SCI(Spinal Cord Injury)란? 목에서부터 허리까지 척추뼈(Vertebrae)가 있는데, 이 속에는 척수(Spinal cord)가 있습니다. 어떤 원인으로 척추뼈에 골절이 있거나 뼈가 어긋나면 척수가 손상을 받습니다. 또한 뼈에 이상이 없이 척수신경이 손상을 받을 수도 있습니다. 척수가 손상을 받으면 손상 아랫부분은 마비가 발생합니다. 이와 같이 척추뼈 안으로 지나가는 척수신경이 외상 등에 의하여 손상을 받아서 신경증상이 발생하였을 때를 '척수손상'이라고 합니다. SCI level에 따른 특징
병태생리 척수손상에서는 환기부전이 손상 당시 급성으로 나타날 수 있으며 서서히 진행되어 손상 후 한참 뒤에 지연발현성으로 나타날 수도 있습니다. 척수손상으로 인하여 호흡근 근력이 약화되면 폐활량을 포함한 폐용적 감소를 동반하는 제한성 폐질환이 발생합니다. 흡기근 근력이 약하면 폐 환기(ventilation)가 감소하고, 심호흡을 주기적으로 하지 못하기 때문에 인위적으로 폐를 팽창시켜 주지 않으면 무기폐가 발생합니다. 1시간만 심호흡을 실시하지 않아도 미세 무기폐가 발생할 수 있습니다. 즉, 장기간 심호흡을 하지 못하거나 만성적으로 저팽창(hypoinflation)상태가 지속되면 영구적인 폐 제한이 발생할 수 있습니다. 호기근의 약화에 의해 기침 능력이 감소하면 기도 분비물 제거가 제대로 이루어지지 않기 때문에 폐렴이 쉽게 발생하며 무기폐가 악화될 수 있습니다. 호흡 일량(work of breathing)의 증가는 호흡근의 대상부전(decompensation)을 야기시킬 수 있습니다. 즉. 호흡근의 피로가 발생하여 혈액 내 pH를 감소시키고, 심지어는 사망을 유발할 수도 있기 때문에 호흡근의 피로는 반드시 피해야 합니다. 이를 위해서는 얕은 호흡이 가능하도록 뇌가 환기 조절 기전을 재설정하여야 합니다. 얕은 호흡을 함으로써 호흡근에 가해지는 부하는 줄어들지만 고탄산혈증과 폐의 저환기가 유발됩니다. 척수손상 환자에서 손상 수년 후 발생하는 고탄산혈증은 이러한 기전으로 설명할 수 있습니다. 척수손상 자체는 나이가 들면서 진행되지 않더라도 고탄산혈증은 점차 심해질 수 있습니다. 즉, 고탄산혈증은 호흡근의 부하를 줄이기 위해 시행하게 되는 얕은 호흡에 의해 유발되는 것입니다. 따라서 호흡기능을 향상시키거나 호흡근의 근력을 강화시키지 않더라도, 흡기근을 보조하여 흡기근의 부하를 감소시킴으로써 환기부전을 예방할 수 있습니다. 1) 돌발성 환기부전 C1~3 level 사이의 완전한 척수손상은 급성 호흡근 부전을 일으킵니다. 횡격막 및 다른 호흡근의 세포로 가는 피질척수로가 차단되기 때문에 폐용적과 호기 예비량이 소실됩니다. 이 환자들은 척수 손상 시 대부분 무호흡 상태가 되며 심폐소생술로 생존하더라도 대부분 기관내 삽관을 시행하여야 합니다. 2)금속진행성 혹은 재발성 환기부전 급속진행성 혹은 재발성 환기부전은 C3 상부 level의 불완전 혹은 아래 쪽 level의 척수손상 환자에서 흔히 발생하며, 기도 내 분비물 관리를 제대로 하지 못하거나 감기가 발병될 경우 환기기능이 악화되어 나타납니다. 그러나 내인성 폐질환이 발병하지 않거나 최대기침유량(peak cough flow)이 160L/m 이상이면 삽관 없이 회복될 수 있으며, 상기도 감염에서 회복되면 다시 상기도 감염이 걸리거나 급성으로 악화될 때까지는 호흡기 보조 없이 지낼 수 있습니다. 그러나 많은 환자의 경우 나이가 들면서 궁극적으로는 환기부전이 발생하여 점차적으로 환기보조를 필요로 하게 됩니다. 중하부 C level의 손상 환자의 25%에서 환기부전이 발생하며 척수 손상 후 수 시간에서 7일까지 호흡보조를 필요로 합니다. 척수 부종이 손상부위 상부로 확장되면 이런 경우가 생길 수 있습니다. 이러한 환기장애는 대부분 기고나내 삽관이나 기관절개술로 관리되고 있으나 이러한 시술이 꼭 필요하지 않은 경우도 많습니다. 퇴원 후 환기보조를 계속적으로 필요로 하는 척수 손상 환자는 4%에 불과하지만 11%의 환자들이 기관절개술을 받은 상태를 유지하고 있는 것으로 보고되고 있습니다. 3) 점진적인 지연발현성 환기부전 안정기에 들어선 C4~7 level의 환자의 앉은 자세에서의 폐용량은 정상 예측치의 42~52%정도입니다. 대부분의 경우 바로 누운 상태에서 측정한 폐용량이 앉은 자세에서 측정하 폐용량보다 큽니다. 이는 척수손상 환자들이 전적으로 횡격막에 의존해 호흡을 시행하기 때문에 앉은 자세에서는 복부 내용물이 중력에 의해 아래로 내려가 횡격막의 반잔폭(excursion)이 감소하기 때문입니다. 그러나 흡기근(목 주위의 근육)을 이용하여 흡입량을 늘리는 데 숙달된 환자들은 앉은 자세에서의 폐용량이 더 클 수도 있습니다. 폐용량은 척수 손상 후 약 5~8년 까지 증가할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 폐활량은 정상인에서도 19세 이후부터 1~1.2%(약 30ml)씩 감소한다고 합니다. 따라서 외상성 사지마비 환자에서는 척수손상시의 호흡기 필요 여부에 상관없이 얕은 호흡으로 인한 폐포 저환기가 나이가 들면서 악화되어 지연발현성 환기부전이 발생하고 이로 인해 호흡기를 사용하게 되는 경우가 흔히 있습니다. 3. 환자 평가 및 호흡재활 *최대 흡기압 및 호기압(MIP/MEP) 호흡근 근력 약화가 주원인이므로 호흡근의 근력 상태를 파악할 필요가 있다. 폐용적 감소는 호흡근력의 약화가 상당히 진행된 이후에 나타나므로 폐활량 측정기로 측정하는 폐용적 보다 최대 정적 압력을 측정하는 것이 호흡근 근력의 약화를 정확히 파악할 수 있다. -최대 정적 압력은 정적 압력측정기를 이용하여 앉은 자세에서 코를 막고 원통형 마우스피스(mouthpiece)를 통해 총폐용적에 최대한 가깝게 흡기한 후 최대 호기압을, 폐잔류량에 최대한 가깝게 호기한 후 최대 흡기압을 측정. → 호흡근의 근력을 간접적으로 파악할 수 있음. -폐활량(VC) :횡격막의 근력이 약화된 경우, 앉은 자세에서는 호흡곤란을 느끼지 못하더라도 누운 자세를 취하면 호흡곤란을 느끼는 경우가 많음. 신경근육계 질환에서는 자세에 따라 폐활량이 다르게 측정될 수 있으므로 폐활량 평가 시에도 여러 자세에서의 측정이 필요하다. 척추보조기를 사용하면 흉곽 움직임을 제한 할 수 있으므로 보조기 착용 전후의 폐활량을 측정하여 착용 여부를 결정해햐 한다. -최대 주입용량(MIC) :약해진 호흡근육은 폐를 최대 용적까지 충분히 팽창시키지 못하며 최소 잔기량까지 압축시키지도 못한다. 이처럼 흉곽을 충분히 팽창하지 못하는 상태가 장기간 지속되면 흉곽조직이 단축되고 굳어지며 근육은 섬유화 되어 흉곽의 유순도가 감소하게될 뿐만 아니라 폐 내에서도 미세 무기폐가 확산되어 폐의 유순도도 감소하게 된다. 이러한 유순도의 변화는 기침과 객담제거 능력을 감소시키고 호흡기계 위생에 심각한 문제를 야기시킴. 폐에 주입될 수 있는 최대 공기량을 측정하여 폐활량과 비교함으로써 호흡기계 유순도를 간접적으로 파악할 수 있다. 최대 주입용량의 측정은 앉은 자세에서 환자가 스스로 흡입할 수 있는 최대한의 공기를 들이마시게 한 후 도수소생기백으로 마우스 피스나 비구강 마스크를 통해 주입할 수 있는 양만큼 최대한의 공기를 추가로 주입시킨 후 추가로 주입시킨 후 폐활량 측정기를 통해 그 용량을 측정. -최대 기침유량(PCF) :기침은 감기 등에 의해 분비물이 생길 때 이 분비물을 외부로 배출시켜 폐렴 등의 합병증을 예방하는 우리몸의 중요한 보호기능. 호흡근력 약화로 인한 기침능력 감소는 기도분비물을 충분히 배출시키지 못하기 때문에 폐렴등 합병증 예방. 기침능력은 최대 유량 측정기를 이용하여 환자에게 최대한 힘차게 기침을 하게 하여 최대 기침유량을 측정함으로써 파악할 수 있다. 신경근육계 환자에서는 기침 능력을 평가하고 그에 따른 적절한 대처가 필요하다. -산화헤모글로빈 포화도 및 이산화탄소 분압 측정 : 호흡근력이 약한 신경근육계 질환 환자들은 만성 폐포 저환기 상태인 경우가 많다. 호흡량 감소로 인하여 급성 고탄산혈증이 발생할 경우에는 체내 pH가 감소되고 이로인해 호흡중추가 자극되어 심호흡을 함으로써 이산화탄소를 배출시킨다. 그러나 폐포 저환기가 만성적으로 지속되면 고탄산혈증이 있더라도 신장의 보상 작용에 의해 자극효과가 상실된다. 이러한 상태에 잇는 환자에서 산화헤모글로빈 포화도가 감소하였다고 산소만 공급할 경우 환자의 호흡은 더욱 약해져 고탄산혈증이 심화되는 이산화탄소 혼수를 유발할 수 있다. 따라서 신경근육계 질환 환자에서 산화헤모글로빈 불포화 현상을 보일 경우 고탄산혈증 유무를 고려하여 치료에 임해야 한다. 환자의 환기 상태를 파악하기 위해 산소분압과 이산화탄소 분압을 측정할 때 일반적으로 동맥혈액 가스검사를 시행한다. 그러나 신경근육질환에서는 여러 상황에서의 환기 상태를 파악하여야 하기 때문에 정확도는 약간 미흡하지만 맥박산소측정기를 이용한 산소포화도 측정과 호기말 이산화탄소분압측정기를 이용한 호기말 이산화탄소를 여러 상황 하에서 연속적으로 측정하여 치료에 적용하는 것이 좋다. 예를 들면 횡격막 약화가 동반된 근위축성 축삭경화증 환자의 경우 누운상태에서의 폐활량이 앉은 상태에서의 폐활량보다 상당히 낮게 측정되며, 경수 척수손상 환자와 같은 경우는 반대 현상이 일어나기 때문에 자세에 따른 환기 상태의 분석이 필요하며, 같은 환자의 경우라도 수면시는 환기량이 감소하기 때문에 호흡부전의 경계 상에 있는 환자들은 깨어 있을 때와 수면 시의 상태파악도 중요! 따라서 이러한 상황 모두를 동맥혈액 가스 검사를 시행하여 파악하는 것은 무리가 있으며, 동맥혈 검사 시는 통증을 유발하기 때문에 통증으로 인한 호흡증가도 검사결과에 영향을 미칠 수 있으므로 비침습적인 측정을 시행하는 것이 치료를 위해서는 더욱 유익한 정보를 제공할 수 있다. 심폐 물리치료 흉부 물리치료 1. 흡기근 저항 운동(Inspiratory resistive exercise) : 기구를 이용하여 흡기구의 구멍을 조절하거나 일정 압력 이상일 때만 밸브가 열려 흡기할 수 있도록 하여 흡입시의 저항을 증가시켜 흡기근을 강화시키는 호흡운동. → 흡기근 근력과 지구력 증가->환자의 운동내성 증가 2. 유순도 유지 운동 : 팔다리 관절이 굳지 않게 관절 가동운동을 시켜 주듯이, 폐도 주기적으로 팽창시켜 유순도를 유지해주어야 한다. 이러한 목적을 위해 시행하는 운동이 공기 누적 훈련(air stacking exercise) 이다. 시행방법은 환자에게 스스로 흡입할 수 있는 최대 용량을 들이 마시게 한 후 마우스피스나 비구강 마스크를 통해 공기를 최대한 추가로 주입하는 것이다. 효율적인 기침을 하기 위해서는 충분한 공기흡입이 선행되어야 한다. 자발적으로 폐를 충분히 팽창시키지 못하더라도 이러한 치료를 통해 폐 및 흉곽의 유연성이 유지되면 자가 호흡 후 공기를 수동적으로 추가 주입시킬 수 있다. 공기를 추가로 주입하면 기침 시 폐의 반동압을 증가시킬 수 있기 때문에 보조기침을 강하게 유도할 수 있다. 또 폐의 팽창훈련으로 인한 무기폐 예방은 환기를 유지하여 원할한 산소공급 및 이산화탄소 배출을 돕는다, 이런 훈련은 폐활량이 정상 예측지의 79% 이하로 감소하기 전에 실시해 주는것이 좋다. 한번에 10회 내지 15회, 하루 2회~3회 시행. 3. 기도 분비물 제거 1) 보조 기침 기침은 감기 등에 의해 분비물이 생길 때 분비물을 외부로 배출시켜 폐렴등 합병증 예방하게 하는 우리몸의 중요한 보호기능이다. 이런 기침을 효율적으로 하기 위해서는 흡입(inspiratory), 압박(compression phase), 배출(expulsive phase)의 기침의 3단계가 정상적으로 이루어 져야 함. 폐 질환 시는 이러한 기침기능이 감소-> 기도 분비물을 제거하기 위해 기침을 보조 해주어야 함. 일반적으로 시행되고 있는 보조기침은 호기 시 복부에 압력을 가하여 최대기침유량을 증가시키는 방법. But, 폐활량이 1.5리터 이하일 때는 복부압박만으로는 충분한 강도의 기침을 유도할 수 없으므로 기침 전 공기 용량을 보충한 후 보조기침을 유도하여야 함, 2) 체위배액요법 3) 두드리기 및 진동 4) positive expiratory pressure (PEP) breathing 5) Flutter breathing(플러터), Acapella(아카펠라) 6) Mechanical insuffiation=exsufflator (MI-E) / Cough Assist 7) High-frequency chest wall oscillation 신경근육계 환자에서의 호흡기 사용 *개구리 호흡법(glossopharyngeal breathing, frog breathing)/혀인두 호흡법 : 개구리 호흡법은 혀와 인두 근육을 이용하여 공기 덩어리를 삼키듯이 폐에 누적시키는 호흡법. 얘기치 못한 호흡기 작동 장애시 필수적인 호흡법 상부경추척수손상 환자들에게 사용. *비침습적 인공 환기 : 신경근육계 환자는 호흡근의 기능이 점차적으로 약해져 궁극적으로는 인공호흡기의 도움을 받아야 생명을 유지할 수 있는 경우가 있다. 인공 호흡기 사용이 필요할 정도의 연수근 기능이 유지되면 기관절개를 시행하지 않고 비침습적으로 환기를 충분히 보조해 줄 수 있다. 비침습적 간헐적 양압 환기법(IPPV) 주로 사용. 1. 몸통 호흡기 2. 비침습적 간헐적 양압환기법(기관절개 없이 인공 호흡기 사용하는 법) [출처] 척수손상환자의 호흡재활|작성자 단비 |