1. 연구의 필요성

기관 내 삽관은 전신마취 수술환자, 기계호흡 환자, 자발호흡이 불가능한 응급환자에게 기도확보를 위해 널리 사용되는 방법으로, 흡입마취제와 산소를 공급하기 위한 관을 기관에 삽입하는 것이다[1]. 이러한 기관 내 삽관은 기관 내벽의 허혈성 손상, 심혈관계 변화, 인후통 및 쉰목소리와 같은 부작용을 초래할 수 있다[1, 2, 3, 4, 5, 6]. 특히 기관내 삽관에 의한 인후통은 전신마취 후 20~74%에서 발생할 정도로 흔한 부작용 중의 하나이며, 환자에게 불쾌하고 고통스러운 경험으로[7], 수술 후 수 일 동안 지속되기도 한다[3]. 또한 쉰목소리와 같은 목소리의 변화도 40~50%정도의 발생률을 보일 정도로 수술 후 환자가 흔히 호소하는 불편함 중 하나이다[8, 9, 10]. 이러한 인후통과 쉰목소리는 특히 성대부종이나 후두부위의 기계적 손상 및 기관 내높은 기낭압이 직접적인 원인으로 알려져 있다[4, 10].

기관내관을 기관(trachea)에 고정시키기 위해서는 3~5 mL의 공기나 생리식염수를 기낭에 주입하여 기낭을 팽창시키게 되는데, 이는 기도로부터 흡입마취제와 산소(O₂)의 누출을 방지하고 위 내용물의 흡인을 억제하는 기능을 한다[5]. 기관내관의 적정 기낭압은 성인의 경우 22~35 cmH₂O정도인데, 과도한 압력이 2시간 이상 지속될 경우 기관내부 점막에 직접적인 손상을 줄 수 있으며[11], 30 cmH₂O 이상의 기낭압은 기관 점막의 혈류를 차단하여 국소적 허혈, 점막 손상 및 부종을 초래하고 인후통, 쉰목소리 및 연하장애를 유발한다[3, 12, 13, 14]. 하지만 수술 중 기낭압을 20~22 cmH₂O정도로 조정할 경우 수술 후 인후통이 더 감소하는 것으로 보고되고 있다[5, 15].

수술 중 기낭압 측정에 관한 연구에 따르면, 기관 내 삽관 후 초기 기낭압을 조정해 둔 후 별도의 추가 조정을 하지 않을 경우 시간이 지남에 따라 기낭압이 증가되어[1, 6], 발관하기까지 30분마다 5 cmH₂O정도 꾸준히 상승한다[5]. 이는 기관 삽관 환자의 기낭압을 조정하지 않을 경우 기낭압에 변화가 있으므로 일정한 간격을 두고 조정할 필요가 있음을 의미한다.

한편 전신마취 방법 중 흡입마취의 보조제로 사용하는 마취가스에는 아산화질소(N₂O)와 공기(Air)가 있는데, 아산화질소는 혈역학적인 영향이 적고 진통작용이 있어 다른 흡입마취제와 함께 사용할 경우 마취 유도를 빠르게 할 뿐 아니라 다른 흡입마취제의 사용량을 줄일 수 있어 널리 사용되고 있다[16]. 그러나 아산화질소는 장관, 흉강 및 중이로 확산되어 장관, 흉강 및 중이의 팽창을 초래[17]할 뿐만 아니라, 기관내관의 기낭으로도 확산된다. 이때 아산화질소가 기낭 내부로 유입되는 속도가 외부로 유출되는 속도보다 빨라 기낭이 지속적으로 팽창하면서 기낭내 압력이 증가하며[18], 이로 인해 기관 조직이 손상되어 수술 후 기침, 인후통, 쉰목소리 등의 증상이 유발된다[12]. 그럼에도 불구하고 아산화질소는 수술 후 회복이 빠르다는 장점이 있어 공기와 마찬가지로 흡입마취 시 자유로이 사용되고 있다[6]. 한편 공기의 경우 아산화질소에 비해 장관, 흉강의 팽창이 적어 중등도 이상의 시간을 필요로 하는 개복수술의 경우 아산화질소 대신 사용을 추천하고 있다[19]. 또한 공기는 수술 중 시간 경과에 따라 기관내관의 기낭압 변화 및 증가가 적으며, 인후통과 쉰목소리의 발생 또한 적게 일으키는 것으로[20] 알려져 있다.

이상의 선행연구를 종합해 보면, 기관내관의 기낭압은 압력의 크기, 조정 간격 및 흡입마취가스에 따라 차이가 있는 것을 알 수 있으며, 이에 따라 수술 후 인후통 및 쉰목소리와 같은 부작용 발생에도 영향을 미칠 것으로 생각한다. 그러나 지금까지 기낭압 조정의 기준이 되는 압력 및 간격에 관한 연구를 살펴보면 아산화질소의 경우 10분 간격으로 기낭압을 20~22 cmH₂O 조정하거나 조정하지 않은 경우[1, 5], 조정없이 10분 간격으로 변화 정도를 측정한 경우[15], 30분 간격으로 측정만 경우[6, 21], 기낭압을 35 cmH₂O로 설정하고 변화 정도를 측정한 경우[20], 기낭압을 17 cmH₂O로 설정하고 변화 혹은 조정 간격을 명기하지 않은 경우[4] 등으로 다양하였다. 또한 본 연구가 수행된 종합병원의 경우 아산화질소를 사용한 마취 시 기낭압을 대략 30분 간격으로 조정하고, 공기를 사용할 경우에는 조정하지 않고 있다. 전신마취 시 기관 삽관 환자가 호소하는 인후통과 쉰목소리의 경우 다른 통증이나 불편감과 비교하여 간호사들이 간과할 수 있는 문제이다. 그러나 간호사는 항상 환자의 안위(comfort)에 관심을 가지고 관련 증상을 사정하여 이를 완화하기 위한 중재를 수행해야 한다. 따라서 기관 삽관 환자의 기낭압 조정에 관한 실무의 근거나 지침을 더 명확하게 제시하고, 이와 관련한 부작용의 정도 및 발현 시기를 비교하여 실무지침 및 간호의 근거자료를 제공해 야 할 것이다.

이에 본 연구는 수술 시 흡입마취가스로 아산화질소와 공기를 사용하는 기관 삽관 환자를 대상으로, 아산화질소 사용군은 초기에 설정한 기낭압을 30분 간격 및 10분 간격으로 조정하고 유지하며, 공기 사용군은 기낭압을 조정하지 않은 상태로 수술 후 시간이 경과함에 따라 인후통과 쉰목소리 변화 정도를 비교하였다. 특히 기관삽관과 관련한 인후통과 쉰목소리가 전신마취 후 24시간을 기점으로 감소된다는 체계적 문헌고찰연구[2]를 토대로 수술 후 24시간까지의 인후통과 쉰목소리를 확인하였다. 또한 기낭압을 조정하지 않는 공기 사용군의 경우 기낭압의 변화 여부를 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 기관 삽관 환자의 기낭압 조정에 관한 간호 실무의 근거를 제공하고, 이와 관련한 인후통과 쉰목소리에 대한 효과적인 중재를 마련하는데 기여하고자 하였다.

2. 연구가설

본 연구의 목적을 바탕으로 설정된 가설은 다음과 같다.

1) 제 1가설: 수술 중 흡입마취가스로 아산화질소를 사용하고 기낭압을 22 cmH₂O로 30분마다 조정 및 유지한 군(이하 대조군)과 10분마다 조정 및 유지한 군(이하 실험군 1), 수술 중 흡입마취가스로 공기를 사용하고 기낭압을 조정하지 않은 군(이하 실험군 2)간의 수술 후 1시간, 6시간, 24시간의 인후통 정도에 차이가 있을 것이다.

2) 제 2가설: 대조군, 실험군1, 실험군2 간의 수술 후 1시간, 6시간, 24시간의 쉰목소리 정도에 차이가 있을 것이다.

3) 제 3가설: 실험군2는 마취시간 경과에 따라 기낭압의 변화정도에 차이가 있을 것이다.

1. 연구 설계

본 연구는 흡입마취가스로 아산화질소와 공기를 사용한 전신마취 환자를 대상으로 기관 삽관 후 수술 중 기낭압의 변화를 살펴보고, 기낭압을 30분마다 조정한 군과 10분마다 조정한 군, 조정하지 않은 군 간의 수술 후 인후통과 쉰목소리 정도를 비교하기 위한 비동등성 대조군 전후설계이다.

2. 연구 대상

대상자는 J시 소재 900병상 이상의 상급종합병원인 G대학교병원 비뇨기과, 산부인과, 정형외과 환자 중 전신마취 하에서 수술을 받는 환자로 실험군 56명, 대조군 28명이었다.

연구표본의 크기는 G*Power 3.1.5 프로그램으로 산출하였다. 본 연구와 유사한 선행연구[1, 9]에서 효과크기는 .25~.48 정도였으므로 본 연구에서는 Cohen [22]의 기준을 참조하여 중간효과크기(f)=.25, 유의수준(α)=.05로 하였다. 실험의 결과가 실제 차이가 있음에도 이를 기각할 수 있는 제 2종 오류의 가능성을 줄이기 위해 검정력(1-β)은 .95로 높게 설정하였다. 반복측정 시의 상관계수를 .3으로 하여 3회 반복측정 할 경우 분산분석의 상호작용 효과에 적합한 대상자 수는 집단별로 각각 24명이었다. 본 연구에서는 탈락률 15%를 고려하여 실험군 56명, 대조군 28명을 임의 표출하여 총 84명이 연구에 참여하였으며 조사 기간 동안 탈락한 대상자는 없었다.

구체적인 대상자 선정기준은 만 18세 이상 65세 미만으로 미국 마취과학회 신체상태 분류(American Society of Anesthesiologists[ASA]) Class Ⅰ, II에 속하며, 전신마취 하에 정규수술을 받은 자, 마취 전 인후통과 쉰목소리가 없는 자, 기관 내 삽관 시도횟수가 2회 이하인 자, 수술시간이 2~4시간 이내인 자였다. 마취 전 성대마비나 상기도 감염 증상이 있는 자, 정맥마취로 전신마취 수술을 받은 자, 응급수술이나 복위 자세로 수술을 받은 자는 제외하였다.

3. 연구도구

4. 연구진행절차

5. 자료 분석방법

자료는 SPSS WIN 23.0 program을 이용하여 분석하였다. 실험군과 대조군의 일반적 특성, 임상적 특성은 실수와 백분율, 평균과 표 준편차로 제시하였으며, 동질성은 일원분산분석(One-way ANOVA), 카이제곱분석(χ²-test), Fisher's exact test로 확인하였다. 수술 후 1시간, 6시간, 24시간 인후통과 쉰목소리는 Shapiro-Wilk test로 정규성 검정을 하여 비모수 검정 방법으로, 반복측정분산분석은 Friedman test를, 일원분산분석은 Kruskal-Wallis test를 이용하여 분석하였다. 실험군2의 기낭압 변화는 Friedman t est와 Kolmogorov-Smirnov test로 분석하였다.

6. 윤리적 고려

본 연구의 내용과 방법에 대하여 2017년 8월 연구자가 소속된 기관의 생명윤리위원회(Institutional Review Board)의 승인(IRB No:2017-06-023-002)을 받았으며, 대상자가 속한 진료과 교수에게 자료수집에 대한 허락을 받았다. 이후 실험처치 전에 연구자가 대상자에게 연구의 목적과 방법, 진행절차, 참여자의 익명성과 비밀보장 및 수집한 정보는 연구목적으로만 사용할 것임을 설명하고, 참여에 동의한 자에 한하여 서면 동의서를 받았다. 대상자에게 언제든지 연구 참여를 중단할 수 있음과 연구도중 의문이 있을 때 연구자와 연락할 수 있는 방법에 대하여도 설명하고 실험 종료 후 소정의 답례품을 제공하였다.

1. 대상자의 특성에 대한 동질성 검증

대조군과 실험군1, 실험군2의 일반적 특성과 임상적 특성은 유의한 차이를 보이지 않아 세 군의 동질성은 확보되었다(Table 1).

Table 1
General and Clinical Characteristics and Homogeneity Test (N=84)

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2. 가설검증

1) 수술 후 인후통

수술 중 흡입마취가스 종류별 기낭압 조정정도에 따라 수술 후 인후통의 정도를 시점별로 집단 간 차이를 살펴본 결과, 수술 1시간 후(p<.001), 6시간 후(p=.001), 24시간 후(p<.001) 모두에서 대조군이 실험군1과 실험군2보다 인후통 정도가 심한 것으로 나타났다.

대조군(p<.001)과 실험군1(p<.001) 및 실험군2(p<.001) 모두 시간이 경과함에 따라 인후통이 유의하게 감소하였다. 특히 수술 후 1시간 후부터 6시간까지 인후통이 유의하게 감소하였다(p=.001). 따라서, ‘대조군과 실험군1, 실험군2 간의 수술 후 1시간, 6시간, 24시간에 인후통의 정도에 차이가 있을 것이다’라는 제 1가설은 지지되었다(Table 2, Figure 1A).

Figure 1
(A) Mean scores of sore throat by group over time. (B) Mean scores of hoarseness by group over time.

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Table 2
Differences in Sore Throat by Group over Time (N=84)

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2) 수술 후 쉰목소리

수술 중 마취가스 종류별 기낭압 조정정도에 따라 수술 후 쉰목소리 정도를 시점별로 집단 간 차이를 살펴본 결과, 쉰목소리의 정도는 수술 1시간 후에 대조군과 실험군2가 실험군1보다(p<.001), 수술 6시간 후에는 대조군이 실험군1보다(p=.009), 수술 24시간 후에는 대조군이 실험군1과 실험군2보다(p<.001) 심한 것으로 나타났다.

대조군(p<.001)과 실험군1(p<.001) 및 실험군 2(p<.001) 모두 시간이 경과함에 따라 쉰목소리 정도가 호전되었다.

또한 수술 후 6시간부터 24시간까지 쉰목소리 정도가 유의하게 감소하였다(p=.030). 따라서, ‘대조군, 실험군1, 실험군2 간의 수술 후 1시간, 6시간, 24시간의 쉰목소리의 정도에 차이가 있을 것이다’라는 제 2가설은 지지되었다(Table 3, Figure 1B).

Table 3
Differences in Hoarseness by Group over Time (N=84)

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3) 수술 중 기낭압을 조정하지 않은 공기 사용군의 시간경과에 따른 기낭압의 변화

마취 후 2시간까지 실험군2의 기낭압 변화는 시간이 경과함에 따라 유의한 차이가 있었으므로(p=.015) 제 3가설은 지지되었다(Table 4).

Table 4
Changes in Cuff Pressure over Time with Non-adjusted Cuff Pressure using Air (N=28)

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