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Anesth Pain Med > Volume 12(1); 2017 > Article
신생아에서 발생한 기관내 삽관 후 기도 손상의 주술기 관리 -증례 보고-

Abstract

Tracheal injury in neonates is a rare but serious complication of endotracheal intubation. The morbidity and mortality are associated with early recognition and adequate management. Herein, we reported a case of perioperative management of neonatal tracheal injury following multiple attempts at endotracheal intubation caused by unanticipated difficulty.

서론

소아에서 기관내 삽관의 합병증으로 기도 손상이 발생하는 경우는 드물지만, 치명적인 결과를 초래할 수 있으므로 빠른 진단과 적절한 처치가 매우 중요하다. 특히 신생아는 기도의 해부학적 특성상 기관내 삽관과 연관된 손상에 더욱 취약하다[1]. 저자들은 출생 당일 기관내 삽관의 어려움으로 인해 삽관을 반복하여 시도한 후 기도 손상이 발생하여 외과적 봉합을 시행한 환아를 경험하여 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.

증례

제왕절개술로 출생한 제태 기간 36주 여자 환아(신장 48 cm, 체중 2,980 g)가 출생 직후부터 청색증을 보이고 말초산소포화도가 85%로 측정되어 마스크로 보조호흡을 하면서 산소포화도가 95% 정도로 유지되었으나 호흡수가 상승하면서 흉부 함몰을 보여 출생 당일에 본원으로 전원되어 신생아 중환자실에 입원하였다. 입원 당시 환아의 활동성은 양호하였으나 호흡수는 분당 80회이었으며 심한 흉부 함몰을 보였고, 청진상 특이 사항은 없었으며 말초산소포화도 (SpO2)는 82%이었다. 환아의 외형 상 특이 소견은 없었으며 흉부 방사선 촬영에도 특이 소견은 보이지 않았다. 소아청소년과에서 신생아 일과성 빠른 호흡(transient tachypnea of newborn)의 추정 진단(impression) 하에 FIO2 0.3-0.4, 호기말 양압(positive end-expiratory pressure, PEEP)을 6 cmH2O로 지속적 기도 양압(continuous positive airway pressure, CPAP)을 적용하였으나 증상이 호전되지 않았다. 또한 동맥혈 가스분석 검사(ABGA) 결과에서 심한 호흡성 산증(pH 7.057, PCO2 110.1 mmHg, PO2 92.7 mmHg, HCO3 31.2 mEq/L)을 보여 출생 약 6시간 후에 신생아 중환자실에서 기관내 삽관을 시도하였다. 처음 기관내 삽관은 속침이 없는 상태에서 시도하였으나 실패하여 어깨에 패드를 추가하고 머리와 목을 더 신전 시켜 다시 시도하였으나 성공하지 못하였다. 진정제나 근이완제의 투여 없이 기관내 삽관을 시도하는 상황이었기 때문에 삽관 시도시에 환아의 움직임과 저항이 있는 상태였다. 예기치 않은 어려운 기관내 삽관으로 인해 속침을 기관튜브에 삽입하여 다시 기관내 삽관을 시도하였으나 실패하여 머리와 목을 신전시킨 상태에서 외부 후두 압박을 적용하면서 추가 시도하였다. 3명의 소아청소년과 의사에 의해 총 5-6회의 반복 시행 후에 내경 3.5 mm의 커프가 없는 기관 튜브를 삽입하였고 입술 기준으로 9 cm 깊이에서 고정하였다. 하지만 기관 삽관 이후에도 산소포화도 및 호흡 증상의 호전이 미미하였으며 피하 기종이 발생하여 흉부 방사선 촬영과 폐 초음파를 시행한 결과 피하기종, 기흉 및 종격동기종이 확인되었다(Fig. 1). 흉부외과에서 좌측에 흉관(chest tube drain)을 삽입하였으며 이어서 흉부 전산화단층촬영(computed tomography, CT)을 시행하였다. 흉부 CT에서 기관내 튜브에 의한 기도 열상(Fig. 2)과 기흉 및 종격동기종(Fig. 3)이 확인되었고 이비인후과와 협진 후 수술적 치료를 시행하기로 하였다.
Fig. 1
Chest PA shows resolved left-side pneumothorax after chest tube drainage (black arrow), pneumomediastineum (white arrows), and subcutaneous emphysema in both sides of the neck (gray arrows).
APM_12_052_fig_1.jpg
Fig. 2
Chest CT shows a displaced endotracheal tube to left anterolaterally.
APM_12_052_fig_2.jpg
Fig. 3
Chest CT shows pneumothorax (black arrow) and pneumo- mediastineum (white arrows).
APM_12_052_fig_3.jpg
수술실에 도착한 직후 측정된 활력 징후는 혈압 78/40 mmHg, 심박수 131회/분, SpO2는 83%이었다. 흉관과 기관튜브는 거치된 상태였으며 산소 공급과 용수 보조 호흡시 양측 폐가 팽창되었고 산소포화도도 95-96%까지 상승하여 기존의 기관 튜브를 유지한 상태로 수술을 진행하기로 하였다. Ketamine 0.5 mg을 정주한 후 산소, 의료용 공기, 2-2.5 vol%의 sevoflurane 흡입 및 fentanyl 5 μg 씩의 간헐적 정주로 마취유지를 하였고, 최대 기도압 22-23 cmH2O와 호흡수 35-40회/분의 조절 환기 및 간헐적 용수환기를 시행하였다(FIO2 0.7-1.0). 수술 중 혈압은 70-90/45-50 mmHg, 심박수는 분당 130-135회, 산소포화도는 83-96%로 유지되었다. 국소마취제를 예상 절개 부위에 침윤한 후 절개를 시작하였다. 수술시 중앙선에서 약간 좌측으로 치우친 곳에서 5-6 mm 정도의 윤상갑상막(cricothyroid membrane) 및 갑상 연골(thyroid cartilage) 하단의 손상이 확인되었으며, 수술 시야에서 기관 튜브를 손상부위 아래쪽까지 위치시킨 후 띠근육 피판(strap muscle flap)을 이용하여 복구를 시행하였다. 수술시간은 35분, 마취시간은 50분이었다.
수술 후 환아를 신생아 중환자실로 이송하였으며 진정제 투여 하에 기계 환기를 적용하였으나 기관 튜브 유지에 어려움이 발생하여 수술 다음날 신생아 중환자실에서 기관절개술을 시행하였다. 증상이 호전되어 기계 환기를 계속하면서 수술 7일 째부터 자발 호흡 하에 경과를 관찰하였다. 이후 특별한 문제가 없다가 입원 22일에 우측에 기흉이 발생하여 흉관을 삽입하여 5일간 유지하였다. 입원 30일째에 전반적인 환아의 상태가 양호하고 특이 소견은 없었으나 보호자가 타원으로 전원을 원하여 퇴원하였다.

고찰

기도 손상은 기관내 삽관과 연관되어 발생하는 드물지만 심각한 합병증으로 특히 신생아에서는 사망률이 높은 것으로 보고되고 있다[2-4]. 기관내 삽관으로 인한 손상은 누구에게나 발생할 수 있지만, 소아와 성인의 기도 차이로 인해 소아의 경우는 기관내 삽관 시에 손상에 더 취약하다. 즉, 소아는 기도가 좁으면서 가장 좁은 부위가 윤상 연골 부위이며, 윤상 연골의 해부학적 특성상 성인과는 다르게 윤상 연골판(cricoid lamina)이 뒤쪽으로 기울어져 계란형의 입구와 원형의 출구로 이루어진 깔때기 모양을 하고 있다. 따라서 기관 튜브가 위치하는 공간이 입구에서는 안전하게 제공되더라도 출구에서는 그렇지 못할 수 있다[1]. 특히 신생아는 미성숙된 기도의 탄성이 높고 연골 사이막(inter-cartilagenous membrane)이 약해서 기도 파열에 더욱 취약할 수 있다[2].
기관내 삽관 후의 기도 손상은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있는데, 여기에는 기관 내관, 속침, 후두경에 의한 직접 손상, 반복적인 삽관 시도, 좋지 않은 자세, 머리와 목의 과신전(excessive hyperextension), 부적절한 근이완, 시술자의 경험 부족, 외부에서의 과도한 후두 압력(excessive external laryngeal pressure), 환자의 과도한 움직임이나 격한 기침, 기관내관 커프의 과팽창, 어려운 해부학적 구조 등이 포함된다[1,2,5]. 신생아에서는 근이완이 되지 않은 상태에서 기관내삽관을 시행하는 경우가 많은데, 이 경우 환자의 혀가 움직이면서 생리적인 빨기(sucking)와 삼키기(swallowing)가 지속적으로 발생하여 기관 내관이 성문(glottis)과 성문하 점막(subglottic mucosa) 쪽으로 움직이게 되는 상황이 기도 손상의 원인이 될 수 있다. 또한, 시술자의 기도 손상의 위험에 대한 인식도 기관내 삽관과 관련된 손상의 발생에 영향을 줄 수 있다[1].
본 증례의 경우에도 근이완이 되지 않은 상태에서 예기치 않은 어려운 기관내 삽관으로 인해 반복적인 기도 삽관을 시도하였으며 이 과정에서 속침도 사용되었고 머리와 목의 과도한 신전과 외부에서의 후두 압박도 적용되면서 결과적으로 기도 손상이 발생하였다고 생각된다. 신생아에서 발생하는 기도 손상의 경우, 성인에서의 손상이 기도 후벽의 막 부위(membranous portion)에 주로 발생하는 것과는 대조적으로[6], 대부분 성문하(sub-glottis)나 윤상갑상 경계(crico-thyroid junction) 부위의 전벽에 발생한다[2,7,8]. 본 증례의 경우도 성문하 부위인 윤상갑상막 및 갑상연골 하단의 전벽에 손상이 발생하였다.
기관내 삽관으로 인한 기도 손상의 진단은 기도 손상과 연관되어 발생하는 증상, 즉 피하기종, 기흉, 환기곤란 등의 발현을 통한 임상적인 의심으로부터 시작하여, 방사선 촬영을 통해 기흉, 종격동기종, 기복증 등을 확인하고 CT 등을 통해 손상된 기도 부위를 확인하여 이루어진다[2,9]. 증상의 발현은 기도 손상 정도와 위치에 따라 수분 이내에 빠르게 나타날 수도 있으나 수술 다음 날에 발견될 수도 있다[10]. 기도 손상과 함께 거짓 통로(false track)가 형성되는 경우 환기가 불가능해져 빠르게 사망에 이를 수 있으며, 기관내 삽관 후 기도 손상과 함께 거짓 통로가 형성되어 효과적인 환기를 할 수 없었던 증례도 보고되었다[11]. 본 증례의 경우 기도 손상이 확인되어 수술적 치료가 결정되었으며, 흉관이 삽입된 상태로 환아가 수술실로 이송되었고 보조 호흡으로 어느 정도 환기가 유지되는 상태였으므로 추가적인 손상을 피하기 위해 기관내 삽관을 다시 시도하지는 않았다.
치료는 수술적 치료와 보존적 치료로 나눌 수 있는데 주어진 임상 상황에 따라 결정하게 된다. 전통적으로, 상부 기도 손상의 경우는 빠른 수술적 치료가 추천되었으나[5], 환자 상태가 안정적인 경우는 보존적 치료도 제시되고 있으며, 손상이 작아 육안적인 공기의 유출이나 호흡곤란이 없는 경우는 단순한 보존적 치료도 선택될 수 있다[3,9,12]. 추가적인 손상 없이 기관 튜브가 손상 부위를 통과하여 환기가 가능한 경우에는 적절한 치유를 위해 항생제의 사용과 진정 치료를 동반한 8-10일의 기계 환기 및 흉부 배출관(chest drain) 등을 통한 보존적 치료를 선택할 수도 있다[9,13]. Doherty 등은[2] 출생 직후 기관내 삽관의 어려움으로 삽관을 반복하여 시도한 후 기도 전벽이 손상된 환아에서 튜브를 재삽관하여 손상부의 원위부로 위치시키고 진정과 항생제 투여 등의 보존적 치료로 7일 후에 완치된 환아를 보고하였다. 본 증례의 경우는 공기의 유출이 많아 폐기종과 종격동기종이 심한 상태였고 소아청소년과와 이비인후과에서 손상 부위를 확인할 필요가 있다고 판단하여 수술적 치료가 선택되었다.
수술적 치료를 시행하는 경우의 마취 관리시에 중요한 점은 적절한 수술 환경을 제공하면서 추가적인 기도 손상 없이 환자에게 안전한 환기가 이루어지도록 하는 것이다. 이를 위해 용수 조절 제트환기(manually controlled jet ventilation), 고빈도 양압 환기(high frequency positive pressure ventilation), 고빈도 제트 환기(high frequency jet ventilation), 원위 기관 삽관(distal tracheal intubation), 자발 환기(spontaneous ventilation) 등의 다양한 환기 방법들이 고려될 수 있다[14].
본 증례의 경우는 손상 부위가 성문하의 윤상갑상막이며 수술 시야에서 기관튜브가 손상부의 원위부로 용이하게 삽입되었고 이후에는 환기 장애가 없었으므로, 통상적인 압력조절환기와 간헐적 용수환기로 환기를 유지하였다.
안전한 환자 관리를 위해서는 수술 및 마취와 관련된 세심한 계획과 집도의와 마취통증의학과 의사 간의 충분한 논의 또한 특별히 중요할 것이다. 소아에서 예기치 않은 어려운 기도를 직면하게 될 때는, 처음 시도시에 기관 삽관에 실패하는 경우에 일단 경험 있는 조력자를 호출하는 것이 필요하다. 또한, 두 번째 시도 전에 삽관에 성공하기 위해 어떤 변화가 필요한지를 고려해야 한다. 여기에는 환자의 머리와 목의 위치 변화, 적절한 마취와 근이완, 다른 종류의 후두경 날 사용, 끝이 부드러운 유도침(soft tip introducers)의 사용 등이 포함된다. 총 삽입 횟수는 3회로 제한하고, 이후에도 삽관에 성공하지 못하면 후두 마스크/(삽관용) 후두 마스크 및 굴곡기관지경의 사용을 고려해야 한다. 끝이 부드러운 유도침은 기관 삽관시 유용한 보조기구이나 기도 손상을 피하기 위해서는 성문 입구가 일부라도 보이는 경우에만 사용해야 한다. 외부 후두 조작은 유용한 보조 수단이나 모든 경우에 무리한 조작은 피해야 한다[15].
결론적으로 소아에서, 특히 신생아에서 기관내 삽관을 시행할 때에는 무리한 반복 시도, 머리와 목의 과신전 및 외부에서 과도하게 후두를 압박하는 것은 가능한 피해야 하며, 어려운 기도관리에 대한 지침을 숙지하고, 기구의 적절한 사용과 숙련으로 의인성 기도 손상의 발생을 최소화해야 할 것이다. 기관내 삽관으로 인한 기도 손상은 드물지만, 치명적인 결과를 초래할 수 있으므로 마취통증의학과 의사는 공기 유출로 인한 피하기종, 기흉 및 호흡곤란 등의 전형적인 증상 발현시에는 기도 손상의 가능성을 염두에 두고 빠른 발견과 진단 및 적절한 처치가 이루어질 수 있도록 해야 할 것이다.

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