진료케이스

[임상특강] 로얄동물메디컬센터-내과② 고압산소 치료란 무엇인가

최근 인의와 수의에서 핫이슈로 제시되고 있는 고압산소 치료에 관하여 소개하고자 합니다.
이번 호에서는 ‘고압산소 치료(hyperbaric oxygen therapy_HBOT)란 무엇인가’라는 주제로 첫 번째 이야기를 할 예정이고, 다음 호에 ‘고압산소 치료의 적용 및 효과’라는 주제로 두 번째 이야기를 풀도록 하겠습니다. 

중증 외상 환자를 비롯해 난치성 환자들의 집중적인 치료를 하는 본원 중환자실에서는 하루에도 수많은 환자들과 의료진이 삶과 죽음의 경계에서 사투를 벌이고 있습니다.

2013년부터 2017년까지 4년 동안 본원에서 수많은 중환자들을 치료해 오면서 전신적인 염증 증후군(systemic inflammatory response syndrome)으로 진행되는 환자들의 경우에 통계학적인 예후가 극히 불량한 것을 볼 수 있었습니다.

여러 가지 장비와 좋은 약물, 집중적인 모니터링을 통해서 생존율을 높이고자 노력했음에도 불구하고 심각한 상태로 내원하는 중증 외상환자 또는 전신적인 염증 증후군으로 진행된 환자들의 경우에 시간을 기다려주지 않고 하늘나라로 가는 환자들이 많았기 때문에 항상 아쉬웠습니다.

이러한 환자들을 위한 고압산소 챔버의 필요성을 지속적으로 제안하였으며, 본원은 도입을 고민한 끝에 난치성 질환 환자들의 치료에 도움을 줄 수 있는 고압산소 챔버를 작년 말에 설치하여 현재 다양한 환자들의 치료에 도움을 주고 있기에 소개하고자 합니다.

고압산소 치료의 역사
고압산소 치료는 인의에서 1895년부터 일산화탄소 중독과 관련하여 연구되기 시작하였으며, 1930년대 처음 인의 임상에 적용하기 시작하였습니다. 이후 미국 해군에서 잠수부들의 감압병치료에 효과가 있음을 확인하였습니다.

이후 다양한 질병(종양, 뇌질환, 화상, 외상 등)에 효과가 있음을 확인하면서 꾸준히 발전해오고 있으며, 치료 영역을 넓혀가고 있습니다. 현재 국내에서도 화상 전문병원에서 고압산소 치료를 적극적으로 적용하기 위해서 노력하고 있으며, 각종 질환에 다양하게 적용하고 있습니다.

수의에서는 인의를 바탕으로 1990년에 외상성 뇌손상 환자를 치료하면서 적용하기 시작하였으며, 2006년에는 Veterinary Hyperbaric Medicine Society를 설립하여 전문가 양성과 장비의 발전, 지식 공유를 하고 있습니다.

고압산소 치료의 원리
고압산소 치료의 근본적인 치료 매커니즘은 혈장과 조직 내 많은 양의 산소를 공급해주는 역할과 gas bubble(air embolus)을 감소시키는 역할을 해주는 것입니다.

대기압은 해수면 기준 1기압을 뜻하는데, 고압산소요법은 이보다 높은 기압을 인공적으로 만들고, 고농도의 산소를 흡입하게 하는 치료 요법입니다.

치료의 기대 효과는 일상적인 혈액 속의 산소 농도보다 훨씬 높은 산소가 혈액에 녹아들어 조직과 장기로 많은 산소를 운반하게 하는 것입니다.

돌턴의 부분 압력의 법칙과 보일의 법칙에 근거하여, 흡입 산소 분압이 높아지면 alveolar partial pressure가 증가하고, pulmonary caillaries로 많은 양의 산소가 전달될 수 있습니다(Figure 1. Dalton’s law, Boyle’s law).

높은 혈관 내 산소 용해도는 인접한 모세혈관으로 산소를 확산시킬 수 있도록 해줍니다(Fiugre 2. Henry’s law).

높은 분압의 혈관 내 산소는 혈류를 통해서 capillary endothelium으로 이동하여 the interstitial space, 그리고 궁극적으로 intracellular compartment로의 산소 이동을 용이하게 해줍니다(Figure 3. Graham’s law).