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호흡재활이란?

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척수손상 환자의 호흡재활
  • 척수손상 환자의 전반적인 사망률은 감소하였지만 호흡기계 합병증의 발생률과 이로 인한 사망률은 아직도 높다. 척수손상 환자의 사망원인 중 폐렴이 가장 높은 빈도를 차지하고 있으며, 호흡기계 합병중의 발병률은 67% 정도로 보고 되고 있다. 척수손상 환자 중 호흡기를 사용하고 있는 환자의 숫자는, 미국의 경우 약 3,000명 정도로 파악되고 있다. 1973년과 1992년 사이 척수손상 후 호흡기를 사용하고 있었던 환자들을 대상으로 한 연구에서 평균 생존율은 손상 1년 후 25.4%,15년 후는 16.8%였으며, 이들 환자에서 호흡기계 합병증은 사망원인의 49.8%를 차지하며, 심장질환으로 추정되는 24.6%의 사망에도 관여된 것으로 알려져 있다. 즉 50% 이상이 호흡기계 합병증으로 사망한 것으로 보고 되고 있다.
  • 대부분의 호흡기계 합병증은 환기부전과 기도 내 분비물 제거 장애로 인해 발생한다. 상부 척수손상 당시 무호흡 상태가 발생하여 심폐소생술과 기관내 삽입을 시행 받는 경우도 있지만, 일부 환자에서는 손상 수십 년 후 지연발현성 (late-onset)으로 환기부전이 나타나기도 한다. 따라서 척수 손상 후의 호흡기계 병태생리를 이해하고 이를 근거로 환기를 보조해주고 기도 내 분비물 제거를 효율적으로 해준다면 합병증을 최소화할 수 있으며 이로 인한 사망을 줄일 수 있을 것이다.
1. 병태생리
  1. 척수손상에서는 환기부전이 손상시 급성으로 갑자기 나타날수 있으며 서서히 진행되어 수상 후 한참 뒤에 지연발현성으로 나타날 수도 있다. 척수손상으로 인하여 호흡근 근력이 약화되면 폐활량을 포함한 폐용적 감소를 동반하는 제한성 폐질환이 발생한다. 흡기근 근력이 약하면 폐 환기(ventilation)가 감소하고, 심호흡을 주기적으로 하지 못하기 때문에 인위적으로 폐를 팽창시켜 주지 않으면 무기폐가 발생한다. 1시간만 심호흡을 실시하지 않아도 미세 무기폐가 발생 할 수 있다. 즉 장기간 심호흡을 하지 못하거나 만성적으로 저팽창(hypoinflation) 상태가 지속되면 영구적인 폐 제한이 발생할 수 있다. 호기근의 약화에 의해 기침 능력이 감소하면 기도 분비물 제거가 제대로 이루어지지 않기 때문에 폐렴이 쉽게 발생하며 무기폐가 악화될 수 있다.

  2. 호흡 일량(work of breathing)의 증가는 호흡근의 대상부전(decompensation)을 야기시킬 수 있다. 즉 호흡근의 피로가 발생하여 혈액 내 pH를 감소시키고, 심지어는 사망을 유발할 수도 있기 때문에 호흡근의 피로는 반드시 피해야 한다. 이를 위해서는 얕은 호흡이 가능하도록 뇌가 환기 조절 기전을 재설정하여야 한다. 얕은 호흡을 함으로써 호흡근에 가해지는 부하는 줄어들지만 고탄산혈증과 폐의 저환기가 유발된다. 척수손상 환자에서 손상 수년 후 발생하는 고탄산혈증은 이러한 기전으로 설명할 수 있다. 척수손상 자체는 나이가 들면서 진행되지 않더라도 고탄산혈증은 점차 심해 질 수 있다. 즉 고탄산혈증은 호흡근의 부하를 줄이기 위해 시행하게 되는 얕은 호흡에 의해 유발되는 것이다. 따라서 호흡기능을 향상시키거나 호흡근의 근력을 강화시키지 않더라도, 흡기근을 보조하여 흡기근의 부하를 감소시킴으로 써 환기부전을 예방할 수 있다.

  3. 1) 돌발성 환기부전
    제1경수에서 제3경수 사이의 완전 척수손상은 급성 호흡근 부전을 일으킨다. 횡격막 및 다른 호흡근의 세포로 가는 피질척수로가 차단되기 때문에 폐용적과 호기 예비량이 소실된다. 이 환자들은 수상 시 대부분 무호흡 상태가 되며 심폐소생술로 생존하더라도 대부분 기관내 삽관을 시행하여야 한다.

  4. 2) 급속진행성 혹은 재발성 환기부전
    급속진행성 혹은 재발성 환기부전은 제3경수 상부 불완전 혹은 아래쪽 척수손상 환자에서 흔히 발생하며, 기도 내 분비물 관리를 제대로 하지 못하거나 감기가 병발될 경우 환기기능이 악화되어 나타난다. 그러나 내인성 폐질환이 발병하지 않거나 최대기침유량(peak cough flow, PCF)이 160 L/m 이상이면 삽관 없이 회복될 수 있으며, 상기도 감염에서 회복되면 다시 상기도감염이 걸리거나 급성으로 악화될 때까지는 호흡기 보조 없이 지낼 수 있다. 그러나 많은 환자의 경우 나이가 들면서 궁극적으로는 환기부전이 발생하여 점차적으로 환기보조를 필요로 하게 된다. 중하부 경수손상 환자의 25%(일부 연구에서는 79%까지 보고함)에서 환기부전이 발생하며 수상 후 수시간에서 7일까지 호흡보조를 필요로 한다. 척수 부종이 수상부 상부로 확장되면 이런 경우가 생길 수 있다. 이러한 환기장애는 대부분 기관내 삽관이나 기관절개술로 관리되고 있으나 이러한 시술이 꼭 필요하지 않은 경우도 많다. 퇴원 후 환기보조를 계속적으로 필요로 하는 척수 손상 환자는 4%에 불과하지만 11%의 환자들이 기관절개술을 받은 상태를 유지하고 있는 것으로 보고되고 있다.

  5. 3) 점진적인 지연발현성(late-onset) 환기부전
    안정기에 들어선 제4경수에서 제7경수사지마비 환자의 앉은 자세에서의 폐용량은 정상 예측치의 42-52%정도이다. 대부분의 경우 바로 누운 상태에서 측정한 폐용량이 앉은 자세에서 측정한 폐용량보다 크다. 이는 척수손상환자들이 전적으로 횡격막에 의존해 호흡을 시행하기 때문에 앉은 자세에서는 복부 내용물이 중력에 의해 아래로 내려가 횡격막의 반잔폭(excursion)이 감소하기 때문이다. 그러나 흡기근(목주위근)을 이용하여 흡입량을 늘리는 데 숙달된 환자들은 앉은 자세에서의 폐용량이 더 클 수 있다. 폐용량은 수상 후 5-8년까지 증가할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 폐활량은 정상인에서도 19세 이후부터 1-1.2%(약 30 ml)씩 감소한다. 따라서 외상성 사지마비 환자에서는 수상시의 호흡기 필요 여부에 상관없이 얕은 호흡으로 인한 폐포저환기가 나이가 들면서 악화되어 지연발현성 환기부전이 발생하고 이로 인해 호흡기를 사용하게 되는 경우가 흔히 있다.

2. 환자평가 및 호흡재활
  1. 신경근육 질환자의 호흡기능 평가와 재활치료에 준하여 시행하면 된다.(신경근육질환 호흡재활 참조)

3. 척수손장 환자에서의 호흡기 사용
  1. 횡경막은 제3,4,5번 경수신경에서 기시하는 횡격막 신경의 지배를 받으므로 상부 경수손상 환자의 경우 환기보조를 필요로 하는 경우가 많다. 이 경우 횡격막 신경자극기(phrenic nerve pacemaker)를 이식하거나 기관절개술을 시행하여 인공호흡기를 이용한 환기를 보조해 줄 수 있다. 횡격막 신경자극기의 경우 시술 비용과 유지 비용이 많이 들고 기관절개술을 유지해야 하는 경우가 많다. 비첨습적 방법은 침습적 환기보조에 비해 호흡기계 합병증의 발생율이 낮으며 그로 인한 의료비용 절감 등의 장점이 있으며 일부 환자를 제외하고는 대부분의 환자에게 적용이 가능하므로 환기보조가 필요한 상부 경수손상 환자에게 적극적으로 적용할 필요가 있다.