중환자실에서 경장영양관 삽입 시 발생하는 부작용에 대한 연구
Respiratory Complications of Small-Bore Feeding Tube Insertion in Critically Ill Patients
Article information
Abstract
Purpose:
This study evaluates respiratory complications related to nasogastric feeding tube insertion in intensive care units (ICU).
Methods:
This was a retrospective, observational study undertaken in adult intensive care units between August 1, 2014 and October 31, 2014. Critically ill patients who had small-bore feeding tubes for enteral feeding inserted in ICUs comprised the study sample. Information collected by medical record review included demographics, clinical characteristics, and data related to the feeding tube insertion (mechanical ventilator, artificial airway, Glasgow Coma scale, confusion assessment method for the ICU, sedative drug use, postplacement X-ray, and complications).
Results:
Two hundred and seventy-six patients were included in the study sample. The median age was 64, and male patients were 67% of the sample. One hundred and eighty-nine patients (69%) were treated with a mechanical ventilator and 215 patients (78%) needed an endotracheal tube or tracheal cannula during feeding tube insertion. Twelve feeding tubes (4%) were inserted into patients' tracheobronchial trees and four pneumothoraxes (1.4%) were checked by postplacement X-ray.
Conclusion:
Respiratory complications associated with feeding tube insertion are not rare. Such complications can lead to significant morbidity and mortality. Practitioners should be cognizant of the potential risks of feeding tube insertion. Standard protocol should be considered to minimize the risk.
서론
중환자 치료에 있어서 영양공급은 중요한 요소 중 하나이다. 중환자실 환자들에게 적절한 경장영양(enteral nutrition) 공급과 투약목적으로 영양관(feeding tube)이 사용되고 있으며, 영양관 중 비위장영양관(nasogastric tube)의 경우 중환자실 침대 옆에서 시행할 수 있는 간단한 시술로 비강을 통해 삽입하고 비위장영양관 끝을 위장에 위치시키게 된다. 공기를 주입 하며 위장을 청진하거나 시술 후 X-ray를 찍어 비위장영양관의 위치를 확인하게 된다.
과거에는 구멍이 크고 잘 휘어지지 않는 비위장관(Levin tube)을 사용하였으나 최근에는 구멍이 작고 유연한 경장영양전용관을 사용함으로써 코와 인두, 위의 궤양 발생위험도를 줄이고 있다[1]. 그러나 구멍이 큰 비위장관에 비해 구멍이 작고 유연한 비위장영양관(small-bore enteral feeding tube)의 경우 가이드와이어(guide wire)를 사용하여 삽입하게 되고 그 시술과 관련하여 기흉, 수기흉(hydropneumothorax), 기관지흉막루(bronchopleural fistula), 무기폐, 폐기종, 폐렴 등 호흡기계 관련 합병증이 드물게 보고되고 있다. 또한 이러한 합병증들은 여러 연구에서 이환율(morbidity)과 사망률(mortality)을 높이는 결과를 보였다[2-4].
본 연구는 중환자실 환자에서 경장영양 공급을 위한 목적으로 시행한 비위장영양관 삽입시 부적절한 위치에 삽입된 경우와 이에 의하여 발생한 합병증에 대해 조사해 보았다.
대상 및 방법
본 연구는 삼성서울병원 임상윤리심의위원회의 승인을 거쳐 환자들의 의무기록을 후향적으로 조사하였다(IRB No. SMC 2015-02-076-001). 2014년 8월부터 2014년 10월까지 본원 6개 중환자실에 입실하여 경장영양 목적으로 비위장영양관을 삽입한 환자 283명을 대상으로 수집된 데이터를 분석하였다.
본원 중환자실에서는 경구로 영양섭취를 하지 못하는 환자 중 경장영양의 금기가 아닌 경우 중환자실 전문의의 판단 하에 비위장영양관 삽입 여부을 결정하였고, 환자 침대 옆에서 수련의가 삽입하였다. 중환자실 환자 중 비위장영양관을 삽입한 283명 중에서 투시조영검사 하에 비위장영양관을 삽입한 경우와 내시경을 이용하여 비위장영양관을 삽입한 2명, 비위장영양관 삽입이 실패한 3명, 비위장영양관 삽입 후 X-ray 검사를 하지 않은 1명이 연구에서 제외되어 276명을 연구 대상으로 하였다.
연구에 포함된 환자의 나이, 성별, 중환자실 입실 원인, 중환자실의 종류, 비위장영양관 삽입 당시 기계호흡(ventilator) 여부, 기관내관(endotracheal tube) 또는 기관캐뉼라(trachea cannula) 사용여부, Glasgow Coma scale (GCS), confusion assessment method for the intensive care unit (CAM-ICU), 진정제 투약여부와 비위장영양관 삽입 후 X-ray 검사결과를 수집하였다. 기관내관이나 기관캐뉼라를 가지고 있는 환자들의 구두점수(verbal score) 평가는 Rutledge 등[5]이 발표한 표를 인용하여 계산하였다.
내과중환자실을 제외한 다른 중환자실에서는 비위장영양관 삽입 후 X-ray를 검사하여 비위장영양관의 위치를 확인하였으나 내과중환자실에서는 비위장영양관을 30 cm까지 넣은 후 X-ray를 검사하여 호흡기계로의 삽입여부를 확인하였고 이후 비위장영양관을 위장까지 더 삽입하였다.
비위장영양관 삽입과 호흡기 합병증의 관계에 대해 분석하기 위하여 합병증이 발생하지 않은 환자그룹과 비위장영양관이 호흡기계로 삽입되거나 비위장영양관 삽입 후 기흉, 폐기종 등과 같은 호흡기계 합병증이 발생한 환자를 합병증 그룹으로 분류하였다.
통계적 분석방법
통계자료는 IBM SPSS Statistics ver. 20.0 (IBM Co., Armonk, NY, USA)을 이용하여 분석하였다. 연속형 변수의 비교에는 Mann-Whitney U test를 사용하였고, 범주형 변수는 chi-square test 또는 Fisher's exact test로 분석하였다. 연속형 변수는 숫자와 백분율로 또는 중위수와 사분위간 범위(interquartile ranges)로 표시하였고 범주형 변수는 빈도와 백분율로 표시하였다. 모든 분석에서 양측검정을 하였고, p값은 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의성이 있는 것으로 판단하였다.
결과
임상적 특성
총 276명의 환자들이 연구에 포함되었으며 186명(67%)은 남자였고 중위연령(median age)은 64세(55~75)였다. 중환자실 입실의 주요 원인으로는 호흡부전이 128명(46%)으로 가장 많았으며 심혈관질환 56명(20%), 중증패혈증 및 패혈성쇼크 36명(13%) 순서였다(Table 1). 중환자실별로 비위장영양관을 삽입한 환자수는 내과중환자실이 103명(37%)으로 가장 많았고 혈액종양내과 중환자실 73명(26%), 심장내과중환자실 36명(13%), 외과 중환자실 47명(17%)으로 다음을 이었다. 연구대상 환자들 중 189명(69%)의 환자에서 비위장영양관 삽입 시 기계호흡을 하고 있었으며, 기도유지를 위해 기관내관과 기관캐뉼라를 가지고 있었던 환자는 각각 139명(50%), 76명(27%)이었다. 비위장영양관 삽입 당시 의식상태 및 진정상태, 섬망 여부를 평가하기 위해 시행한 GCS의 중앙값은 13점(10~15)이었다. CAM-ICU 양성소견을 보인 환자는 117명(57%)이었고, 진정제를 투약 중이었던 환자는 119명(43%)이었다.
Patient characteristics
튜브삽입과 호흡기 합병증과의 관계
비위장영양관 삽입 후 시행한 X-ray 검사에서 호흡기계로 비위장영양관이 삽입된 환자 수는 12명(4%)이었으며 이 중 한 명은 기흉이 발생하였고, 다른 한 명은 기흉과 피하기종이 발생하여 두 명 모두 흉관 삽입술을 받고 치료되었다(Fig. 1). 기흉이 발생한 다른 두 명은 비위장영양관 삽입 후 시행한 X-ray 검사에서 비위장영양관이 호흡기계로 삽입된 것이 확인되지는 않았지만 기흉 소견을 보였다(Fig. 2).
Respiratory malposition of feeding tube.
Right pneumothorax after feeding tube insertion.
합병증 발생 환자 그룹에서 남자의 비율이 더 높았으며(93%), 호흡기합병증이 발생한 14명 중 13명(93%)은 기관내관 또는 기관캐뉼라를 가지고 있었고, 이들 중 한 명을 제외하고는 기계호흡을 하고 있었다(86%). 합병증 그룹의 GCS 중앙값은 14점(12~15)으로 높은 편이었고, 8명(67%)이 CAM-ICU 양성소견을 보였으며 비위장영양관 삽입 당시 진정제를 투약중인 환자도 8명(57%)이었다. 합병증이 발생하지 않은 환자그룹에서도 기계호흡 치료를 하던 환자가 177명(68%), 기관내관이나 기관캐뉼라를 필요로 했던 환자가 202명(77%)으로 큰 차이를 보이지 않았고, GCS 중앙값 13점(10~15), CAM-ICU 양성소견을 보인 환자가 109명(56%), 안정제 투약중인 환자가 111명(42%)으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
비위장영양관 삽입 후 영양공급 전 비위장영양관의 위치확인을 위해 여러 가지 방법으로 X-ray 검사를 시행하였다. 223명은 시술을 끝마친 후 X-ray 검사를 하여 비위장영양관의 위치를 확인하였고, 35명은 비위장영양관을 30 cm까지 넣은 후 X-ray를 검사하여 기관(trachea)이나 기관지로의 삽입여부를 확인하고 기관이나 기관지로 들어가지 않은 경우 위까지 더 삽입하였다. 마지막으로 18명은 Roubenoff와 Ravich [4]가 제시한 두 단계 방법(two step method)으로 비위장영양관을 30 cm까지 넣은 후 한번 X-ray를 검사하여 기관으로의 삽입여부를 확인하였고, 시술이 끝난 후 다시 X-ray를 검사하여 비위장영양관의 위치를 최종적으로 확인하였다(Fig. 3). 비위장영양관 삽입 시 30 cm까지 넣은 후 X-ray를 검사한 그룹과 두 단계 방법으로 X-ray 검사를 한 그룹에서는 기흉이 발생하지 않았다(Table 2).
Two step method of feeding tube insertion. (A) X-ray after the feeding tube was placed to 30 cm. (B) X-ray after the feeding tube was fully advanced.
Respiratory complications
고찰
본 연구는 중환자를 대상으로 경장영양을 위해 사용되는 비위장영양관 삽입과 관련된 호흡기계 합병증에 대해 살펴보고자 하였다. 연구 결과 276명에게 비위장영양관 삽입술이 시행되었고 이중 12명(4%)에서 비위장영양관이 호흡기계로 삽입되었다. 그리고 비위장영양관 삽입술 후 시행한 X-ray 검사결과 4명(1.4%)에서 기흉이 발생하였으며 비위장영양관 삽입과 관련된 사망환자는 없었다.
호흡기계로 비위장영양관이 삽입된 12명 중 기관에 비위장영양관이 위치했던 1명을 제외하고 나머지 환자에서는 모두 비위장영양관이 오른쪽 기관지로 삽입되었다. 이는 오른쪽 기관지가 기관에 대해 왼쪽 기관지보다 둔각을 이루기 때문으로 분석된다. 기흉이 발생한 4명의 환자 중 3명에서도 오른쪽 폐에 기흉이 발생하였고 1명은 양쪽 폐에서 기흉이 확인되었다. 비위장영양관이 기관지를 지나 세기관지 단계까지 깊게 삽입되면 비위장영양관에 의해 세기관지나 폐포에 기계적 손상이 가해져 손상된 곳으로 공기가 새어 나와 기흉이 발생하였다고 생각된다. 우리 연구에서는 사망에 이르는 심각한 부작용이 없었으며 그 이유로는 비위장영양관을 삽입하는 모든 환자에서 공기를 넣고 청진하여 비위장영양관의 위치를 확인하는 고식적인 방법 외에도 X-ray 검사를 하여 위치 확인 후 영양공급을 하였기 때문으로 생각된다. 여러 연구에서도 X-ray 검사가 비위장영양관의 위치이상을 확인하는 절대표준(golden standard)이라고 제안하고 있다[6-9].
구멍이 작고 유연한 형태의 비위장영양관은 경구로 영양섭취가 어려운 중환자실 환자의 경장영양을 위해 필수적인 도구로 30년 이상 사용되어왔다[10]. 비위장영양관 삽입은 중환자실에서 어렵지 않게 행해지는 시술이지만 시술에 따른 호흡기계 합병증, 혈관 합병증[11,12], 그리고 두개내 또는 비인두부 합병증[13-15] 등이 보고되었으며 여러 연구에서 비위장영양관과 연관된 합병증은 0.3~8%로 다양하게 나타났다[16].
Rassias 등[3]은 한 대학병원 중환자실에서 비위장영양관을 삽입한 740예를 대상으로 연구를 진행하였고, 연구결과 비위장영양관이 14명(2%)에서 호흡기계로 삽입되었으며 이 중 5명(0.7%)은 기흉, 혈흉, 흉막강으로의 영양공급 등의 합병증이 발생하였으며, 2명(0.3%)은 이들 합병증으로 인해 사망하였다고 보고하였다. Sparks 등[17]은 과거 비위장영양관과 연관된 호흡기계 합병증에 관한 다섯 연구들을 리뷰하였고, 연구결과 9,931예 중 비위장영양관이 호흡기계로 삽입된 경우가 187예(1.9%)였고, 이들 중 35명(0.3%)에서 기흉이 발생하였으며 5명(0.05%)이 사망하였다고 보고하였다.
비위장영양관 삽입 과정 중 발생하는 호흡기계 합병증의 주 위험인자로 기관내관, 기관캐뉼라, 정신 상태 변화 등이 보고되어왔다[18-20]. 기관내관의 커프(cuff)는 기계적 장벽역할을 하는 것으로 생각될 수 있으나 커프의 압력이 낮아 비위장영양관의 진입을 막기에는 부족하다. 또한 기관내관은 성문(glottis)이 닫히는 것을 막고 삼킴작용을 억제하므로써 비위장영양관의 기도 내 삽입 위험도를 높이게 된다. 정신상태의 변화와 진정제 사용 또한 효과적인 기침반사를 억제하여 위험도를 높이게 된다[16]. 우리 연구에서는 215명(78%)의 환자가 기관내관 또는 기관캐뉼라를 가지고 있었으며 119명(43%)이 진정제를 투약 중이었다. 하지만 호흡기계 합병증 그룹과 합병증이 발생하지 않은 그룹간의 유의한 차이를 보이지는 않았다.
비위장영양관의 호흡기계 합병증을 줄이기 위한 방법으로 Fuchs 등[21]은 기관내관 커프(endotracheal cuff)의 압력을 모니터하면서 비위장관을 삽입하는 방법을 보고하였다. 이들은 기관내관 커프를 최대한 팽창시켜 기관벽과 커프사이 접촉면을 최대화하기 위해 커프 압력을 40 cmH2O까지 올리고 커프 압력을 모니터하며 비위장관을 삽입하였다. 10 cmH2O 커프 압력 변화를 기준으로 비위장관의 호흡기계로의 삽입에 대한 민감도와 특이도 모두 100%임을 보고하였다. 하지만 이 연구는 구멍이 큰 비위장관을 사용하여 구멍이 작고 유연한 비위장영양관 삽입에 적용하기 어려운 점이 있다.
Roubenoff와 Ravich [4]는 비위장영양관 삽입 시 두 단계 X-ray 검사를 제안하였다. 비위장영양관을 식도에 위치시키고 첫 번째 X-ray 검사를 하여 비위장영양관이 기관이나 기관지로 삽입되지 않았는지 확인하였다. 비위장영양관 끝(tube tip)의 위치가 식도에 있는 것으로 확인되면 위까지 비위장영양관을 진입시키고 두 번째 X-ray를 검사하여 비위장영양관 끝의 위치를 최종적으로 확인하였다. Roubenoff와 Ravich [4]는 이 방법이 X-ray를 두 번 찍는 비용과 영양공급까지의 시간이 상대적으로 오래 걸리지만 비위장영양관의 호흡기계 삽입을 방지하는 효과적인 방법이라고 주장하였다. 본 연구에서도 내과중환자실에서는 비위장영양관의 30 cm 위치에서 X-ray 확인하는 방법과 두 번 X-ray를 확인하는 방법으로 비위장영양관을 삽입하였고 호흡기계로 비위장영양관이 삽입된 경우는 있었으나 기흉과 같은 심한 합병증은 발생하지 않았다. 호흡기계로 비위장영양관이 30 cm까지 삽입되더라도 비위장영양관은 기도나 주기관지에 위치하게 된다. 세기관지보다 직경이 큰 주기관지는 비위장영양관에 의한 기계적 손상이 적어 기흉의 발생 위험도가 낮을 것으로 생각된다.
Kindopp 등[22]은 두 단계 X-ray 검사와 이산화탄소분압측정(capnography) 방법을 사용하여 비위장영양관의 호흡기계 삽입여부를 정확하게 감별할 수 있다고 제안하였다. 비위장영양관을 30~35 cm까지 삽입 후 이산화탄소분압을 측정하여 호흡기계 이산화탄소분압을 확인하였고 X-ray 검사에서도 기관내로의 삽입 여부를 확인하였다. 두 단계 X-ray 검사방법과 비교시 이산화탄소분압만 측정 하였을 때 비위장영양관 삽입 시간을 효과적으로 줄일 수 있다고 보고하였다.
비위장영양관 삽입 시 실시간으로 비위장영양관의 위치를 확인할 수 있는 방법으로는 투시조영검사하 비위장영양관삽입술, 내시경적 비위장영양관삽입술, 그리고 전자기 장치(electromagnetic device)를 이용한 비위장영양관삽입술이 있다.
Bear 등[23]은 전자기 장치를 이용하여 비위장영양관 삽입 시 실시간으로 비위장영양관의 위치를 확인할 수 있어 비위장영양관의 호흡기계 삽입을 줄일 수 있다고 제시하였다. X-ray로 비위장영양관 위치를 확인하는 것에 비해 98%의 민감도와 100% 특이도를 보인다고 보고하였으며 영양공급까지의 시간을 단축시키고 여러 번 X-ray 검사에 따른 방사선노출과 비용을 고려하였을 때 전자기 장치를 이용한 비위장영양관 삽입이 X-ray로 비위장영양관 위치를 확인하는 방법의 대안이 될 수 있음을 주장하였다.
본 연구는 몇 가지 한계점을 가지고 있다. 첫째, 단일기관 후향적 관찰연구이므로 후향적 연구가 필연적으로 가지는 바이어스가 있을 수 있다. 둘째, 비위장영양관을 삽입하는 수련의들의 숙련도 차이가 있을 가능성이 있으나 이를 평가하지 못했다. 이와 관련하여 X-ray 검사 전 비위장영양관 삽입 시도 횟수에 대한 기록이 없다. 셋째로는 연구대상의 환자수가 적어 X-ray 검사 방법에 따른 호흡기 합병증 발생빈도에 대한 통계적 유의성이 없다는 점이다.
앞으로 이러한 한계를 극복하기 위해 비위장영양관 삽입을 확인할 수 있는 다양한 방법에 대한 다기관 무작위대조시험 같은 전향적 연구가 필요할 것이다. 또한 각각의 방법에 따른 비용, 방사선 노출, 영양공급시간 지연에 따르는 효과에 대한 부분도 고려해야 한다.
결론적으로 본 연구를 보았을 때 비위장영양관은 중환자의 경장영양 공급에 중요한 도구이나 비위장영양관 삽입과 관련하여 발생하는 호흡기 합병증은 환자에게 치명적인 영향을 줄 수 있으므로 비위장영양관 삽입 시 좀 더 깊은 주의가 필요하고, 합병증 발생 위험을 줄이기 위한 표준화된 방법이 정착되어야 할 것으로 생각된다.