간편한 기계식 환기 : ventilator 기본 사항 (1)

기계식 인공호흡기는 스스로 호흡할 수 없는 환자에게 생명을 구하는 치료법입니다. 인공호흡기는 양압을 사용하여 산소가 포함된 공기를 폐로 전달하여 가스 교환이 이루어질 수 있도록 합니다.

기계식 인공호흡기는 복잡한 주제이지만, 위독한 상태의 환자를 돌보는 호흡기 치료사 및 의료 전문가라면 반드시 이해해야 합니다.

이 글에서는 기계식 인공호흡에 대한 포괄적인 개요와 인공호흡기 작동 원리에 대한 기본 사항을 설명합니다.

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ventilator란 무엇인가요?

기계식 인공호흡은 자발 호흡이 불가능한 환자에게 기계를 사용하여 호흡을 도와주는 것입니다. 따라서 적절한 환기를 유지할 수 없는 환자에게 적합합니다.

인공호흡은 숨을 들이마실 때 산소를 들이마시고 내쉴 때 이산화탄소를 제거하는 과정입니다.

환자가 스스로 인공호흡을 할 수 없는 경우 인공호흡기를 사용하여 인공호흡 과정을 보조하거나 완전히 대신할 수 있습니다.

ventilator 적응증

환자에게 기계적 인공호흡이 필요한 가장 일반적인 이유는 다음과 같습니다:

• 불충분한 산소 공급: 환자가 충분한 산소를 공급받지 못하면(즉, 저산소혈증) 신체 조직과 중요 기관의 기능에 영향을 미칠 수 있습니다. 기계식 인공호흡기는 폐에 산소를 공급하여 전신에 산소를 분배하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 환기가 불충분합니다: 환자가 몸에서 이산화탄소를 충분히 제거하지 못하면 혈액의 산도가 높아집니다(즉, 호흡성 산증). 인공호흡기는 환자가 숨을 내쉴 때 이산화탄소를 제거하는 데 도움이 됩니다.
• 급성 폐 손상(ALI): 패혈증, 폐렴, 흡인 또는 외상과 같은 급성 사건으로 인해 발생하는 폐 손상입니다.
• 중증 천식: 천식이 악화되면 기도가 수축하여 폐 안팎으로 공기가 이동하기 어려워집니다. 이로 인해 호흡 부전으로 이어질 수 있으며, 종종 인공호흡기 지원이 필요합니다.
• 심한 저혈압: 쇼크, 패혈증, 울혈성 심부전(CHF)과 같이 극심한 저혈압을 유발하는 질환은 종종 기계식 인공호흡이 필요합니다.
• 기도를 보호할 수 없는 경우: 환자가 분비물을 폐로 흡인할 위험이 있는 경우 기도를 보호하기 위해 기도 삽관 및 기계 인공호흡이 필요할 수 있습니다.
• 상기도 폐쇄: 후두개염이나 후두부종과 같이 상기도 폐쇄를 유발하는 질환은 환자가 폐로 공기를 이동하지 못하게 할 수 있습니다. 따라서 기계적 인공호흡은 폐색을 우회하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 일반적으로 기계식 인공호흡은 환자의 자발 호흡이 생명을 유지하기에 충분하지 않을 때 사용됩니다.

이러한 경우 인공호흡기를 사용하여 환자의 기저 상태가 회복될 때까지 호흡을 지원합니다.

ventilator 금기 사항

환자는 적절한 환기와 산소 공급 없이는 생존할 수 없습니다. 따라서 기계적 인공호흡에 대한 금기 사항은 없습니다.

그러나 DNR(소생술 거부) 지시가 있는 경우와 같이 환자가 기계 인공호흡을 받지 않기로 선택한 상황이 있을 수 있습니다.

이는 환자가 법적으로 연명 치료를 받지 않기를 원한다는 의미입니다. 이러한 경우 환자의 치료 목표를 존중해야 합니다.

ventilator 원리

의료진은 도움이 필요한 환자에게 인공호흡을 시행하기 위해 기계식 인공호흡의 원리를 배우고 이해해야 합니다.

여기에는 다음이 포함됩니다.

• Ventilation : 폐 안팎으로 공기를 이동시키는 과정
• Oxygenation : 산소를 혈류로 흡수하는 과정
• Lung compliance : 폐의 확장 및 수축 능력
• Airway resistance : 호흡기를 통과하는 공기 흐름의 임피던스
• Deadspace ventilation : 가스 교환에 참여하지 않는 환기된 공기의 양입
• Respiratory failure : 폐가 혈액에 산소를 공급하지 못하거나 신체에서 이산화탄소를 제거하지 못하는 상태

각 원칙은 기계가 환자에게 제공하는 인공호흡 지원의 양을 결정하는 데 중요합니다.

기계식 인공호흡기란 무엇인가요?

기계식 인공호흡기는 양압을 사용하여 도움이 필요한 환자에게 인공호흡을 제공하는 호흡기입니다. 이 기계는 여러 부품이 함께 작동하여 양압을 생성하여 폐로 공기를 강제로 공급하는 데 도움을 줍니다.

기계식 인공호흡기는 환자의 기저 질환을 치료하는 동안 단기 또는 장기적인 지원을 제공할 수 있는 중재입니다.

심폐 질환이 있는 환자에게 주로 사용되지만 마취에서 회복 중인 수술 후 환자에게도 흔히 사용됩니다.

인공호흡기는 어떻게 작동하나요?

인공호흡기는 양압을 사용하여 환자에게 호흡을 전달하는 방식으로 작동합니다. 하지만 인공호흡기를 기계에 연결하기 전에 환자의 기관에 인공 기도를 삽입해야 합니다.

이 과정은 기관 내 튜브를 입을 통해 기관으로 삽입하는 삽관으로 알려져 있습니다. 튜브가 제자리에 삽입되면 양압 호흡을 전달할 수 있도록 환자와 인공호흡기 사이에 연결이 이루어집니다.

인공호흡기는 환자의 기저 질환을 치유하고 치료하는 데 사용되지 않습니다. 그보다는 환자가 안정되고 약물 및 기타 치료법으로 치료할 수 있을 때까지 호흡을 지원하는 데 사용됩니다.

기계식 인공호흡 이점

기계식 인공호흡을 받는 환자에게는 다음과 같은 많은 이점이 있습니다.

• 호흡 작업 감소: 인공호흡기는 환자의 호흡을 보조하여 각 호흡에 필요한 에너지와 작업량을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 적절한 산소 공급을 유지합니다: 인공호흡기는 산소 공급을 돕기 위해 최대 100%의 산소 포화도(FiO2)를 공급할 수 있습니다. 또한 난치성 저산소혈증 환자에게 도움이 되는 호기말 호기압(PEEP)을 전달할 수 있습니다.
• 이산화탄소 제거에 도움이 됩니다: 인공호흡기는 호흡수 또는 조석량을 증가시켜 환자의 몸에서 이산화탄소를 제거하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
• 안정성을 제공합니다: 인공호흡기는 환자의 안정성을 유지하여 약물 및 기타 치료법으로 기저 상태를 개선할 수 있도록 도와줍니다.
• 기계식 인공호흡기의 이점이 위험보다 훨씬 큰 경우가 많기 때문에 호흡기 치료 분야에서 흔히 사용되는 중재 방법입니다. 그러나 몇 가지 합병증이 발생할 수 있습니다.

기계식 인공호흡 합병증

기계식 인공호흡은 중환자에게 필요하지만 다음과 같은 몇 가지 위험과 합병증이 수반됩니다:

• 기압 외상: 압력 증가로 인한 폐포 과다 팽창을 초래하는 폐 조직 손상입니다.
• 인공호흡기 관련 폐렴(VAP): 환자가 삽관을 하고 인공호흡기를 착용한 후 48시간 이상 경과한 후에 발생하는 폐렴의 일종입니다.
• 자동 호흡: 호흡 주기의 날숨 단계에서 폐포에 양압이 남아있을 때 발생하는 기계적 인공호흡의 합병증입니다.
• 산소 독성: 환자가 고농도의 산소에 장시간 노출될 때 발생할 수 있는 세포 손상의 일종입니다.
• 인공호흡기 유발 폐 손상(VILI): 환자가 기계식 인공호흡기 지원을 받는 동안 발생하는 급성 폐 손상입니다.

그러나 의료 전문가의 적절한 관리와 모니터링을 통해 기계식 인공호흡의 위험과 합병증을 최소화할 수 있습니다.

기계식 환기 유형

기계식 환기에는 네 가지 주요 유형이 있으며, 각 유형마다 적응증, 설정, 금기 사항 및 위험성이 있습니다. 다양한 유형에는 다음이 포함됩니다:

1. Positive-pressure ventilation
2. Negative-pressure ventilation
3. Invasive mechanical ventilation
4. Noninvasive ventilation

양압 환기 – Positive-Pressure Ventilation

양압 환기는 가장 일반적인 유형의 기계식 환기입니다. “기존의 기계식 인공호흡”으로 알려져 있으며 일반적으로 사람들이 “누군가 인공호흡기를 착용하고 있다”고 말할 때 말하는 것입니다.

이 유형은 대기압보다 큰 양압을 사용하여 공기를 폐로 밀어 넣는 방식으로 작동합니다. 그러면 공기가 폐포를 채우고 산소와 이산화탄소의 교환이 이루어집니다.

음압 환기 – Negative-Pressure Ventilation

음압 환기는 양압 환기만큼 일반적이지는 않지만 특정 상황에서는 여전히 사용될 수 있습니다. 이 유형은 흉강 외부에 대기압보다 낮은 음압을 생성하는 방식으로 작동합니다.

그 결과 공기는 압력이 높은 영역(신체 외부)에서 압력이 낮은 영역(폐 내부)으로 이동합니다. 음압 환기의 몇 가지 예는 다음과 같습니다

• Iron lung : 1920년대에 발명된 음압 인공호흡기로 주로 소아마비 환자를 치료하는 데 사용되었습니다.
• Cuirass ventilation : 가슴과 복부를 덮는 꽉 끼는 의복을 통해 전달되는 음압 환기의 한 유형입니다.

침습적 기계 환기

침습적 기계식 인공호흡은 기관에 인공 기도를 삽입하는 유형입니다. 이를 통해 인공호흡기와 환자의 폐를 직접 연결합니다.

사용할 수 있는 인공 기도에는 크게 두 가지 유형이 있습니다.

• Endotracheal tube
• Tracheostomy tube

기관 내 튜브는 길고 가는 튜브로 코나 입을 통해 삽입한 다음 목을 통해 기관으로 전달합니다.

반면 기관 절개 튜브는 목의 작은 절개를 통해 기관으로 직접 삽입되는 더 짧은 튜브입니다.

비침습적 인공호흡

비침습적 인공호흡(NIV)은 인공 기도를 삽입할 필요가 없는 인공호흡기 지원의 한 유형입니다. 환자의 코나 입을 단단히 밀봉하는 안면 마스크를 사용해야 합니다.

이를 통해 기계는 양압을 사용하여 산소가 풍부한 공기를 환자의 폐로 강제로 공급할 수 있습니다.

NIV의 두 가지 주요 유형은 다음과 같습니다.

• CPAP
• BiPAP

비침습적 인공호흡은 일반적으로 산소 공급과 환기를 개선하고 삽관 및 기존의 기계적 인공호흡 전에 호흡곤란을 완화하기 위해 사용됩니다.

인공호흡기 모드

인공호흡기 모드는 기계가 환자에게 호흡을 전달하는 방법을 결정하는 설정입니다. 각 모드의 특성에 따라 인공호흡기 작동 방식이 결정됩니다.

• 볼륨 제어(VC): 인공호흡의 한 유형으로, 인공호흡기가 전달되는 양을 사용자가 설정(즉, 제어)할 수 있습니다. 전달되는 용적이 고정되어 있기 때문에 환자의 최대 흡기 압력(PIP)은 폐 순응도 및 기도 저항에 따라 달라집니다.
• 압력 제어(PC): 전달되는 압력 수준을 사용자가 설정(즉, 제어)할 수 있는 인공호흡 유형입니다. 전달되는 압력이 고정되어 있으므로 환자의 폐 순응도와 기도 저항에 따라 환자의 조석량이 달라집니다.

용적 조절 인공호흡의 주요 장점은 설정된 용량을 통해 의료진이 환자의 미세한 환기를 조절할 수 있다는 것입니다.

압력 제어 인공호흡의 가장 큰 장점은 과도한 압력으로 인한 폐의 과팽창을 방지하여 기압 외상 및 인공호흡기로 인한 폐 손상을 예방할 수 있다는 것입니다.

인공호흡기 모드의 종류

인공호흡기 모드에는 다음과 같은 몇 가지 유형이 있습니다.

• 보조/제어(A/C)
• 동기식 간헐적 강제 인공호흡(SIMV)
• 압력 지원 인공호흡(PSV)
• 지속적 기도 양압(CPAP)
• 볼륨 지원(VS)
• 제어 모드 인공호흡(CMV)
• 기도 압력 방출 인공호흡(APRV)
• 필수 분당 인공호흡(MMV)
• 역비 인공호흡(IRV)
• 고주파 진동 인공호흡(HFOV)

각 인공호흡기 모드는 서로 다르며 고유한 특성이 있습니다. 여기에는 고유한 설정과 기계가 환자에게 호흡을 전달하는 방식이 포함됩니다.

주요 인공호흡기 모드

기계식 인공호흡기 모드에 대한 종합 가이드에서 각 모드에 대해 자세히 다루었지만, 여기서는 두 가지 기본 모드에 대해 간략하게 설명합니다:

1. 보조/제어(A/C)
2. 동기식 간헐적 강제 환기(SIMV)

보조/제어(A/C)

보조/제어(A/C) 모드는 인공호흡기가 미리 설정된 최소한의 의무 호흡 횟수를 전달하는 데 사용되지만 환자가 보조 호흡을 트리거할 수도 있습니다.

따라서 환자는 숨을 쉬기 위해 노력할 수 있으며, 인공호흡기는 양압을 사용하여 호흡을 보조합니다.

이 모드는 완전한 인공호흡 지원을 제공하므로 기계식 인공호흡을 처음 시작할 때 일반적으로 사용됩니다. 환자의 호흡 요구량을 매우 낮게 유지하는 데 도움이 됩니다.

동기식 간헐적 인공호흡(SIMV)

동기식 간헐적 인공호흡(SIMV) 모드는 사전 설정된 최소 의무 호흡 횟수를 제공하지만, 환자가 사전 설정된 호흡 사이에 자발 호흡을 시작할 수 있습니다.

환자가 자발 호흡을 시작할 수 있다는 것은 환자가 미세한 인공호흡에 일부 기여하고 있다는 것을 의미합니다. 따라서 SIMV는 환자에게 부분적인 인공호흡기 지원만 필요한 경우에 사용됩니다.

인공호흡기 설정

인공호흡기 설정은 환자에게 최적의 인공호흡을 제공하기 위해 기계에 설정하는 특정 매개변수입니다. 가장 일반적인 인공호흡기 설정 유형은 다음과 같습니다:

• 모드: 인공호흡기 작동 방식을 결정하는 기본 설정입니다.
• 조석량: 호흡할 때마다 전달되는 공기의 양입니다.
• 빈도(속도): 분당 전달되는 호흡 횟수입니다.
• FiO2: 환자에게 전달되는 흡기 산소의 백분율입니다.
• 유량: 유량: 환자에게 전달되는 공기량의 비율입니다.
• I:E 비율: 호흡 주기의 호기 부분 대비 흡기 부분의 비율입니다.
• 민감도: 민감도: 호흡이 전달되도록 하기 위해 환자가 얼마나 많은 노력(즉, 음압)을 해야 하는지를 결정하는 설정입니다.
• PEEP: 폐포 붕괴를 방지하기 위해 호기 단계가 끝날 때 적용되는 호기말 양압입니다.
• 알람: 인공호흡기에는 환자와 인공호흡기의 상호 작용과 관련된 문제가 발생했을 때 간병인에게 경고하는 안전 메커니즘 역할을 하는 알람이 장착되어 있습니다.

각 인공호흡기 설정에는 환자에게 제공되는 지원의 양을 결정하기 위해 제어하거나 조정해야 하는 다양한 특성이 있습니다.

기계 인공호흡 시작

기계식 인공호흡의 시작은 의사와 호흡기 치료사의 협조가 필요한 복잡한 과정입니다.

기계식 인공호흡기 사용 여부는 환자의 호흡 상태와 호흡 부전의 근본적인 원인에 따라 결정됩니다.

초기 인공호흡기 설정

기계식 인공호흡이 필요하다고 판단되면, 인공호흡기 초기 설정을 올바르게 입력하는 방법을 숙지해야 합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

• Mode : 가장 일반적인 초기 인공호흡기 모드는 A/C 및 SIMV이지만, 초기 인공호흡기 설정을 설정할 때는 모든 작동 모드가 작동합니다.
• Tidal volume : 환자의 이상적인 체중(IBW)의 6~8mL/kg
• Frequency : 10-20회/분
• Flow rate유량 : 40-60 L/min
• I:E 비율: 1:2 ~ 1:4 사이
• Sensitivity민감도: -1에서 -2 사이
• PEEP 폐활량: 4-6 cmH2O

초기 인공호흡기 설정은 환자의 상태에 따라 설정되지만 환자의 상태 변화에 따라 조정해야 합니다.

예를 들어, 환자가 처음 삽관되어 인공호흡기를 착용할 때는 산소포화도 100%로 설정하는 것이 일반적입니다. 그러나 환자의 산소 공급 상태가 개선되면 FiO2 설정을 줄여야 합니다.

기계 환기를 위한 인공 기도

인공호흡기에 연결하기 전에 먼저 기관 삽관을 해야 합니다. 기관 삽관은 기관에 인공 기도를 삽입하는 과정입니다.

기계식 인공호흡에 사용되는 인공기도의 두 가지 주요 유형은 기관 내 튜브와 기관 절개 튜브입니다.

기관 내 튜브는 코나 입을 통해 삽입한 다음 성대를 통해 기관으로 통과합니다. 기관절개 튜브는 목의 외과적 절개를 통해 기관으로 직접 삽입됩니다.

다른 유형의 인공 기도

특정 상황에서 사용할 수 있는 보조 인공 기도 유형은 다음과 같습니다.

• 구인두 기도
• 비인두 기도
• 후두 마스크 기도(LMA)
• 킹 후두관
• 식도 폐쇄 기도
• 식도 위관 기도
• 식도-기관 콤비튜브
• 이중 내강 기관지 튜브

각 유형의 인공 기도에는 기계 인공호흡 시 고려해야 할 장단점이 있습니다.

기계식 인공호흡에 사용되는 약물

환자의 편안함과 기도 관리를 돕기 위해 기계식 인공호흡 중에 투여할 수 있는 특정 약물이 있습니다.

예를 들어, 신경근 차단제는 삽관을 돕기 위해 투여됩니다. 진정제는 환자의 의식과 불안 수준을 낮추기 위해 투여합니다.

진통제는 통증을 완화하기 위해 투여할 수 있으며, 기관지 확장제는 기도를 열고 기류 저항을 줄이기 위해 사용됩니다. 기계적 인공호흡에 사용되는 약물의 종류는 다음과 같습니다.

• Antiemetics
• Barbiturates
• Benzodiazepines
• Cathartic agents
• Corticosteroids
• Depolarizing agents
• Nondepolarizing agents
• Inotropic agents
• Opioid analgesics
• Parasympatholytic bronchodilators
• Sympathomimetic bronchodilators
• Xanthine bronchodilators

기계식 인공호흡에 사용되는 약물에 대해 자세히 알아보려면 각 약물에 대해 자세히 설명하는 전체 가이드를 확인하세요.

인공호흡기 환자 관리하기

인공호흡기 관리는 기계식 인공호흡기를 작동하고 인공호흡기가 환자에게 적절한 수준의 지원을 제공하는지 확인하는 프로세스입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

1. 산소 공급 평가
2. 환기 평가
3. 폐 역학 평가
4. 인공호흡기 설정 조정
5. 환자의 진행 상황 검토
6. 인공호흡기 회로 관리
7. 인공 기도 관리
8. 가습 요법 제공
9. VAP 예방 전략 실행하기
10. 영양 지원 제공
11. 체액 및 전해질 균형 유지
12. 결과 문서화

기계식 인공호흡의 주요 목표는 환자의 산소 공급과 환기를 개선하는 동시에 인공호흡기로 인한 폐 손상을 최소화하는 것입니다.

따라서 앞서 언급했듯이 환자의 상태에 따라 인공호흡기 설정을 조정하는 것이 중요합니다.

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