CPR Ventilator setting

작년에 ACLS에 대해서 공부하던 중, 왜 우리 병원에서는 CPR 상황 시 인공 호흡은 ambu bagging으로만 하는 것인지 의문이 생긴 적이 있습니다. 6~7초에 한번, ambu의 1/3 정도(약 500ml) bagging하는 것도 인공호흡기의 mode를 volume control mode로 설정하고 setting을 f(frequency, 호흡수 세팅) 10회/min, TV(tidal volume) 4~500ml 정도로 맞춰 놓으면 vent에서는 모니터링까지 되기 때문에 사람이 하는 것보다 정확도 측면에서도, 인력 확보 면에서도 장점이 있지 않나 싶었기 때문입니다. 의문만 가지고 있는채로 답을 얻지는 못하고 있었는데 이번에 ICU 전담 교수님께 질문을 드리고나서 이와 관련된 저널 하나를 소개해주셔서 여러분들과 공유해보고자 합니다.

 

원본 링크는 “Six-dial Strategy”—Mechanical Ventilation during Cardiopulmonary Resuscitation - PMC (nih.gov) (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7435081/)

이곳으로 가면 영문이지만 직접 볼 수 있습니다.

 

구글에 CPR ventilator setting 이라고 검색하면 제일 위에 뜨는 글입니다.

더 효율적인 정보 전달을 위해 부족한 실력이지만 밑에 한국어로 대략적인 해석을 써두도록 하겠습니다.

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Abstract[초록], 전반적 내용 요약

 

현행 가이드라인들에 따르면 CPR 상황에서 intubation등의 advanced airway가 확보되었다면 가슴압박의 중단없이 양압 환기가 제공되어야하죠? 이때 bag-valve mask 라고도 많이 불리는 ambu bagging을 시행을 하든지 인공호흡기를 적용을 하든지 효과는 비슷하다고 합니다. 

바쁜 응급한 부서에서 트레이닝이 덜 된 사람이 ambu bagging을 잘못된 방법으로 하는 것 보다는 인공호흡기를 적용하는 것이 오히려 에러를 줄일 수 있다는 점과 원래대로라면 ambu를 짰을 인력이 다른 업무에 집중할 수 있다는 면에서도 더 장점이 있겠네요. 

하지만 현재 심정지 상황에서 인공호흡기 세팅에 대한 자세한 가이드라인이 없죠.

그래서 이 글의 저자들은 six-dial ventilator strategy라고 이름 붙인 근거 기반의 인공호흡기 세팅 방법을 제시하고자 합니다.

 

일단 인공호흡기의 모드는 volume control ventilation(VCV)이고요. 세부 세팅은

(1) PEEP은 0cmH2O(venous return을 위해서)
(2) tidal volume은 kg당 8ml, FiO2는 1로 설정합니다.

(3) 호흡수는 분당 10회로 설정합니다.

(4) Peak inspiratory pressure alarm은 60cmH2O로 설정합니다.(가슴압박동안 Tidal volume의 원활한 제공을 위해서)

(5) trigger 값은 OFF 합니다.(PB vent에서는 최대한 둔감하게 설정해야하므로 20으로 설정합니다)

(6) I:E ratio는 1:5로 설정합니다(분당 10회 호흡수이면 한 호흡의 cycle이 6초이므로 적당한 흡기시간인 1초를 제공하기 위해선 1:5로 설정합니다)

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본문(더 자세히)

 

그런데 ventilator를 적용하려면 일단 인공기도가 있어야하니 intubation이 필수죠?
하지만 심정지의 경우에 자발순환의 회복을 위해서는 가슴압박과 필요시 적절히 제세동을 해주는 것이 매우 우선시됩니다. 현행 가이드라인들에서는 intubation등의 advanced airway를 확보하려는 시도가 초기 CPR이나 제세동보다 우선시된다는 권고사항이 없고 CPR도중 intubation의 적절한 타이밍이 언제인지에 대한 evidence도 부족한 상황입니다. 하지만 CPR 시간이 몇분이상 길어지거나 저산소증이 arrest의 원인인 경우에는 조직으로 적절한 산소 공급도 매우 필수적입니다.  따라서 심폐소생술 중 기도 관리와 환기는 성공적인 소생술을 위해 매우 중요합니다. 결국 이것도 저것도 다 중요하다 이말입니다.

 

양압환기는 ambu bagging이나 인공호흡기를 통해 제공될 수 있는데 122명의 심장 정지 환자를 대상으로 한 prospective interventional study에서 두 가지 인공호흡 방법은 혈액 가스 측정 측면에서 동일하게 효과적인 것으로 밝혀졌습니다. 훈련된 인원이 적은 대규모 응급 부서에서 인공호흡기를 사용하면 ambu 보다 이점이 있습니다. 이를 통해 기도 관리자는 심폐소생술 동안 흉부 압박, 제세동, 심정지 원인 검색 등과 같은 다른 작업에 집중할 수 있습니다.  또한 설정된 인공호흡 parameter를 제공함으로써 인간의 실수를 제거합니다.

 

현재 심폐소생술의 적절한 인공호흡기 전략에 관한 근거 기반 지침은 없습니다. 다음 절에서는 심폐소생술 중 우리가 응급부서에서 자주 사용하는 "6-다이얼" 인공호흡기 전략의 개념을 제시합니다. "6-다이얼" 전략은 CPR에 적합한 인공호흡기 설정을 포함하며, 이는 현재 사용 가능한 근거와 지침(그림 1)에 따릅니다. 또한 이 전략은 이미 인공호흡기를 사용하고 있던 환자에게는 더 쉽게 적용할 수 있습니다.

 

그림1, 6-dials

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왜 저렇게 세팅해야하는지 이유 설명

 

mode는 volume control ventilation입니다.(tidal volume의 보장이 특징입니다)

 

Dial—1: Positive End-expiratory Pressure = 0 cmH2O

PEEP은 shunt를 줄여서 oxygenation을 향상시키는데요. 하지만 늘어난 폐포의 부피로 인해 흉강내 압력이 증가되고 이는 곧 심장을 누르게 될테니(심장은 폐로 둘러쌓여있음) CPR동안 우심방으로 정맥이 귀환되는 것을 방해하죠.

CPR 중 양압환기를 받는 환자에게 PEEP이 얼마나 영향을 미치는지는 정확히 알려진 바는 없습니다. 298명의 병원 심정지 환자를 대상으로 한 a single-centered, nonrandomized study에서 5cm H2O PEEP로 인공호흡한 환자는 PEEP이 없는 환자에 비해 ROSC가 유의하게 높다는 결과가 나온적은 있습니다(48.2% vs 22.2%, p값 < 0.001). 그러나 이 결과는 ROSC에 영향을 미치는 다른 변수에 대한 분석이 부족했습니다. 그래서 저자들은 CPR중 Ventilator setting에서는 zero PEEP을 제안합니다. 이렇게 하면 venous return을 방해하지 않는다는게 그 이유인데요. 이를 뒷받침하기 위해 더 많은 연구가 필요하긴합니다.

 

Dial—2: Tidal Volume = 8 mL/kg and Fraction of Inspired Oxygen = 100%

현재 가이드라인들에서는 성인 기준 대략 600ml 정도의 tidal volume을 적용하라고 권고하고 있습니다. 따라서 CPR이 야기하는 V/Q mismatch를 최소화하기 위해서라도 kg당 8ml 정도는(FiO2 1의 고농도 산소로) 제공해줘야합니다.

 

Dial—3: Respiratory Rate = 10 per Minute

심폐소생술 중 과호흡(hyperventilation)은 평균 흉부 내압을 증가시켜 심장으로의 정맥 복귀를 감소시키고, 폐 부피와 폐혈관 저항을 증가시키며, 심박출량을 감소시키며, 관상동맥 관류압과 대동맥 혈압을 감소시킬 수 있습니다. 그러나 과호흡은 심폐소생술 동안 매우 흔합니다. 흉부 압박에 의해 생성된 심박출량이 정상의 10-15%에 불과하기 때문에 감소된 호흡률은 심폐소생술 동안 정상 V/Q ratio를 유지하기에 충분할 수 있습니다.

 

Dial—4: Maximum Peak Inspiratory Pressure (Pmax Alarm) = 60 cm of Water

인공기도가 있는 환자에게 CPR을 하는동안 ventilation은 흉부압박을 하는 동안에도 계속 제공되는데요. 이렇게 되면 10번 중 한번 정도는 가슴을 누를 때 딱 인공호흡기가 들숨을 넣어줄 수도 있습니다. 흉부압박을 하게 되면 흉강내 압력이 올라가게 되는데 이는 최고 흡기 압력의 상승을 일으킬 수 있습니다. 보통 35~45cmH2O로 Peak inspiratory pressure alarm이 설정되어있는데 CPR시 이보다 높아지면 tidal volume 제공이 제한될 수 있습니다. 따라서 PIP의 알람은 60cmH2O이상으로 올려놓는것을 권고합니다. lung에 압력 손상을 입을 위험성도 있어서 주의는 해야합니다. 환자의 개별적인 상태에 맞춰서 고려해봐야합니다. 

 

Dial—5: Ventilator Trigger = OFF

트리거 민감도가 너무 높으면 흉부 반동에 반응하여 호흡이 전달될 수 있으며, 이는 심폐소생술 중 과호흡을 유도하고 가스 교환을 악화시킬 수 있습니다. 따라서, CPR 중에 인공호흡기 세팅에 대해 환자 트리거링은 껀호기를 권장합니다. 인공 호흡기에서 트리거 중지 옵션을 사용할 수 없는 경우 pressure trigger -20cmH20로 설정하면 됩니다. 

(PB vent에서는 Psens 20으로 설정)

 

Dial—6: Adequate Inspiratory Time = 1 Second

현재 권장사항에 따르면 ambu bagging으로 각 호흡을 전달하는 시간은 1초여야 합니다. 호흡수가 분당 10회로 설정되어 있으므로 권장사항을 준수하기 위해 흡기 대 호기 시간(I:E) 비율을 1:5로 맞추면 됩니다.

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“SIX-DIAL” STRATEGY의 한계점

 

인공호흡기가 ambu bagging에 비해 어느 정도 장점이 있지만 barotrauma와 같은인공호흡기 관련된 합병증을 염두에 두는 것이 중요합니다. 응급 부서에 적절한 인공호흡기 부족, 이를 사용할 전문성 부족 등은 제안된 "6 다이얼 전략"을 사용하는 데 방해가 됩니다.

ROSC에 도달한 후에는 환기 설정을 "6-다이얼"에서 ROSC 후 환기 전략으로 변경해야 합니다. ROSC 후 관리에 대한 현재 지침은 적정 수준의 PEEP과 함께 낮은 MV(6-8 mL/kg ideal body weight)를 사용할 것을 권장하고 있습니다. 트리거, Pmax 알람 및 I:E 비율과 같은 다른 매개변수를 기본 설정으로 되돌리고 환자의 요구 사항에 따라 조정해야 합니다.

 

[CPR Ventilator setting 포스팅 끝]