[논문]일산화탄소 중독 환자에서 고유속 비강 캐뉼라 산소치료 효과에 대한 예비 연구

김영민; 김상철; 박관진; 이석우; 이지한; 김훈

doi:10.22537/jksct.17.2.102

일산화탄소 중독 환자에서 고유속 비강 캐뉼라 산소치료 효과에 대한 예비 연구
A Preliminary Study for Effect of High Flow Oxygen through Nasal Cannula Therapy in Carbon Monoxide Poisoning 원문보기

대한임상독성학회지 = Journal of the Korean society of clinical toxicology, v.17 no.2, 2019년, pp.102 - 107

김영민 (충북대학교 의과대학 충북대학교병원 응급의학과) , 김상철 (충북대학교 의과대학 충북대학교병원 응급의학과) , 박관진 (충북대학교 의과대학 충북대학교병원 응급의학과) , 이석우 (충북대학교 의과대학 충북대학교병원 응급의학과) , 이지한 (충북대학교 의과대학 충북대학교병원 응급의학과) , 김훈 (충북대학교 의과대학 충북대학교병원 응급의학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: Acute carbon monoxide (CO) poisoning is one of the most common types of poisoning and a major health problem worldwide. Treatment options are limited to normobaric oxygen therapy, administered using a non-rebreather face mask or hyperbaric oxygen. Compared to conventional oxygen therapy, high-flow nasal cannula oxygen (HFNC) creates a positive pressure effect through high-flow rates. The purpose of this human pilot study is to determine the effects of HFNC on the rate of CO clearance from the blood, in patients with mild to moderate CO poisoning. Methods: CO-poisoned patients were administered 100% oxygen from HFNC (flow of 60 L/min). The fraction of COHb (fCOHb) was measured at 30-min intervals until it decreased to under 10%, and the half-life time of fCOHb (fCOHb t1/2) was subsequently determined. Results: At the time of ED arrival, a total of 10 patients had fCOHb levels ≥10%, with 4 patients ranging between 10% and 50%. The mean rate of fCOHb elimination patterns exhibits logarithmic growth curves that initially increase quickly with time (HFNC equation, Y=0.3388*X+11.67). The mean fCOHbt1/2 in the HFNC group was determined to be 48.5±12.4 minutes. Conclusion: In patients with mild to moderate CO poisoning, oxygen delivered via high flow nasal cannula is a safe and comfortable method to treat acute CO toxicity, and is effective in reducing the COHb half-life. Our results indicate HFNC to be a promising alternative method of delivering oxygen for CO toxicity. Validating the effectiveness of this method will require larger studies with clinical outcomes.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

고유속 비강 캐뉼라 산소치료는 고전적인 산소요법과 비교하면 산소분압(partial pressure of oxygen)을 증가시켜 고압의 유속으로 산소를 공급할 수 있어 혈액내에서 일산화탄소를 더 빠르게 제거할 수 있을 것으로 가정할 수 있다. 이번 선행연구 목적은 일산화탄소 중독환자에서 고유속 비강 캐뉼라 산소치료가 효율적으로 일산화탄소 제거가 가능한지 확인하고자 한다.
이번 예비 연구는 경증에서 중등도의 일산화탄소 중독에 노출된 환자에서 고유속 비강 캐뉼라 산소치료가 혈액 내 일산화탄소 제거에 어느정도 효과가 있는지를 확인하고자 시행되었다. 현재 급성 일산화탄소 중독환자에서 적시에 비재호흡 마스크를 통한 100% 산소치료 시행이 표시에 비재호흡 마스크를 통한 100% 산소치료 시행이 표된 일산화탄소헤모글로빈의 반감기는 실내공기에서는 249-320분, 비재호흡산소로는 74-100분, 고압산소로는 24-53분으로 보고되고 있었고^11,12).

가설 설정

고유속 비강 캐뉼라 산소치료는 고전적인 산소요법과 비교하면 산소분압(partial pressure of oxygen)을 증가시켜 고압의 유속으로 산소를 공급할 수 있어 혈액내에서 일산화탄소를 더 빠르게 제거할 수 있을 것으로 가정할 수 있다. 이번 선행연구 목적은 일산화탄소 중독환자에서 고유속 비강 캐뉼라 산소치료가 효율적으로 일산화탄소 제거가 가능한지 확인하고자 한다.

제안 방법

고유속 비강 캐뉼라 산소치료를 위한 기기(AirvoTM2; Fisher & Paykel Healthcare, Auckland, New Zealand)를 통해 환자에게 산소를 투여했다. 이 기기는 air-entrain-ment 기기(MaxVenturi; Maxtec, Utah, USA), 가열가습 시스템 및 chamber (MR850 heated humidifier; MR290 autofeed chamber; Fisher & Paykel Healthcare), 고성능 호흡회로(RT 202 single-limb adult breathing cir-cuits kit; Fisher & Paykel Healthcare)와 넓은 구멍의 nasal cannula (OPT 844 Optiflow nasal cannula; Fisher & Paykel Healthcare, Auckland, New Zealand)로 구성되었다.
의무기록을 바탕으로 환자의 연령, 성별, 임상증상, 혈액 검사 결과, 의식 수준, 신경학적 결손 여부, 의도성, 흡연력, 노출 장소를 조사하였다. 일반혈액 검사, 일반화학 검사, 동맥혈 검사는 내원 당시 채혈한 혈액으로 조사하였다.

대상 데이터

대상 환자들 중 남자는 6명, 여자는 4명이었으며, 대상 환자의 평균 나이는 43.5세였다.
연구 기간 동안 급성 일산화탄소 중독으로 내원한 환자는 49명이었고 이 중 고압산소치료가 필요하여 전원 간 경우 5명, 초기 일산화탄소헤모글로빈 수치가 10% 미만인 경우 11명, 자의 퇴원 2명을 제외하고 이 중 고유속 비강 캐뉼라 산소치료에 동의한 10명에 대해서 시행하였다.

성능/효과

본 연구의 주요 제한점으로는 첫째, 한 병원에서만 시행되었다는 점과 샘플 수가 적었다. 둘째 50% 이상의 중증 일산화탄소 중독 환자는 고압산소치료 등을 위해 전원하기에 시행하지 못하였기에 중증 일산화탄소 중독에서 고유속 비강 캐뉼라 산소 치료의 효과를 확인할 수 었었다. 셋째 비재호흡 마스크를 통한 산소치료와의 직접적 비교를 하지 못하였고 기존연구결과와 비교하였기에 향후 추가적인 연구가 필요하다.
본 연구대상 들도 고유속 비강 캐뉼라 장비를 활용한 산소 치료에 심각한 거부감을 호소한 경우는 없었고 10명 모두 일산화탄소헤모글로빈 제거 반감기가 비슷한 범위 내에 있고 제거율 편차도 거의 없다는 점은 기존의 비재호흡 마스크를 통한 산소치료에서 환자마다 차이가 많은 일산화탄소헤모글로빈 제거 반감기 및 제거율보다 더 유용한 치료 방법이 될 수 있을 것이다. 일산화탄소헤모글로빈 제거 반감기 감소는 고유속 비강 캐뉼라 장비가 비재호흡 마스크를 통한 고전적 산소 공급보다 더 높은 산소분압을 만들고, 고유속을 통한 해부학적 사강 감소, 폐 부피 증가, 그리고 무기폐 감소를 통해 폐포환기를 향상시킴으로서 가능할 것으로 사료된다^19).
현재 급성 일산화탄소 중독환자에서 적시에 비재호흡 마스크를 통한 100% 산소치료 시행이 표시에 비재호흡 마스크를 통한 100% 산소치료 시행이 표된 일산화탄소헤모글로빈의 반감기는 실내공기에서는 249-320분, 비재호흡산소로는 74-100분, 고압산소로는 24-53분으로 보고되고 있었고^11,12). 본 연구에서 고유속 비강 캐뉼라 산소치료가 평균적으로 48분으로 기존의 비재 호흡산소 치료보다 더 짧은 일산화탄소헤모글로빈 제거 반감기를 보였다. 또한, 비재호흡마스크를 통한 고전적 산소치료의 일산화탄소헤모글로빈 반감기 관련 기존 연구들에서 반감기의 범위가 상당히 넓게 분포하는 양상을 보여 환자마다 큰 폭의 반감기 차이를 보여주고 있다^11,13-15)(Table 3).
또한, 비재호흡마스크를 통한 고전적 산소치료의 일산화탄소헤모글로빈 반감기 관련 기존 연구들에서 반감기의 범위가 상당히 넓게 분포하는 양상을 보여 환자마다 큰 폭의 반감기 차이를 보여주고 있다^11,13-15)(Table 3). 하지만 본 연구에서 고유속 비강 캐뉼라 산소치료는 반감기가 36.1분에서 60.9분 사이에 있어 상대적으로 환자간 반감기 차이가 줄어드는 모습을 보였다.

후속연구

고유속 비강 캐뉼라 장비를 활용한 산소 치료는 비침습적 기계 환기나 침습적 환기 장치의 대안으로 사용될 수 있다. 고유속 비강 캐뉼라 산소 치료는 성인과 소아 모두에서 적용 가능하며, 사용 방법이 단순하고, 환자의 불편감이 적을 뿐만 아니라 특별한 금기증이 없고, 가습 된 산소를 최대 60 L/min의 유속으로 공급할 수 있다는 장점이있다¹⁷⁾.
본원도 대학병원임에도 고압산소 치료장비가 없어서 필요한 경우 1시간 이상 떨어진 타 병원으로 전원을 해야 하는 상황이다. 그러므로 중등도의 일산화탄소중독 환자인 경우 고압산소장비가 없는 병원에서는 전원 전 처치 또는 전원 중에 고유속 비강 캐뉼라 산소치료가 대안이 될 수 있는지 확인하는 것은 매우 중요한 연구 결과가 될 수 있을 것으로 사료된다.
급성 일산화탄소 중독 치료에서 고유속 비강 캐뉼라 장비를 활용한 산소 치료는 안전하고 편안한 방법으로 일산화탄소헤모글로빈 반감기를 감소하는데 고전적 산소 치료법을 대체할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구의 주요 제한점으로는 첫째, 한 병원에서만 시행되었다는 점과 샘플 수가 적었다. 둘째 50% 이상의 중증 일산화탄소 중독 환자는 고압산소치료 등을 위해 전원하기에 시행하지 못하였기에 중증 일산화탄소 중독에서 고유속 비강 캐뉼라 산소 치료의 효과를 확인할 수 었었다.
둘째 50% 이상의 중증 일산화탄소 중독 환자는 고압산소치료 등을 위해 전원하기에 시행하지 못하였기에 중증 일산화탄소 중독에서 고유속 비강 캐뉼라 산소 치료의 효과를 확인할 수 었었다. 셋째 비재호흡 마스크를 통한 산소치료와의 직접적 비교를 하지 못하였고 기존연구결과와 비교하였기에 향후 추가적인 연구가 필요하다. 넷째, 환자를 추적관찰하지 않아서 지연성 신경학적 손상 등의 장기 예후를 알 수 없었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	일산화탄소의 정의는?	일산화탄소(Carbon monoxide; CO)는 목재, 석탄, 기름, 알코올, 가스 등의 연소 과정에서 생성되는 무색, 무취의 기체인데 일상 생활에서 흔히 노출되며 진단이 늦어 지거나 오진 되어 적절한 치료가 이루어지지 못하는 경우에는 후유증을 남기거나 사망에 이를 수 있다. 일산화탄소 중독은 전세계에서 가장 흔한 중독 및 중대한 건강 문제중 하나이며 미국에서 매년 5만명의 중독 환자가 발생하며 사망률이 1-3%를 차지하고 있다1).
	일산화탄소 중독환자들이 초기에 적절한 산소요법이 필요한 이유는?	일산화탄소는 산소의 210-250배 친화력으로 헤모로빈의 포르피린 링과 결합하여 일산화탄소헤모글로빈(carboxyhemoglobin, COHb)을 형성하고, 그 결과 산소 소비에 민감한 뇌, 심장, 신장 등의 기관조직 내에서 저산소증으로 인한 손상을 유발한다2). 따라서 일산화탄소 중독환자들은 초기에 적절한 산소요법을 시작하는 것이 매우중요하며, 그렇지 못하는 경우 급성기에 발생한 신경학적부작용이 적절히 개선되지 못해 경도 또는 중등도의 인지장애를 동반한 파킨슨 증후군, 치매, 보행장애, 운동 및 감각 장애 등의 후유증을 남기거나 사망에 이를 수도 있으며, 급 성기치료 후 신경학적 이상 소견을 보이지 않고 퇴원하더라도 일부에서는 지연성 신경-정신 후유 장애(delayed neuropsychiatric sequelae)를 겪게 되기도 한다3-6).
	과거와 비교하여 일산화탄소 중독이 중요한 사회적 문제로 대두되는 이유는?	일산화탄소 중독은 전세계에서 가장 흔한 중독 및 중대한 건강 문제중 하나이며 미국에서 매년 5만명의 중독 환자가 발생하며 사망률이 1-3%를 차지하고 있다1). 일산화탄소 중독은난방 및 취사 등에 의해 비의도적으로 노출이 일어나던 과거와 달리 최근 자살목적으로 숯이나 연탄을 폐쇄된 공간에서 태우는 등의 방법으로 의도적인 노출이 발생하는 경우가 증가하고 있어 중요한 사회적 문제가 되고 있다.

참고문헌 (19)

Rose JJ, Wang L, Xu Q, et al. Carbon Monoxide Poisoning: Pathogenesis, Management, and Future Directions of Therapy. Am J Respir Crit Care Med 2017;195:596-606.

상세보기
Broome JR, Sykes JJ, Francis TJ, et al. Hyperbaric oxygen for carbon monoxide poisoning. Lancet 1989;2:1529.
Garg J, Krishnamoorthy P, Palaniswamy C, et al. Cardiovascular Abnormalities in Carbon Monoxide Poisoning. Am J Ther 2018;25:e339-e48.

상세보기
Lin MS, Lin CC, Yang CC, et al. Myocardial injury was associated with neurological sequelae of acute carbon monoxide poisoning in Taiwan. J Chin Med Assoc 2018;81:682-90.

상세보기
Satran D, Henry CR, Adkinson C, et al. Cardiovascular manifestations of moderate to severe carbon monoxide poisoning. J Am Coll Cardiol 2005;45:1513-6.

상세보기
Oh S, Choi SC. Acute carbon monoxide poisoning and delayed neurological sequelae: a potential neuroprotection bundle therapy. Neural Regen Res 2015;10:36-8.

상세보기
Peters SG, Holets SR, Gay PC. High-flow nasal cannula therapy in do-not-intubate patients with hypoxemic respiratory distress. Respir Care 2013;58:597-600.

상세보기
Carratala Perales JM, Llorens P, Brouzet B, et al. High-Flow therapy via nasal cannula in acute heart failure. Rev Esp Cardiol 2011;64:723-5.

상세보기
Ciuffini F, Colnaghi M, Lavizzari A, et al. [Therapy with high-flow nasal prongs in preterm infants]. Pediatr Med Chir 2013;35:118-24.
Marjanovic N, Mace J, Thille AW, et al. Reply to Understanding the benefits of early high-flow nasal cannula for adults with acute hypoxemic respiratory failure in the ED. Am J Emerg Med 2019;37:159-64.

상세보기
Weaver LK, Howe S, Hopkins R, et al. Carboxyhemoglobin half-life in carbon monoxide-poisoned patients treated with 100% oxygen at atmospheric pressure. Chest. 2000;117:801-8.

상세보기
Kao LW, Nanagas KA. Carbon monoxide poisoning. Emerg Med Clin North Am 2004;22:985-1018.

상세보기
Burney RE, Wu SC, Nemiroff MJ. Mass carbon monoxide poisoning: clinical effects and results of treatment in 184 victims. Ann Emerg Med 1982;11:394-9.

상세보기
Jay GD, Tetz DJ, Hartigan CF, et al. Portable hyperbaric oxygen therapy in the emergency department with the modified Gamow bag. Ann Emerg Med 1995;26:707-11.

상세보기
Li CK, Tsui KL, Hung CY, et al. A retrospective study on carboxyhaemoglobin half-life in acute carbon monoxide poisoning in patients treated with normobaric high flow oxygen levels. Hong Kong Journal of emergency medicine 2006;13:205-11.

상세보기
Hampson NB, Little CE. Hyperbaric treatment of patients with carbon monoxide poisoning in the United States. Undersea Hyperb Med 2005;32:21-6.

상세보기
Kim EJ, Jung CY, Kim KC. Effectiveness and Safety of High-Flow Nasal Cannula Oxygen Delivery during Bronchoalveolar Lavage in Acute Respiratory Failure Patients. Tuberc Respir Dis (Seoul) 2018;81:319-29.

원문보기 상세보기
Sharma S, Chakraborty RK. High Flow Nasal Cannula, StatPearls, Ed. Treasure Island (FL); 2019.
Sotello D, Rivas M, Mulkey Z, et al. High-flow nasal cannula oxygen in adult patients: a narrative review. Am J Med Sci 2015;349:179-85.

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증