인공호흡

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1. 개요
2. 종류
3. 역사
참조

1. 개요

인공호흡은 자발적인 호흡이 불가능하거나 부족한 환자에게 호흡을 돕는 기술을 의미한다. 인공호흡에는 수동 환기, 기계 환기, 신경 자극법이 있다. 수동 환기는 입을 통해 직접 공기를 불어넣는 구강 대 구강 소생술이 주로 사용되며, 심폐소생술의 필수적인 기술이다. 기계 환기는 인공호흡기를 사용하거나 백마스크, 전문 기도기를 사용하여 진행하며, 침습적인 방법과 비침습적인 방법이 있다. 신경 자극법은 횡격막을 자극하여 호흡을 유도하는 방법이다. 인공호흡의 역사는 갈레노스 시대로 거슬러 올라가며, 18세기에는 왕립 인도주의 협회가 설립되어 인공호흡의 중요성을 알렸다. 20세기 초에는 음압 환기 방식의 철의 폐가 개발되었으나, 1952년 코펜하겐 소아마비 대유행을 계기로 양압 환기의 효과가 입증되어 현대적인 인공호흡기 개발에 영향을 미쳤다.

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기계적 환기는 인공호흡기를 사용하여 호흡 능력을 보조하는 환기 방법이며, 환기 공식을 통해 적절한 환기량을 조절한다.

인공호흡
정의
인공 호흡	호흡을 보조하여 생명을 유지하는 것
개요
목적	자발적인 호흡이 불가능하거나 불충분할 때 폐로의 산소 공급 및 이산화 탄소 제거를 돕는 것
방법	수동적인 방법과 인공호흡기를 사용하는 방법이 있음
종류
수동적 인공 호흡	입 대 입 호흡 구강 대 비강 인공호흡 흉부 압박법
기계적 인공 호흡	침습적 인공 호흡 (기관 삽관, 기관 절개술 필요) 비침습적 인공 호흡 (마스크 사용)
적응증
주요 적응증	호흡 부전 심정지 중증 외상
기타	마취 중 호흡 조절 등
합병증
주요 합병증	인공호흡기 관련 폐렴 기흉 혈압 저하
기타	기도 손상 위장관 출혈
관련 정보
관련 분야	응급 의학 중환자 의학 마취통증의학과 호흡기내과
관련 용어	인공호흡기 기관 삽관 기관 절개술

2. 종류

인공호흡은 크게 수동 환기와 기계 환기로 나눌 수 있다.

수동 환기는 인공호흡기 없이 사람의 힘으로 환자의 호흡을 돕는 방법이며, 구강 대 구강 인공호흡이 대표적이다. 기계 환기는 인공호흡기나 백마스크 등을 사용하여 환자의 호흡을 돕거나 대체하는 방법이다.^[73] 기계 환기는 기도 확보 방법에 따라 침습적 방법과 비침습적 방법으로 나뉜다. 침습적 방법에는 기관내 삽관, 기관절개술, 윤상갑상연골절개술 등이 있다.^[74]^[75]

2. 1. 수동 환기

호흡은 폐가 팽창과 수축을 반복하면서 일어나는 과정이다. 기계의 도움 없이 수동으로 폐를 인공적으로 팽창시키고 수축시키는 방법을 수동 환기라고 한다. 과거에는 실베스터법(Silvester method), 섀퍼법(Schaefer method), 홀거-닐슨법(Holger-Nielsen method) 등 환자의 가슴이나 팔을 특정한 자세나 방법으로 움직여 환자의 호흡을 돕는 방법이 시행되었으나, 현재는 환자의 폐에 입을 통하여 직접 공기를 불어 넣는 구강 대 구강 인공호흡(mouth-to-mouth resuscitation)이 주로 사용된다. 구강 대 구강 인공호흡은 다른 수동 환기 방법에 비해 더욱 효과적인 인공호흡법으로 증명되었다.^[68]^[69] 구강 대 구강 인공호흡 이외에도 입-보호기구 인공호흡, 입-코 인공호흡, 입-창 인공호흡 등이 시행될 수 있다.^[70]

구강 대 구강 인공호흡은 심폐소생술의 일부로 응급처치에 필수적인 기술이다.^[71]^[72] 환자가 충분히 호흡을 하지 않는 경우, 의료 지식이 없는 일반인도 심폐소생술 과정에서 턱 들어올리기(head tilt-chin lift) 등으로 기도를 유지한 후 구강 대 구강 인공호흡을 시행할 수 있다. 다만, 일반인이 시행할 경우 그 효과가 떨어질 수 있어 최근에는 가슴 압박의 중요성이 강조되고 있다.

혈액이나 구토물 등으로 인해 감염 위험이 있는 경우에는 인공호흡을 하지 않고 가슴 압박을 계속한다.^[35] 인공호흡용 마우스피스 등을 사용하지 않아도 감염 위험은 매우 낮다고 알려져 있지만, 감염 방지 관점에서 인공호흡용 마우스피스나 마스크 등을 사용하는 것이 더 안전하다.^[35]

2. 2. 기계 환기

기계환기는 환자의 자발적인 호흡을 돕거나 대체하기 위해 인공호흡기나 백마스크 등을 사용하는 방법이다.^[73]^[8]^[36] 기계 환기는 환자의 기도 확보 방법에 따라 크게 두 가지로 나뉜다.

'''침습적 기계 환기''': 기관내 삽관, 기관절개술 등과 같이 입이나 피부를 통해 관을 삽입하여 기도를 확보하고 인공호흡기를 연결하는 방법이다.^[74]^[9]^[37]
기관내 삽관: 코나 입을 통해 튜브를 기관에 삽입한다.^[10] 주로 단기적인 기계 환기에 사용되며, 공기 누출 및 흡인을 막기 위해 팽창식 커프가 있는 튜브를 사용한다.^[38] 통증과 기침을 유발할 수 있어 진정제를 투여하기도 한다.^[38]
기관절개술: 장기간의 기계 환기가 필요할 때 시행한다.
윤상갑상연골절개술: 응급 상황에서 윤상 갑상 막을 절개하여 기도를 확보하는 방법이다.^[75]^[11]^[41] 인두가 완전히 막혔거나 심각한 악안면 부상이 있을 때 사용된다.
'''비침습적 기계 환기''': 침습적 방법과 달리 기도 확보 없이 마스크 등을 이용하여 인공호흡기를 사용하는 방법이다.

기계 환기는 공기를 기관으로 밀어 넣는 양압 환기와 공기를 폐로 빨아들이는 Negative pressure ventilator|음압 환기^영어 방식으로 나눌 수 있다.^[10]^[36]

2. 3. 신경 자극법

횡격막 페이싱은 횡격막에 규칙적으로 신경 자극(neurostimulation)을 가하는 것이다.^[42]^[43] 전기적 자극을 통해 횡격막의 리듬 페이싱을 유도한다.^[12]^[13]

이는 척수 손상 환자가 기계적 인공호흡기 없이 호흡, 발성, 전반적인 삶의 질을 향상시키기 위해 사용하는 기술로, 기계적 인공호흡기에 대한 의존도를 줄일 수 있다.^[14] 역사적으로는 체내에 삽입된 수신기 또는 전극을 이용해 횡격 신경을 전기적으로 자극했지만,^[15]^[44] 오늘날에는 횡격막에 경피적(percutaneous) 와이어를 부착하는 방법도 사용된다.^[16]^[45]

3. 역사

인공호흡의 역사는 고대까지 거슬러 올라간다. 그리스의 의사 갈레노스는 죽은 동물에게 갈대를 통해 공기를 불어넣어 폐를 팽창시키는 실험을 했다.^[17] 안드레아스 베살리우스 또한 동물의 기관에 갈대나 지팡이를 삽입하여 호흡을 유지하는 방법을 설명했다.^[18]

1773년, 영국의 의사 윌리엄 호스(1736–1808)는 인공호흡의 효과를 널리 알렸다. 그는 물에 빠진 사람을 구조한 사람에게 자신의 돈으로 보상금을 지급했다. 토마스 코건도 암스테르담 체류 중 인공호흡에 관심을 갖게 되었다. 1774년, 호스와 코건은 왕립 인도주의 협회를 설립하여^[19] 인공호흡 보급에 힘썼다. 당시에는 피해자의 콧구멍에 나무 파이프를 넣어 공기를 불어넣거나, 밸브를 사용하여 유연한 튜브로 연기를 환자의 항문에 불어넣는 방법 등이 사용되었으나, 후자의 방법은 호흡에 대한 이해가 높아지면서 중단되었다.^[19]

19세기 중반까지는 주로 수동 조작을 통한 인공호흡 방법이 사용되었다.

3. 1. 양압 환기의 부정

19세기 중반, 영국의 의사이자 생리학자인 마셜 홀은 양압 환기 방식의 사용을 권장하지 않았고, 이러한 그의 견해는 수십 년 동안 지지를 받았다.^[51] 1858년에는 헨리 로버트 실베스터가 고안한 '실베스터법'이 등장했는데, 이 방법은 환자를 반듯이 눕히고 팔을 머리 위로 올려 숨을 들이쉬게 돕고, 가슴을 압박하여 숨을 내쉬게 하는 방식이었다. 1903년 에드워드 샤페이 셰이퍼 경은 '복위 압박법'을 소개했다.^[52] 이 방법은 환자를 엎드리게 하고, 늑골 하부를 압박하는 방식이었다. 이 방법은 적십자와 유사한 응급 매뉴얼에서 수십 년 동안 인공호흡의 표준적인 방법으로 가르쳐졌다.^[53]

3. 2. 음압 환기의 시대

20세기 초, 철의 폐가 개발되어 음압 환기가 사용되었다.^[58] 이 장치는 목 아래의 전신을 기계 안에 넣고, 기계 내부를 대기압 미만인 음압으로 만들어 흉강에 공기가 흡입되도록 하는 방식이었다.^[58] 그러나 철의 폐는 대규모 설비였고, 치료를 받을 수 있는 환자의 수가 제한적이라는 문제점이 있었다.^[58]

3. 3. 소아마비 대유행과 양압 환기의 재평가

1952년 덴마크 코펜하겐에서 급성 회백수염(소아마비)이 대유행했을 때, 호흡근을 움직이는 중심인 척수의 전각이 폴리오 바이러스에 의해 침범되어 스스로 호흡할 수 없는 아이들이 잇따라 사망했다.^[59] 당시 가장 효과적인 치료법은 "철폐"였으나, 환자 수에 비해 절대적으로 부족했다.

이에 따라 기관절개술을 시행하고^[60] 마취기를 이용한 수동 인공호흡을 할 수밖에 없었다. 철폐를 이용한 호흡 관리는 약 80%의 사망률을 보였지만, 마취기를 이용한 인공호흡 처치를 받은 환자는 약 25%의 사망률을 기록하여, 약 75%가 생존하였다. 그러나 이 방법은 막대한 인력이 필요했고, 이 기간 동안 의학부 수업은 중단되었으며, 현지 의학부 학생 1400명이 수동 환기에 동원되었다.^[59]^[61]^[62]

이 사건을 계기로, 음압 환기보다 양압 환기가 더 효과적이라는 사실이 입증되면서, 이후 현대 인공호흡기의 주류인 양압식 기계 인공호흡기의 개발이 급속도로 진행되었다.^[63]^[64]^[62]

참조

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