심장수술환자의 기계환기 중단에 영향을 미치는 요인에 관한 연구

Abstract

국내에서 심장 수술이 실시된 1959년이래 심장수술환자의 수는 계속 증가하여 1990년대에는 년간 약 6000명의 환자들이 심장 수술을 받고 있다(김 하늘루 외, 1998). 심장 수술은 다른 수술이 갖는 위험 외에도 심폐바이패스, 기계환기 등의 기기 사용으로 인해 수술 후 사망률 및 합병증 발생이 높다(김하늘루 외,1998, 김광덕 외, 1980). 심장수술 환자에게는 심폐바이패스 사용, 흉곽절개, 전신마취로 인한 호흡기계합병증 및 심근의 부담을 줄이기 위해 수술 후 단기간 기계환기를 적용하게 된다(Matthay et al., 1989). 심장수술환자의 기계환기적용시간은 심실기능이 회복되는 수술 후 8-24시간으로, 기계환기를 조기에 중단하면 심근의 대사 및 혈류학적 불안정, 산염기 불균형, 저산소증 등이 발생할 우려가 있고, 기계환기가 지연이 되는 경우 기관과 성대, 연하기전에 손상을 주게되며, 합병증 발생으로 환자에게 신체적, 정신적 및 경제적 부담이 증가하게 된다. 그러므로, 간호사가 기계환기조절 및 관리와 그에 따른 간호를 수행할 때 환기 조절 단계에 따른 정확한 사정과 그에 따른 간호가 요구된다. 이에 본 연구자는 심장수술환자를 대상으로 기계환기중단에 영향을 미치는 요인을 확인하여 환자 상태에 대한 정확한 사정과 표준화된 간호를 실시하는데 기초자료를 제공하고자 본 연구를 실시하였다. 본 연구의 목적은 연구대상자의 일반적 특성을 확인하고, 기계환기시 점별 생리적 변수의 변화를 확인하며 기계환기중단에 따른 생리적 변수의 차이를 파악하고, 기계환기사용시간에 영향을 미치는 요인을 분석하는 것이다. 연구목적을 달성하기 위해 1998년 9월부터 1999년 9월까지 E 병원에서 심장수술 후 중환자실에서 기계환기를 사용한 환자 39명을 대상으로 도구표를 이용하여 일반적 특성 및 기계환기시점별 변수에 대한 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 SPSS/PC^+ 프로그램을 이용하여 전산통계처리 하였다. 연구대상자들의 일반적 특성 및 기계환기시점별 생리적 변수는 실수, 백분율 등의 기술통계방법을 사용하였으며, 기계환기시점별 생리적 변수의 변화 및 기계환기 중단에 따른 일반적 특성과 생리적 변수의 차이는 t-test, x^2-test, ANOVA,반복측정의 다변량 분산분석을 실시하였다. 기계환기중단에 영향을 미치는 변수를 파악하기 위해 다단계 회귀분석을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 연구대상자들의 평균연령은 59.18세였으며, 성별로는 남성이 20명(51.3%) 이었다. 진단명은 관상동맥협착질환이 23명(59%)으로 가장 많았으며, 동반 질병은 고혈압 등을 포함한 심혈관질환이 19명(48.7%), 당뇨 6명(15.4%), 뇌혈관질환 5명(12.8%)이었다. 수술 명은 관상동맥우회술이 22명(56.4%)이었다. 대상자들의 심장수술 전 상태로 수술 전 폐기능 검사에서 이상을 나타낸 경우는 3명(7.7%)이었으며, 심전도가 비정상인 경우는 23명(59.0%), 좌심실분출비율은 평균 52.11%이었다. 심장 수술 시 심폐바이패스 시간은 평균 132.87분으로 나타났으며, 수술 후 의식회복에 소요된 시간은 평균 137.08분, 대상자들의 평균 기계환기시간은20.27시간이었다. 2. 기계환기 시점별 생리적 변수의 변화는 다음과 같다. 기계환기 시점별로 비정상소견을 나타낸 변수들을 보면 수술 직후에는 동맥혈 pH(17명, 43.5%) 평균 7.517, 동맥혈 이산화탄소(29명, 74.3%) 평균 29.4mmHg, 헤모글로빈(25명, 64.1%) 평균 10.6mg/㎗, 헤마토크릿(30명,76.9%)은 31.9%, 칼슘(38명, 97.4%) 평균 3.8mg/㎗, 혈당(26명, 66.7%) 177.9mg/㎗ 등으로 나타났고, weaning 시도 후에 비정상을 나타낸 변수들은 동맥혈 pH(16명, 41.0%) 평균 7.505, 동맥혈 이산화탄소분압(20명, 51.3%) 평균 29.6mmHg 이었다. 기계환기중단직전에 비정상을 나타낸 변수들은 동맥혈 이산화탄소분압(14명, 35.9%) 30.8mmHg, 헤마토크릿(19명, 48.7%)33.0%, 칼슘(20명, 51.2%) 평균 4.2mg/㎗, 혈당(19명, 48.7%), 평균 195.7mg/㎗등으로 나타났다. 기계환기시점이 진행되면서 정상범위로 회복된 것은 체온, 혈압, 맥박, 호흡, 동맥혈 pH 및 이산화탄소분압, HCO_3^-, 헤모그로빈, 헤마토크릿 이었다. 정상범위보다 증가한 것은 혈당이었고, 칼슘은 증가하였으나 정상범위 이하였다. 3. 연구대상자들 중 수술 직후 18시간 내에 기계환기가 중단된 환자를 A 집단으로, 기계환기시간이 18시간이상이거나 기계환기를 재 적용한 경우를 B집단으로 분류하여 이들 집단에 영향을 미치는 변수를 확인하였다. 1) 기계환기시점별로 A 집단과 B 집단에서 차이를 나타낸 변수는 다음과 같다. 수술 직후 A 집단과 B 집단간에 유의한 차이를 보인 것은 동맥혈 산소분압/흡입산소분압 비율(t=2.339, p=0.025), 혈당(t=-3.456, p=0.002), 크레아티닌(t=-2.467, p=0.019)이 차이가 있는 것으로 나타났다. weaning 시도 후에는 중심정맥압(t=-3.113, p=0.004), 동맥혈 pH(t=-2.200,p=0.037), 동맥혈 이산화탄소분압(t=2.532, p=0.018), 산소포화도(t=2.486,p=0.019), 헤모그로빈(p=t=-2.323, p=0.036), 헤마토크릿(t=-2.708, p=0.018)이 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한, 기계환기중단직전에는 일호흡량(t= 6.160, p=0.000), 일호흡량/체중(t=4.913, p=0.000), 동맥혈 산소분압(t=3.019, p=0.005), 동맥혈 HCO_3^-(t=-2.430, p=0.020), 동맥혈 산소포화도(t=2.039, p=0.049)가 유의한 차이를 나타내었다. 2) A 집단과 B 집단에서 차이를 나타낸 일반적 변수로는 연령(t=-3.307,p=0.002), 의식회복에 소요된 시간(t=-2.542, p=0.020), 기계환기시간(t=-3.790, p=0.001), 중환자실 재원일수(t=-2.999, p=0.008), 이완기혈압(t=2.633, p=0.012), 알부민(t=2.095, p=0.044)으로 나타났다. 4. 기계환기시간에 영향을 미치는 변수들은 다음과 같다. 기계환기중단직전 일호흡량이 기계환기시간에 대하여 70.3%의 설명력이 있는 것으로 나타났으며(F=0.720, p=0.000), 기계환기 중단직전 산소포화도가 추가되었을 때 설명력이 80.6%(36.393, p=0.000), 연령이 추가되었을 때84.5%로 설명력이 증가되었고(F=31.397, p=0.000), 심폐바이패스 시간이 추가되었을 때 88.6%가 되었다(F=33.902, p=0.000). 그러므로, 기계환기 중단직전 일호흡량과 산소포화도를 정확히 사정할 필요가 있으며, 연령이 높고 심폐바이패스 시간이 긴 환자에서 세심한 관찰이 요구된다. 이러한 연구결과를 토대로 다음과 같은 제언을 하고자 한다. 1. 심장수술 후 기계환기관리는 환기조절 단계에 따라 호흡역학적, 혈류역학적 변수를 달리 사정해야 할 것이다. 환기조절 조절단계에 따른 간호사정도구를 개발하여 적용할 필요가 있으며 심장수술 환자의 수술의 종류에 따른 critical pathway 연구를 통한 기계환기 효과분석이 필요하다. 2. 본 연구에서는 의무기록지를 통한 조사와 타병원의 조사협조 제한으로 대상자수와 조사내용이 제한되었으므로 대상환자수를 확대하고 관찰 방법을 병행하여 조사자료의 민감도와 정확도를 높여야 할 것이다. 3. 대상자수를 확대하여 기계환기 사용환자의 적응과 부적응에 대한 판별분석을 실시해 볼 것을 제안한다.;I Studied the variables influencing on the mechanical ventilation time in open heart surgery patients. The purpose of this study was to identify the variation of physiological variables and the variables influencing on mechanical ventilation time on 3 time points during full-supoort mechanical ventilation in immediate postoperative period, during lhour after a trial of spontaneous ventilation, and before extubation. I made the tool used in this study with reference to previous studies and doctors and nurses' advice. The data was analyzed by frequency, percentage, t-test, chi-square, ANOVA, repeated meaure analysis, multiple regression with SPSS/PC^+ program. Major finding was follows 1. The age of the subjects was mean 59.18, men were 20 subjects (51.3%). The most frequent disease was coronary artery obstructive disease(23 subjects, 59%) and the most frequent operation was coronary artery bypass graft(22 subjects, 56.4%). Cardiopulmonary bypass time was 132.87 minutes, time to awakening was 137.08 minutes, time to extubation was 20.27 hours. 2. The abnormal physiological variables on 3 time points were as follow: During full-supoort mechanical ventilation in immediate postoperative period, abnormal physiological variables were aterial pH(17 subjects, 43.5%) mean 7.513, PaC0₂(29 subjects, 74.3%) 29.4mmHg, hemoglobin(25 subjects, 64.1%) 10.6mg/dl, hematocrit (30 subjects, 76.9%) 31.9%, calcium (38subjects, 97.4%) 3.8mg/dl. During 1hour after a trial of spontaneous ventilation, abnormal physiological variables were aterial pH(16 subjects, 41.0%) 7.505, PaC0₂(20subjects, 51.3%) 29.6mmHg. Before extubation, abnormal physiological variables were PaCO₂(14 subjects, 35.9%) 30.8mmHg, hematocrit(19 subjects, 48.7%) 33.0%, sodium (20subjects, 51.2%) 137.7mEq/L, calcium (20 subjects, 51.2%) 4.2mg/dl, glucose (19subjects, 48.7%) 195.7mg/dl. 3. According to mechanical ventilation time, the subjects were divided to 2 groups. The subjects extubated within 18 hours were Group A(success group), the subjects extubated over 18hours or need reintubation within 48hours after extubation were Group B(failure group). 1) Significantly differnt variables in two groups on 3 times points were as follow: During full-supoort mechanical ventilation in immediate postoperative period, PaO₂/FIO₂ratio (t=2.339, p=0.025), glucose(t=-3.456, p=0.002), creatinine(t=-2.467, p=0.019) were different between two groups. During 1hour after a trial of spontaneous ventilation, CVP(t=-3.113, p=0.004), arterial pH(t=-2.200, p=0.037), PaCO₂(t=2.532, p=0.018), 02sat(t=2.486, p=0.019), hemoglobin(p=t=-2.323, p=0.036), hematocrit(t=-2.708, p=0.018) were different between two groups. Before extubation, tidal volume(t= 6.160, p=0.000), tidal volume/kg(t=4.913, p=0.000), PaO₂(t=3.019, p=0.005), arterial HCO₃^- (t=-2.430, p=0.020), O₂saturation(t=2.039, p=0.049) were different between two groups. 2) Age(t=-3.307, p=0.002), time to awakening (t=-2.542, p=0.020), mechanical ventilation time(t=-3.790, p=0.001), preop albumine(t=2.095, p=0.044) were also different between two groups. 4. Variables influencing on mechanical ventilation time were as follow: Tidal volume before extubation explains mechanical ventilation time 70.3% (F=0.720, p=0.000), on adding O₂saturation before extubation, 80.6%(36.393, p=0.000), on adding age, 84.5%(F=31.397, p=0.000), on adding cardiopulmonary bypass time, 88.6%(F=33.902, p=0.000). In conclusion, this study were preliminary study to provide nurisng practive guidelines for caring open heart surgery patients on mechanical ventilaton. Nurses working with open heart surgery patients should assess carefully different significant variables according to 3 time points, such as tidal volume before extubation, O₂saturation, and pay more attention to eldery patients and patients having longer cardiopulmonary bypass time.