인공호흡기 적용 대상자 간호

1. 인공호흡기 종류
1) 정의 : 산소가 풍부한 공기를 기계적으로 환자의 폐 내로 이동시키는 과정
2) 종류
(1) 용량 조절 환기(volume-cycled ventilator) 
- 기도 압력에 상관없이 미리 정한 일정한 환기량이 폐로 전달되면 들숨이 완료되는 기계적 환기 방식, 폐 탄성이 저하되고 기도 저항이 커서 정상 폐활량을 유지할 수 없는 환자에게 적용
➀ 지속 필수 환기(continuous mandatory ventilation : CMV) 
- 무호흡이거나 호흡이 있더라도 흡기 노력이 미약한 경우 
- 호흡근이 마비된 환자에게 인공호흡기가 환자의 호흡을 강제로 조절하는 것
- Fighting(환자의 흡기 노력이 증가하고 자발적인 호흡이 시작되는 경우)이 일어나는 경우 마취제나 진정제를 주사하여 환자의 호흡근을 마비시켜 폐 환기를 적절하게 유지함.
➁ 보조 필수 조절환기(assist-controlled ventilation : ACV, assist mandatory ventilation : AMV) 
-  환자가 자발적으로 호흡을 유도하는 흡기선 노력을 보일 경우
➂ 간헐 필수 환기(intermittent mandatory ventilation, IMV/SIMV)
- 자발적인 자연 호흡을 하는 환자에게 기계에 설정해 놓은 호흡수만큼 강제적으로 기계환기 적용
- 환자의 호흡 기능이 회복되는 과정에서 안전하게 기계환기를 이탈시킬 목적으로 시행
(2) 압력 조절 환기(pressure-cycled ventilator)
- 기도저항이 있는 환자에게 적용(너무 심하면 안 됨)
- 미리 설정한 압력이 기도에 전달되면 흡기가 끝나는 기계적 환기 방식
- 경직된 폐 같은 기도저항이 높거나 압력이 놓은 경우 필요한 환기량 전달 X
➀ 압력 보조 환기(pressure support ventilator : PSV)
- 자연 호흡이 가능한 경우 자연 호흡을 증대시키고 흡기를 증대시키기 위해
- 환자의 흡기선 노력으로 음압이 생기면 호흡기의 밸브가 열려 설정한 양압으로 공기가 폐로 전달되어 흡기가 이루어지는 환기 방식
➁ 압력 조절 연비 환기(pressure-controlled inverse ratio ventilation : PC-IRV)
- 들숨 시간을 연장하고 날숨 시간을 단축함
- 허파꽈리를 오랫동안 환기함 -> 허파꽈리 허탈 최소화
- auto-PEEP 효과 볼 수 있음 
- ARDS와 같이 고농도 산소와 높은 PEEP 치료에도 반응하지 않는 경우
(3) 날숨 끝 양압 호흡과 지속성 양압 호흡법
➀ 날숨끝 양압 호흡 = 호기 말 양압 호흡(positive end-expiratory pressure : PEEP)
- 기계적 환기를 시행하고 있는 환자의 기도 내에 날숨 끝에 짧은 시간 동안 일정한 양압을 가하여 폐를 팽창시키는 환기 방식
- PEEP 적용 시 저혈압, 압력 폐 손상, 폐포 저 환기 또는 과 환기 등의 부작용을 나타내므로 심혈관계의 상태가 불안정하거나 급성 기관지 경련, 폐 공기증이나 기흉이 있는 환자는 적용하지 않는다.
➁ 지속성 양압 호흡법(continuous positive airway pressure : CPAP)
- 자연 호흡을 하는 환자(ex.무호흡, 허파꽈리 허탈 가능성 있는 자가호흡 환자)의 들숨과 날숨 모두에 양압을 지속해서 가하여 허파꽈리의 허탈을 막고 산소화를 증가시키기 위해 시행
2. mode
(1) 용량 조절 환기(volume-cycled ventilator) 
➀ CMV 
- VCV mode (volume control ventilation)
일정 Tidal volume까지 inspiration 지속하므로
폐 유순도 낮은 경우 폐 손상(신생아에게선 x)
- PCV mode (pressure control ventilation)
설정된 Pressure에 도달할 때까지 inspiration.
폐의 compliance에 따라 Tidal volume 달라지므로 monitoring 필요
➁ ACV/AMV 
- P/C mode : PC above PEEP, rate, PEEP, trigger
- V/C mode : Tidal V. , rate, PEEP, trigger
➂ IMV -> CMV에 rate만 낮춰 환자가 자발호흡을 할 수 있음.
(2) 압력 조절 환기(pressure-cycled ventilator)
➀ PSV mode
➁ PC-IRV mode
(3) 날숨끝 양압 호흡과 지속성 양압 호흡법
➀ PEEP -> 인공호흡
➁ CPAP -> 자발호흡

3. setting 
(1) 흡입 산소 농도(FiO2, fraction of inspired oxygen) 
- 산소투여 목적: 조직으로 산소 함유량을 증가
- 고농도 산소투여 위험성
· 폐산소 독성(pulmonary oxygen toxicity): oxygen free radical 생성이 많아져 세포 손상, 폐섬유조직 증식 초래하므로 가능한 FI 2는 60% 이하로 유지
·흡수성 무기폐: 환기량이 부족한 low V/Q 허파꽈리 허탈 발생 
· COPD 환자의 과탄산혈증 및 호흡성 산증 발생 -> 원인 기전: Hypoxic drive 억제 or dead space 증가하여 폐포 환기 감소
- 적절한 산소 농도 : 100% 산소를 단기간 투여 후 동맥 혈액가스분석을 시행하여 동맥혈 산소포화도를 90% 유지되게 FiO2 적용
(2) 호흡수(respiratory rate): 초기 설정은 대개 15~20회 또는 minute ventilation의 80% 정도 설정
(3) Trigger sensitivity 
- Pressure triggering: 1~2cmH2O
- Flow triggering: flow sensitivity = base flow - exhaled flow
(4) PEEP(Positive End Expiratory Pressure)
- 저산소성 ARF 대표적인 ARDS 환자에서 허탈 된 허파꽈리를 재팽창 시켜 기능적 잔기량 증가, 폐 탄성 호전
- 과 탄소성 ARF 대표적인 COPD 악화 환자에서 auto PEEP에 의한 호흡 노력 감소
- PEEP 흉곽 내압 증가시켜 혈압감소, 산소 전달 감소, 따라서 PEEP 수준 변경 시 2~3 chm 2O씩 증가
- CPAP/PEEP 목표 산소화 개선, 폐 탄성 개선
(5) Tidal volume: 일반적 1회 호흡량은 8~12ml/kg, ARDS에서 4~8ml/kg
(6) I: E ratio, Pause time, Inspiratory flow rate: 상호 의존적 변수 따라 2가지 설정하면 나머지는 자동으로 설정
- PB 기종 : pause time, inspiratory flow rate- I: E ratio 자동 결정
- Servo 기종: I: E ratio, Pause time - inspiratory flow 자동 결정
- Inspiratory flow rate: 대개 40~60L PM, 흡기 요구량 많은 환자에서 분당 환기량의 3~4배 이상으로 설정
- Inspiratory pause: 평균 기도암 증가하여 산소화 향상
- I: E ratio
· 정상인 1 : 2, 포기된 지연된 COPD 환자는 대개 1:3~1:5로 증가함 
· I: E ratio를 낮추면 호기 시간 짧아져 PEEP을 적용하는 것과 비슷한 효과, 1:1 이하로 호기 시간이 짧아지면 inverse ratio ventilation 
(7) Inspiratory flow pattern
- 종류: Constant flow, sinusoidal flow, decelerating flow 
- 일반적으로 constant flow pattern 많이 이용, sinusoidal flow, decelerating flow는 기도암을 낮출 수 있으나 흡기 시간 길어짐
(8) Inspiratory pressure
-  PaCO2 40mmHg 유지하면서 충분한 분당환기량 유지 위해 높은 기도암 필요하나 폐 손상을 초래하므로 PaCO2가 높아져도 어느 정도 허용하여 기도압을 일정 수준 이하로 낮춤
- 보통 30~35cmH2O