기계적 환기 요법을 시행 받은 미숙아에서 고탄산혈증과 뇌실내 출혈의 발생과의 관계

Abstract

[한글]혈중 이산화탄소 분압은 뇌혈류의 주요한 조절 인자로, 고탄산혈증은 대뇌 혈관의 확장과 뇌혈류 증가로 인해 뇌실내 출혈(intraventricular hemorrhage, IVH)의 발생을 높일 수 있다는 보고가 있다. 기계적 환기요법을 시행 받은 미숙아에서 생후 첫 7일 동안 고탄산혈증과 중증 뇌실내 출혈의 발생과의 연관성을 알아보고자 본 연구를 시행하였다.

대상 및 방법: 2000년 1월부터 2007년 12월 사이에 신생아 집중 치료실에 입원하여, 출생 후 7일 이상 기계적 환기 요법을 받은 재태주령 37주 미만의 미숙아를 대상으로 하였다. 뇌초음파 검사로 3단계 이상의 뇌실내 출혈로 진단받은 경우 IVH군(n=19)으로, 정상 또는 1단계 뇌실내 출혈을 보인 경우, 출생 체중과 주수를 대응하여 대조군(n=38)으로 선정하였다. 두 군간의 생후 첫 7일 동안 혈중 이산화탄소 분압(PaCO2)의 최대값, 최소값, 평균값과 변화 정도(fluctuation)를 측정하기 위한 지표로 혈중 이산화탄소 분압의 최대값과 최소값의 차이(maximum-minimum)와 평균값의 표준 편차를 비교 분석하였다.

결과: 재태주령과 출생체중은 IVH군은 26.9±1.7주, 975.3±262.5 g이었고, 대조군은 26.8±1.5주, 915.6±198.2 g이었다. IVH군에서 생후 7일 동안 혈중 이산화탄소 분압의 최대값 (IVH 군vs 대조군; 86.1±18.4 mmHg vs 60.1±11.6 mmHg, P < 0.001), 평균값 (47.5±5.6 mmHg vs 41.2±6.3 mmHg, P = 0.004), 최대값과 최소값의 차이 (60.3±20.9 mmHg vs 35.5±11.8 mmHg, P < 0.001), 평균값의 표준편차 (14.0±4.4 mmHg vs 9.0±2.4 mmHg, P < 0.001)는 유의하게 높았으나 최소값은 두 군간의 차이가 없었다. 또한 IVH군에서 파종성혈관내응고 [11(57.9%): 9(23.7%), P = 0.011], 폐출혈 [12(63.2%): 10(26.3%), P = 0.007], 공기누출 증후군 [4(21.1%): 1(2.6%), P = 0.021]의 빈도가 많았고, 생후 7일 동안 인공 호흡기 지수(ventilator index)의 최대값이 통계적으로 유의하게 높았다. 그러나 출혈성 경향, 공기누출 증후군, 인공 호흡기 지수의 영향력을 통제한 후에는 혈중 이산화탄소 분압의 최대값이 Odds ratio 1.324 (95% CI: 1.011 - 1.733, P = 0.041)로 중증 뇌실내 출혈과 통계적으로 유의한 연관성을 보였다.

결론: 기계적 환기 요법을 시행 받은 미숙아에서 출생 후 첫 7일 동안 극심한 고탄산혈증은 뇌출혈의 다른 위험 인자의 영향을 배제한 후에도 중증 뇌실내 출혈의 발생과 연관성을 보였다. 따라서 생후 초기에 호흡기 유발 폐손상을 막기 위해 고탄산혈증을 허용하는 시도는 중요하지만, 과도한 고탄산혈증과 심한 이산화탄소 분압의 변화를 피하고 적절한 이산화탄소 분압을 유지하는 노력이 필요할 것으로 생각된다.

[영문]Purpose: Arterial carbon dioxide pressure (PaCO2) is the main regulator of cerebral blood flow. Hypercapnia may influence the development of intraventricular hemorrhage (IVH), possibly related to increased in cerebral blood flow and impairement of cerebral autoregulation. This study aims to examine whether hypercapnia during the first 7 days of life is associated with severe IVH in preterm infants requiring mechanical ventilation.

Methods: Matched pair analysis was conducted for 19 preterm infants with severe IVH (grade≥3) and 38 control infants with no severe IVH (normal or grade 1), who were born below 36 wks’gestation and required mechanical ventilation more than 7 days. Gestation (IVH group vs control; 26.9±1.7 wk

vs 26.8±1.5 wk) and birth weights (975.3±262.5 g vs 915.6±198.2 g) were similar between groups. The univariate and multivariate relationships of severe IVH with maximal and minimal of PaCO2, averaged PaCO2, measures of PaCO2 fluctuation (SD of PaCO2 and difference of PaCO2 [max - min]) were assessed. The neonatal characteristics, perinatal factors and maximal ventilator index (VI) were also compared.

Results: Infants with severe IVH compared with controls had significantly higher maximal PaCO2 (86.1±18.4 mmHg vs 60.1±11.6 mmHg, P < 0.001), higher mean PaCO2 (47.5±5.6 mmHg vs 41.2±6.3 mmHg, P = 0.004) and significantly larger SD or difference of PaCO2 (14.0±4.4 mmHg vs 9.0±2.4 mmHg; 60.3±20.9 mmHg vs 35.5±11.8 mmHg, respectively, P < 0.001). But minimal PaCO2 values was not different between groups. DIC, pulmonary hemorrhage, and air leak syndrome were more frequent in infants with IVH group than in the control group. Also, the maximal VI on each day was significantly higher in IVH group than control during the first 7 days. By multivariate logistic regression after controlling bleeding tendency, air leak syndrome and maximal VI, severe IVH was significantly associated with maximal PaCO2 [OR 1.324, (95% CI: 1.011-1.733, P = 0.041)].

Conclusions: severe IVH was significantly associated with extreme hypercapnia in preterm infants, after adjustment for major perinatal risk factors. We recommend avoidance of extreme hypercapnia during the critical period for intraventricular hemorrhage in preterm infants. Frequent monitoring of PaCO2 may be important for early detection of inadvertent hypercapnia and prompt correction of high PaCO2 levels to safer ranges are needed.