Clinical usefulness of SpO2/FiO2 ratio in children with high flow nasal cannula

Abstract

배경 : 고유량 비강 캐뉼라는 소아의 급성 저산소성 호흡곤란에 유용한 치료 방법이다. 고유량 비강 캐뉼라의 치료가 실패하는 경우 기관 내 삽관이 지연될 수 있기에, 기계환기의 필요성 여부에 대한 결정은 환자의 예후를 향상시키기 위해서 매우 중요하다. 이에 우리는 산소포화도/흡입산소분율 비와 동맥혈산소분압/흡입산소분율 비를 비교하여 급성 저산소성 호흡곤란을 가진 환아들의 고유량 비강 캐뉼라의 치료 결과를 예측하고자 하였다. 방법: 본 연구는 2013년 4월부터 2019년 3월까지 세브란스 어린이병원에 급성 저산소성 호흡곤란으로 고유량 비강 캐뉼라 치료를 받은 환아들을 대상으로 하였다. 고유량 비강 캐뉼라의 실패는 기관삽관 및 기계환기가 필요한 환아들로 정의하였다. 고유량 비강 캐뉼라의 적용 동안의 산소포화도/흡입산소분율 비와 동맥혈산소분압/흡입산소분율 비를 비교하였고, 고유량 비강 캐뉼라의 치료 결과를 예측하기 위한 로지스틱 회귀모형의 노모그램을 제시하고자 하였다. 결과 : 총 139명의 환자들의 동맥혈산소분압/흡입산소분율 비와 산소포화도/흡입산소분율 비가 연구에 포함되었다. 초기의 산소포화도/흡입산소분율 비 가 230미만이었고, 고유량 비강 캐뉼라의 실패에 대한 높은 예측도를 보였다. (area under the receiver operating characteristic curve:0.751). 단변량 분석 결과 고유량 비강 캐뉼라 초기 적용 시점의 산소포화도/흡입산소분율 비가 230미만인 경우와 혈액종양학적 질병을 가지고 있는 환자들이 고유량 비강 캐뉼라 실패의 의미있는 위험요인으로 확인이 되었다. (odds ratio 3.79, 95% CI 1.12−12.78). 구축된 노모그램은 개발 코호트 그룹과 검증 코호트 그룹에서 각각 concordance index 0.765와 0.831로 높은 예측력을 보였다. 결론 : 산소포화도/흡입산소분율 비는 고유량 비강 캐뉼라의 결과를 예측할 수 있는 좋은 지표로 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한 고유량 비강 캐뉼라의 적용 후 2시간 후의 산소포화도/흡입산소분율 비를 기반으로생성된 노모그램은 급성 저산소성 호흡곤란을 가진 환아들에게서 기계환기의 지연을 방지할 수 있는 좋은 도구가 될 것이다.

Objectives: The high-flow nasal cannula (HFNC) is a useful treatment modality for acute hypoxemic respiratory failure (AHRF) in children. We compared the ability of the oxygen saturation to fraction of inspired oxygen ratio (S/F) and the arterial oxygen partial pressure to fraction of inspired oxygen ratio (P/F) to predict HFNC outcomes in children with AHRF. Methods: This study included children treated with HFNC due to AHRF between April 2013 and March 2019 at the Severance Children’s Hospital. HFNC failure was defined as the need for mechanical ventilation. We analyzed the trends of S/F and P/F during HFNC. To predict HFNC outcome, a nomogram was constructed based on predictive factors. Results: A total of 139 patients with arterial blood gas data were included in the S/F and P/F analysis. The S/F <230 at initiation showed high prediction accuracy for HFNC failure (area under the receiver operating characteristic curve: 0.751). Univariate analyses identified S/F<230 at HFNC initiation and <200 at 2 h (Odds Ratio (OR) 12.83, 95% CI 5.0635.84), and hemato-oncologic disease (OR 3.79, 95% CI 1.1212.78) as significant predictive factors of HFNC failure. The constructed nomogram had a highly predictive performance, with a concordance index of 0.765 and 0.831 for the exploratory and validation groups, respectively.