수술 전후 예방적 양압 환기법은 수술 후 폐 합병증을 감소시킵니다.

전 세계적으로 매년 3억 1,300만 건 이상의 수술이 시행됩니다. 수술 후 폐합병증(PPCs)의 발생률은 5%에서 33%에 이릅니다. PPCs에는 호흡기 감염, 호흡 부전, 흉막 삼출, 무기폐, 기흉, 기관지 경련, 흡인성 폐렴 등이 포함되며, 이는 수술 부위 감염에 이어 두 번째로 흔한 수술 후 합병증입니다. PPCs는 입원 기간을 상당히 연장하고 경제적 부담을 증가시키며, 수술 후 30일 및 1년 사망률과 관련이 있습니다.

PPCs의 발생은 여러 수술 전후 요인과 관련이 있습니다. 전신 마취 유도는 폐 내 가스 분포를 변화시켜 환기(호흡)를 복부 및 좌측 영역으로 이동시키고, 이로 인해 배쪽 환기가 감소하고 다양한 정도의 무기폐가 발생합니다. 이는 환기 불균일성과 환기-관류 불일치를 초래하여 전신 산소화를 저해합니다. 연구에 따르면 기계 환기 동안 무기폐 영역에서 기계적 스트레스가 증가하여 조직 저산소증을 유발할 수 있는 반면, 인접 영역에서는 과팽창과 과산소증이 발생할 수 있습니다. 과산소증과 과팽창은 폐의 염증 촉진 인자, 활성 산소종의 방출 및 백혈구 침윤 증가를 촉진합니다. 연구에 따르면 무기폐로 인한 국소 조직 저산소증과 변화된 기계적 스트레스는 폐 손상을 유발할 수 있습니다. 실험 연구는 무기폐 폐 조직에서 미세혈관 내피 파괴의 미세구조적 증거를 보고하며, 이러한 손상이 폐혈관 투과성과 단백질 누출을 증가시킬 수 있음을 시사합니다. 또한, 주요 흉부 또는 복부 수술의 통각 자극으로 유발된 전신 염증 반응이 기도 과반응성과 결합되어 폐포 상피 장벽을 파괴하고 섬모운동 청소 기능을 저해할 수 있습니다. 수술 종료 시 발관 후, 잔류 마취 효과, 통증으로 인한 기침 반사 억제 등으로 인해 무기폐와 저산소혈증의 위험이 지속됩니다. 이러한 요소들은 환자 관련 요인(예: 고령, 흡연, 기존 폐 질환)과 결합하여 PPCs의 발생에 공동으로 기여합니다.

PPCs를 예방하기 위해 낮은 호흡량, PEEP 적용, 간헐적 재팽창 기동을 포함한 폐보호 환기 전략이 현재 임상에서 널리 사용되고 있습니다. 일부 학자들은 폐보호 환기의 주요 원칙이 수술 전후 기간 동안 폐 용적 감소를 최소화하기 위한 예방적 수술 전후 양압 환기(P.O.P-ventilation)의 사용이라고 주장합니다. 증거에 따르면 마취 유도 전, 수술 중, 기관 내 삽관관 발관 후 적용되는 예방적 양압 환기는 수술 후 부정적 호흡기 사건의 발생률을 감소시킬 수 있습니다. 폐보호 환기가 점점 더 채택되고 있지만, 증거의 중요한 간극이 여전히 남아 있습니다. PPCs를 줄이기 위해 다중 방식의 수술 전후 예방적 양압 환기 전략을 최적으로 구현하는 방법은 추가 연구가 필요합니다. 따라서, 예비 연구에서 우리는 기관 내 삽관 하 전신 마취로 예정된 선택적 비심장 수술을 받는 120명의 환자를 세 그룹으로 나누어 각각 마취 유도 동안 0, 5, 또는 10 cm H₂O의 양호기말압(PEEP)을 적용하고, 유도 후 무기폐의 발생률을 관찰했습니다. 우리의 결과는 10 cm H₂O의 PEEP이 유도 후 무기폐 발생을 유의하게 감소시킨다는 것을 보여주었습니다. 그러나 이 예비 연구는 수술 후 PPCs의 발생률에 대한 추적 관찰을 수행하지 않았습니다.

우리의 예비 결과를 바탕으로, PPCs 감소에서 수술 전후 예방적 양압 환기의 안전성과 효능을 추가로 평가하기 위해, 우리는 새로운 임상 연구에 대해 다음과 같은 전략을 제안합니다: (1) 표본 크기를 늘리고 PPCs에 대한 중간-고위험군(카탈루냐 수술 환자의 호흡기 위험 평가 점수, ARISCAT 점수 ≥ 45)에 해당하는 복부 수술을 받는 환자를 등록합니다; (2) 예방적 양기도압을 위한 다중 방식 전략을 구현합니다. 이는 마취 유도 동안 10 cm H₂O PEEP 사용, 수술 중 전기 임피던스 단층촬영(EIT) 유도 개별화 PEEP 적용, 기관 내 삽관관 발관 후 고유량 비강 캐뉼라(HFNC) 산소 치료를 활용하여 양호기말압을 유지하는 것을 포함합니다. (3) 입원 기간 동안 수술 후 7일 이내에 발생하는 PPCs를 추적하고 평가합니다. 이러한 전략을 통해, 우리는 수술 전후 예방적 양압 환기 전략이 수술 후 폐 결과에 대한 보호 역할을 추가로 확립하고, PPCs의 임상 예방 최적화를 위한 강화된 경험적 기반을 제공하는 것을 목표로 합니다.