Microlaryngeal surgery를 시행할 때, 수술시야를 확보하고, 적절한 기도환기를 유지하기 위한 방법으로 apneic anesthesia with intermittent ventilation (AIV) technique이 널리 사용되고 있습니다. 이 방법은 FiO2 100%로 기계환기를 하는 중 수술시야 확보와 수술을 위해 일시적으로 기관 삽관된 튜브를 발관하여 non hypoxic apnea time (비저산소성 무호흡 시간) 동안 수술을 진행하고, 산소포화도가 위험수준 이하로 떨어지기 전에 다시 재삽관하여 환기를 유지하는 방법이며, 수술에 필요한 총 시간을 확보하기 위하여 수차례 시행하게 됩니다. AIV technique 전 100% 산소를 투여하여 환자의 functional residual capacity (FRC)를 oxygen으로 채우고, non hypoxic apnea time을 최대한 길게 유지하도록 노력하고, 무호흡시간 후 재삽관을 한 다음에도 FiO2 100% oxygen으로 ventilation하여 FRC를 oxygen으로 채우고, CO2 retention되었던 것을 감소시켜 다음 번 non hypoxic apnea time 을 최대한 길게 유지할 수 있도록 합니다. 건강한 성인의 경우 100% 산소로 FRC를 채운 상태에서 8-10분간의 non hypoxic apnea time을 확보할 수 있습니다. 따라서 AIV technique을 시행하기 전 충분한 oxygenation을 시행하는 것이 필요합니다. 
소아의 경우, functional residual capacity (FRC)가 적고 alveolar ventilation이 높기 때문에, non hypoxic apnea time이 짧다고 알려져 있습니다. Preoxygenation을 시행한 2세의 소아에서 SpO2 100%에서 95%로 감소하는데 걸리는 시간은 평균 150초, 3세에서는 300초로 연구된 바 있습니다. 적절한 oxygenation을 확인하기 위해 참고할 수 있는 parameter로 FETO2 > 90%을 고려할 수 있습니다. AIV technique시 무호흡 후 재삽관을 하고 FETO2 > 90%으로 유지하는 시간을 충분히 길게 유지하면 oxygenation에는 좋으나, 한편 이는 수술을 지연시킬 수 있습니다. 그런데, AIV technique에서 무호흡 후 재삽관을 한 뒤, 다음 번 기관발관 전에 FETO2 > 90% 의 상태로 몇 분 정도 ventilation을 유지시키는 것이 최적의 시간인지에 대한 연구는 없습니다. 현재 임상에서 통상적으로 intermittent ventilation시에 정해진 ventilation 시간은 없으나, 일반적으로는 FETO2 > 90% 에 도달한 직후부터 1-3분 정도까지 다양하게 이뤄지고 있습니다.  Intermittent ventilation을 유지하는 방법도 임상에서 통상적으로 사용하는 방법은 FiO2 100%에서 manual ventilation 혹은 mechanical ventilation을 시행하는데, 일반적으로 소아에서 mechanical ventilation을 적용할 때 low tidal volume 6ml/kg과 4-8 cmH2O PEEP 정도 입니다.  호기말양압 (PEEP, positive end expiratory pressure)은 흡시기(inspiration) 시의 폐포허탈 (alveolar collapsibility) 을 방지해주기 위해 적용하며, 적절한 PEEP과 lung의 oxygenation과 injury에 대한 적절한 level 에 대한 연구들이 있어 왔습니다.  따라서 Intermittent ventilation시에 non hypoxic apnea time을 가장 오래 유지시키면서, intermittent ventilation으로 인한 수술시간 지연을 최소화하는 intermittent ventilation 시간과 mechanical ventilation 방법상 PEEP을 얼마나 주는 것이 적절한지에 대한 궁금증이 생깁니다. 
본 연구에서는, 첫번째 연구로, AIV 을 위해 oxygenation을 하면서 FETO2 > 90%에 도달하는데 소요되는 시간을 확인하고, FETO2 > 90%에서 환기를 유지하는 시간에 따라 [FETO2 > 90% 에서 (a)  30초 ventilation 유지 versus. FETO2 > 90% 에서 (b)  60초 ventilation 유지] 이후 non hypoxic apnea time이 달라지는지 (길어지는지) 를 보고자 합니다. 또한 한 환자에서 여러 번의 apneic ventilation episode 를 시행하게 되는 경우, 동일한 조건의 AIV 에서 apnea episode에 따른 non hypoxic apnea time의 변화가 있는지 살펴봅니다.
두번째 연구로 FETO2 > 90% 으로 intermittent ventilation을 유지하는 방법에 따라서, 즉 mechanical ventilation technique (a) TV 6 ml/kg, PEEP 4 cmH2O, I:E ratio 1: 1.5, RR 20-30회/min  versus.  (b) TV 6 ml/kg, PEEP 8 cmH2O, I:E ratio 1: 1.5, RR 20-30회/min) 에 따라 non hypoxic apnea time이 다른지 살펴보고자 합니다.  
따라서, 본 연구의 목적은 microlaryngeal surgery 를 할 때, 수술을 하는 apnea 시간을 최대한 늘리면서 심각한 저산소증이 발생하지 않는 시간을 위해, 적절한 intermittent ventilation 시간 (study 1) 과 PEEP level  (study 2)을 알아보고자 합니다. 두 개의 연구에서 AIV 방법 시 비저산소성 무호흡 기간이 intermittent ventilation 시간과 PEEP 군에 따라 달라지는지 보는 것이 본 연구의 목적입니다.

첫번째 연구로, AIV 을 위해 oxygenation을 하면서 FETO2 > 90%에 도달하는데 소요되는 시간을 확인하고, FETO2 > 90%에서 환기를 유지하는 시간에 따라 [FETO2 > 90% 에서 (a)  30초 ventilation 유지 versus. FETO2 > 90% 에서 (b)  60초 ventilation 유지] 이후 non hypoxic apnea time이 달라지는지 (길어지는지) 를 보고자 합니다. 또한 한 환자에서 여러 번의 apneic ventilation episode 를 시행하게 되는 경우, 동일한 조건의 AIV 에서 apnea episode에 따른 non hypoxic apnea time의 변화가 있는지 살펴봅니다.
두번째 연구로 FETO2 > 90% 으로 intermittent ventilation을 유지하는 방법에 따라서, 즉 mechanical ventilation technique (a) TV 6 ml/kg, PEEP 4 cmH2O, I:E ratio 1: 1.5, RR 20-30회/min  versus.  (b) TV 6 ml/kg, PEEP (호기말양압) 8 cmH2O, I:E ratio 1: 1.5, RR 20-30회/min) 에 따라 non hypoxic apnea time이 다른지 살펴보고자 합니다.  

상세내용

첫번째 연구로, AIV 을 위해 oxygenation을 하면서 FETO2 > 90%에 도달하는데 소요되는 시간을 확인하고, FETO2 > 90%에서 환기를 유지하는 시간을 30초 동안 유지한 후 non hypoxic apnea time 를 보고자 합니다 (즉, SpO2가 98로 떨어질때까지의 시간을 측정하고, 이후 최저로 떨어진 SpO2를 기록합니다.) 또한 한 환자에서 여러 번의 apneic ventilation episode 를 시행하게 되는 경우, 동일한 조건의 AIV 에서 apnea episode에 따른 non hypoxic apnea time의 변화가 있는지 살펴봅니다.

상세내용

첫번째 연구로, AIV 을 위해 oxygenation을 하면서 FETO2 > 90%에 도달하는데 소요되는 시간을 확인하고, FETO2 > 90%에서 환기를 유지하는 시간을 60초 동안 유지한 후, non hypoxic apnea time 를 보고자 합니다 (즉, SpO2가 98로 떨어질때까지의 시간을 측정하고, 이후 최저로 떨어진 SpO2를 기록합니다.) 또한 한 환자에서 여러 번의 apneic ventilation episode 를 시행하게 되는 경우, 동일한 조건의 AIV 에서 apnea episode에 따른 non hypoxic apnea time의 변화가 있는지 살펴봅니다.

상세내용

FETO2 > 90% 으로 intermittent ventilation을 유지하는 방법 중 다음의 setting에서 TV 6 ml/kg, PEEP (호기말양압) 4 cmH2O, I:E ratio 1: 1.5, RR 20-30회/min 30초 유지한다. 이후 수술을 위해 기관발관을 한 후 SpO2가 98로 떨어지는 시간을 측정한다.  이후 최저 SpO2를 기록합니다.

상세내용

FETO2 > 90% 으로 intermittent ventilation을 유지하는 방법 중 다음의 setting에서 TV 6 ml/kg, PEEP (호기말양압) 8cmH2O, I:E ratio 1: 1.5, RR 20-30회/min 30초 유지한다. 이후 수술을 위해 기관발관을 한 후 SpO2가 98로 떨어지는 시간을 측정한다.  이후 최저 SpO2를 기록합니다.

any airway or laryngeal disease that require microlaryngeal surgery (ex, tracheal stenosis, subglottic stenosis, laryngomalacia, etc)

본원에서 정규 micorlarygeal surgery를 받는 1개월-8세 환아

심각한 심장이나 호흡기적 질환이 동반되어 심혈관/호흡기계 기능이 저하되어 있거나 이로 인해 이미 기관삽관 상태인 경우, 마취약물에 대한 allergy 과거력, 중추신경계 질환, 뇌신경계 약물 만성복용, 진통제를 만성적으로 복용, 혈역학적으로 불안정한 상태로 마취가 유도된 환아

SpO2가 98%로 떨어질때까지의 시간

SpO2가 98%로 떨어질때까지의 시간 (간헐적 무호흡 마취가 진행되는 cycle마다 - 횟수는 수술과 환자에 따라 다름)

최저 SpO2

간헐적 무호흡 마취가 진행되는 cycle마다 - 횟수는 수술과 환자에 따라 다름