심폐소생술시 고품질 흉부압박을 위한 보조 장치들의 구현과 검증

Abstract

고품질의 흉부 압박은 심폐소생술 (Cardiopulmonary Resuscitation, CPR) 의 가장 중요한 요소 중 하나이다. 병원 내에서 심폐소생술을 하는 경우 환자가 누워 있는 침대와 매트리스로 인하여 국제 공용 가이드라인에서 제시하는 고품질의 흉부압박을 수행하기는 어렵다. 이 논문에서는 병원 내 심폐 소생술시에 구조자인 의료종사자가 고품질의 흉부압박을 수행할 수 있도록 매트리스의 눌림 현상을 정량적으로 측정 및 극복하여 정확한 압박 깊이 피드백이 가능할 수 있고, 다양한 침대의 높이에서도 고품질의 흉부 압박이 가능하도록 보조 장치들을 구현하고, 검증하고자 한다.

병원 내에서 심폐 소생술을 하는 경우 침대의 매트리스 종류에 따라 흉부 압박의 질 저하를 측정하기 위하여 매트리스의 눌림 정도를 추가적인 가속도 센서를 사용하여 측정하였다. 매트리스의 눌림의 정도를 미리 반영하여 적절한 흉부 압박의 깊이를 구조자에게 피드백 줄 수 있는지에 대하여 검증하였다. 또한 매트리스의 눌림 현상을 최소화하는 커버와 진공 펌프를 사용하여, 정확한 흉부 압박의 깊이를 전달할 수 있는지 확인해 보았다. 보조 장비의 사용이 불가능한 경우에는 침대의 눌림 정도를 반영한 더 깊은 흉부 압박 깊이 방법으로 교육하여, 매트리스 위에서 고품질의 흉부압박을 할 수 있는지 평가하였다. 마지막으로, 병원 내에서 사용되는 침대의 높이와 상관없이 심폐 소생술의 보편적인 자세인, 무릎 꿇는 자세를 구현하기 위하여 닐링 스툴 (kneeling stool) 을 개발하고 검증하였다.

병원 내에서 주로 사용되는 폼, 에어 매트리스에서 마네킨의 흉부를 압박하는 경우에 매트리스가 눌리는 깊이는 폼 매트리스에서는 14.7 mm (s.d. 1.4 mm), 폼+에어 매트리스에서는 30.2 mm (4.0) 이었다. 매트리스가 눌리는 정도를 반영한 피드백 장치 구현을 위하여 두 개의 가속도 센서를 이용하여 측정한 값은 폼 매트리스에서의 흉부압박 깊이는 45.0 mm (3.6 mm) 로 마네킨에서 측정된 기준 값인 45.4 mm (3.1 mm)로 차이가 없었다(p = 0.98). 압축 커버와 펌프를 사용하여 매트리스를 흉부압박을 하기 전에 압축한 경우에는 매트리스의 눌림 정도가 14.9 mm (1.4 mm)에서 7.0 mm (0.6 mm)으로 감소하였다 (p < 0.001). 흉부 압박 시에 매트리스가 눌리는 약 1.5 cm 정도를 반영한 6 – 7 cm 교육을 받은 그룹은 흉부 압박의 깊이 (Median, Interquartile range)는 교육 후 1시간 뒤에는 57.0 mm (50.0 mm – 61.0 mm)이고, 4주 뒤에 다시 평가한 경우에는 59.0 mm (52.0 mm - 64.0 mm) (p < 0.001) 이었다. 병원 내 심폐 소생술시 무릎 꿇은 자세로 흉부 압박을 할 수 있도록 구현한 닐링 스툴을 이용하여 흉부 압박을 한 실험에서 흉부 압박 깊이는 닐링 스툴 사용하는 경우에는 51.0 mm (39.5 mm – 57.0 mm)로 침대의 높이를 무릎 높이로 조절하여 서서한 경우의 50.0 mm (36.0 mm – 57.0 mm)와 비교하여 유의미한 차이가 없었다.(p =0.38).

병원 내 심폐 소생술시에 흉부 압박으로 유발되는 매트리스의 눌리는 깊이가 전체 압박 깊이의 20 - 30 %를 차지하며, 이로 인하여 가이드라인에서 제시하는 5 – 6 cm 흉부 압박의 깊이에 적절하게 도달할 수 없었다. 두 개의 가속도 센서를 이용한 피드백 장치를 사용하는 방법으로 매트리스의 압박 깊이를 제거한 실효적 흉부압박 깊이를 피드백 할 수 있었다. 흉부 압박에 매트리스의 눌림을 없애는 압축 커버와 진공 펌프를 사용하여 매트리스의 눌림을 최소화하는 방법도 이러한 문제점 해결에 도움이 될 수 있다. 매트리스의 눌림을 보상하는 피드백 장치와 눌림을 없애는 커버를 사용할 수 없는 경우에는, 매트리스의 눌림 정도를 미리 반영한 흉부 압박의 깊이 6 - 7 cm 로 병원 내 의료종사자를 교육하는 방법으로 고품질 흉부 압박을 수행하도록 보완할 수 있을 것이다. 닐링 스툴은 병원 내 심폐 소생술시 침대의 높이와 상관없이 무릎 꿇는 자세로 흉부 압박을 수행할 수 있도록 하며, 이는 침대 높이 조절 장치와 스텝 스툴 (Step stool)을 사용하여 시술자의 무릎 높이에 최적으로 조절된 자세와 같은 품질의 흉부압박을 수행할 수 있을 것이다.