기계적 환기 MECHANICAL VENTILATION

1. 기계적 환기MECHANICAL VENTILATION 2008. 11. 28

2. 기계적 환기란? • 기계적 환기란? • 어떠한 원인에 의해서 환자 호흡기능이 유지되지 않아 폐에서 산소교환이 적절히 이루어지지 않을 때 원인을 치료하는 동안 혈액내의 이산화탄소와 산소압이 유지 될 수 있도록 호흡기능을 향상시키는 치료방법 • 즉, 외부에서 힘이나 기구로서 호흡에 필요한 분당 환기량을 공급하는 것 (인공 호흡) • 종류 • 자발 환기(spontaneous ventilation) • 보조 환기(assisted ventilation) • 조절 환기(controlled ventilation) • 강제 환기 (mandatory ventilation)

3. 기계적 환기의 목적 • Manipulate alveolar ventilation 폐포 환기 향상 • Reduce work of breathing 호흡 운동량 감소 • Improve lung volume 폐 용량 개선 • 이산화탄소 제거 • Improve oxygenation 산소 공급 개선

4. (양압) 인공호흡기의 종류 • Volume- cycled ventilator • Pressure- cycled ventilator

5. Volume cycled ventilation • 일회 호흡량과 호흡수, 분당 호흡량이 전달되면 흡기가 끝나고 호기가 시작 • 흡기시의 높은 압력에 의해 폐가 손상 받는 것을 방지 하기 위해 모든 양압 조절형 인공호흡기에는 안전 열림 장치가 내장되어 있음 • 흡기시간은 가스 전달 속도에 의해 결정되므로 전달 속도가 빠를수록 흡기시간이 짧아짐 예) TV : 1000 이고 , 분당 호흡수가 10회인 경우 , 1회 호흡시간은 6초임. TV이 2초에 걸쳐 들어가도록 전달속도가 조절된다면 나머지 4초가 호기시간 • 기도저항의 변화에도 동일TV을 제공할 수(ARDS 등에 유용)있지만, 동일 TV을 제공하기 위해 많은 양압이 적용됨으로 이를 보완하기 위해 압조절, 양조절형 인공호흡기를 사용함

6. Pressure-cycled Ventilation • Airway system에 정해진 압력이 도달할 때 까지 공기가 유입되므로 환자의 폐상태에 따라 일회 환기량이 달라질 수 있음 • 일정한 양압을 적용하면 환자의 폐 상태에 따라 일회 환기량이 결정되는 방식임으로 양압에서 volume type 보다 일회 환기량을 증가시킬 수 있을 때 유용함 • 폐저항이 증가된 stiff lung 환자(compliance감소)에게는 일회 환기량이 변화할 가능성이 많다. 이로 인해 hypoventilation 위험이 있음

7. Ventilation mode(환기방법) CMV : ContinuousMode Ventilation AMV : Assist Mode Ventilation A/CMV : Assist/Control Mode Ventilation

8. Continuous Mode Ventilation (CMV) • 적용: 인공호흡기가 환자의 TV, RR을 완벽하게 통제하므로 호흡마비 환자에게적당 • 단점 : 호흡을 시작할 능력이 있는 환자는 인공호흡기와 fighting하게 되어 cardiovascular문제와 barotrauma(압력으로 인한 손상) 를 일으킬 수 있음

9. Assist/Control Mode Ventilation (ACMV) • 기전: • 환자가 흡기노력이 있는 경우는 이를 감지하여 흡식을 유도하도록 • 조절됨 • 환자가 흡기 능력이 없을 때는 정해진 횟수의 controlled mode로 돌아가 • 정해진 횟수의 호흡을 할 수 있게 함 • 장단점 • respiratory muscle tone 유지를 도움 • hyperventilation 으로 respiratory alkalosis 위험이 있음

10. Mandatory mode ventilation 강제환기-IMV & SIMV- • IMV : • Intermittent Mandatory Ventilation • ☞ SIMV :Synchronized IMV

11. Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV) • IMV는 기계호흡 사이에 자발호흡을 허락하는 것 • 동시성 간헐적 기계환기(SIMV)는 미리 TV, 호흡수를 정해서 자발적인 호흡을 하면서 주기적으로 기계적인 호흡을 해주는 방법 • 필요 시에만 기계가 도와 줌으로서 CMV 보다 alkalemia도 훨씬 감소 IMV SIMV

12. PEEP(호기말 양압) &CPAP(지속적 기도 양압) PEEP Positive End Expiratory Pressure CPAP Continuous Positive Airway Pressure

13. PEEP(호기말 양압) &CPAP(지속적 기도 양압) +20 +13 +10 CPAP 자발호흡 • 지속적 기도양압: VENTILATOR가 환자의 폐에 호기에 일정량의 • PRESSURE를 공급해서 항상 환자의 폐가 • 부푼 상태에서 스스로 자발적인 호흡을 하도록 • 도와줌 폐를 팽창시키는 치료목적으로 사용 +7 0 +30 호기말에 기도를 연상태로 유지시키기 위해 사용 폐기능을 개선시기기 위해 기본적으로 설정. FRC를 개선하여 VQ mismatch를 감소시키고, FRC증가로 tidal volume을 줄여 폐손상 방지 PEEP 기계호흡 0 -3

14. Positive End Expiratory Pressure (PEEP) • 호흡시 호기말에 어느 정도의 양압을 유지하여 폐포를 팽창시키고 폐수종으로 인한 폐포내 체액을 모세혈관이나 세포간질로 이동 시킬 수 있음 • 호기시 airways open 을 유지시킴으로 FRC가 증가 • 호기말 폐용적 증가, 션트 감소, 폐유순도 증가, 동맥혈 산소분압증가 • 저산소혈증이 산소공급에도 불구하고 교정되지 않을 때 사용 (30분 이상 60% 이상의 산소를 공급해도 PaO2가 50mmHg 이하인 경우) • FiO2를 감소시켜 사용할 수 있음 • barotrauma , cardiac output 감소 • 설정 : 5- 20 mmHg • 적응증 : 폐부종, 국소적 폐질환

15. Positive End Expiratory Pressure (PEEP) 목 적 : 고농도의 산소 (<FIO2 = 0.5)을 사용하지 않고 PaO2를 60 mmHg (SaO2 > 90) 이상으로 유지하고 조직의 산소화를 증가시키기 위함 적응증 :ARDS Hyaline membrane disease 폐부종 수술후 무기폐 양측성 폐렴

16. Positive End Expiratory Pressure (PEEP)

17. Positive End Expiratory Pressure (PEEP)

18. PEEP 효과 가스교환 공간확보 폐수종

19. Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) • 자발호흡에 PEEP를 적용한 것으로 FRC를 증가시킴 • Oxygenation을 유지하기 위해 positive distending pressure는 필요하지만 기계환기는 필요치 않은 경우 사용됨 • Expiratory positive airway pressure 라고도 함 • CPAP/PEEP 차이점 :- CPAP는 환자의 lung에 일정 압력이 도달하게 바람을 주는 것이고 - PEEP는 항시 lung에 일정 압력이 남아 있도록 하여 환자에게서 배출되는 튜브 끝을 조절하여 막는 것

20. Alarms and Interventions

21. Low -Volume Alarm • 환자에게 적절한 tidal volume이 공급되지 않을 때 • 원인 • Disconnection • Leak in cuff • Tube out of position

22. High -Pressure Alarm • 설정된 값 초과 시 High pressure alarm 울림 • 원인 • 분비물 mucus plugs • 기관삽관 튜브가 꼬임 • 말할 때 • Barotrauma

23. Techniques of Weaning 1. CPAP : provide physiologic PEEP 2. IMV : 8-10 breath/min 3. PSV

24. Short-Term Ventilation Weaning • T-piece 시도 • 호흡기계 근육을 강화시킨다. • SIMV (Synchronized intermittent mechanical ventilation) • 자발적인 호흡을 1시간 지속시킬 수 있다.

25. Stop the weaning process • Respiratory rate > 25 – 30, 혹은 < 8 breaths/min • Blood pressure : > 30 mm Hg 증가 : > 20 mm Hg 감소 • Heart rate : > 30 beats/min 증가 • Dysrhythmias ( PVCs 등) • ST-segment elevation

26. Stop the weaning process • 자가 Tidal volume 감소 • 호흡시 accessory muscles 사용 • 호흡이 힘들어함 • Diaphoresis • 의식저하 • Restlessness • Anxiety

27. 기계환기의 합병증 BarotraumaTracheal DamageMouth, nose damage산소관련 질환 : chronic lung diseaseAcid –base disturbanceAspirationInfection