Nitric Oxide(NO) Inhalation Therapy

1. Nitric Oxide(NO) Inhalation Therapy 2008. 2. 29. RN. 이은옥

2. 3 3 NO의 효과, 대사, 화학작용 1 3 NO의 용량 2 NO의 잠재적 부작용 INOSYS 사용법 4 Contents

3. 들어가기… • NO는 대기중에 존재한다? 보통 대기중 9ppm 정도의 NO 가스에 노출되며 이 농도는 대기오염이나 흡연상태에서 600~1000ppm까지 증가된다. • NO는 체내에 존재한다? 정상적인 호기중에는 체내에서 생성된 50ppm의 NO가스가 배출된다.

4. NO의 효과 • 흡입용 NO가스는 선택적으로 폐혈관 이완을 일으키며, NO흡입법은 폐혈류를 증가시키고 산소요구를 감소시켜 가스교환을 증가시킨다. • NO를 흡입하면 환기된 폐부위의 국소적 혈관이완으로 폐조직내 shunt가 감소되며 동맥내 산소화가 증가된다. • 폐혈관이완이 증진되면 흡입된 NO 80~90%가 혈관평활근으로 확산되고 혈관내 헤모글로빈과 결합하며 내인성 NO와 마찬가지로 수초내 비활성화된다. 곧 비활성화되기 때문에 심각한 전신혈관이완은 일어나지 않는다. • NO를 흡입하면 전신혈관이완 작용 없이 폐동맥 고혈압이 감소되고 동맥내 산소화가 증진된다.

5. NO의 효과 A : 정상과 무기폐(허탈된) 폐포에서 혈관이 수축된 무식적 그림 B : Nitroprusside(NTP)는 비선택적으로 모든 폐동맥을 확장시켜 ventilation-perfusion(V/Q) mismatching을 악화시킨다. C : Inhaled nitric oxide(NO)는 환기가 되는 폐포들의 혈관만 확장시켜 결과적으로 V/Q matching을 개선시킨다.

6. NO의 대사 • NO가 혈관내로 확산되면 산소보다 Hemoglobin과의 친화력이 3000배가 높기 때문에 빠르게 Hemoglobin과 결합하여 불활성화된다. • Hemoglobin과 결합한 NO는 Nitrosyl-Hb으로 전환되며 그 후 Methemoglobin을 형성한다. • Methemoglobin은 erythrocyte에 존재하는 methemoglobin reductase에 의해 nitrates나 Nitrites로 전환된다. 이것은 결국 urine으로 배설된다.

7. NO의 화학작용 • NO는 무색, 무취, 불연소성, 독성을 지닌 기체이다. • 열역학적으로 불안정하며 물에 용해가 잘 된다. ① 2NO + O2 → 2NO2 공기 중에서 NO는 산소와 빠르게 결합하여 NO2 를 형성한다. NO2의 형성은 NO의 농도, 온도, 압력차에 의해 다르다. NO2는 갈색 기체로 조직에 해를 가한다. ② NO2 + H2O → H2NO3 NO2는 물과 결합하여 질산을 형성하는데 질산은 다른 물질을 부식시킨다.

8. NO gas dosage • 전신 혈관 저항 감소 : 5~80ppm • 폐혈관 저항 감소 : 10~20ppm • 산소화 증진을 위해 18~100ppm까지 다양한 용량을 사용한다. • 보통 20ppm부터 시작하고 산소화가 증진되면 효과적인 최소한의 농도로 줄인다. • 2~18ppm정도의 NO가스를 흡입시키면 FaO2/FiO2 비율이 40~70% 증가되고 shunt 비율이 10~18% 감소된다. • 인공호흡기를 가지고 있는 환자에서는 NO 가스 흡입법은 2개월까지 유효하다.

9. NO 가스 흡입의 잠재적 부작용 • Methemoglobinemia - NO는 hemoglobin과 결합하여 불활성화 된다. - 정상적으로 총 hemoglobin의 1~2%가 methemoglobin이다. - NO를 흡입하는 경우 대부분 소량을 흡입하므로 methemoglobin으로 인한 문제는 없다. - 만약 methemoglobin 농도가 증가하면 산소 해리곡선이 좌로 이동하여 저산소혈증이 발생한다. - 사용 전과 후 1시간, 6시간에 혈중 methemoglobin 농도를 측정한다. 그 후로는 매일 하루 한번씩 측정한다. - 30% 이상시 1% methylene blue를 1~2mg/kg를 IVS, (총 7mg/kg가지 줌)

10. NO 가스 흡입의 잠재적 부작용 • NO2로 인한 영향 - NO2는 기도의반응을 증가시키며 폐포막 투과성을 변화시키고 폐실질 조직의 손상을 가져온다. - NO2 2~5ppm에서 단지 4시간 내에 폐실질 조직이 손상된다. - 폐조직에 수분이 있는 경우 NO2는 질산으로 되는데, 폐 상피세포에서 이를 불가역적으로 흡수하여 NO2가 장기간 폐조직에 남아있게 된다.

11. NO 가스 흡입의 잠재적 부작용 • Preoxynitrite - NO는 과산화 자유기와 쉽게 결합하여 독성인 preoxynitrite 음이온을 형성하는데, 이 물질은 점진적으로 폐의 상피세포와 폐조직 계면활성제를 손상시킨다. - Preoxynitrite와 관련된 조직손상은 ARDS의 병태생리와 유사하게 문제를 발생시킨다. 그러나 그 기전은 잘 알려져 있지 않다.

12. NO 가스 흡입의 잠재적 부작용 • 혈소판 기능 부전 - 혈소판 응집을 방해하나 기전은 잘 알려져 있지 않다. - ARDS에서 NO 흡입 동안 혈소판 기능 부전은 3ppm에서 가장 컸으나 bleeding time에는 영향을 미치지 않았다.

13. NO 가스 흡입의 잠재적 부작용 • 좌심실 충만압 증가 - 좌심실 기능저하 환자를 고농도(40~80ppm)의 NO가스를 흡입시켰을 때 PCWP가 증가되고 폐동맥 저항이 감소된다. 이 결과 우심실의 후부하가 감소되면서 우심실 박출량이 증가되고 좌심실 충만이 증가, 폐부종이 초래되기도 한다. - NO 가스 농도가 20ppm 이나 그 이하인 경우에는 좌심실 충만압에 거의 영향을 주지 않는다. 그러나 이미 좌심실 부전이 있는 경우는 NO 흡입은 도움이 되지 않는다.

14. NO 가스 흡입의 잠재적 부작용 • Rebound Hypoxemia & Pulmonary Hypertension - 반동성 폐고혈압은 장기간의 NO 흡입을 갑자기 중단하는 경우 발생한다. 그 결과 치명적인 폐고혈압을 유발할 수 있다. - 기전은 완전히 모르며 조금씩 weaning하는 것이 좋다.