만성 폐쇄성 폐질환
정의
1. COPD는 유해한 입자나 가스의 흡입에 의해 발생한 폐의 비정상적인 염증반응과 이에 동반되는 비가역적이며 점차 진행하는 기류제한을 보이는 질환
2. 만성 기관지염 : 과도한 기관기관지(tracheobroncheal)의 점액 형성으로 가래기침이 1년에 적어도 3개월 이상 연속적으로 2년 이상 지속되는 상태
3. 폐기종 : 말단 세기관지(terminal bronchiole)의 하부에 폐포벽 격막의 파괴를 동반하는 영구적인 기도확장
4. 소기도 질환 : 작은 세기관지가 좁아져 있다.
위험요인
1. 흡연
a. 폐기능에 대한 흡연의 영향 → 흡연의 강도, 성장기에 흡연에 노출된 시기, 그리고 기존의 폐기능에 의한다.
b. COPD에 의한 사망은 FEV1의 감소와 밀접한 연관
2. 공기 오염
3. 직업(예를 들어, 플라스틱 공장의 인부)
4. 감염 : 특히, rhinovirus
5. 유전적 소인 : α1-antitrypsin의 결핍 → 폐기종 유발
병태생리
1. COPD는 호산구가 증가하는 기관지 천식과는 달리 호중구, 폐포대식세포, T임파구등에 의해 유발되는 염증성 기도 질환
2. 호중구는 활성화되어 neutrophil elastase, cathepsin G, proteinase-3 등의 protease를 분비하여 폐실질의 파괴와 만성적인 점액과분비를 야기
3. 폐포대식세포는 염증을 조절하는 역할을 하며 TNF-α, IL-8, LTB4 등을 분비하여 호중구성 염증을 유발
4. CD8(+) T 임파구의 경우 perforin, granzyme-B, TNF-α 등을 분비하여 apoptosis를 유발
5. 기류제한의 기전
a. 기전은 소기도의 섬유화 및 협착에 의한 기도폐쇄이며 이는 주로 직경 2mm이하의 작은 기관지에서 발생
b. 폐실질의 파괴로 소기도의 내경을 정상으로 유지할 수 없으며 또한 폐의 elastic recoil의 감소로 호기시 폐포내 양압이 감소하여 기류제한을 야기
임상 양상
1. 병력
a. COPD의 가장 흔한 3가지 증상은 기침, 가래, 그리고 운동성 호흡곤란
b. 많은 환자들이 병원을 찾기 수 개월 또는 수 년전부터 이러한 증상이 있다.
c. COPD가 환자들은 특히 어깨 위로 하는 팔의 작업을 수행하기가 힘든 반면, 팔을 지탱해주는 작업은 상대적으로 수월해 한다(예, 쇼핑카트 밀기)
d. COPD가 진행됨에 따라 주요 증상은 운동성 호흡곤란이고 가장 말기에 이르면 일상적인 단순 활동에도 숨을 쉬지 못한다.
2. 이학적 소견
a. COPD 초기에는 대개 이학적 소견은 정상
b. 진행된 경우에는 호기 시간이 길고 호기성 천명음이 들린다.
c. 과팽창의 징후 : barrel chest 및 타진상 폐용적의 확장
d. 심한 기도폐쇄가 있는 경우 부호흡근을 사용하게 되고 특징적인 삼각대 자세(반듯이 앉지 못하고 무릎위에 한손을 올려 받치는 자세)
e. 입술과 손톱 등에서 청색증이 관찰 될 수 있다.
3. 검사 소견
a. 폐기능 검사
- FEV1과 FEV1/FVC의 감소
- 질병이 악화되는 경우 폐용적 증가 → total lung capacity, functional residual capacity, 그리고 residual volume 증가
- 페기종 환자들에서는 diffusing capacity 감소 → 폐실질의 파괴를 반영
b. 동맥혈 가스분석과 oximetry
- 저산소혈증을 증명
- 동맥혈 가스분석은 동맥혈 PCO2 와 pH를 측정함으로써 폐포 환기와 산-염기 상태에 대한 추가적 정보를 제공
c. 영상 검사
- COPD의 형태를 분류하는데 도움(폐기종 또는 만성 기관지염)
- 흉부 CT : 폐기종을 확진
d. 혈청 α1-antitrypsin(AT) 측정 : α1-AT 결핍을 진단
4. 폐기종의 증상
a. 오랫동안 가래기침은 거의 없으면서 운동성 호흡곤란
b. 마른 체구
c. 부호흡근을 사용하면서 호흡
d. 빈호흡이 있고 호기시 입술을 오므리면서 상대적으로 길게 한다.
e. 앉을 때 상체를 앞으로 숙이고 팔을 펴서 버팀목으로 한다.
f. 진찰소견
- 호기 동안 경정맥이 팽창하고 흡기시 잠깐 허탈
- 흡기시마다 하부늑간이 쑥 들어가고 흉벽의 측면하부를 만져 보면 안으로 들어가는 것을 느낄 수 있다.
- 타진시 공명과도
- 청진시 호흡음이 감소되어 있고 호기말에 희미한 high-pitched rhonchi
5. 만성 기관지염의 증상
a. 수년간 가래기침의 병력
b. 초기에는 겨울에만 가래기침의 증상이 나타난다.
c. 수년이 지나면 연중내내 기침이 발생하고 화농성 가래의 재발이 잦아진다.
d. 흔히 체중이 많이 나가고 청색증이 있다.
e. 진찰소견
- 청진시 거친 수포음과 천명이 위치에 따라 변한다.
- 흉골 좌하연을 따라 지속적인 heave → 우심실 비대를 암시
- 우심부전이 있는 경우 흡기시 더욱 증강되는 확장기 gallop과 범수축기 잡음이 들린다.
폐기종과 만성 기관지염의 비교
진단
1. 기침, 객담, 호흡곤란 등의 증상과 위험인자에 현재 노출되고 있거나 노출된 과거력이 있는 모든 사람에서 의심
2. Spirometry
a. 기관지 확장제 투여후 FEV1/FVC < 0.7 인 경우 비가역적인 기류제한이 있다고 말할 수 있다.
b. Bronchodilator Reversibility Testing
3. COPD의 중등도 분류
a. 주로 폐활량 검사에 의한 기류제한의 정도에 따라 분류
b. 편의성을 위해 FEV1이 80% 미만시 비정상으로 분류
c. 모든 FEV1 측정치는 기관지 확장제 투여후 값을 측정
GOLD criteria for COPD Severity
치료
1. 금연
2. 직업을 바꾸거나, 공해물질에의 노출을 감소
3. 적절한 운동과 균형 있는 영양 섭취
4. 항생제
a. 감염의 치료와 예방을 위해 사용
b. 화농성, 가래의 점도와 양이 평소보다 늘어나면 감염을 의심
c. 흔한 원인균은 H.influenza, Streptococcal pneumonia, Moraxella catarrhalis 등
d. 대개 7-10일 간 투여
e. 영국의 경우 화농성 가래기침의 재발을 방지하기 위해 겨울 내내 항생제 투여
5. 안정상태에서의 약물치료
a. 기관지 확장제
- 크게 속효성(short-acting)과 지속성(long acting)으로 분류
- 베타 항진제
 속효성 beta2 agonist인 salbutamol은 흡입시 5분 이내에 기관지 확장효과를 나타내고 최대 4시간 정도 지속
salbutamol 흡입제 (ventolin)는 발작적인 호흡곤란시 응급으로 사용되고 COPD에서는 운동시 발생하는 호흡곤란 등의 치료에 사용
COPD환자에서는 보다 더 지속적인 beta2 agonist가 효과적
- 항콜린제
기존의 항콜린성 기관지확장제인 Ipratropium은 COPD에서 가장 중요한 일차 치료제
Ipratropium은 기도내에 존재하는 3가지 형태의 muscarinic receptor(M1,M2, M3)에 모두 작용하여 기관지 확장을 유발
최근 개발된 약제인 Tiotropium은 선택적으로 M3 수용체에 매우 장기간 작용
항콜린제는 안전용량범위가 매우 넓기 때문에 심각한 부작용은 잘 나타나지 않으며 가장 흔히 보고되는 것은 구강 건조증
- theophylline
비특이적인 phosphodiesterase inhibitor
COPD환자에서 theophylline을 사용하는 경우 HDAC의 활성을 증가시켜 스테로이드에 대한 반응을 호전시킨다는 보고
b. 흡입용 스테로이드
- 스테로이드에 대한 치료 효과는 기관지 천식에 비해서는 효과적이지 않다
- 규칙적인 흡입용 스테로이드의 사용은 장기적인 FEV1의 감소에는 영향을 주지 않는다.
- FEV1 < 50%이고 흔히 급성악화를 경험하는 환자에서는 급성악화의 빈도를 감소
- 이러한 환자들에서는 천식과 같이 흡입용 스테로이드와 지속성 베타수용체 항진제를 같이 사용하는 것이 더 효과적이다.
- 흡입용 스테로이드의 사용을 고려하는 경우
1년에 2회 이상 자주 악화되는 경우
흡입용 기관지 확장증에 상당한 가역성을 보인 경우
c. α1-antitrypsin augmentation therapy : 유전적으로 이 효소가 결핍된 젊은 층과 폐기종으로 진단된 환자에 있어 사용가능
d. 중증도에 따른 약물치료
- At risk : risk factor를 피하고 influenza vaccination 시행
- mild COPD : 필요시 short-acting bronchodilators를 처방
- moderate COPD : 한가지 이상의 long-acting bronchodilators를 추가
- severe COPD : COPD의 악화가 반복되는 경우 흡입용 glucocorticosteroids를 추가
- very severe COPD : 만성 호흡부전이 있으면 장기간 산소요법을 시행하고 수술을 고려
6. 산소치료
a. 적응증
- PaO2가 55mmHg 이하
- 지속적인 저산소혈증(PaO2가 55-60 mmHg)이 있으면서 폐성심, 적혈구 증가증, 우심부전의 증상이 있는 경우
b. 효과
- 운동에 대한 내성을 개선
- 폐동맥 고혈압과 우심부전을 감소
- 2차성 적혈구 증가증을 교정
- 신경정신(neuropsychiatric) 기능을 개선
- 생존률을 증가
7. 정맥절개술 : hematocrit이 55% 이상일 때 시행
8. 외과적 치료
a. Surgical bullectomy : 커다란 수포성 기종이 있는 환자에서 증상완화에 도움
b. lung volume reduction surgery(LVRS)
- 재활후 운동 능력이 낮고 상엽의 폐기종 환자에서 효과적
- LVRS에 의해 FEV1이 증가하는 기전
elastic recoil의 개선
ventilation-perfusion mismatch 교정
- 금기
FEV1 < 20% predicted
diffuse emphysema
DLco < 20% predicted
pulmonary hypertension, 울혈성 심부전 등의 합병증이 동반
c. 폐이식
- COPD가 폐이식의 두번째로 흔한 원인
- 적응증
FEV1 < 25% predicted
PaCO2 > 55 mmHg & progressive dterioration
폐동맥 고혈압 또는 폐성심
65세 미만이면서 다른 장기의 질환이 없는 경우
합병증
1. Cor pulmonale
a. 기전
- 폐포의 저산소증, 산혈증, 고탄산혈증 등이 폐혈관 수축을 유발
- 폐실질의 파괴에 의한 폐혈관의 소실
- 폐기종에 의한 폐혈관의 물리적 압박
- 저산소증에 의한 적혈구 증다증으로 혈액의 점도가 증가
b. 치료
- 산소 공급
- 기도 폐쇄가 있으면 교정 : bronchodilator, 항생제 등
- 이뇨제 : 부종 감소
- small phlebotomy : hematocrit이 55~60% 이상일 때 고려
- digitalis : overt RV failure가 있으면 고려
- nitric oxide 흡입 및 prostacyclin 투여
2. 적혈구 증다증
3. 호흡 부전
4. 우심실 부전
COPD의 급성 악화 (acute exacerbation)
1. 개요
a. PaO2가 이전보다 10~15 mmHg 이상 감소하거나 동맥혈 pH < 7.3
b. 주로 증상, ABGA, chest X-ray 등으로 진단
c. 증상 : 호흡곤란, wheezing, 호흡보조근의 사용, 청색증, 의식저하 등
d. 빈맥, 빈호흡, hypercapnea (PaCO2 > 45 mmHg), hypoxia
e. 폐기능 검사 : 천식과는 달리 진단 및 치료에 별 도움이 안된다.
f. 사망과 관련된 인자 : 연령, 높은 수치의 PaCO2, 장기간의 steroid 사용
2. 유발인자
a. 호흡기 감염(m/c)
b. 대기 오염
c. 기타 : 고농도 산소 투여, sedatives/hypnotics, muscle weakness
3. 치료
a. 유발 원인 치료
b. 산소 : 산소 포화도를 90% 이상으로 유지
c. 기관지 확장증
- 속효성 β2-agonist → anticholinergics → theophylline 추가
- MDI (metered-dose inhalers)가 더 효과적이고 외래치료로의 전환도 용이
d. 경구 glucocorticoid
- 용량 : prednisone 30~40 mg/day for 10~14일 간 투여
- 효과 : 입원기간 감소, 회복 촉진, 이후 6개월 동안 급성악화의 재발 감소
- 고혈당이 가장 흔한 합병증(특히, 당뇨 환자에서)
e. 광범위 항생제
- 객담의 양과 화농성이 증가할 때 효과적(초기부터 사용)
- 2,3 세대 cepha, fluoroquinolone, new macrolide, 광범위 β-lactam
- 예방적 항생제 치료는 급성악화 방지에는 효과 없다.
f. NIPPV(non-invasive positive pressure ventilation) by nasal mask
- 적응 : 의식이 있고 협력 가능, 혈역학적으로 안정, 기침으로 분비물을 뱉을 수 있는 환자에서 호흡부전 발생시(PaCO2 > 45 mmHg)
- 장점 : 사망율 감소, 입원기간 단축, intubation 빈도 감소, 원내감염(폐렴) 등의 감소
- 치료 효과의 확인 : ABGA로 PaCO2와 pH 개선
- 실패하면 기도삽관 및 기계호흡 시행
- 금기 : 심혈관계 불안정, 의식 저하 또는 협력 불가능, 다량의 분비물(또는 분비물 제거 불가능), 심한 비만, 심한 화상 등
g. mechanical ventilation
- 적응증
기면, 의식혼탁(CO2 narcosis)
치료에 잘 반응하지 않는 심한 호흡곤란(respiratory distress) : tachypnea (35회/분 이상)
호흡 정지
ABGA상 PaO2 < 40 mmHg, PaCO2 > 60 mmHg, pH < 7.25
혈역학적으로 불안정
NIPPV 실패
- 목적
내과적 치료가 효과를 나타낼 때까지 시간을 범
호흡 근육의 휴식
gas 교환 이상 개선
- 일회 호흡량과 호흡수는 가능한 낮게 유지, 충분한 호기 시간 제공
- COPD 환자는 인공호흡기에 대한 의존성이 쉽게 생기므로 사용여부를 신중히 결정
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