[논문]정-정맥 체외막형산소화요법을 이용한 급성호흡부전의 치료

김형수; 한상진; 홍경순; 윤덕형; 이창률; 이명구; 홍원기; 이순희; 김건일; 이희성; 조성우

doi:10.4046/trd.2010.68.2.62

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Background: Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) during severe acute respiratory failure helps to recover the pulmonary function. This study evaluated our experience with veno-venous ECMO in adult patients with acute respiratory failure. Methods: From January 2007 to July 2009, ECMO was used o...

Background: Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) during severe acute respiratory failure helps to recover the pulmonary function. This study evaluated our experience with veno-venous ECMO in adult patients with acute respiratory failure. Methods: From January 2007 to July 2009, ECMO was used on 54 patients. Of these 54 patients, 7 were placed on veno-venous ECMO for acute respiratory failure. The indications of ECMO were based on the lung dysfunction measured as a $PaO_2/FiO_2$ ratio <100 mm Hg on $FiO_2$ of 1.0, or an arterial blood gas pH <7.25 due to hypercapnia despite the optimal treatment. $EBS^{(R)}$, $Bio-pump^{(R)}$, and Centrifugal Rotaflow $pump^{(R)}$ were used and all cannulations were performed percutaneously via both femoral veins. When the lung function was improved, an attempt was made to wean on ECMO at moderate ventilator settings followed by decannulation. Results: Five of the 7 patients were male and the mean age was $46.3{\pm}18.3$. The causes of acute respiratory failure were 3 cases of pneumonia, 2 near-drownings, 1 pulmonary hemorrhage due to acute hepatic failure and 1 mercury vapor poisoning. The mean support time of ECMO was $17.3{\pm}13.7$ days. Of the 7 patients implanted with ECMO, 5 patients (71%) were weaned off ECMO and 3 patients (43%) survived to hospital discharge after a mean 89.6 hospital days. Conclusion: The early use of ECMO for acute respiratory failure in adults due to any cause is a good therapeutic option for those unresponsive to the optimal conventional treatments.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 다양한 원인에 의해 발생된 급성호흡부전 환자에서 정정맥 ECMO를 이용한 치료의 효과에 대해 연구하였다.

제안 방법

도관 삽입은 심혈관 조영실에서 시행하였고, 양측 대퇴정맥을 이용하였으며, 관류 도관(17∼21 Fr)은 우심방 내에 위치시켰고, 배액 도관(17∼28 Fr)은 하대정맥에 거치시켜 하대정맥 내 도관에서 혈액을 배액하여 인공심폐장치로 통과시킨 후 우심방에 위치한 도관으로 혈액을 공급하였다.
정정맥 ECMO는 급성호흡부전에 대한 적절한 치료에도 불구하고 PaO₂/FiO₂ 비가 100 mm Hg 이하이거나 과이산화탄소 혈증으로 인해 동맥혈 검사에서 pH가 7.25 이하일 때 시행하였다.

대상 데이터

2007년 1월부터 2009년 7월까지 ECMO를 시행하였던 54명의 환자 중 급성호흡부전으로 정정맥 ECMO를 시행한 7명의 환자를 대상으로 후향적 조사를 시행하였다.
6 mm Hg였다. 급성호흡부전의 원인으로는 가익수 2명, 폐렴 3명, 폐 좌상 및 급성간부전 연관 폐출혈 1명, 그리고 수은 증기 중독으로 인한 급성폐손상 1명이었다. 폐렴 환자 3명 중 2명은 수술 후 발생한 폐렴이었는데, 1명은 폐절제술과 위전절제술을 동시에 시행한 후 그리고 다른 1명은 대동맥 박리증 수술 후 발생한 급성호흡곤란 증후군이었다.
대상 환자 7명 중 남자가 5명이었고, 여자는 2명이었다. 평균 나이는 46.
본 연구의 대상 환자 7명 중 5명이 급성신부전이 동반되어 지속적 신 대체 요법을 시행하였고, 사망한 환자들의 사망 원인은 다발성 장기부전이었다. 이것은 ECMO를 시행하기 전에 이미 저산소증으로 인한 장기 부전 상태가 진행되고 있었고, ECMO를 적용한 이후에도 회복이 되지 않았기 때문이라고 생각된다.
본 연구의 대상 환자 모두는 이러한 기준에 충족되는 환자들로서 기계호흡만으로는 더 이상 생존을 기대할 수 없는 상태였다. 또한 대상 환자들 중 폐렴으로 ECMO를 시행한 환자들 중 2명은 패혈증이 동반되어 있었다.
정정맥 ECMO를 시행하기 위한 장비는 Capiox Emergency Bypass SystemⓇ (Terumo Inc), Bio-pumpⓇ (Medtronic Inc., Minneapolis, MN, USA), 그리고 Centrifugal Rotaflow pumpⓇ (Maquet Inc., Hirrlingen, Germany)를 사용하였고, 정맥 도관은 DLPⓇ (Medtronic Inc)와 RMIⓇ (Edward’s Lifescience LLC, Irvine, CA, USA)의 17∼28 Fr 크기의 도관을 사용하였다.

성능/효과

합병증은 급성 신부전 5건, 도관 부위 출혈 1건, 욕창 1건, 기흉 1건, 좌측 상지 구획 증후군 1건, 좌측 5번째 발가락 괴사 1건, 거미막밑 출혈(subarachnoid hemorrhage) 1건, 그리고 위궤양 출혈 1건이었다. 5명(71%)의 환자에서 ECMO 이탈이 가능하였고, 3명(43%)이 생존하여 퇴원하였다. 생존하여 퇴원한 환자의 병상일수는 평균 89.
6일이었다(Table 2). 그리고 사망한 환자들의 사망원인은 다발성 장기부전이었다.
이와 같은 비가역성 폐질환의 경우 ECMO의 적용에 있어서 신중한 결정을 하여야 할 것으로 생각된다. 그리고 외상으로 인한 폐좌상 후 급성간부전 발생으로 폐출혈이 심했던 환자에서는 정정맥 ECMO를 적용한 후 간기능이 호전되면서 폐출혈이 멈추었고 급성호흡부전 또한 회복될 수 있었다. 외상으로 심각한 폐좌상이 있는 경우 다른 장기에도 손상이 동반되어 있는 경우가 많다.
대상 환자들의 체표면적은 평균 1.6±0.2 m2이었고, 정정맥 ECMO의 혈류량은 최대 평균 4.9±0.6 L/min였다.
정정맥 ECMO를 시행하는 동안 인공호흡기는 일회호흡량은 5 mL/kg, PEEP 4 cmH2O, 분당호흡수는 10회로 하였고, 환자의 말초 산소 포화도는 88∼92%를 유지하였다.

후속연구

따라서 다양한 원인에 의해 발생되는 급성 호흡부전에서 환자의 상태를 정확히 평가하여 조기에 ECMO를 적용한다면 기존 치료방법으로는 사망할 가능성이 매우 높은 환자에서 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서도 2명의 환자에게 정정맥 ECMO를 시행하여 1명의 환자는 합병증의 발생 없이 회복하였으나 다른 1명의 경우는 물놀이 사고 당시 발생한 저산소성 뇌증으로 거미막밑 출혈이 발생하여 ECMO는 제거할 수 있었으나 사망하였다. 익수로 급성호흡부전이 발생하는 경우에는 초기 심폐소생술이 무엇보다 중요하고 이와 더불어 환자의 뇌기능에 대한 평가를 정확히 하여 ECMO를 시행한다면 보다 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	이산화탄소가 축적될 때를 제외하고, 정정맥 ECMO를 적용하는 경우은 어떤 경우인가?	정정맥 ECMO를 적용하는 경우는 여러 원인에 의해 발생된 급성호흡부전에서 사망할 확률이 80% 이상일 때 적용할 수 있는데, 사망할 확률이 80% 이상으로 예측 될 수 있는 상태는 FiO2 0.9 이상에서 PaO2/FiO2 ＜80 mm Hg 이하이고 Murray score가 3∼4점일 경우이다. 또한 천식이나 다른 원인에 의해 CO2가 축척될 때 사용할 수가 있다9.
	연구 대상 환자들 중 일부에게, ECMO를 시행하기 전 저산소증으로 인한 저혈압으로 혈압상승제를 사용한 이유는?	본 연구의 대상 환자 모두는 이러한 기준에 충족되는 환자들로서 기계호흡만으로는 더 이상 생존을 기대할 수 없는 상태였다. 또한 대상 환자들 중 폐렴으로 ECMO를 시행한 환자들 중 2명은 패혈증이 동반되어 있었다. 따라서 ECMO를 시행하기 전 저산소증으로 인한 저혈압으로 혈압상승제를 사용하였으나 ECMO 시행 후 저산소증이 호전되면서 혈압상승제는 필요하지 않게 되었다.
	ECMO이란?	ECMO는 심폐부전이 발생하였을 때 일시적으로 심장기능 및 폐기능을 대체하는 수단으로 체외순환장치를 이용하는 것을 말한다. 급성심부전 또는 급성호흡부전이 있는 환자에서 적절한 치료에도 불구하고 사망할 확률이 높을 때 ECMO를 이용하여 치료를 하게 되는데, 보통 50%의 사망할 확률이 예측될 때 ECMO를 고려할 수 있고, 80%의 사망할 확률이 예측될 때에는 ECMO의 적응증이 될 수 있다9.

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