HFNC: 고유량 산소요법이란? 개념/종류/기능/작용기전/효과/주의사항/간호/참고문헌

안녕하세요. 간호학도입니다.

오늘은 HFNC, 고유량 산소요법(High Flow Nasal canula, High-Flow Oxygen Therapy)에 대해 자세히 알아보려고 합니다.

 

간호학과 기본간호학 시간에 산소요법에 대해 배우면서, 간략하게 배우긴 하지만

실제 임상에서 고유량 비강캐뉼라를 마주했을 때 자세한 정보를 알지 못하는 경우가 있습니다.

 

저유량 산소요법에 대해서는 책에도 자세히 나와 있으니, 오늘은 고유량산소요법/HFNC에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

순서는 이렇습니다.

1. HFNC, 고유량산소요법의 개념

2. 종류

3. 기능 및 적응증

4. 기계 사용 방법

5. 작용기전

6. 효능 및 효과

7. 주의사항 및 간호방법

8. 참고문헌

순서입니다.

 

 

HFNC 개념

 고유량 산소요법(High-Flow Oxygen Therapy)이란, 일반 산소요법보다 높은 유량의 산소 제공이 필요한 경우 사용되는 치료방법이다. 주로 중증도 환자에게 사용되며 가온가습된 산소를 환자의 호흡양상에 크게 영향을 받지 않고, 일정한 분율(산소농도 및 속도)로 제공하여 느리고 깊은 호흡을 하는데에 도움을 준다. 고유량 산소요법의 종류로는 HFNC(고유량 비강 캐뉼라), Venturi 마스크가 해당된다.

 

 반대로 저유량 산소요법(Low-Flow Oxygen Therapy)이란, 낮은 유량으로 산소를 공급하여 환자의 호흡에 따라 산소 농도가 변동하는 방식이다. 주로 경증 환자에게 사용되며, 저유량 산소요법의 종류로는 비강 캐뉼라, 단순 산소마스크, 부분 재호흡 마스크, 비재호흡 마스크가 해당된다.

 

 

 

고유량 산소요법(HFNC)의 종류

 

1. 고유량 비강캐뉼라

⦁정의: 높은 유량의 가온, 가습된 산소를 비강을 통해 공급하는 장비이다. 일반적인 비강 캐뉼라보다 높은 유랑(최대 80L/min 이상)을 제공할 수 있다.

⦁적응증: COPD, 폐렴, 급성 호흡곤란 증후군(ARDS) 등 다양한 호흡기 질환에서 사용된다. 특히, 중증 및 급성 악화 시

 

2. Venturi 마스크

⦁정의: 특정한 농도의 산소를 제공하는 장비이다. 최대 15L/min의 유량을 제공할 수 있으며, 고유량 비강캐뉼라에 비교적 일정하지 않고, 부정확한 공급 FiO2를 보인다. 온도와 습도는 조절할 수 없다.

⦁적응증: 마취 후 회복, 저산소증 예방, 비교적 경증인 대상자에게 사용

 

 

고유량 산소요법(HFNC)의 기능 및 적응증

→ 마스크 등 장비 건강보험 적용

	HFNC (High Flow Nasal Cannula)	Venturi 마스크
유속	⦁High Flow Mode: 10-80L/min ⦁Low Flow Mode: 2-25L/min	⦁최대 15L/min
FiO2	정확하고 일정한 공급 21-100%	비교적 일정하지 않고, 부정확한 공급 24-50%
가습	가습기/가열회로 이용 ⦁점막(섬모) 기능 향상 → 분비물 제거 용이, 무기폐 예방 ⦁기도 점막 건조 방지 → 기도수축 예방, 호흡일량 감소	가습 부족 및 습기 저항력 부족
온도/습도	조절 가능(고온 가습된 산소 투여) ⦁34°C(2-25L/min) ⦁31°C, 34°C, 37°C(10-70L/min) ⦁34°C(70-80L/min)	조절 불가능* 온도, 습도 낮은 공기는 기관지 수축 유발
적응증	⦁급성 저산소성 호흡 부전 ⦁Post-extubation period ⦁preitubation ⦁응급실 사용⦁기관지내시경 및 기타 침습적 시술 ⦁완화치료(paliative care) ⦁급성 심부전 ⦁만성 기도질환 ⦁COPD	⦁COPD ⦁산소분압 낮은 대상자(60mmHg, 산소포화도 90% 미만) ⦁호흡곤란 호소 ⦁pneumonia ⦁asthma
비용	초기 비용 높음	→ 장기적 관점, 비용효과적(효능대비) 초기 비용 낮음
기타	⦁환자의 다양한 inspiratory 만족 ⦁anaotomical dead space 감소 ⦁환자의 불편감 적음 ⦁비교적 부작용이 적음 ⦁가정에서 적용 어려움 ⦁PEEP(호기말양압)	⦁장기사용에 부적합 ⦁가정용(보험적용)으로 장기적인 호흡보조가 필요한 경우 적용 용이

 

 

고유량 산소요법(HFNC) 기계 사용방법 - MC Flow

[사용전 준비]

① 챔버에 연결관 조립

② 챔버를 끝까지 밀어 넣어 고정 ③ 수액 라인을 연결하고, 멸균증류수를 점적식으로 투여 연결한다.

④ 서킷을 장비에 연결하고, 서킷에 캐뉼라를 연결 ⑤ Wall O2 라인을 연결 ⑥ 전원 코드를 연결

 

[Standby] mode: 전원 코드가 연결되면, 자동으로 LCD 스크린이 켜짐

⑦ [Preheating] mde: 전원 버튼을 2초 이상 누름

⑧ [Flow, Concentraion, Temp]: 스크린 터치 또는 노브를 돌려서 설정값을 맞춘 후, 우측상단(<) 눌러 모니터링 화면으로 돌아옴

 

[사용 가능]

⑨ [Working] mode: 설정값에 도달하면 캐뉼라를 환자 비강에 1/2만 들어가도록 헤어밴드를 조절하여 착용

 

[사용 후]

⑩ 캐뉼라를 먼저 폐기

⑪ [Drying] mode : 전원 버튼을 2초 이상 누르고, 최소 20분 Drying을 진행

 

⑫ [전원종료]

: 전원 버튼을 다시 2초 이상 누르기[Standby mode]로 돌려줌 : 전원 코드를 분리하여 종료 : 서킷, 챔버, WFI를 폐기

 

 

 

고유량 산소요법(HFNC) 작용기전

 

 산소를 가온(31~37°C), 가습(절대습도:44 mg/L) 하여 Fio₂ 0.21~1.0, flow rate 10~80L/min으로 투여할 수 있다. 강한 O₂ flow로 Dead space를 감소시켜, CO₂의 재흡입을 감소시킨다.

 

① 정상적인 비강 내 공기 상태와 유사하게 습도 100%, 체온과 유사한 공기를 주입함으로써 빠른 속도의 공기를 공급한다.

특히나 비강에 장착한다는 점에서 비교해 볼 수 있는 Nasal Cather는 High flow rate로 산소를 공급할 경우 환자에게 불편감을 유발하며, 비강 점막의 염증과 손상을 유발하므로 낮은 속도로 주입할 수 밖에 없다. 하지만 HFNC의 경우 온도와 습도가 생리학적 상태와 유사하기 때문에 High flow rate의 산소를 환자에게 공급할 수 있게 된다.

이외에도 따듯하고 습한 공기는 기도의 염증과 debris를 감소시키며 점막 섬모 기능을 향상시키고, 공기를 따뜻하게 하거나 습하게 만들기 위해 필요한 체내 에너지를 절감시킨다.

 

② HFNC는 비인두 사강 내의 공기를 제거한다.

호기 때 내뱉은 CO2가 풍부한 공기는 완벽하게 밖으로 배출되지 않고 상기도에 남아있으며, 다음 호흡 때 이 사강에 남아있는 공기를 배호흡 하게 된다. HFNC는 강한 flow로 사강 내의 CO2가 풍부한 공기를 산소가 풍부한 공기로 채워 줌으로써 CO2 재호흡은 감소하고, 폐포에 전달되는 산소량이 증가하면서 폐포 환가량이 증가한다.

 

③ HFNC의 빠른 flow는 환자의 최대 흡기 속도 이상의 속도로 산소를 공급함으로써 Fio2를 원하는 농도로 설정할 수 있다. 벽산소를 통해 원내에서 일반적으로 사용하는 Low flow rate 산소 공급 장치는 각 호흡마다 장비가 제공하는 산소와 실내 공기가 다양한 비율로 혼합되어 Fio2가 변동되지만, HFNC는 최대 흡기속도 이상으로 산소를 빠르게 공급함으로써 환자의 호흡 양상 변화와 무관하게 정확하고 일정한 Fio2를 제공할 수 있다.

 

④ HFNC는 PEEP을 형성한다.

PEEP은 호기 말 양압으로 강한 속도로 공기를 주입하면 폐포 환기를 돕고 호흡을 편안하게 해준다.

 

고유량 산소요법(HFNC) 효능 및 효과

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⦁산소 공급 최적화:

높은 유량의 산소를 정확하고 지속적으로 공급하여, 환자의 산소 포화도 상태를 개선하고 저산소증을 예방한다.

 

⦁가온 및 가습:

가온/가습된 산소를 제공하여 기도의 점막 손상을 최소화한다. 예로 COPD 대상자의 기도는 염증이 지속된 상태인데, 가습된 산소는 기도 자극을 줄이고 호흡을 더욱 편안하게 유지시켜준다.

 

⦁PEEP효과(호흡기 저항 감소):

기도 내 압력을 증가시켜, 기도의 저항을 줄이는 효과가 있다. High Flow로 인하여 소량의 PEEP(Positive end expiratory pressure, 호기말 양압)효과가 발생한다. PEEP이란 호기말에 대기압보다 높은 압력을 제공하여, 폐포의 반복적인 허탈을 방지하여 무기폐를 예방하고 이로 인한 폐손상을 예방한다.

 

⦁호흡 패턴 개선:

HFNC는 환자의 호흡 패턴에 맞춰 유량을 조절할 수 있어, 환자가 더 깊고 느린 호흡을 하도록 유도한다. 이를 통해 호흡의 효율성을 높인다.

 

 

고유량 산소요법(HFNC) 주의사항 및 간호

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⦁고농도 산소 사용 시 화기 주의

→ 대상자, 보호자에게 화재 가능성 설명 및 금연 교육 ⦁코/목 건조 및 자극

→ 가습온도를 높여 자극을 최소화

→ 주기적으로 비강의 점막 상태 확인

 

⦁High flow interface가 닿는 뺨, 코 밑, 끈이 닿는 귀 뒷부분에 압력 가해져 염증 등 피부손상 유발 → duty별 High flow interface 닿는 부위 피부문제 발생여부 확인 → 예방적으로 드레싱 폼, 듀오덤 적용

 

⦁기계 내부 세균성장으로 인한 감염의 위험 → 사용 후에는 반드시 소독해서 보관

→ circuit는 1~2주마다 1회 교환 ⦁Tube 내 물 고임, 흡인 위험

→ 주기적으로 Tube 안을 확인하며 비우기, 물이 고이지 않도록 유지

 

 

참고문헌

- Kim HJ, Lee DW, Lee JW, et al. Factors about Failure after High Flow Oxygen through Nasal Cannula Therapy in Hypoxic Respiratory Failure Patients at Emergency Department Presentation. Journal of The Korean Society of Emergency Medicine 2016;27(6):580–5.

- 김선형 신윤미. "고유량 비강 케뉼라 산소치료와 비침습적 양압 환기법의 비교" 忠北醫大學術誌 29.1 (2019).

- 한국보건의료연구원. “호흡 및 중환자 치료. 고유량비강캐뉼라(HFNC, High Flow Nasal Cannula) 권고문. (2022). https://www.neca.re.kr/lay1/bbs/S1T11C174/F/58/view.do?article_seq=9064&cpage=1&rows=10000&condition=&keyword=&show=&cat=

- ㈜메디코어, https://www.medicorekorea.com/MC-FLOW

- 서울아산병원-산소요법 , https://www.amc.seoul.kr/asan/healthinfo/management/managementDetail.do?managementId=306

- 서울대학교 의학 정보,

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=926984&cid=51007&categoryId=51007

만성 폐쇄성 폐질환

- 장윤덕, 정웅빈, 지재구, 김성주. (2023). 응급실 급성 호흡곤란 환자를 대상으로 한 비강 캐뉼라와 비재호흡 마스크를 동시에 적용한 산소 제공 요법의 효과. 한국산학기술학회 논문지, 24(4), 234-241, 10.5762/KAIS.2023.24.4.234

- SMART 응급 진료 설명서 1, https://metamedic.co.kr/content/63a3a531e701e0474e199ea5#__toc_6