침습적 환기 시 가스 가습 및 분무기 위치의 영향: 지역적 에어로졸 침착에 대한 전임상 비교 연구

Aug 08, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11056(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

기계 환기 환자의 성공적인 에어로졸 치료는 여러 요인에 따라 달라집니다. 이 중에서 인공호흡기 회로의 분무기 위치와 흡입 가스의 가습은 기도에 침착된 약물의 양에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 실제로, 주요 목표는 침습적 기계 환기 중 가스 가습 및 분무기 위치가 전체 폐 및 국소 에어로졸 침착 및 손실에 미치는 영향을 임상 전 평가하는 것이었습니다. 생체 외 돼지 ​​호흡기관을 제어된 체적 모드로 환기시켰습니다. 흡입된 가스의 상대습도와 온도의 두 가지 조건을 조사했습니다. 각 조건에 대해 진동 메쉬 분무기의 네 가지 위치를 연구했습니다. (i) 인공호흡기 옆, (ii) 가습기 바로 앞, (iii) Y-피스 어댑터에서 15cm, (iv) Y-피스 바로 뒤 . 에어로졸 크기 분포는 캐스케이드 임팩터를 사용하여 계산되었습니다. 분무된 용량, 폐 부위 침착 및 손실은 99m테크네튬 표시 디에틸렌-트리아민-펜타-아세트산을 사용하여 신티그라피로 평가했습니다. 평균 분무 용량은 95% ± 6%였습니다. 건조한 조건의 경우, 평균 호흡기 침착 분획은 인공호흡기 옆에서 18%(±4%), 근위 위치에서는 53%(±4%)에 도달했습니다. 가습 조건의 경우 가습기 이전에는 25%(±3%), Y피스 이전에는 57%(±8%), Y피스 이후에는 43%(±11%)에 도달했습니다. 최적의 분무기 위치는 인공호흡기 옆 위치보다 2배 이상 더 높은 폐 선량을 나타내는 Y자형 어댑터 앞의 근위부입니다. 건조한 상태에서는 폐에 에어로졸이 말초에 침착될 가능성이 더 높습니다. 그러나 가스 가습은 임상에서 효율적이고 안전하게 중단하기 어려운 것으로 보입니다. 최적화된 위치의 영향을 고려하여 본 연구에서는 가습을 유지해야 한다고 주장합니다.

30년 이상 집중치료를 통해 위독한 환자의 생존율을 높일 수 있었습니다. 이러한 엄청난 성공에도 불구하고 중환자실(ICU)의 일부 임상 실습은 여전히 ​​증거 기반 결정 대신 경험적 선택에 의해 주도되고 있습니다. 이 중 ICU에서의 분무 관행은 오래된 체외 연구의 주요 데이터에 기초하고 있지만 ICU 환자의 25%가 다양한 약물의 분무를 받는다는 점을 고려하면 필수적인 관심 사항으로 묘사될 수 있습니다2,3.

다양한 매개변수가 침습적 기계적 환기 동안 치료용 에어로졸의 폐 침착에 영향을 미칩니다. 첫째, 이는 환자(질병, 폐역학 등)뿐만 아니라 커플 약물-분무기(약물의 물리화학적 특성, 분무기의 성능 등)와도 관련될 수 있으며, 마지막으로 인공호흡기와 그 회로(조정 및 트리거링, 흡입된 가스의 가열 및 가습, 흡기 사지의 분무기 위치 등)4,5,6. 환자에게 에어로졸을 전달하는 측면에서 이러한 매개변수의 영향은 주로 인공호흡기 회로 끝의 필터에 대한 에어로졸 충격을 측정하여 널리 수행된 시험관 내 연구를 통해 평가됩니다. 이 점은 기도(RT)의 원하는 위치에 투여하는 것과 다르기 때문에 관련성이 부족할 수 있습니다. 더욱이, 에어로졸을 수집하기 위해 필터를 사용하기 때문에 호기 손실을 평가할 수 없습니다7,8. 게다가 임상 연구는 주로 치료의 치료 효능과 같은 환자의 결과에 중점을 둡니다7,9,10,11,12,13. 실제로, 기계적 환기를 받는 환자의 국소 에어로졸 침착에 대한 가습 및 분무기 위치의 영향에 관한 문헌은 거의 없습니다14,15. 더욱이, 이러한 드물게 공개된 데이터에는 체계적인 평가가 부족하며 인공호흡기 조정, 사용된 분무 장치 및 에어로졸 약물 전달에 대한 광범위한 임상 실습으로 인해 조심스럽게 추정해야 합니다2,15,16,17.

따라서 기계 환기 환자의 국소 에어로졸 침착에 관한 특정 지식과 관련하여 데이터 격차를 해소해야 합니다1. 그러나 기술적 제약과 윤리적 제한으로 인해 ICU 환자에 대한 임상 연구가 제한됩니다. 더욱이 기존의 생체 내 전임상 모델은 때때로 관련성이 부족하거나(예: 설치류의 환기 생리학이 인간과 매우 다름18,19,20,21,22) 생체 내 인간 데이터와 비교하기 어렵습니다.