Apnea test

Apnea test

From Dr Shin Spine Clinic

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무호흡 테스트

뇌사의 임상 진단에 중요한 것은 무호흡을 증명하는 것이다. 무호흡 검사는 연수에 위치하는 호흡 중추의 기능을 검사하는 것이다

뇌간 기능의 소실은 호흡 소실과 혈관운동 조절(vasomotor control)의 소실을 유발하여 무호흡과 혈압저하를 일으킬 수 있다. 따라서 뇌사환자에서는 자주 저혈압이 동반되나 뇌사 임상기준을 만족하는 경우에도 혈압은 정상일 수 있고 요붕증도 동반되지 않을 수 있다

호흡 신경세포(respiratory neuron)는 PCO2 와 뇌척수액의 pH 변화를 감지하는 central chemoreceptor에 의해 조절되고 이것은 혈장의 PCO2 변화를 정확하게 반영한다. 뇌간이 파괴된 과산소화된 (hyper oxygenated) 환자에서 어느 정도의 동맥 PCO2 농도가 호흡 중추의 chemoreceptor를 최대한으로 자극 하는지 알려진 것은 없다. 일반적으로 뇌간을 최대한 자극하기 위한 PaCO2 농도는 60mmHg보다 커야 한다.

하지만 무호흡 검사에서 34~37mmHg 정도의 낮은 PCO 2 농도에서도 정상적 호흡이 이루어졌고 41~51mmHg 정도의 높은 PCO2에서는 respiratory-like movements가 관찰되었다. 따라서 나라에 따라서는 무호흡 검사에서 PaCO2의 절대값이 50mmHg을 넘거나 검사를 시행하기 전 상태에 비해 20mmHg 이상 증가했으나 자발호흡이 관찰되지 않는 경우 무호흡 상태로 인정 한다. 연수의 호흡 중추가 기능하는 환자에서 진정한 자발 호흡은 복부와 흉부의 excursion을 동반하면서 적절한 1회 환기량(tidal volume)을 만든다. 만약에 환자에게 언제라도 이러한 자발호흡이 관찰되면 무호흡 검사 는 음성으로 판정된다.

무호흡 검사중에 관찰할 수 있는 respiratory-like movement는 환기를 위해서 효과적이지 않고 shoulder elevation, adduction, back arching과 의미있는 일회 환기량이 수반하지 않는 intercostal expansion을 보일 수 있고 결국 효과적인 흡입력(inspiratory force)이 만들어지지 못한다. 무호흡 검사중에 관찰될 수 있는 다른 반응은 심한 발한(profuse sweating), 안면홍조, 빈맥, 혈압의 갑작스런 증가 등이다. 이러한 변화는 목을 굽히는 것에 의해서도 유발될 수 있다. 하지만 모든 뇌사환자에서 무호흡 검사를 시행할 수 있는 것은 아니며 무호흡 검사 전 환자의 상태가 다음과 같은 조건을 만족하여야 무호흡 검사를 시행할 수 있다

무호흡 검사중 아래의 전제 조건을 만족하는 경우라도 산성 혈증(acidosis)이 증가함으로써 심각한 저혈압, 심한 심장부정맥 등의 활력지수(vital sign) 변화가 자연적으로 발생할 수 있지만 전제 조건을 최대한 지키면 무호흡 검사중에 발생할 수 있는 문제들을 최대한 예방할 수 있다.


무호흡 검사를 시행하려면

① 중심체온이 36.5℃ 이상이 되어야 하고 (저체온상태에서는 정절한 뇌간 기능이 손상에 의하지 않더라도 있을 수 있기 때문에)

② 수축기 혈압이 90mmHg 이상이며

③ 무호흡 검사를 시행하기 전 6시간 동안의 수액균형이 양성(positive)이거나 수액균형 상태(euvolemia)여야 하고,
④ PaCO2가 40mmHg 이상이고,

⑤ PaO2가 200mmHg이상이어야 한다.


무호흡 검사를 시행하는 절차는 무호흡 검사 시행 전 100% 산소(O2)를 10분 동안 인공호흡기로 흡입시킨 후 인공호흡기를 제거한 상태에서 100% 산소(O2) 6ℓ/min 를 기관 내관을 통하여 공급하면서, 10분 이내에 혈압을 관찰하여 혈액의 PaCO2가 50mmHg 이상으로 상승하거나 기본상태에 비해 20mmHg 이상 증가함을 확인하였음 에도 불구하고 자발호흡이 유발되지 아니하면 자발호흡이 되살아날 수 없다고 판정한다. 만약 검사가 불충분하거나 중단된 경우에는 뇌혈류검사(Transcranial Doppler)로 뇌사 여부를 추가 확인하여야 한다. 즉, 무호흡 검사 동안 수축기 혈압이 90mmHg 이하이며, pulse oximeter가 심한 desaturation을 나타내거나 심장 부정맥이 관찰되는 경우에는 바로 혈액을 채취한 후 호흡기를 연결하고 혈액의 가스분압을 분석한다.

이 결과가 PaCO2 50mmHg 이상이거나 혹은 20mmHg 이상 증가한 경우 무호흡 검사상 호흡이 없는 것으로 판단하나
PaCO2가 50mmHg 이하이거나 증가량이 20mmHg 이하인 경우 결과는 indeterminate로 판단하고 혈류검사를 시행한다. 만약 호흡운동이 일어나지 않았고 PCO2가 50mmHg 이하 혹은 PCO2의 증가분이 20mmHg 이하이면서 심한 심장부정맥이나 저혈압이 발생하지 않은 경우 무호흡 검사를 다시 시행한다.

무호흡 검사중에 PaCO2 증가는 비직선이고(nonlinear) PaCO2가 40~60mmHg의 구간에서 4~6mmHg/min의 속도로 증가하고 더 높은 PaCO2의 농도에서는 2mmHg/min로 증가한다. 따라서 호흡기 질환이 없는 경우 40mmHg의 PaCO2 농도에서 시작하여 5분 정도 무호흡 검사를 시행하여 약 20mmHg 정도 PaCO2가 증가하게 되면 무호흡 상태라고 진단할 수 있다. 호흡기 질환 혹은 수면 무호흡증 환자에서의 무호흡 기준은 정상인보다 절대적인 PaCO2 기준값이 높으나 상대적인 PaCO2의 증
가는 정상인과 마찬가지로 기준 상태보다 20mmHg 이상 높아지면 된다.

현재 우리나라에서는 두번의 무호흡 검사를 시행하도록 하고 있으나 연구에 따르면 두번째 뇌사판정을 할 때 는 뇌간 반사는 검사하지만 무호흡 검사를 반복할 필요는 없다고 한다. 즉 1차 뇌사판정 검사에서 임상적으로 뇌사판정 기준에 맞고 적절한 무호흡 검사에서 호흡이 없던 환자에서 2차 뇌사판정시 다시 무호흡 검사를 하였을 때 호흡이 돌아온 경우는 없었다고 한다. 따라서 2차 검사에서까지 다시 무호흡 검사를 반복하는 것의 의미에 대해서는 향후 연구가 필요할 것으로 사료된다.