만성폐쇄 폐질환(Chronic obstructive pulmonary disease)

만성폐쇄성폐질환(COPD): 개요

COPD란?

• 비가역적인 기류제한을 특징으로 하는 폐질환으로서 만성 염증에 의한 기도와 폐실질 손상으로 인해 발생
• 흡연이 가장 중요한 원인이지만 직업적 노출, 실내 오염, 감염 등에 의해서도 생길 수 있음
• 급성 악화가 자주 발생하고 정상인에 비해 동반질환이 흔하여 COPD의 중증도와 예후에 영향을 미침

병인(Pathogenesis)

• 흡연, 실내외 대기오염, 사회경제적 상태, 호흡기감염 등 외부인자와 유전자, 연령, 성별, 기도과민반응, 폐성장 등 숙주인자가 상호 작용하여 발생

병태생리

• 앞서 언급한 바와 같이 COPD의 핵심적인 병태생리는 비가역적인 기류제한(irreversible airflow limitation)임
• 여기서는 COPD에서 어떤 기전으로 비가역적인 기류제한(irreversible airflow limitation)을 초래하는지 살펴보겠음
• 주로 만성기관지염(chronic bronchitis), 소기도 질환(small airway disease), 폐기종(emphysema)으로 나타남

흡연, 직업적 노출, 실내 오염, 감염 등에 의한 소기도질환(small airway disease)과 폐실질(lung parenchyma) 파괴(폐기종, emphysema)가 복합적으로 작용하여 발생합니다.

소기도질환(Small airway disease)/만성기관지염(Chronic bronchitis)

• 소기도가 좁아진 소기도 질환(small airway disease)이나 점액선 비대, 증식 및 과잉 분비물에 의한 기도폐쇄를 유발하는 만성기관지염(chronic bronchitis)에서는 airway resistance가 증가하기 때문에 airflow limitation이 발생

폐기종(Emphysema): 폐실질(Lung parenchyma) 파괴

• 그렇다면 폐기종에서는 어떤 기전으로 airflow limitation이 발생할까요?
• 우선 폐의 탄성수축력(elastic recoil)에 대한 이해가 필요
• 모든 폐포(alveolus)는 비누거품과 비슷하여 거품 하나하나가 표면장력에 의해 수축하려고 애쓰는 것처럼 폐 전체도 수축하려 하는데 이것이 폐탄성수축력(elastic recoil, elasticity)을 형성. 다른 비유를 들자면 고무줄을 잡아당겼을 때 원래의 모양으로 돌아가려는 힘이라고도 볼 수 있음
• 폐의 airflow는 폐의 elasticity (elastic recoil)과 airway resistance간의 균형으로 이뤄짐. 이 두가지 힘의 밀고 당기기에 의해서 airway flow가 결정되게 됨

• 폐기종에서는 폐포벽(alveolar septa)이 파괴되어 alveoli들이 합쳐져서 커지게 됨

• 이는 폐의 탄성수축력(elastic recoil) 감소를 초래하는데, 즉 폐가 수축하여 몸 밖으로 공기를 내보내려는 힘이 약해지는 것. 이로 인해 결국 airflow limitation이 생기게 됨
• 참고로 폐의 탄성수축력(elastic recoil) 감소하여 흉곽이 확장하려는 힘이 상대적으로 크기 때문에 호기 시에 늑간 공간(intercostal space)은 커지고, 흉곽은 확장하게 됨. 이게 barrel shape이라 불리는 폐기종에서의 특징적인 흉곽모양임

만성폐쇄성폐질환(COPD): 진단

COPD는 증상과 폐기능검사로 진단하는 병이다.

만성 호흡곤란 또는 기침, 객담이 있으면서, 폐기능검사 결과, FEV1이 FVC의 70%를 넘지 못하는 경우에 COPD로 진단한다.

FEV1: forced expiratory volume in 1 second(최대한 세게 1초 동안 내쉬는 숨의 양)

FVC: forced vital capacity(최대로 들이쉰 다음 최대 노력으로 끝까지 내쉬는 숨의 양)

초기 진단

Key points

증상 및 병력

• 40세 이상 환자가 아래와 같은 지표가 있으면 COPD를 의심하고 폐활량측정법(spirometry)을 하여 진단. 이 지표는 그 자체로 진단이 이루어지는 것은 아니지만 여러 가지 주요 지표가 존재한다는 것은 COPD 진단의 가능성을 높임. 폐활량 측정법은 COPD 확진에 필요

만성기침

• 간헐적이거나 매일 
• 기침할 때 가래가 있기도 하지만 없기도 함

만성객담

• 어떤 양상이든 만성적인 가래 배출은 COPD를 시사
• COPD 환자는 흔히 기침한 후에 소량의 끈끈한 가래가 나옴 
• 만성기관지염
  • 정의: 2년 연속으로 3개월 이상 가래를 동반한 기침을 하는 것
  • 만성기관지염 환자는 기류제한이 있어 COPD 범주에 들어가는 경우도 있고 그렇지 않아서 기류제한이 없는 경우도 있음

호흡곤란

• 진행성(점차 악화)
• 지속적(매일 존재)
• 증상 표현; “숨이 차다”, “가슴이 답답하다”, 혹은 “숨이 가쁘다”
• 운동 시 악화
• 호흡 감염 중에 악화

위험인자 노출 과거력

• 흡연
• 직업적인 먼지 및 화학물질
• 요리 및 난방연료에서 발생하는 연기

가족력

• 특히 COPD 형제력

폐활량측정법(Spirometry)

• COPD의 진단을 확립하려면 폐활량측정법(spirometry)이 필요
• 기류제한을 확인하는데 있어 가장 객관적이고 재현성 있는 검사방법
• 역할: ① 진단 ② 기도폐쇄 정도 확인(예후) ③ 경과관찰
• 개별화된 치료전략을 정할 때는 spirometry 결과와 함께 환자의 증상을 같이 고려해야 함

측정의 실제

• FVC(노력성폐활량), FEV1(1초간 노력성호기량) 측정 → 1초간 FEV1/FVC 비를 계산 
  • Post-bronchodilator FEV1/FVC <0.70 → Persistent airflow limitation: COPD

결과 해석

• 폐활량측정법에 의한 검사 결과치를 해석할 때 연령, 키, 체중을 고려한 정상예측치와 비교하여 판독
• COPD의 진단
  • 기관지확장제 투여 후: FEV1/FVC <0.7 → 기류제한 확진 가능
  • 기류제한이 심할수록 FEV1/FVC 수치는 낮아짐
• FVC 대신 FEV6 사용하는 경우
  • 일차 진료에서 FVC를 이용한 폐활량검사는 의료진이나 환자 입장에서 모두 쉽지 않은 검사로, 좀 더 간단하게 측정할 수 있는 방법으로 FEV6 가 FVC를 대신할 수 있음
  • FEV1/FEV6 를 이용한 기류제한의 기준은 0.70이 아니라 0.73으로 함

COPD의 평가

• COPD 치료를 위해 폐기능, 호흡곤란정도 및 악화력을 평가. 이 평가에 따라 COPD 환자를 ABCD군(GOLD 가이드라인) 혹은 가, 나, 다군(국내 가이드라인)으로 분류

증상 평가(Assessment of Symptoms)

• COPD 환자의 증상을 평가하는데, 다음 두 가지를 이용하여 환자의 호흡곤란 정도와 삶의 질 평가
  1. 호흡곤란 정도 평가: modified Medical Research Council Dyspnea Scale (mMRC 호흡곤란점수)
  2. 삶의 질 평가: COPD 평가검사(COPD Assessment Test, CAT)

호흡곤란 평가

• mMRC
  • 환자의 건강상태를 평가하는 다른 도구(평가방법)를 이용한 검사결과와 비교적 일치
  • 호흡곤란점수가 높을수록 예후가 더 나쁘고 사망위험도가 더 커짐

mMRC 호흡곤란 점수

삶의 질 평가: CAT

폐활량측정법에 의한 평가

• COPD 환자를 폐활량측정법 결과에 따라서 분류 가능
• 폐활량측정법 결과에 따라 중증도를 분류하는 기준은 임의적이어서 GOLD 가이드라인과 국내 가이드라인의 기준은 서로 다름

GOLD 가이드라인(2017-2021)

• 폐기능은 과거 진료지침과 같이 FEV1을 기준으로 해서 GOLD 1, 2, 3, 4로 분류
• GOLD 1(경증): FEV1 ≥80%; GOLD 2(중등증): 50%≤ FEV1 <80%; GOLD 3(중증): 30%≤ FEV1 <50%; GOLD 4(매우 중증): FEV1 <30%

기류제한(airflow limitation)의 중증도에 의한 COPD의 분류(post-bronchodilator FEV1 에 기반)

• FEV1/FVC <0.70인 환자에서 

국내 가이드라인(2014, 2018)

• FEV1을 정상예측치와 비교하여 60% 이상인가, 60% 미만인가에 따라서 분류하고, 이에 따라 치료 약제 선택

악화 위험 평가

• 급성 악화는 호흡기증상이 매일매일의 일상적인 변화 정도를 벗어나서 약제를 추가해야 할 정도로 증상이 나빠진 급성상태 의미
• 급성 악화가 자주 일어나는 것을 예측할 수 있는 가장 좋은 지표는 이전 급성악화 병력

• 기류제한이 심해짐에 따라 급성악화 빈도가 증가하고 입원, 사망도 증가

동반질환 평가

• COPD는 오랫동안 흡연한 사람이 중년 이상 또는 고령이 되어 발생하기 때문에 흡연이나 고령과 관련된 여러 질환을 많이 동반
• 동반질환을 항상 확인하여야 하며 적절하게 치료해야 함

COPD 종합평가

COPD가 개별 환자에게 미치는 영향을 이해하기 위해서는 환자의 호흡곤란 증상과 폐기능 정도, 악화 위험을 종합하여 평가해야 한다.

GOLD 가이드라인

국내 가이드라인(2018, 2014)

COPD 종합평가(증상, FEV1, 악화)

• 가군: 위험 낮음, 증상 경함. FEV1 60% 이상이고 지난해 악화가 없었거나 한 번이며, mMRC 0-1 (또는 CAT 점수가 10 미만)인 경우
• 나군: 위험 낮음, 증상 심함. FEV1 60% 이상이고 지난해 악화가 없었거나 한 번이며, mMRC 2 이상(또는 CAT 점수가 10 이상)인 경우 
• 다군: 위험 높음. mMRC 혹은 CAT 점수와 상관없이 FEV1 60%미만에 해당하거나 또는 지난해에 2회 이상 급성악화가 있었거나 입원할 정도로 심한 악화가 1회 이상 있었던 경우

만성폐쇄성폐질환(COPD): 치료 Overview

COPD의 치료 전략

안정 COPD의 치료목적

COPD의 치료방침의 변화

GOLD 가이드라인

과거 GOLD 가이드라인

• 2010년 GOLD 가이드라인까지는 COPD를 폐기능 검사(post-bronchodilater FEV1)를 기준으로 중한 정도에 따라 '경증'·'중등증'·'중증'·'매우중증' 으로 나누고 각 단계에 따라 다른 치료를 제시하고 있음
  • 경증 COPD: 속효성 기관지 확장제를 필요시 사용
  • 중등증 COPD: 지속성 기관지 확장제를 정기적으로 사용
  • 중증 COPD: 반복적인 급성 악화가 있는 경우 흡입 스테로이드 사용
  • 매우 중증 COPD: 만성적인 호흡부전이 있는 경우 장기간 산소요법 시행. 수술 요법 고려
• 단점: 치료에 있어서 전반적인 상태를 고려하지 않고 폐기능의 지표인 FEV1 만을 이용해 환자를 평가

Spirometric classification of COPD severity based on post-bronchodilator FEV1

respiratory failure: PaO2 <60 mmHg with or without PaCO2 >50 mmHg while breathing air at sea level.

COPD 각 단계별 치료방침

개정된 GOLD 가이드라인(2011년 이후)

• 핵심: 환자를 네 군으로 분류 후 약물 치료 권고
• 2011년 개정된 GOLD 가이드라인은 그동안의 지침에서 권유된 FEV1을 근간으로 하는 staging system을 사용하지 않고 grade system을 사용할 것을 권고했음
• FEV1으로 대변되는 폐기능, 환자의 증상, 급성 악화의 가능성을 모두 고려하여 다음과 같이 네 군으로 분류하였음
  1. '저위험 저증상 환자군'(A군)
  2. '저위험 고증상 환자군'(B군)
  3. '고위험 저증상 환자군'(C군)
  4. '고위험 고증상 환자군'(D군)
• 폐기능과 급성 악화 중 하나라도 고위험군에 속하면 고위험군으로 분류
• 그룹별 권고되는 약물치료는 아래에서 언급하였음

• Theophylline는 환자 A-D군 모두에서 대안요법으로 사용가능

기류제한 중증도 분류(post-bronchodilator FEV1기반)

2017년 GOLD update

• A, B, C, D 분류에 FEV1이 배제되었음
• FEV1은 배제한 채 악화병력, 환자의 증상(mMRC, CAT)만으로 네 그룹(A, B, C, D)로 분류하고 그에 따라 치료방침을 달리하고 있음
• Grade 와 Group 각각 표기(예. GOLD Grade 4, Group B)

COPD 중증도 분류(ABCD) 및 치료방침

중증도 분류
치료방침

Cf. 

① Theophylline는 환자 A-D군 모두에서 대안요법으로 사용가능

② Asthma-COPD overlap이 의심되거나 혈중 호산구수치가 높은 경우 적용가능

2019년 GOLD update (2020, 2021년도 동일)

• D군에서 LAMA, ICS/LABA, LAMA/LABA를 모두 1차 치료로 선택할 수 있도록 권고

1. COPD 환자 진료 시 천식처럼 환자상태를 평가, 고찰하고 치료 계획을 조정하는 과정 삽입

당연한 내용처럼 보이긴 하지만 진료 시 간과되기 쉬우므로 명문화해서 강조하는 의미로 보면 될 것 같습니다.

Management cycle

2. D군에서 LAMA/LABA만을 우선적으로 고려하던 데서 LAMA, LAMA/LABA, ICS/LABA를 동일한 1차 선택으로 변경

• ICS/LABA: 혈장 호산구 수가 300 이상인 경우 선택
• LAMA/LABA: 증상이 심한 환자에게 선택

약물 치료 개시

이는 LAMA/LABA가 뛰어난 폐기능 향상 효과와 증상 개선 효과에도 불구하고 LAMA나 ICS/LABA에 비해 우월한 악화 예방 효과를 일관적으로 보여주지는 못했기 때문입니다. 아울러 약물치료가 COPD의 경과를 바꿀 수 있는지에 대해서는 불확실한 상황에서 비용효과 측면도 고려한 것으로 보입니다.

3. 초치료 약제 투여 후 증상 조절이 잘 되지 않는 경우 두 가지 표현형으로 분류하여 치료 단계 올림(escalation) 시행

약물 치료 Follow-up

국내 가이드라인(2018)

• 2018년 국내 가이드라인(대한 결핵 및 호흡기학회)이 개정발표 되었음. 2014년 국내가이드라인에서 크게 달라진 점은 없어 보임
  • COPD의 종합평가 시에 폐기능, 호흡곤란정도 및 악화력을 평가하여 COPD 한자를 분류. 2017년 GOLD update 이전에는 GOLD에서도 COPD 평가시에 폐기능을 포함시켰으나 2017년 GOLD update에서는 FEV1은 배제한 채 급성악화병력, 환자의 증상(mMRC, CAT)만을 고려하자는 (파격적인) 변화를 보였음. 그러나 개정된 2018 국내가이드라인은 2017년 GOLD update의 내용은 반영하지 않았음 
  • 2014년 국내 가이드라인과 동일하게 COPD 환자 분류 시 가, 나, 다 3군으로 분류(GOLD 가이드라인에서는 ABCD 4군으로 분류)
• 2018 국내 가이드라인 각군별 처방예시를 제시해보았음(2014년 가이드라인과 달라진 점은 없음)

안정 시 COPD의 약물 단계치료

① AE COPD: Acute exacerbation of COPD

② 급성악화 병력이 있고 만성기관지염을 수반한 COPD: ① FEV1＜50% 정상예측치 또는 흡입지속성베타-2작용제나 흡입지속성항콜린제 등의 지속 투여에도 연 2회 이상 급성악화가 발생한 경우

③ Asthma overlap or high blood eosinophil

만성폐쇄성폐질환(COPD): 치료 - 비약물치료

위험요소 제거

1. 환자 교육
2. 금연

육체적 활동/호흡재활 치료(Pulmonary rehabilitation)

1. 호흡재활 치료의 효과
   • 운동능력 향상, 호흡곤란 감소, 건강과 관련된 삶의 질 향상
   • 병원 입원 횟수와 입원기간 감소, COPD와 관련된 불안과 우울증 감소
   • 상지근력과 지구력 훈련으로 상지기능 호전, 재활치료의 효과가 치료 후에도 지속 생존율 증가
2. 호흡재활 프로그램의 구성요소: 운동훈련, 금연, 영양상담, 교육
3. 호흡훈련(breathing exercise): slow deep breathing, pursed lip breathing, diaphragm breathing

Pursed lip breathing

• 호흡곤란이 있는 COPD환자들이 자발적으로 사용하는 방법
  • 호흡률 감소, 1회 호흡량(TV) 증가
  • 강한 호기(expiration)은 호흡곤란을 증가시킬 수 있음
  • 가능하다면 횡격막호흡법과 함께 적용

diaphragm breathing

• 폐활량 증가, 기침능력 향상, 발성 시 호흡능력 보조, 기능적 움직임 향상
• 횡격막호흡법은 일상호흡(normal breathing)이 아님
• COPD환자 중 적용할 수 없는 경우가 있음
• 진행: 누운 자세 → 앉은 자세 → 선 자세 → 걷기 → 계단

산소요법과 비침습적 양압환기

• 안정상태에서 중증 저산소혈증을 동반한 만성호흡부전: 장기간 산소투여(하루 15시간 이상) 시행 → 생존율 증진

1. 산소요법
   1. 안정상태에서 중증 저산소혈증을 동반한 만성호흡부전 환자에게 장기간 산소투여(하루 15시간 이상)는 생존율 향상 
   2. 장기산소요법의 적응증
      1. 고탄산혈증 여부와 관계없이 동맥혈산소분압(PaO2)이 최소 55 mmHg 이하이거나 산소포화도(SaO2)가 88% 이하; 혹은
      2. 동맥혈산소분압이 55 mmHg와 60 mmHg 사이거나 산소포화도가 89%이면서 폐고혈압, 울혈성심부전을 암시하는 말초부종, 혹은 적혈구증가증(적혈구용적률 >55%)이 보이는 경우
2. 비침습적 양압환기(noninvasive positive ventilation)
   • COPD 급성악화로 입원한 환자에서 사망률을 낮출 수 있는 표준 치료
   • 비침습적 양압환기의 적응증
     1. 급성 악화 시
     2. 장기산소요법을 포함한 적극적인 치료에도 불구하고, 지속적인 증상, 고탄산혈증 및 야간 저환기가 있고, 이로 인해 입원이 잦은 경우

수술

참고자료

[만성폐쇄성폐질환(COPD): 개요]

• 대한 결핵 및 호흡기학회, COPD 진료지침 개정위원회. COPD 진료지침 2014 개정.
• 대한 결핵 및 호흡기학회, COPD 진료지침 개정위원회. COPD 진료지침. 2018 개정
• GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2021). 
• Kim SK, Rhee CK. Updated view on the treatment of chronic obstructive pulmonary disease in Korea. J Korean Med Assoc 2021 March; 64(3):225-231

[만성폐쇄성폐질환(COPD): 진단]

• GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2021). 
• GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2017). 
• GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2016). 
• GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2011) [Internet]. Available from: www.goldcopd.com
• 대한 결핵 및 호흡기학회, COPD 진료지침 개정위원회. COPD 진료지침 2018 개정. 
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[만성폐쇄성폐질환(COPD): 치료 Overview]

• GOLD. GOLD Pocket Guide to COPD Diagnosis, Management and Prevention(updated 2010) [Internet]. Available from: http://www.goldcopd.org/
• GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2010) [Internet]. Available from: www.goldcopd.com
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• GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2019). 
• GOLD. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.(updated 2021). 
• 대한 결핵 및 호흡기학회, COPD 진료지침 개정위원회. COPD 진료지침. 2014 개정
• 대한 결핵 및 호흡기학회, COPD 진료지침 개정위원회. COPD 진료지침 2018 개정. 

[만성폐쇄성폐질환(COPD): 치료 – 비약물치료]

• 대한 결핵 및 호흡기학회, COPD 진료지침 개정위원회. COPD 진료지침. 2018 개정
• 대한 결핵 및 호흡기학회, COPD 진료지침 개정위원회. COPD 진료지침. 2014 개정