This study was performed to determine the clinical features of full-term infants with hypoxemia detected by pulse oximetry and to establish the diagnosis of critical congenital heart disease (CCHD).
We retrospectively reviewed the medical records of neonates who had been admitted to the neonatal intensive care unit within 2 weeks of birth at Korea University Ansan Hospital between January 2013 and October 2017 (n=450). We classified these neonates based on the presence of hypoxemia at admission and investigated neonatal characteristics, initial symptoms, echocardiographic findings, and final diagnosis associated with hypoxemic diseases.
Of 450 term infants, 265 infants (58.9%) were identified hypoxemia by pulse oximetry at admission. The most common symptoms of them were cyanosis and tachypnea. Among them, 80.1% of infants (214/265) were diagnosed with respiratory tract disease and 8.3% of infants (22/265) had congenital heart disease. Thirteen infants (13/265, 4.9%) had CCHD and were treated with urgent surgery or transcatheter intervention within 28 days of birth. Majority of infants with respiratory tract disorder were transferred from hospital immediately after birth, but 46.1% of infants (6/13) with CCHD remained asymptomatic after birth and were admitted after 48 hours after birth. In addition, other hypoxemic illnesses were identified as neonatal infectious and neurological diseases.
This study showed the importance of assessment in neonates with hypoxemia, including those diagnosed with CCHD. The possibility of CCHD should be considered in the differential diagnosis in neonates demonstrating hypoxemia after 48 hours of birth. A larger prospective study is needed to assess the effectiveness and outcomes of pulse oximetry for neonatal screening in Korea.
맥박산소측정법(pulse oximetry)은 경피적 혈액 산소포화도를 빠르게 비침습적으로 측정할 수 있는 방법으로 신생아에서는 분만장, 신생아중환자실과 응급실에서 저산소혈증을 진단하는 데 주로 사용되고 있다[
출생 후 정상 만삭아의 시간 경과에 따른 혈액 산소포화도 수치는 출생 후 20–24시간 째까지 평균 97.8%까지 상승하게 되며, 이후 그 수치를 계속 유지하는 것으로 보고 되고 있다[
본 연구는 단일 기관의 후향적 연구로서, 신생아중환자실에 입원 시 맥박산소측정법으로 저산소혈증이 확인된 만삭 신생아를 대상으로 그 원인 질환들을 분석하고, 특히 발견된 CCHD의 임상적 특성을 알아보고자 하였다.
2013년 3월부터 2017년 10월까지 고려대학교 의료원 안산병원 신생아중환자실에 입원한 재태 주령 37주 이상의 만삭아 중, 외부에서 출생하여 출생 후 2주 이내에 전원 된 신생아 1,146명을 대상으로 하였다.
또한, 본 연구의 목적상, 심장질환의 동반 여부를 확인할 수 없었던 심장 초음파 검사를 시행하지 않았던 환아는 제외하였고 따라서 총 450명이 연구 대상이 되었다.
대상 환아의 의무기록지를 분석하여 인구 통계적 특성인 임신 주수, 출생 체중, 성별 비, 분만 방법, 출생 후 입원까지의 경과 시간, 전원 사유, 입원 시 증상, 입원 후 첫 6시간 동안의 산소포화도, 산소 흡입 치료 여부와 산소 농도, 침습적 또는 비침습적 인공호흡기의 사용 여부 및 종류, 심장 초음파 소견, 최종 진단명 등을 조사하였다.
저산소혈증은 환자의 손 혹은 발에 부착하여 맥박을 감지함으로써 경피적 혈액 산소포화도를 측정해 내는 맥박산소측정법으로 그 값이 95% 미만인 경우로 정의하였다. 실제로 입원 후 6시간 동안 산소포화도가 한 번이라도 95% 미만의 값을 보였거나 혹은 95% 이상을 유지하기 위해 산소 투여나 호흡기 보조가 필요하였던 경우도 저산소혈증이 있는 환아로 정의하였다.
저산소혈증의 원인 질환으로 최종 진단은 의무기록을 참고하여 영상의학 검사, 심장 초음파 검사 등 가능한 객관적인 근거로 판단하였으며, 다른 진단과 중복되었을 경우에는 저산소혈증에 대한 기여도에 따라 한 명의 임상의가 판단하여 분류하였다. 대표적인 신생아 질환의 정의는 다음과 같이 하였다.
신생아 호흡곤란증후군(respiratory distress syndrome, RDS)은 호흡곤란 증후를 보이며 흉부 방사선 소견상 양측 폐야에 미만성 과립상 음영 증가, 공기 기관지 음영 등을 보이면서, 흡기산소 농도가 0.4 이상 요구되어 폐 표면 활성제(surfactant)의 치료가 필요한 경우로 정의하였다. 신생아의 일과성 빠른호흡(transient tachypnea of newborn, TTN) 또는 신생아의 호흡곤란증(respiratory distress, RD)은 출생 후 호흡곤란 증후를 보이면서, 흉부 방사선 사진에서는 양측 폐문 부위 햇살 모양의 소견을 보이거나, RDS 또는 태변 흡입 증후군(meconium aspiration syndrome, MAS)과 구분되는 방사선 소견을 보이는 경우, 태변이나 감염, 선천성 기형 등 다른 호흡곤란의 원인이 없는 경우로 정의하였다[
선천성 심질환은 Mitchell 등[
CCHD는 생후 28일 이내에 생명유지를 위해 수술적 치료나 카테터 중재 시술이 필요했던 심장질환으로 대혈관 전위(transposition of the great arteries), 폐동맥 폐쇄(pulmonary atresia), 좌심 형성부전 증후군(hypoplastic left heart syndrome), 대동맥궁 단절(interrupted aortic arch), 대동맥 축착(coarctation of the aorta, CoA)과 같은 질병이 포함되었다[
본 연구는 고려대학교 안산병원 기관생명윤리위원회의 승인(IRB no. AS17135-002)을 받았다.
본 연구에 포함된 환아는 총 450명이었으며, 이 중 신생아중환자실 입원 당시 저산소혈증이 있는 대상 환아로 정의된 경우는 265명(58.9%)이었다. 대상 환자 265명의 평균 재태 주령은 39.0±1.0주, 출생 체중은 3,308±457 g이었다. 남아는 119명(45.0%)이었고, 제왕절개분만이 174명(65.9%)이었다(
입원 시 저산소혈증과 동반된 주요 징후 및 증상으로는 청색증이 가장 높은 빈도로 56.6% (150/265)에서 동반되었다. 그 다음으로는 빠른 호흡, 흉부 함몰, 호기 시 신음, 무호흡과 같은 호흡곤란 증상을 동반하는 경우가 많았으며 이외에는 심 잡음, 처짐, 느린맥/빈맥, 경련, 열, 수유 불가능, 저혈당 등이 있었다(
저산소혈증의 원인 질환으로는 호흡기계 질환(80.1%), 심혈관계 질환(8.3%), 신경계 질환(5.7%), 감염 질환(2.3%), 기타 순이었다(
호흡기 질환으로는 TTN 또는 RD가 109명(41.1%)으로 가장 많았으며 RDS 41명(15.5%), MAS 41명(15.5%), 폐 외 공기 누출 18명(6.8%) 순이었다. 심혈관계 질환은 총 22명(8.3%)에서 발견되었는데 그 중 CCHD를 진단받은 경우는 13명으로 전체 저산소혈증 환자의 4.9% (13/265)였으며 significant CHD는 3.4% (9/265)이었다.
출생 후 48시간 이내에 입원한 저산소혈증 환자는 전체 환자의 90.2% (239/265)로 신생아 호흡기계 질환이 대부분이었으며, 특히 RDS, MAS, 폐 외 공기 누출, 선천성 폐렴의 경우는 모두 48시간 이내에 입원하였다. 48시간 이후에 입원한 저산소혈증 환자 중 심혈관계 질환이 42.3% (11/26)로 가장 많았고, 호흡기계 질환, 신경계 질환 순이었다(
심혈관계 질환으로 분류된 22명은 모두 선천성 심질환이었으며 CCHD는 13명, significant CHD는 9명이 있었다(
입원한 시기를 살펴보면, 산부인과 출생 후 신생아실에서 퇴원 전에 전원 온 경우는 7명이었고, 이후 산후조리원에서 지내던 중 전원 온 경우는 2명, 그 이후에 응급실을 통해 입원한 경우는 4명이었다. CCHD 13명에 대한 각각 환아들의 특성을 입원한 시간에 따라 살펴보면, 출생 후 48시간 이후에 입원한 경우가 7명이었고 이 중 10일 이후에 입원한 경우도 3명이었다(
본 연구에서 단일기관에서 출생 후 2주 이내에 신생아집중치료실로 입원한 만삭아 중 맥박산소측정법으로 저산소혈증이 확인된 경우는 58.9%로 많은 빈도를 보이고 있었다. 저산소혈증의 원인 질환으로 호흡기계 질환이 80% 정도로 가장 많았으나, 심혈관계 질환도 8.3%를 차지하고 있었다. 심혈관계 질환은 모두 선천성 심질환으로 신속한 진단과 처치가 필요한 CCHD가 60% 정도를 차지하고 있었다.
맥박산소측정법을 이용한 혈액 산소포화도 감시는 과산소혈증을 반영하지는 못하지만, 저산소혈증을 발견하는 데는 매우 유용하다[
대부분의 CCHD는 신생아 시기에 청색증이 나타나기 전에 어느 정도의 저산소혈증을 보이므로[
하지만, 국내에서는 맥박산소측정을 이용한 CCHD 선별 검사가 국가적으로 제도적으로 시행되지 않고 있다. 또한 CCHD에 대한 정확한 유병률 및 치료에 대한 역학 연구가 많이 부족하다. 반면, 우리나라는 다른 나라에 비해 산전에 태아 초음파 검진의 횟수가 많으며 출산율 감소와 더불어 선천성 심질환의 발생률이 출생아 1,000명 당 2.4%–3.8%로 낮아[
맥박산소측정법을 이용한 CCHD 선별 검사의 일차 목적은 CCHD 환자를 조기 발견하는 데 있지만, 저산소혈증이 있는 신생아들에게서 패혈증, 선천성 폐렴, 신생아 폐질환에 동반된 폐동맥 고혈압 지속증과 같은 심질환 이외의 life-threatening condition이 확인되는 비율이 0.6% 정도로 보고되고 있어 이러한 질환에서도 환자의 상태가 악화되기 전에 조기에 발견하고 치료함으로써 예후의 개선을 기대해 볼 수 있다[
연구의 제한점으로는 신생아집중치료실 입실 당시 맥박산소측정법으로 시행한 값이 양측 상하지 중 일관된 부위에서 측정된 값이 아니고 각각의 다른 의료 기관들에서 산소 치료를 받으면서 온 경우를 포함시켜 실제 저산소혈증이 있는 환자보다 더 많은 수가 포함되었을 가능성이 있다. 또한, 산소 치료 대신 양압의 호흡기 보조가 필요한 환자를 구분하지 못하여 VSD, AVSD와 같은 비청색증형 significant CHD 환자가 포함되었다. 그러나 본원 입원 후 6시간 동안의 4번의 산소포화도 값과 호흡 보조 요법, 산소치료 유무를 기록하고 평가하여 확대 진단의 오류를 줄이고자 하였다. 또한, 본 연구는 후향적인 연구로 환자들의 정확한 저산소혈증의 발생 시기는 알 수 없으며 입원까지 경과 시간을 조사하여 분석하였다.
본 연구는 단일기관의 연구로 출생 후 전원 오는 신생아에 대한 처치 및 진단, 치료에 있어서 일관성을 유지하였다. 출생 후 2주 이내에 신생아집중치료실로 입원한 만삭아 중 맥박산소측정법으로 저산소혈증이 확인된 경우의 8.3%에서 심혈관계 질환이 발견되었으며 이들 모두는 선천성 심질환으로 신속한 진단과 처치가 필요한 CCHD가 60% 정도로 절반 이상을 차지하고 있었다. 또한, 증상의 발현 이전에 선별 검사가 이루어지지 못하였으며, 특히 출생 후 10일 이후에 발견이 되어 위중한 경과를 보인 경우도 있었다. 출생 직후가 아닌 48시간 이후에 저산소혈증이 동반되어있을 경우 CCHD를 감별하기 위해 심장 초음파 검사를 조기에 실시하는 것이 중요하다고 볼 수 있겠으며 국내에서도 무증상 신생아를 대상으로 하는 맥박산소측정을 이용한 CCHD 선별 검사의 도입을 고려할 필요가 있겠다. 향후 우리 라의 실정에 맞는 선별 검사 제도를 만들기 위한 효율성 및 비용 효과성에 대한 전향적인 연구를 통해 그 유용성의 확인이 필요하겠다.
Clinical Characteristics of the Study Population (n=265)
Characteristic | Value |
---|---|
Gestational age (wk) | 39.0±1.0 |
Birth weight (g) | 3,308±457 |
Male sex | 119 (45.0) |
Caesarean section | 174 (65.9) |
Values are expressed as mean±standard deviation or number of infants (%).
Initial Symptoms and Signs of Neonates Included in the Study
Initial symptoms and signs |
No. of infant (%) |
---|---|
Cyanosis | 150 (56.6) |
Tachypnea | 112 (42.3) |
Chest retraction | 98 (37.0) |
Moaning sound | 63 (23.8) |
Murmur | 13 (5.0) |
Apnea | 11 (4.1) |
Lethargy | 7 (2.6) |
Bradycardia/Tachycardia | 5 (1.9) |
Seizure | 2 (0.8) |
Fever | 1 (0.4) |
Poor oral intake | 1 (0.4) |
Hypoglycemia | 1 (0.4) |
Laboratory abnormality | 3 (1.1) |
Multiple responses available.
Final Disease Categorization in Neonates who Demonstrated Hypoxemia upon Admission
Variable | <2 wk of birth (total n=265) | <48 hr (n=239) | 48 hr to 2 wk (n=26) |
---|---|---|---|
Respiratory disease | 214 (80.1) | 208 (87.0) | 6 (26.0) |
TTN or RD | 109 (41.1) | 104 (43.5) | 5 (19.2) |
RDS | 41 (15.5) | 41 (17.2) | |
MAS | 41 (15.5) | 41 (17.2) | |
Extrapulmonary air leak | 18 (6.8) | 18 (7.5) | |
Congenital diaphragmatic hernia | 3 (1.1) | 2 (0.8) | 1 (3.8) |
Congenital pneumonia | 2 (0.7) | 2 (0.8) | |
Cardiovascular disease | 22 (8.3) | 11 (4.6) | 11 (42.3) |
Critical congenital heart disease | 13 (4.9) | 6 (2.5) | 7 (27.0) |
Significant congenital heart disease | 9 (3.4) | 5 (2.1) | 4 (15.4) |
Neurological disease | 15 (5.7) | 10 (4.2) | 5 (19.2) |
HIE | 9 (3.4) | 8 (3.3) | 1 (3.8) |
Neonatal seizure | 3 (1.1) | 3 (11.5) | |
Floppy infant | 2 (0.8) | 1 (0.4) | 1 (3.8) |
Dandy walker syndrome | 1 (0.4) | 1 (0.4) | |
Infectious disease | 6 (2.3) | 3 (1.3) | 3 (11.5) |
Digestive tract disease | 3 (1.1) | 3 (1.3) | |
Endocrine disease | 3 (1.1) | 3 (1.3) | |
Hematologic disease | 2 (0.8) | 1 (0.4) | 1 (3.8) |
Values are expressed as number of infants (%).
Intergroup comparison between neonates admitted within the first 48 hours of birth and those admitted 48 hours to 2 weeks of age.
Abbreviations: TTN, transient tachypnea of newborn; RD, respiratory distress of newborn; RDS, respiratory distress syndrome; MAS, meconium aspiration syndrome; HIE, hypoxic ischemic encephalopathy.
Congenital Heart Diseases in Neonates with Hypoxemia
Classification | Number |
---|---|
Critical congenital heart disease | 13 |
PA-IVS | 3 |
DORV, Taussing-Bing anomaly | 1 |
TGA | 2 |
Truncus arteriosus | 2 |
CoA | 1 |
PS | 1 |
AS | 1 |
IAA | 2 |
Significant congenital heart disease | 9 |
VSD (large and medium) | 6 |
AVSD | 2 |
PDA | 1 |
Abbreviations: PA-IVS, pulmonary atresia with intact ventricular septum; DORV, double outlet of right ventricle; TGA, transposition of the great arteries; CoA, coarctation of the aorta; PS, pulmonary stenosis; AS, aortic valve stenosis; IAA, interrupted aortic arch; VSD, ventricular septal defect; AVSD, atrioventricular septal defect; PDA, patent ductus arteriosus.
Clinical Characteristics of Neonates with Critical Congenital Heart Disease
CCHD lesions | Age at referral (hr) | GA (wk) | Birth weight | Initial SpO2 | Symptoms | Antenatal ultrasonograms | Management |
---|---|---|---|---|---|---|---|
PA-IVS | 2 | 38+2 | 3,000 | 70 | Cyanosis, murmur | Normal | Balloon valvuloplasty |
TGA | 2 | 38+2 | 3,000 | 85 | Cyanosis | Normal | Atrial septostomy |
TGA | 2.5 | 38+0 | 2,940 | 82 | Cyanosis | Normal | Transfer |
DORV, Taussing-Bing anomaly | 7 | 38+5 | 3,460 | 84 | Cyanosis | Normal | Transfer |
PA-IVS | 10 | 38+6 | 2,780 | 72 | Cyanosis | Normal | Rastelli operation |
Truncus arteriosus | 10 | 39+0 | 3,120 | 90 | Poor oral intake | Normal | Transfer |
PS | 72 | 38+3 | 3,420 | 81 | Tachypnea, cyanosis, murmur | No prenatal care | Transfer |
IAA | 153 | 39+0 | 3,200 | 70 | Cyanosis | Normal | PDA stent |
Truncus arteriosus | 167 | 39+0 | 3,200 | 92 | Tachypnea, chest retraction, murmur | No prenatal care | Transfer |
IAA | 169 | 38+6 | 2,800 | 85 | Cyanosis, murmur | No prenatal care | PDA stent |
CoA | 240 | 38+2 | 2,430 | 70 | Cyanosis, murmur, lethargy | Normal | Repair operation |
AS | 258 | 40+1 | 3,030 | 90 | Tachypnea, murmur | Normal | Balloon valvuloplasty |
PA-IVS | 290 | 40+1 | 3,900 | 40 | Cyanosis | Normal | Shunt operation |
Abbreviations: CCHD, critical congenital heart disease; GA, gestational age; PA-IVS, pulmonary atresia with intact ventricular septum; TGA, transposition of the great arteries; DORV, double outlet of right ventricle; PS, pulmonary stenosis; PDA, patent ductus arteriosus; IAA, interrupted aortic arch; CoA, coarctation of the aorta; AS, aortic valve stenosis.