PB ventilator 모드별 설명(VC+, TC, PAV+, Bilevel 등 포함) 1편

[ PB ventilator 모드별 설명]

1) A/C(=ACMV) mode

★번외, Trigger 개념 잡기

① ACMV-PCV

★번외, Self respiration 판단하는 법

② ACMV-VCV

③ ACMV-VC+

2) SPONT mode

① PSV

② TC

③ VSV

④ PAV+

3) SIMV mode

① SIMV-PCV-PS

② SIMV-PCV-TC

③ SIMV-VCV-PS

④ SIMV-VCV-TC

⑤ SIMV- VC+ -PS

⑥ SIMV- VC+ - TC

4) BiLevel mode

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오른쪽에 써있는 설명이 글씨가 작아 제대로 안보일 수 있기 때문에 그대로 다시 써보자면,

ACMV 이전에 CMV 모드가 있었습니다.

CMV를 이해해야 ACMV를 쉽게 이해할 수 있습니다.

ACMV(Assist controlled mandatory ventilation)와 CMV(Controlled mandatory ventilation)의 차이점은 뭘까요?

ⓐ CMV는 환자가 흡기를 시작하고 싶은 순간이 있어도 기계에 설정된 대로만 호흡을 제공합니다.(자발 호흡이 있는 환자의 경우 매우 불편)

ⓑ ACMV는 CMV와는 달리 환자가 언제 호흡을 시작하고 싶어하는지 기계가 느낄 수 있습니다. -> 이때 활용되는 세팅 값이 “pressure trigger 또는 flow trigger”

Trigger 세팅 값을 통해 환자의 흡기 시작 노력을 감지하는 경우

그 타이밍에 한번 더 세팅 된 호흡이 들어가게 됩니다. 환자의 호흡 시작을 감지하지 못하면 설정된 최소 호흡 수만큼만 호흡이 전달됩니다.

즉, ACMV는 환자가 숨을 쉬고 싶어할 때 환자 흡기 노력이 감지된다면 호흡이 제공되기는 하지만 그 호흡 자체는 인공호흡기의 세팅 대로 쉬게 되는 것입니다.(흡기압 or tidal volume, I:E ratio, PEEP, FiO2 등 설정해놓은대로 제공)

호흡의 시작 타이밍 결정은 환자가 할 수 있어도 나머지는 다 인공호흡기가 조절합니다. 만약 환자가 자발적 호흡 노력이 애초에 없다면 최소 세팅 호흡수 대로 모두 다 인공호흡기가 호흡을 제공합니다.

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인공호흡기 모드를 A/C로 설정하면

ⓐ 강제유형: PC, VC, VC+ 중 하나,

ⓑ 유발 유형: pressure trigger, flow trigger 중 하나를 선택해야합니다.

유발 유형은 pressure trigger를 선택하느냐 flow trigger를 선택하느냐에 따라 환자의 흡기 노력을 어떻게 감지할 것인지 정하는 것입니다.

흡기 노력 감지시에 pressure의 변화로 감지할 것인지, flow의 변화로 감지할 것인지 선택하는 것입니다.

이 변화를 인공호흡기가 캐치하고 ‘환자가 지금 숨을 쉬려고하는구나＇라고 판단할 수 있습니다.

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Flow trigger로 설정 시 인공호흡기는 흡기, 호기 회로를 열어놓은 상태에서 지속적으로 최소 1.5L/min의 유량을 흘려 보내고 돌려받고 있는 상태입니다.

만약 flow trigger를 3L/min으로 설정한다면?

Base flow 1.5L/min + 내가 설정한 sensitivity flow 3L/min을 합친 4.5L/min이 지속적으로 흡기 회로로 전달되어 호기 회로로 돌아오고 있는 상태입니다.

이때 환자가 자발적으로 숨을 흡!! 하고 들이 마셔서 3L/min 이상의 유량을 환자가 가져간다면 인공호흡기는 3L/min이상의 유량이 덜 돌아왔다고 감지하게 됩니다.

호기 회로로 돌아온 유량이 적어졌네? 환자가 마셨나 보네? 숨을 시작하려고 하나 보네? 라고 인식하는 것입니다.

 

이때 flow trigger 세팅이 3L/min이기 때문에 만약,

1) 환자의 흡기 노력 없음 : Trigger 발생 없음

2) 환자의 흡기 노력 1L/m : Trigger 발생 없음

3) 환자의 흡기 노력 3L/m : Trigger 발생 함 -> 환자의 self로 인식되고 호흡이 시작됨

 

그러나 nebulizer therapy를 하는 경우 flow trigger로 설정하면 흡기, 호기 회로가 늘 열려있는 상태이기 때문에 I:E ratio가 1:2라면 nebulizer의 2/3는 호기 회로로 버려지게 됩니다.

-> nebulizer시에는 pressure trigger로 설정하는 것이 더 효율적입니다.

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회로를 통한 공기 유속이 없는 상태에서 환자가 가스를 당기면, 기도 압력은 기준 압력 아래로 떨어지게 됩니다.(원래 자연적으로 호흡 시 흡기엔 음압입니다.)

설정된 pressure trigger 값 기준보다 circuit 압력이 떨어지면 triggering이 인식되어 인공호흡기는 환자가 시작하는 흡기로 전환됩니다.

 

만약 PEEP이 5cmH2O인 상태에서 pressure trigger를 3cmH2O로 설정한다면?

PEEP 설정으로 기도내 압력은 최소 5cmH2O를 유지하고 있는 상태입니다.

이때 환자가 self 호흡을 시작하려고 흡!! 하고 힘을 줘서 당기면 circuit내가 음압이 되면서 5cmH2O의 base에서 3cmH2O를 더 음압으로 내리는데 성공하면 자발 호흡이 있다고 인식되며 흡기가 시작됩니다.

Pressure trigger로 세팅해 놓으면 호기회로, 흡기 회로가 늘 열려있는 상태는 아니기 때문에 nebulizer 시행 시 loss되는 양이 거의 없지만, 환자가 숨을 쉬려고 당긴 순간과 인식되고 난 다음에 회로가 열리며 호흡이 시작되는 순간에 미세한 시간차가 있기 때문에 flow trigger보다 반응속도가 빠르지 않아 환자는 더 불편하게 느낄 수 있습니다.

* PB vent에서 flow trigger나 pressure trigger나 숫자가 작을수록 더 self를 감지하는 능력이 민감해지며 숫자가 커질수록 더 둔감해지는 개념입니다.

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ACMV-PCV의 PC는 pressure control을 뜻합니다.

즉, 환자에게 가스를 전달하는 압력을 설정합니다. 호흡 동안 흡기 압력을 일정하게 유지하고 환자의 lung condition에 따라 flow와 tidal volume은 변화할 수 있습니다.

PI 값 = 흡기 압력(Inspiratory pressure)을 설정합니다.

호기말 양압(PEEP) 세팅이 있기 때문에 예를 들어 PEEP이 3cmH2O이고 PI 가 15cmH2O라면 인공호흡기는 흡기 동안 18cmH2O에서 환자에게 가스를 전달합니다. 압력에 따른 flow가 자연적으로 생기며 tidal volum이 제공됩니다.

현재 이 ACMV-PCV mode의 세부 세팅을 해석해보자면,

환자의 자발 호흡 노력이 없는 경우 인공호흡기는 1분에 20회, 즉 3초에 한번(흡기 1초, 호기 2초) FiO2 0.21의 공기를 흡기 동안 3cmH2O에서 시작하여 15cmH2O를 높여서 18cmH2O로 유지한 뒤 흡기 시간 1초가 끝나면 호기로 전환되며 호기시 압력은 PEEP 값인 3cmH2O가 유지됩니다.

만약 flow trigger 3L/min에 해당하는 자발 호흡 노력이 감지된 경우 기계는 이때 위와 같은 세팅으로 환자가 숨을 시작할 수 있게 허용합니다.

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호흡수(f)가 20회로 설정되어 있을 때

환자의 self가 없다면,

인공호흡기 화면 왼쪽 위에 C라고 표시되며 설정 호흡수20회/min대로 fTOT(total 호흡수)도 20임을 알 수 있습니다.

그리고 pressure graph에서 흡기 시작시 base line이 음의 방향으로 내려가지 않습니다.

 

호흡수(f)가 20회로 설정되어 있을 때

환자의 self가 있다면,

인공호흡기 화면 왼쪽 위에 A라고 표시되며 설정 호흡수는 20회/min지만 fTOT(total 호흡수)는 그보다 많은 22회입니다. 그리고 pressure graph에서 흡기 시작시 base line이 음압 방향으로 살짝 내려갑니다. 환자가 음압으로 당기며 호흡을 시작하려 했음을 알 수 있습니다.

이를 감지하는 것이 vent의 trigger 설정 값이라고 생각하면 됩니다.

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ACMV-VCV의 VC는 volume control을 뜻합니다.

즉, VC는 VT(Tidal volume)을 설정하여 환자에게 공급할 목적으로 flow를 제어하는 모드입니다.

만약 VT(Tidal volume)를 왼쪽 사진처럼 310ml로 설정하면 310ml가 흡기 동안 다 들어가면 이제 호기로 전환됩니다.

VMAX (최대흡기유속)을 조절하여 흡기 동안 얼마나 빠르게 가스를 전달할 것인지 정하면 VC mode에서도 I:E ratio를 조절할 수 있습니다. 현재 이 ACMV-VC mode의 세부 세팅을 해석해보자면,

환자의 자발 호흡 노력이 없는 경우 인공 호흡기는 1분에 20회, 즉 3초에 한번(흡기 1초, 호기 2초)로 FiO2 0.21의 공기를 흡기 동안 310ml를 불어넣고 310ml가 1초동안 다 들어가면 호기로 전환됩니다.

만약 flow trigger 3L/min에 해당하는 자발 호흡 노력이 감지된 경우 기계는 이때 같은 세팅으로 환자가 숨을 시작할 수 있게 허용합니다.

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VC+ 모드는

목표 일회 호흡량에 기반을 둔 압력 제어 호흡입니다.

VC+는 치료로 인해 환자의 폐가 목표 tidal volume에 도달하기 위해 목표 pressure를 줄여(페포에 대한 물리적 힘 감소) 조금 더 순응적인 상황에서 사용할 수 있습니다.

VT 값을 설정하면 이것이 목표 tidal volume입니다.

VC+ 시작 중 인공호흡기에서 일회 이상의 호흡(테스트 호흡)을 전달하여 원하는(설정) tidal volume을 전달하는 데 필요한 목표 pressure를 결정합니다.

인공호흡기에서 테스트 호흡을 전달하는 동안에는 “VC+ 시작” 메시지가 모니터에 표시됩니다.

기계는 이후에 tidal volume 310ml까지 도달하기 위해서 한 호흡마다 pressure를 일정량(ex, 3cmH2O) 조금씩 조금씩 증가시켜 목표 tidal volume을 공급하게 됩니다. 만약 환자가 들이마신 tidal volume이 310ml이 아니라 450ml으로, 목표보다 많이 들어가도 pressure를 일정량(ex, 3cmH2O) 조금씩 천천히 감소시켜 목표 tidal volum에 도달시킵니다. 압력이 갑자기 확확 변화하는 일이 없다보니 폐포에 압력 손상이 생길 부담이 적습니다.(기존 VC mode는 tidal volume 변화에 따라서 단 1회의 호흡만에 pressure가 확 증가했다가 확 감소합니다. PIP가 24cmH2O였다가도

순간적으로 40cmH2O까지 올라가기도합니다.)

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그리고 VC+ 모드가 기존 VC mode와 또 다른 점은

기존 VC mode는 설정 tidal volume이 310ml라면 환자가 아무리 tidal volum을 더 마시고 싶어해도 310ml이상으로 주지 않습니다. 이를 air hunger 또는 air starvation이라고 합니다.

그러나 VC+에서는 환자가 더 마시고 싶어하면 이를 허용합니다.

그래서 VC mode에서 처럼 air hunger 현상이 쉽게 일어나지 않습니다. 하지만 제한없이 마시게 하는 것은 아닙니다.

 

VC+는 압력으로 인한 손상을 예방할 수 있다는 장점 때문에 ARDS 환자처럼 low tidal volume therap와 같이

Tidal volum을 일반적인 경우보다 적게 줘서 폐보호 환기를 하는 환자에게서 많이 사용하는 모드이므로 환자가 마시고 싶다고 해서 마음껏 tidal을 제공하면 의미가 없습니다.

왼쪽 사진 중 설정 값 중에서 ↑VTI 라는 값이 있는데 이는 알람이자 세팅입니다. 그래서 이를 500ml로 설정하면 환자가 310ml를 넘는 어느 정도의 추가 tidal volum은 허용하지만 500ml이상까지 마시려고 하면 알람이 울리며 흡기를 끊어버려서 더 이상 tidal volume을 마시지 못하게 하는 최대 limit 값입니다.

그러므로 ↑VTI 는 중요한 limit 설정 값 입니다.

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SPONT mode 부터는 다음 포스팅에서 쓰도록 하겠습니다.