COVID19 환자의 치료에서 ECMO 사용을 중단하기 위한 임상적 예측 인자 : 다기관 분석

Abstract

연구배경: 코로나바이러스감염증(COVID-19)의 세계적 대유행(pandemic)으로 관련 급성호흡곤란증후군(ARDS) 환자에 대해 불응성 저산소증과 고탄산증을 교정하고 기계호흡으로 인한 폐손상(VILI)을 예방하기 위한 ECMO 사용을 확대하고 있다. 세계적으로 2020년 05월, 두번째 COVID-19 세계적 대유행으로 ECMO 적용 중 누적사망률이 36.9 %에서 51.9% 증가하였고 평균 ECMO 유지 기간도 14일에서 20일로 증가하였다. 세계에크모학회와 미국 중환자의학회는 2020년과 2021년 여러 차례 COVID-19관련 ECMO 치료지침을 발표하며, 기존 폐보호를 위한 환기 치료 전략이 실패한 경우 ECMO 사용을 권고하고 있다. 국내에서도 2-4차 대유행으로 중증 호흡부전환자 증가로 인해 ECMO 적응증 환자가 급격히 증가했다. 그리고 폐손상을 비롯한 합병증 증가와 중환자실 장기간 재원과 전문적인 의료진 부족으로 가용자원을 초과하여 치료 위기상황으로 이어졌다. 이에 ECMO 효과에 대한 근거를 마련하고, 적용시기와 기간 그리고 사용중단(weaning)을 판단하기 위한 예측인자를 파악하여 ECMO 적응증의 표준화된 기준을 제공할 근거 마련이 필요하다. 연구방법: 대상은 국내 4개 종합병원에서 COVID-19 2-4차 대유행 기간(2020.05.01~ 2021.06.30) 동안 RT-PCR 검사를 통해 COVID-19에 감염 확진자 중 ECMO 치료를 받은 급성호흡부전환자로 91명으로 연구하였다. 베를린(Berlin) 기준의 급성호흡곤란증후군(ARDS) 또는 폐렴 진단으로 동맥혈산소분압과 흡기산소분율(P/F ratio)이 저하되어 호기말양압, 폐포모집술, 신경근차단제, 복와위법, 폐혈관확장제를 모두에 호전이 없는 환자에게 정맥-정맥 ECMO(veno-venous ECMO)를 적용하였다. 뇌손상 및 심각한 신경학적 손상이거나 심각한 면역저하상태, 만성수축기심장부전, 외상상 출혈 등을 보이는 대상자는 제외되었다. ECMO 사용중단 관련 요인은 로지스틱 회귀분석과 주요 예측변수(weaned, SAPSⅡ, MV to ECMO)와 공변량은 콕스비례위험모형으로 분석하였다. 연구결과: 91명 대상자 중 사용중단성공(weaned)이 52명(57.1%) 실패(no-weaned)가 39명(42.9%)이었다. ECMO 사용중단 실패의 위험 예측인자로는 흡연 및 고령, 호흡곤란과 기저질환 당뇨와 관련 있는 것으로 나타났다. 중환자 예후판정지표인 SAPSⅡ 점수가 ECMO 적용 중증환자의 예후를 예측하는 검사로 유용하였으며, 고령이면서 호흡곤란을 동반한 환자 중 “51~70점” 그룹HR 1.41(95% CI; 1.0-2.0) 보다 “71~ 90점”그룹 HR 1.77(95% CI; 1.2-2.4)이 유의하게 높았다. ECMO 적용 이전에 저산소혈증을 반영하는 동맥혈산소분압과 흡입산소분율(P/F ratio 100mmHg 이하)이 낮거나 HR 3.38(95%CI; 1.71-5.41), 기계호흡기 적용 96시간이상 지연된 후 ECMO 삽입한 HR 5.91(95%CI; 2.30-9.18) 대상자는 폐의 순응도를 떨어뜨리고 폐질환 중증도 진행속도를 높이며 기계호흡기로 인한 폐손상(VILI)과 유의한 상관관계를 보여 ECMO 사용중단(weaning) 영향과 관련이 있었다. 결론: 코로나바이러스감염증(COVID-19) 환자에서 ECMO 적용시간이 늦어지면 폐의 순응도를 떨어지고 중증 진행속도를 높이기 때문에 적절한 ECMO 적용 시기가 필요하며, ECMO 사용중단을 위한 SAPSⅡ 예후지표도 예측인자로 활용될 수 있음을 확인하였다. 제한된 자원인 ECMO의 경우 환자의 우선순위를 위한 분류시스템 설정과 중환자실 수용능력과 기능에 맞는 적용기준을 설정하고, 전문 의료인력을 포함한 포괄적인 가용자원 활용기준을 마련하여야 할 것이다.