Pressure-Controlled versus Volume-Controlled Ventilation in Low-Flow Anesthesia; Intraoperative Respiratory Mechanics and Postoperative Pulmonary Function: A Randomized Controlled Trial
저위험 환자를 대상으로 한 저유량 마취법의 무작위 대조 시험에서, 압력 조절 환기 방식은 용적 조절 환기 방식과 비교하여 평균 기도 압력, 폐 순응도 및 조기 수술 후 폐 기능을 유사하게 유지하면서도 흡기 피크 압력을 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다.
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사람이 수술을 받고 잠들게 되면, 몸은 스스로 숨을 쉬는 것을 멈춥니다. 산소가 계속 흐를 수 있도록 기계가 폐로 공기를 밀어 넣어 역할을 대신해야 합니다. 이 기계는 크게 두 가지 방식으로 작동할 수 있습니다. '용적 조절 환기(volume-controlled ventilation)'라고 불리는 한 가지 방법은 엄격한 배달 서비스처럼 작동합니다. 기도가 얼마나 강하게 밀어내는지와 상관없이 매번 정해진 양의 공기를 폐로 강제로 밀어 넣습니다. 또 다른 방법인 '압력 조절 환기(pressure-controlled ventilation)'는 부드러운 조절기처럼 작동합니다. 특정 압력에 도달할 때까지 공기를 밀어 넣은 뒤 멈추며, 그 제한 범위 내에서 폐가 자연스럽게 채워지도록 합니다. 두 방법 모두 효과적이지만, 흉부 내부에는 서로 다른 힘을 만들어냅니다.
동시에, 의사들은 환자를 잠재우기 위해 사용하는 가스의 양을 줄이려고 노력하기도 합니다. '저유량 마취(low-flow anesthesia)'라고 알려진 이 관행은 방 안으로 낭비되는 가스의 양을 줄여 환경에 더 좋고 비용도 절감합니다. 하지만 가스의 양을 줄이면 호흡 회로 내부에서 공기가 움직이는 방식이 변합니다. 수년간, 이 저유량 기술을 사용할 때 두 가지 호흡 기계 설정 중 무엇을 선택하는지가 중요한지에 대해 불분며가 있었습니다. 가스 흐름이 느릴 때 어떤 방법이 폐를 더 잘 보호할까요? 터키의 한 연구팀은 실제 환자들을 관찰함으로써 이 질문에 답하고자 했습니다.
연구는 선택적 수술을 앞둔 건강한 성인 40명을 대상으로 진행되었습니다. 연구진은 이들을 두 그룹으로 나누었습니다. 한 그룹은 표준적인 용적 조절 호흡을 받았고, 다른 그룹은 압력 조절 방식을 받았습니다. 두 그룹 모두 신선 가스 유량을 분당 단 1리터로 줄인 저유량 기술을 사용하여 잠들게 되었습니다. 의사들은 수술 내내 폐를 세심하게 모니터링하며, 공기가 밀려 들어올 때 도달하는 최고 압력, 폐를 열어두는 평균 압력, 그리고 폐가 얼마나 쉽게 팽창하고 수축하는지를 측정했습니다. 또한 수술 후 몇 시간 뒤에 환자들의 호흡 능력을 확인하여, 한 가지 방법이 더 빠른 회복을 이끌어냈는지도 살펴보았습니다.
결과는 폐가 공기를 다루는 방식에서 명확한 차이를 보여주었습니다. 압력 조절 환기를 받은 그룹은 지속적으로 더 낮은 최고 압력을 경험했습니다. 간단히 말해, 공기가 이 그룹의 폐로 들어갈 때 다른 그룹에 비해 흡기 순간에 가해지는 힘이 더 약했습니다. 이 차이는 유의미했으며, 기계가 숨을 내뱉을 때마다 매번 발생했습니다. 이러한 최고 압력의 차이에도 불구하고, 폐를 열어두는 평균 압력은 두 그룹 모두 동일하게 유지되었습니다. 이는 압력 조절 방식이 각 호흡의 시작 단계에서는 더 부드러웠지만, 폐가 받는 전반적인 지지력을 저하시키지는 않았음을 의미합니다.
연구진은 또한 폐가 늘어나고 다시 튀어 오르는 성질인 '순응도(compliance)'도 살펴보았습니다. 수술 직후에는 압력 조절 그룹의 폐가 약간 더 유연했습니다. 그러나 저유량 마취가 완전히 자리 잡자 이 차이는 사라졌고, 두 그룹 모두 동일한 용이함으로 폐가 팽창했습니다. 환자들이 깨어나 6시간 후에 테스트했을 때, 두 그룹 모두 호흡력이 약간 감소했는데, 이는 수술과 마취에 대한 정상적인 반응입니다. 결정적으로, 두 그룹 간의 회복 차이는 없었습니다. 호흡 기계를 제어하는 방식이 수술 후 환자의 호흡을 더 좋게 만들거나 나쁘게 만들지는 않았습니다.
연구진이 특정 하위 그룹을 살펴보았을 때 흥미로운 세부 사항이 나타났습니다. 압력 조절 그룹의 낮은 최고 압력은 특히 남성과 다양한 연령대의 환자들에게서 두드러졌으나, 여성에 대해서는 연구 규모가 너무 작아 확정적인 결론을 내리기에는 무리가 있었습니다. 이 연구는 건강한 환자들에게 두 방법 모두 안전하고 효과적임을 확인해 줍니다. 그러나 압력 조절 방식은 기도가 견뎌야 하는 최고 압력을 낮춤으로써 뚜렷한 기계적 이점을 제공합니다. 이는 만약 의사의 주된 목표가 저유량 절차 중에 폐를 밀어내는 힘을 최소화하는 것이라면, 압력 조절 설정이 더 나은 선택임을 시사합니다. 환자에게 결과는 같지만, 수술을 거치는 과정에서 기도에 가해지는 부담은 줄어듭니다.
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