건조시킨 후, 얇은 하이드로콜로이드 배리어를 도포하였습니다. 배리어는 비강 프롱용으로는 'H자 모양'으로, 비강 마스크용으로는 '역하트 모양'으로 절단하였습니다. 그 후 인터페이스를 배치하고 고정 시스템으로 고정하였으며, 과도한 압력을 방지하기 위해 벨크로 스트랩을 손가락 하나 정도의 공간이 남도록 조정하였습니다.

교대 그룹의 경우 2~4시간마다 인터페이스 회전을 수행하였습니다. 이 간격 내의 구체적인 시점은 임상적 판단에 따라 개별화하였으며, 불필요한 조작과 생리적 불안정성을 최소화하기 위해 일상적인 집중 간호 시간과 동기화하였습니다. 이러한 접근 방식은 영아의 편안함, 조작 중의 안정성, 그리고 시각적 점검을 통해 평가된 비강 피부의 무결성 유지를 우선시하였습니다.

각 인터페이스 교체 시, 비공 상단 1–2 cm 위에 배치된 저유량 캐뉼라를 통해 산소를 공급하여 5분간의 압력 해제 시간을 제공하였습니다.

3. 시각적 체크포인트 및 모니터링

시각적 점검을 통해 비강 프롱이 코 밑부분에 닿지 않는지, 비강 마스크가 눈을 압박하지 않는지 확인하였습니다. 호흡수 감소 및 산소 포화도를 91%–95% 사이로 유지하는 것을 포함하여 환자의 임상적 안정화 상태를 모니터링하였습니다. pH(수소 이온 농도 지수), 동맥혈 산소 분압(PaO₂), 동맥혈 이산화탄소 분압(PaCO₂)을 측정하기 위해 기저 시점과 치료 시작 후 2, 6, 12, 24 h에 혈액 가스 샘플을 채취하였습니다. 주요 결과 지표는 NIV 실패(72 h 이내의 기관 삽관) 및 비강 손상 정도를 포함하였습니다.

4. 시술 후 데이터 분석

절차적 흐름을 유지하기 위해 모든 통계 분석은 임상 데이터 수집이 완료된 후에 수행되었습니다. 범주형 및 연속형 변수는 분석을 위해 통계 소프트웨어에 입력되었습니다. 연속형 데이터의 정규성은 Shapiro–Wilk 검정을 사용하여 평가되었습니다. 임상 결과는 ANOVA, Kruskal–Wallis 검정 또는 카이제곱 검정 중 적절한 방법을 사용하여 세 가지 인터페이스 그룹 간에 비교되었습니다. 보조 결과(혈액 가스 매개변수 및 염증 마커)의 다중 비교에 대해서는 유의 수준 임계값을 조정하기 위해 Bonferroni 교정이 적용되었습니다. 비강 손상의 독립적 예측 인자를 식별하기 위해 출생 체중과 CPAP 지속 시간을 조정한 다변량 로지스틱 회귀 분석이 사용되었습니다.

결과

기초 특성 및 인구통계학적 특성

연구 코호트는 임신 기간 중앙값이 33+2주(사분위 범위 [IQR]: 29+4~34+5주)이며 평균 출생 체중이 881.1 ± 525.7 g(범위: 580–2050 g)인 신생아 187명으로 구성되었습니다. 초미숙아(<28주) 및 초저출생 체중아(<1,500 g)를 포함시킨 것은 신생아 집중치료실에서 비침습적 환기(NIV)의 광범위한 임상적 적용을 반영합니다.

출생 체중별 영아 분포를 포함한 기저 특성 <1,000g으로, 3개의 중재군 간에 균형 있게 배분되었습니다(표 1임신 주수의 분포는 34주 4일(n = 8, 4.3%), 33주 2일(n = 7, 3.7%), 30주 2일(n = 7, 3.7%)을 중심으로 군집을 형성하였으며, 이는 주로 조산 및 극소저체중아 코호트로 구성되었음을 반영한다. 조산의 주된 원인은 매우 다양하였으며, 자간전증/자간증(n = 13, 7.0%), 조기 진통 위협(n = 10, 5.4%), 조기 양막 파수(n = 15, 8.0%)가 가장 흔했다.

기초 특성은 세 가지 중재군 간에 균형 있게 분포되어 있었습니다(표 1). 비강 캐뉼라(nasal prong) 군은 극소 저체중 출생아(<1,000 g; 38.1% vs. 32.8% vs. 33.3%, p = 0.79)의 비율이 약간 더 높았으며, 교대 사용 군에는 제왕절개술로 태어난 영아가 더 많이 포함되었습니다(76.2% vs. 68.9% vs. 66.7%, p = 0.52). 1분, 5분, 10분 시점의 Apgar 점수는 비슷했으며, 모든 군에서 10분 시점의 중앙값은 10점이었습니다. 초기 호흡기 진단 분포 또한 유사했으며, 신생아 호흡곤란 증후군이 주를 이뤘습니다(비강 캐뉼라 47.6%, 마스크 49.2%, 교대 사용 46.0%).

특성	비강 프롱 (n=63)	비강 마스크 (n=61)	교대 적용 (n=63)	p-값
재태 연령, 주				0.84
중앙값 (IQR)	33+1 (29+2, 34+4)	33+3 (29+5, 34+6)	33+2 (29+4, 34+5)
<32주, n (%)	24 (38.1)	22 (36.1)	23 (36.5)
출생 체중, g				0.91
평균 ± 표준편차	865.3 ± 512.4	892.7 ± 539.2	885.4 ± 528.1
<1000g, n (%)	24 (38.1)	20 (32.8)	21 (33.3)
분만 방식				0.52
제왕절개, n (%)	43 (68.3)	42 (68.9)	48 (76.2)
질식 분만, n (%)	19 (30.2)	18 (29.5)	15 (23.8)
겸자/진공 추출, n (%)	1 (1.6)	1 (1.6)	0 (0)
아프가 점수
1분, 중앙값 (IQR)	8 (7, 9)	9 (8, 9)	9 (8, 10)	0.42
5분, 중앙값 (IQR)	9 (9, 10)	10 (9, 10)	10 (9, 10)	0.67
10분, 중앙값 (IQR)	10 (9, 10)	10 (10, 10)	10 (10, 10)	0.88
주진단명				0.95
RDS, n (%)	30 (47.6)	30 (49.2)	29 (46.0)
TTN, n (%)	18 (28.6)	16 (26.2)	19 (30.2)
폐렴, n (%)	8 (12.7)	9 (14.8)	8 (12.7)
기타, n (%)	7 (11.1)	6 (9.8)	7 (11.1)

표 1: 기선 특성 및 인구통계학적 정보. 이 표는 비강 프롱, 비강 마스크 및 교대 그룹 전반의 임신 기간, 출생 체중, 분만 방식, 아프가 점수 및 일차 호흡기 진단을 포함한 산모 및 신생아의 기선 특성을 요약합니다.

환기 파라미터 및 지속 시간

초기 CPAP 설정은 모든 그룹에서 동일했으며, 시작 압력은 5–6 cmH₂O였습니다. 교차 그룹은 더 빠른 위닝(weaning)을 보였으며, 압력 감소 5 cmH₂O 도달 기간의 중앙값은 지속적 프롱 그룹의 12일 (IQR: 8–16) 및 지속적 마스크 그룹의 10일 (IQR: 7–14)에 비해 8일 (IQR: 6–12)로 더 짧았습니다 (p = 0.03).

총 CPAP 적용 기간은 그룹 간에 유의미한 차이를 보였으며, 교대 적용 그룹의 중앙값은 15일 (IQR: 6–30.25)인 반면, 프롱 그룹은 20일 (IQR: 8–35), 마스크 그룹은 18일 (IQR: 7–32)로 나타났다 (p = 0.04).

무호흡증 관리를 위한 메틸잔틴 사용은 그룹 간에 유사했으며(nasal prongs 69.8%; mask 72.1%; alternating 68.3%; p = 0.89), caffeine citrate가 유일한 약제로 사용되었습니다. bilevel 지지로의 단계적 확대가 필요했던 영아의 비율은 alternating 그룹(14.3%)에서 prongs(20.6%) 및 mask(18.0%) 그룹에 비해 가장 낮았으나, 이러한 차이는 통계적 유의성에 도달하지 않았습니다(p = 0.62) (표 2).

매개변수	비강 프롱	비강 마스크	교대 사용	p-value
초기 CPAP (cmH2O)	5.8 ± 0.6	5.9 ± 0.5	5.8 ± 0.6	0.72
최대 CPAP (cmH2O)	7.2 ± 0.9	7.1 ± 0.8	6.9 ± 0.7	0.14
이탈 소요 시간 (days)	12 (8-16)	10 (7-14)	8 (6-12)	0.03
총 CPAP 적용 기간 (days)	20 (8-35)	18 (7-32)	15 (6-30.25)	0.04
Bilevel 지원 필요 사례, n (%)	13 (20.6)	11 (18.0)	9 (14.3)	0.62
Methylxanthine 사용 사례, n (%)	44 (69.8)	44 (72.1)	43 (68.3)	0.89

표 2: NIV 설정 및 지속 시간. 이 표는 초기 및 최대 지속적 양압 환기(CPAP) 수준, 위닝(wean) 시간, 총 CPAP 지속 시간, 그리고 이레벨(bilevel) 지원 또는 메틸잔틴(methylxanthine) 필요 여부를 포함하여 적용된 비침습적 환기(NIV) 파라미터를 상세히 설명합니다.

주요 결과: 비침습적 환기 실패 및 비강 손상

72시간 이내의 비침습적 환기 실패율은 그룹 간에 통계적으로 유사하였으며, 각각 프롱 그룹 15.9% (10/63), 마스크 그룹 13.1% (8/61), 교대 그룹 11.1% (7/63)로 나타났다 (p = 0.72).

삽관의 가장 흔한 원인은 호흡성 산증의 악화(48%), 반복적인 무호흡(28%), 그리고 기흉(16%)이었습니다. 실패까지 걸린 시간은 인터페이스 유형에 관계없이 대부분의 실패가 첫 24 h 이내에 발생하여 유의미한 차이를 보이지 않았습니다.

비강 손상 평가 결과, 그룹 간에 뚜렷한 차이가 나타났습니다(표 3, 그림 1). 어느 정도의 비강 손상이든 발생한 비율은 프롱 그룹의 68.3%, 마스크 그룹의 57.4%, 교체 그룹의 38.1%였습니다 (p = 0.003). 중등도에서 중증의 손상(점수 ≥4)은 지속적 프롱 사용군(23.8%, p = 0.03)에 비해 교체 그룹(9.5%)에서 유의하게 감소했으며, 지속적 마스크 사용군(18.0%, p = 0.19)과 비교했을 때도 감소하는 경향을 보였습니다.

인터페이스 유형에 따라 손상의 해부학적 분포가 달랐습니다. 프롱 관련 손상은 주로 비중격(85%)과 비주(62%)에 영향을 미친 반면, 마스크 관련 손상은 콧등(55%), 비익(40%), 인중(35%)에 더 고르게 분포되었습니다. 교체 사용 그룹은 모든 부위에서 손상이 더 적게 나타났으며, 대부분은 NIV 중단 후 48 h 이내에 사라지는 가벼운 홍반으로 나타났습니다.

결과	비강 캐뉼라	비강 마스크	교대하는	p-값
NIV 실패
전체, n (%)	10 (15.9)	8 (13.1)	7 (11.1)	0.72
고장 시간 (시간)	18 (12-28)	20 (14-30)	22 (16-32)	0.81
비강 손상
모든 부상, n (%)	43 (68.3)	35 (57.4)	24 (38.1)	0.003
제공된 텍스트가 없습니다. 번역할 내용을 입력해 주시기 바랍니다.	20 (31.7)	26 (42.6)	39 (61.9)
경증 (점수 1-3)	28 (44.4)	24 (39.3)	18 (28.6)
중등도 (점수 4-6)	12 (19.0)	9 (14.8)	5 (7.9)
중증 (점수 >6)	3 (4.8)	2 (3.3)	1 (1.6)
손상 부위
비중격	37 (86.0)*	12 (34.3)	10 (41.7)	<0.001
비주	27 (62.8)*	8 (22.9)	6 (25.0)	<0.001
콧등	5 (11.6)	19 (54.3)*	8 (33.3)	<0.001
콧날개	8 (18.6)	14 (40.0)	5 (20.8)	0.08
*각 그룹에서 부상이 있는 대상자를 기준으로 계산된 백분율

표 3: 주요 결과: NIV 실패 및 비강 손상. 이 표는 각 중재 그룹별 NIV 실패의 발생률과 시점, 그리고 비강 손상의 빈도, 심각도 및 해부학적 분포를 포함한 연구의 주요 결과를 나타냅니다. 손상 부위의 백분율은 각 그룹 내에서 비강 손상이 발생한 영아의 수를 기준으로 계산되었습니다.

그림 1: 인터페이스 유형별 비강 손상률. 차트는 지속적 비강 프롱(n = 63), 지속적 비강 마스크(n = 61) 및 교차 인터페이스(n = 63) 그룹에서의 모든 비강 손상 및 중등도 내지 중증 손상의 발생률을 보여줍니다. 통계적 비교는 카이제곱 검정을 사용하여 수행되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

혈액 가스 개선 및 생리학적 반응

모든 군에서 산소화 및 환기 파라미터의 유의미한 개선이 나타났다. 처치 전 PaO₂ 값은 서로 비슷했으며(전체 평균: 50.0 ± 16.5 mmHg), 처치 후 개선 효과는 교대 투여군에서 가장 두드러졌다. 6 h 시점의 평균 PaO₂ 증가량은 프롱(prongs)군 18.2 ± 7.3 mmHg, 마스크(mask)군 20.1 ± 8.1 mmHg, 교대 투여군 22.4 ± 6.9 mmHg였다(p = 0.01).

이산화탄소 제거는 유사한 양상을 보였으며, 모든 그룹의 기저 PaCO₂ 평균은 55.1 ± 10.4 mmHg였다. 교대 그룹은 더 빠른 정상화를 달성하여, 두 연속 그룹의 중앙값이 6 h였던 것과 비교해 중앙값 4 h 만에 PaCO₂ < 50 mmHg에 도달했다(p = 0.02). pH 교정은 예상된 양상을 따랐으며, 모든 그룹이 NIV 시작 후 2–4 h 이내에 pH > 7.30을 달성했다.

염증 마커에서 주목할 만한 패턴이 나타났습니다. 기초 C-반응성 단백질(CRP) 수치는 영아 187명 중 94명(50.3%)에서 확인되었습니다. CRP는 감염에 대한 임상적 의심을 바탕으로 측정되었기 때문에 일부 데이터가 누락되었습니다. CRP 데이터가 있는 영아와 없는 영아를 비교한 민감도 분석 결과, 재태 연령, 출생 체중 또는 주요 호흡기 진단에서 유의미한 차이가 나타나지 않았습니다(모두 p > 0.05).

모든 그룹에서 48시간 후에 CRP 감소가 관찰되었습니다. 교대 그룹은 prongs(2.9 mg/L) 및 mask(3.1 mg/L)와 비교하여 가장 큰 감소(중앙값 감소: 3.8 mg/L)를 보였으나, 변동성으로 인해 통계적 유의성은 제한적이었습니다(p = 0.24) (부록 표 1, 그림 2).

그림 2: 인터페이스 유형에 따른 생리학적 파라미터의 변화. 데이터는 (A) 6시간째의 동맥혈 산소 분압(PaO₂) 변화, (B) 6시간째의 동맥혈 이산화탄소 분압(PaCO₂) 변화, (C) 비침습적 환기 시작 전 기선(baseline) 및 6시간 후의 pH(수소 이온 농도 지수) 값, (D) 48시간째의 C-반응성 단백질(CRP) 변화를 나타낸다. 패널 A–C는 전체 데이터 세트(프롱, n = 63; 마스크, n = 61; 교차 사용, n = 63)를 도식화한 것이다. 패널 D는 CRP 측정값이 있는 영아 서브셋(총 n = 94)을 보여준다. 통계적 유의성은 일원분산분석(one-way ANOVA, PaO₂, PaCO₂ 및 pH 대상)과 Kruskal-Wallis 검정(CRP 대상)을 사용하여 평가되었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭하십시오.

결과 예측 인자 및 하위 그룹 분석

다변량 로지스틱 회귀 분석을 통해 NIV 실패의 여러 독립적 예측 인자를 확인했습니다. 낮은 재태 연령(오즈비 [OR]: 주당 감소 시 1.42; 95% 신뢰구간 [CI]: 1.18–1.71), 초기 FiO₂ 요구량 >0.50 (OR: 3.24; 95% CI: 1.67–6.29), 그리고 2시간째 PaCO₂ >65 mmHg (OR: 2.89; 95% CI: 1.44–5.82)가 실패와 유의미한 연관성이 있었습니다. 인터페이스 유형은 이러한 요인들을 보정한 후에는 독립적인 예측 인자가 아니었습니다.

비강 손상의 경우, CPAP 적용 시간이 가장 강력한 예측 인자로 나타났으며(시간당 OR: 1.08; 95% CI: 1.05–1.11), 출생 체중이 그 뒤를 이었다. <1,000 g (OR: 2.34; 95% CI: 1.28–4.27). 교차 인터페이스의 보호 효과는 보정 후에도 유의미하게 유지되었다 (연속 프롱과 비교 시 OR: 0.31; 95% CI: 0.15–0.64).

상관관계 분석 결과, 생리학적 파라미터와 결과 사이의 관계가 밝혀졌습니다. 체중은 PaO2와 양의 상관관계를 보였습니다.₂ 개선 (r = 0.42, p < 0.001), 반면 CPAP 적용 기간은 초기 pH와 음의 상관관계를 보였다(r = −0.38, p < 0.001) (보충 그림 1인터페이스 유형과 결과 사이의 관계는 체중 범주 전반에 걸쳐 일관되었으나, 교체형 인터페이스 사용 시 비강 손상의 절대 위험 감소는 영아에서 가장 크게 나타났다. < 1,000 g (28.6% 대비 52.4%가 연속 프롱(continuous prongs)을 사용하였으며, NNT = 4.2였다).

데이터 가용성>:

본 연구에서 생성 및 분석된 비식별 처리된 전체 원시 데이터 세트는 보충 파일 1로 제공됩니다

보충 그림 1: 생리학적 파라미터의 상관관계 분석. (A) 출생 체중 대비 6시간째의 동맥혈 산소 분압(PaO₂) 개선도는 양의 상관관계를 보임 (r = 0.42, p < 0.001). (B) 지속적 양압 환기(CPAP) 적용 기간 대비 초기 pH는 음의 상관관계를 나타냄 (r = −0.38, p < 0.001). 데이터 포인트는 인터페이스 유형에 따라 색상으로 구분됨: 파란색(비강 프롱), 빨간색(비강 마스크), 초록색(교체 사용).이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보충 표 1: 혈액 가스 및 염증 마커의 변화. 이 표는 세 가지 치료 그룹 전체에 걸쳐 기초 값과 추적 측정값(PaO₂, PaCO₂, pH의 경우 6시간 후, CRP의 경우 48시간 후)을 비교하여 생리학적 및 염증성 반응을 나타냅니다.이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보충 파일 1: 본 연구 과정에서 생성 및 분석된 비식별화된 원시 데이터 세트.이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

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토론

본 연구는 체계적인 인터페이스 회전이 호흡 효율을 저하시키지 않으면서 비성숙아 및 정기산아 신생아의 NIV 보조 시 비강 손상을 유의미하게 감소시킨다는 강력한 근거를 제공합니다. 교대 프로토콜을 통해 중등도에서 중증 비강 손상이 상대적으로 60% 감소한 것은 신생아의 편안함과 부모의 만족도에 상당한 영향을 미칠 수 있는 임상적으로 의미 있는 개선을 나타냅니다. 이러한 결과는 회전의 이점이 이전에 연구된 것보다 더 넓은 재태 연령 범위에서도 지속됨을 입증함으로써 이전 연구들의 결과와 일치하며 이를 확장합니다^16,17.

더욱 신속한 PaCO₂ 정상화와 잠재적으로 향상된 항염증 반응을 포함하여 인터페이스 교체 시 관찰된 생리학적 이점은순수한 압력 재분배 이상의 기전이 작용함을 시사합니다. 정기적인 인터페이스 변경에 내재된 간헐적인 압력 해제는 국소 조직 관류를 유지하고, 압력성 괴사에 기여하는 허혈-재관류 손상의 연쇄 반응을 방지할 수 있습니다²¹. 또한, 마스크와 프롱 사이의 다양한 압력 분포 패턴은 서로 보완적인 호흡 지원을 제공하여, 서로 다른 기계적 기전을 통해 기능적 잔기량을 최적화할 수 있습니다²².

세 가지 전략 모두에서 유사한 NIV 실패율이 나타난 것은 회전의 임상적 이점이 호흡 지원의 효과를 저하시키지 않으면서 달성되었음을 시사합니다. 이 기술의 성공은 프로토콜에 상세히 기술된 몇 가지 핵심 단계에 달려 있습니다. 특히, 5 min의 압력 해제 기간을 수행하고 인터페이스 교체 중 지속적인 흐름을 유지하는 것은 영아의 불안정화를 방지하는 데 필수적입니다. 또한, 시각적 점검 항목을 엄격히 준수함으로써 초기 피부 변화를 적시에 발견할 수 있으며, 이는 성공적인 손상 예방의 결정적인 요인이 됩니다²³.

이 결과는 신생아의 NIV 인터페이스를 조사한 최근의 체계적 문헌 고찰 및 메타 분석 결과와 일치하며 이를 더욱 확장하여 보여줍니다. 지속적 프롱(continuous prongs) 사용 시 68.3%의 기저 비강 손상률은 Pascual et al.(20%–91.6%)이 보고한 수치와 밀접하게 일치하며, 인터페이스 관련 이환율이라는 지속적인 과제를 강조합니다⁹. 그러나 지속적 마스크(continuous masks)의 손상률(57.4%)은 일부 연구에서 보고된 것보다 높게 나타났는데, 이는 움직임이 더 많고 NIV 적용 기간이 길어 더 높은 인터페이스 압력을 유발할 수 있는 월령이 더 높고 체중이 더 많이 나가는 영아가 포함되었음을 반영하는 것일 수 있습니다²⁴.

인터페이스 교체로 인한 이득의 크기는 이전 임상 시험에서 보고된 수치를 상회합니다. Biazus et al.은 비강 캐뉼라(prongs) 대비 마스크 사용 시 모든 비강 손상의 통합 위험 감소율이 35%라고 보고했으나, 지속적인 비강 캐뉼라 사용과 교체 사용을 비교했을 때는 44%의 감소가 관찰되었습니다¹⁴. 이러한 강화된 효과는 한 인터페이스를 다른 인터페이스로 대체한 것이 아니라 두 인터페이스를 결합하여 사용함으로써 얻은 시너지 효과를 반영하는 것으로 보입니다. Bashir et al.의 연구 결과에서도 4시간 교체 프로토콜을 통해 유사한 손상 감소 효과가 입증되었으나, 해당 연구는 임신 기간 <32주의 영아로 제한되었습니다¹⁵.

생리학적 결과 데이터는 이전의 인터페이스 비교 연구에서 잘 규명되지 않았던 새로운 통찰을 제공합니다. 회전 시 관찰된 가스 교환의 더 빠른 개선은 교차적인 기계적 자극이 폐포 모집을 강화하거나 환기-관류 불균형을 감소시킬 수 있음을 시사합니다. 이러한 결과는 인터페이스가 기능적 잔기량 및 호흡 일량에 미치는 차등적 효과를 입증한 이전 연구들을 보완합니다²⁵.

인터페이스 회전과 관련된 우수한 결과는 아마도 여러 상호 연결된 메커니즘을 반영하는 것으로 보인다. 생체역학적으로, 주기적인 압력 재분배는 염증 폭포 반응과 미세혈관 손상을 유발하는 지속적인 조직 변형을 방지한다²⁶. 회전 군에서 CRP 수치가 감소한 것이 관찰되었으며, 비록 통계적으로 유의미하지는 않았으나, 이는 더 큰 표본 크기와 더 종합적인 바이오마커 패널을 통한 추가 조사가 필요한 잠재적인 전신 항염증 효과를 시사한다.

인터페이스 유형과 관계없이 체중이 더 많이 나가는 영아에게서 관찰된 향상된 산소 공급 반응은 환자 특성과 비침습적 환기(NIV) 효과 사이의 상호작용에 대한 통찰을 제공합니다. 체중이 더 큰 영아는 폐포-모세혈관 인터페이스가 더 성숙하고 호흡근 강도가 더 높아 양압 지지 요법을 더 효율적으로 활용할 수 있을 가능성이 있습니다²⁵. 이러한 결과는 일률적인 프로토콜 적용보다는 환자의 표현형에 기반한 개별화된 NIV 전략의 필요성을 뒷받침합니다.

치료 과정 전반에 걸쳐 FiO₂ 기록이 부족하다는 점은 본 연구의 상당한 한계점으로 작용합니다. 이러한 데이터가 없으면, 관찰된 PaO₂ 개선을 달성하기 위해 필요했던 FiO₂ 수치를 알 수 없으므로 누적 산소 노출량과 기저 호흡기 중증도에 대한 해석이 제한됩니다. 이러한 한계로 인해 산소 포화도 지수와 같은 지표를 계산할 수 없으며, 인터페이스 그룹 간 NIV 효능 비교의 정밀도가 떨어집니다. 향후 전향적 연구에서는 호흡 지원 요구도에 대한 보다 세밀한 평가가 가능하도록 지속적인 FiO₂ 기록을 우선시해야 합니다²⁷.

본 프로토콜을 표준 방법으로 평가하려면 작업 부하와 리소스 영향에 대한 고려가 필요합니다. 인터페이스 교체 요구 사항으로 인해 매 2~4시간마다 약 5~10분 정도의 실제 간호 시간이 추가됩니다²⁸. 따라서 이러한 교체 작업을 수행하는 직원의 역량을 보장하기 위해 구조화된 교육 프로그램이 필요합니다. 비록 본 프로토콜이 초기 장비 활용도를 높이기 위해 마스크와 프롱 인터페이스를 모두 구비해야 한다는 조건이 있지만, 이는 운영상의 이점과 비교하여 평가되어야 합니다. 관찰된 전체 CPAP 기간의 단축(중앙값 차이: 5 h)은 추가적인 작업 부하와 리소스 요구 사항을 상쇄할 수 있는 유의미한 효율성 이점을 나타냅니다.

프로토콜 수행 중에 여러 문제점이 발생할 수 있습니다. 홍반이 지속되는 경우에는 회전 간격을 단축하고 적절한 보호막 도포 여부를 확인해야 할 수 있습니다. 전환 과정 중 영아의 상태가 불안정해지는 현상은 캐뉼라 위치를 최적화하고 인터페이스를 제거하기 전 산소 유량을 확보함으로써 완화할 수 있습니다. 마스크 사용 시 가스 누출이 과도한 경우에는 고정 압력을 높이기보다 인터페이스 크기를 재평가해야 합니다. 과도한 긴장은 부상 위험을 높이기 때문입니다.

신생아 집중치료실 내의 문화적 요인은 인터페이스 교체 전략의 도입에 영향을 미칠 수 있습니다. 특정 인터페이스에 대한 선호도가 확립된 센터의 경우, 이를 뒷받침하는 근거가 있음에도 불구하고 변화에 저항할 수 있습니다. 성공적인 실행을 위해서는 리더십의 참여, 명확한 프로토콜, 그리고 지역적 이점을 입증하기 위한 지속적인 결과 모니터링이 필요합니다²⁹.

이러한 연구 결과를 해석할 때 몇 가지 제한 사항을 고려해야 합니다. 회고적 비무작위 설계는 인터페이스 할당이 임상의의 선호도에 따라 결정되었으므로 선택 편향의 위험이 있습니다. 이는 질환의 중증도에 따른 교란 요인과 연구 기간 동안 진화한 임상 프로토콜과 관련된 시간적 편향을 초래했을 수 있습니다. 다변량 보정을 적용하였으나, 잔류 교란 가능성을 배제할 수 없습니다.

결측 데이터, 특히 염증 마커(50%)의 결측으로 인해 이차 결과의 일반화 가능성이 더욱 제한됩니다. CRP 측정은 임상적 적응증에 따라 수행되었으므로, 결측 데이터 메커니즘은 "무작위 결측(missing at random)"일 가능성이 높습니다. 따라서 인터페이스 회전에 따른 염증 감소 경향은 탐색적 결과로 해석해야 합니다.

회전 시점의 가변성(2–4 h)은 실제 임상 관행을 반영하지만, 재현성과 내부 타당성을 제한합니다. 시점이 개별적으로 결정되었기 때문에, 고위험 영아에게 더 빈번한 회전이 적용되었을 가능성이 있으며, 이는 잠재적인 편향을 유발할 수 있습니다. 향후 연구에서는 피부 보호와 처치 관련 스트레스 사이의 균형을 맞추기 위한 최적의 시점을 결정하기 위해 고정된 회전 일정을 평가해야 합니다.

본 연구는 신생아 중환자실(NICU) 재원 기간 중의 단기적 결과에 집중했다는 점에서 한계가 있습니다. 비강 구조, 호흡기 건강 및 신경 발달에 미치는 장기적 영향은 평가되지 않았습니다. 또한, 단일 기관 연구 설계로 인해 외부 타당성이 제한될 수 있습니다. 일반화 가능성을 확인하기 위해서는 표준화된 프로토콜을 적용한 다기관 연구가 필요합니다.

향후 연구에서는 인터페이스 선택을 위한 예측 모델 개발, 새로운 인터페이스 디자인 조사, 그리고 실습을 표준화하고 작업 부하를 줄이기 위한 자동 회전 시스템 탐색을 우선시해야 합니다. 인터페이스 전략의 지속적인 영향을 결정하기 위해서는 장기적 결과를 평가하는 종단적 연구가 필수적일 것입니다.

결론

비강 프롱(nasal prongs)과 마스크를 병행하는 인터페이스 교체 방식은 신생아 비침습적 환기 치료의 효율성을 최적화하고, 호흡 지원 효능을 유지하면서 의원성 손상을 줄이는 근거 기반 접근법입니다. 비침습적 호흡 지원이 필요한 미숙아 및 정기산아를 대상으로 임상 현장에서 2~4시간 간격의 교체 프로토콜 도입을 고려해야 합니다. 실무적인 어려움에도 불구하고, 특히 초저출생체중아에게 나타나는 임상적 이점은 이 전략의 광범위한 도입을 뒷받침합니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
DuoDERM Extra Thin	Convatec	해당 없음	피부 보호를 위한 하이드로콜로이드 배리어
fabian Therapy Evolution	Vyaire Medical	해당 없음	NIV 전달에 사용되는 신생아 인공호흡기
MR850 가열 가습기	Fisher & Paykel	해당 없음	가스의 온도와 습도 유지
R 버전 4.2.1	R Foundation for Statistical Computing	해당 없음	통계 분석 소프트웨어