급성호흡곤란증후군으로 기계환기 중인 환자의 산소화가 개선되지 않는다. 검사결과가 다음과 같을 때, 우선 기대할 조치는?

허탈된 폐포를 열어 유지하는 호기말양압이 기능잔기용량을 늘려 산소화를 개선하는 핵심 조치다.

문제의 핵심
이 환자는 급성호흡곤란증후군(ARDS)으로 기계환기 중이며, 흡입산소분율(FiO₂) 0.8이라는 높은 산소를 주고 있는데도 동맥혈 산소분압(PaO₂)이 55 mmHg, 산소포화도 88%로 저산소혈증이 지속되고 있습니다. 흉부 방사선에서 양쪽 폐 침윤이 보이는 것도 ARDS의 전형적인 소견입니다. 혈압과 체온은 비교적 안정적이므로, 지금 문제는 순환보다 ‘산소화 실패’에 있습니다.

왜 호기말양압(PEEP) 상향이 우선인가
ARDS의 핵심 병태생리는 염증으로 인해 폐포-모세혈관막의 투과성이 증가하고, 폐포 내에 단백질이 풍부한 부종액이 차면서 폐포가 허탈되는 것입니다. 허탈된 폐포는 환기가 되지 않으므로 산소가 폐포 안으로 들어갈 수 없고, 그 아래로 흐르는 폐모세혈관의 혈액은 산소화되지 못한 채 그대로 동맥으로 돌아갑니다. 이를 션트(shunt)라고 하며, ARDS에서 저산소혈증이 생기는 가장 중요한 기전입니다.

션트가 주된 문제일 때는 흡입산소분율을 올려도 효과가 제한적입니다. 이미 환기되는 폐포의 산소분압만 높아질 뿐, 허탈된 폐포로는 산소가 도달하지 못하기 때문입니다. 반면 호기말양압(PEEP)은 호기 말에 기도 내 양압을 유지하여 허탈된 폐포를 다시 열고, 열린 상태를 유지하도록 돕습니다. 이를 통해 션트가 감소하고 산소화가 개선됩니다. 따라서 FiO₂ 0.8에서도 PaO₂ 55 mmHg로 반응이 없는 ARDS 환자에서 우선 고려할 조치는 PEEP 상향입니다.

보기별 접근
1. 기관지확장제 흡입은 기관지 평활근 수축으로 인한 기도 저항 증가가 주된 문제일 때 효과적입니다. 이 환자는 ARDS로 인한 폐포 허탈과 션트가 주된 기전이므로, 기관지확장제가 산소화를 직접 개선할 가능성은 낮습니다.

2. 이뇨제 투여는 체액 과다로 인한 정수압성 폐부종이 의심될 때 고려할 수 있습니다. 그러나 이 환자는 혈압이 112/70 mmHg로 안정적이고, ARDS의 폐부종은 정수압보다 폐포-모세혈관막 투과성 증가에 의한 것이므로 이뇨제가 일차적 해결책이 되지 않습니다. 오히려 과도한 이뇨는 전부하를 감소시켜 혈역학을 악화시킬 수 있습니다.

3. 흡입산소분율 1.0 상향은 단기적으로 산소화를 올릴 수는 있으나, 앞서 설명한 션트 기전 때문에 효과가 제한적입니다. 또한 고농도 산소는 흡수성 무기폐와 산소 독성을 유발할 수 있어, FiO₂를 무작정 올리기보다 PEEP으로 폐포를 여는 전략이 우선입니다.

4. 기관 내 흡인 증가는 분비물로 인한 기도 폐쇄가 의심될 때 필요합니다. 문제에서 분비물 저류나 기도 폐쇄를 시사하는 소견은 제시되지 않았으므로, 흡인을 늘리는 것이 산소화 개선의 우선 조치로 적절하지 않습니다.

5. 호기말양압 상향은 ARDS 환자의 산소화 개선을 위한 핵심 중재입니다. 폐포를 모집하고 션트를 줄여 PaO₂를 높이는 기전을 가지므로, 이 환자에게 가장 먼저 기대할 수 있는 조치입니다.

ECMO와의 연결
PEEP을 포함한 폐보호 환기 전략과 보조 요법에도 불구하고 저산소혈증이 지속되는 ‘불응성(refractory)’ ARDS에서는 정맥-정맥 체외막산소화(VV-ECMO)가 구조 요법으로 사용됩니다. ECMO는 폐를 우회하여 혈액에 산소를 공급하므로, 폐가 회복될 시간을 벌어주는 역할을 합니다. 다만 ECMO는 침습적이고 항응고 등 합병증 위험이 있으므로, 먼저 PEEP 상향과 같은 기존 환기 전략을 최적화한 뒤에도 반응이 없을 때 고려합니다 ^[1]. 특히 폐출혈이 동반된 경우에는 항응고로 인해 출혈이 악화될 수 있어 ECMO 적용이 더욱 신중해야 합니다 ^[2].