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산소치료의 최신 업데이트
서울대학교 의과대학 내과학교실
조 영 재
Essentials of Primary Care: 호흡기
표 1. Physiologic effects of acute acute hypoxaemia and hyperoxaemia
들어가며
산소는 1779년 브리스톨의 공압기관 (Pneumatic Institution) 에서 투여된 이후 의료 영역에서 치료용으로 사용되어 왔다.
급성기 치료 동안의 지속적인 산소요법은 1885년에 처음으 로 시행되었고, Scott Haldane의 1919년 논문 이후에 더 널리 사용되었다. 지속적인 심한 저산소증의 임상적 결과는 잘 알 려져 있으며 산소요법은 오랫동안 이러한 상태의 치료의 근 간이 되어왔으나, 1783년 Lavoisier의 실험에 의해 처음 확인 된 장기간의 고산소혈증과 관련된 위험 또한 최근 이슈가 되 고 있다. 생리적 수준을 초과하는 산소는 활성 산소의 형성을 증가시켜 항산화 효소의 환원 능력을 압도함으로써 오히려 조직 손상을 유발할 수 있는데, 산소 독성에 민감한 조직 중 가장 중요한 것은 폐이며, 경우에 따라서는 환기/관류 불일치
를 증가시키거나 폐포 내 대식세포 기능을 손상시킬 수 있다.
또한 투여된 산소는 심장 박출량을 감소시켜서 급성심근경 색 후 심근경색 크기와 재 경색율을 증가시킬 수 있다고도 알려져 있는데, 이는 산소 투여로 인해 전신 혈관 저항이 증 가되어 관상동맥 및 뇌혈류를 감소시키는데 기인하는 것으 로 알려져 있다(표 1).
산소치료 역시 진료 환경에서 기본적으로 “Medicine” 혹은
“Drug”과 마찬가지로 간주되어야 한다면 (그림 1), 투약에 적 정 용량이 필요하고 과용량이 투여되었을 경우 부작용이 나타 나는 것과 마찬가지로 산소치료 또한 적절한 치료를 요하는 하한선과 상한선이 존재하는 것이 당연하다. 최근 이에 대한 여러 가지 대규모 임상연구들이 진행되어 결과가 발표된 바 있는 바, 이에 본 초고에서는 급성기 내과 환자에게 산소요법 을 제공하는 것과 관련된 최신 지견을 살펴보고자 한다.
－ 2019년 대한내과학회 춘계학술대회 －
- 154 - 그림 1. Oxygen therapy as same as a “Drug”
표 2. Current guidance on supplemental oxygen therapy
국내외 임상진료지침 및 최근 무작위 임상시험 및
메타분석 결과
안타깝게도 산소치료와 관련하여 국내 임상진료지침은 현재 발표된 것이 없고, 2002년 미국호흡치료학회에서 처음
정리된 이후 가장 최근에는 영국 및 호주, 뉴질랜드에서 내 과적 급성 환자에 대해 산소포화도(SpO2) 기준 산소치료를 시작하는 하한선 및 상한선을 규정하고 있다(표 2). 특히 최 근 영국의학회지에서는 2017년 산소치료에 대한 전반적인 임상진료지침을 발표한 이후 최근 다양한 임상상황에서 연
－ 조영재. 산소치료의 최신 업데이트 －
- 155 - 그림 2. 영국의학회지의 급성기 내과 환자에서 산소치료의 최근 권고사항
그림 3. Mortality outcomes with liberal versus conservative oxygen therapy (A) Forest plot of in-hospital mortality with superimposed summary estimates at 30 days and longest follow-up. (B) Meta-regression of effect of increasing SpO₂ on RR of in-hospital mortality.
구된 여러 내용들을 바탕으로 급성기 내과 환자에서 산소치 료의 지침을 보다 이해하기 쉽게 도식화하여 정리된 내용을 출판한 바 있으며, 2017년 임상진료지침에서는 산소포화도 94-98% 수준을 제시한 내용에서 산소포화도 기준 96% 이하 를 상한선으로 일부 수정해서 권고하고 있고 그 대상으로는 급성기 내과 환자뿐만 아니라 외과적 중환자로 포함되며 다 만 제외 대상으로는 일산화탄소 중독, 군집 두통, sickle cell crisis, 기흉 등을 추가적으로 명시하고 있다. 또한 급성기 뇌 졸중 및 심근경색 환자의 경우는 근거 수준에서는 다소 차이 가 있으나 하한선 90%까지도 산소투여 없이 지켜볼 것으로 권고하고 있는데, 이는 최근 JAMA, NEJM 등에 발표된 대규
모 무작위 임상시험의 결과를 근거로 하고 있다(그림 2).
이러한 영국의학회지의 권고내용는 최근 Lancet지에 발표 된 급성기 환자 16,000 여명을 대상으로 한 메타분석 결과를 근거로 두고 있는데, 발표된 메타분석에서 패혈증, 외상, 심 근경색, 뇌졸중, 중환자, 심장 마비 및 응급 수술을 받은 환자 에서 제한없이 산소투여를 하는 것이 보존적 산소투여 전략 에 비해 병원내 사망률, 30일 사망률 및 최장 추적 사망률을 모두 증가시키는 결과를 보여주었고, 메타 회귀분석 결과, 산소포화도가 증가함에 따라 제한 없는, 자유로운 산소요법 이 오히려 병원 내 사망률의 상대적 위험을 높이는 결과를 보여주었다(그림 3).
－ 2019년 대한내과학회 춘계학술대회 －
- 156 - 그림 4. Results of FLORALI trial
하지만 여전히 고이산화탄소혈증이 동반된 호흡부전 환 자에서는 산소포화도 기준을 88-92% 정도로 보다 낮게 권고 하고 있는 바 Chronic obstructive pulmonary disease, Obesity hypoventilation, Neuromuscular respiratory diseases, Obstructive sleep apnea, Decreased central respiratory drive (such as sedative overdose, stroke, encephalitis) 등이 이에 해당된다.
고유량 비강 캐뉼라(High flow nasal cannula, HFNC) 산소요법의 최신 지견
가온가습된 산소를 고정된 분율을 유지하면서도 산소를 비강으로 전달이 가능하다는 이유로 최근 임상 현장에서 사 용 빈도가 빠르게 증가하고 있는 고유량 비강 캐뉼라 산소요 법은 사강 환기 줄이고 폐포 환기를 유도하면서 후비인두에 도 양압을 줄 수 있다는 부가적인 효과가 있음이 알려져 있 다. 특히 2015년 NEJM에 발표된 FLORALI 연구에서 특히 P/F ratio 200 이하의 저산소성 급성호흡부전 환자에서 기도 삽관의 빈도를 줄여주고 90일 사망률에서 이득이 있음이 발 표된 바 있는데(그림 4), 이는 앞서 언급된 보수적 산소치료 전략과는 상충되는 것처럼 보일 수 있다.
이에 대해서는 2017년 유럽호흡기학회와 미국흉부학회에 서 공동으로 발표한 비침습적 양압 환기에 관한 임상진료지 침에서 고유량 비강 캐뉼라를 비침습적 양압 환기의 하나의 방법으로 간주하고 중환자에서 발관 후 발생한 호흡부전의 예방, 면역저하자에서의 호흡부전, 기도삽관 중 저산소증 예 방 등과 같은 일반적인 급성기 내과 환자가 아닌 적응증에서 의 고유량 비강 캐뉼라 산소요법의 근거를 제시하고 있는 바, 해석에 주의할 필요가 있겠다.
결론 및 제언
산소요법은 오래전부터 동맥혈 산소분압 60mmHg 미만 혹은 산소포화도 90% 미만의 저산소증을 보이는 급성기 내 과 환자에서 핵심적인 초기 치료방법으로 자리매김해 왔다.
하지만 적정 수준의 산소포화도를 유지하기 위한 목적 이상 의 불필요한 산소요법은 다양한 급성기 환자군에서 임상 결 과를 개선하지 못하고 경우에 따라서는 오히려 사망률을 증 가시킬 수도 있다는 증거들이 계속 발표되고 있는 바, 다양 한 개별 환자 조건에서 적절한 산소요법의 적용에 대해서는 여전히 상당한 불확실성이 존재하며 최적의 산소포화도 기 준은 더 이상 산소포화도 100%가 아닌, 근거에 입각한 적정 수준에 맞게 산소 또한 적절하게 주는 것이 필요하다. 또한, 특히 최근 임상 현장에서 사용 빈도가 높아진 고유량 비강 캐뉼라 산소요법을 보다 보편적으로 급성기 내과 환자에게 적용하기 위해서는 이에 대한 충분한 근거 마련을 위한 추가 적인 연구가 필요하겠다.
References
1. Thorax 2017; 72:i1–i90.
2. Curr Opin Crit Care 2018; 24:506–511.
3. BMJ 2018; 363:k4169.
4. Lancet 2018; 391:1693–1705.
5. NEJM 2015; 372(23):2185-2196.
6. ERJ 2017; 50(2):1602426.
