I. 서 론
1. 연구의 필요성
중환자실은 중증 질환으로 생명의 위협을 받는 환자가 집중 치료를 받고, 의료진이 환자의 호흡과 심장 기능의 상실 등을 즉각 확인하여 대처하는 곳으로, 의료진은 중증 환자에게 고위험 의료 장비들을 통해 고난도 의료행위를 시행하게 된다[1]. 중환자실에서 다루는 고위험 의료 장비를 통한 치료는 고유량 산소 요법, 인공호흡기 적용, 지속적 신대체 요법, 저체온 요법, 대동맥내 풍선 펌프, 체외막산소요법(Extracorporeal membrane oxygenation [ECMO]) 등이 있는데, 그 중 ECMO는 기존의 치료법에 따라 교정되지 않는 중증의 심부전 및 호흡부전 환자에게 심장과 폐의 기능을 대신하여 혈액의 산소화와 환기 및 관류를 제공하여, 환자에게 소중한 생명의 기회를 실현할 수 있도록 하는 치료술이다[2].
최근 발표된 ECMO 관련 현황을 살펴보면, 국내의 ECMO 센터와 장비 수, 환자 및 의료비가 대폭 증가되고 있음을 알 수 있다. 국내 ECMO 센터는 2020년 106개에서 2024년 167개로 운영이 확대되었고, ECMO 장비 수는 2020년 380대에서 2024년 452대로 증가되었다. 또한 2014년부터 2023년까지 10년간의 통계에 따르면 ECMO 치료를 받은 환자의 수는 916명에서 3,380명으로 약 3.6배 증가되었고, ECMO 관련 진료비 역시 2014년 약 11.5억원에서 2023년 약 70.5억원으로 약 6배 이상 증가되었다[3,4]. 최근 세계 ECMO 학회(Extracorporeal life support organization [ELSO])의 보고서에 따르면, ECMO 치료를 받은 환자의 생존율은 약 48%로 보고되었고[5], 국내 16개 병원의 자료를 분석한 연구에서는 ECMO 치료를 받은 국내 환자의 생존율이 약 39%로 보고된 바 있다[6].
이러한 ECMO 치료에 따른 생존율과 더불어, ECMO 치료 기간 중 발생되는 환자의 다양한 합병증이 환자의 예후와 관련해 의료진의 관심을 불러일으키고 있다. ECMO 치료 중에 발생되는 합병증으로는 출혈, 감염, 용혈, 말초혈액순환장애 등이 빈번하게 보고되고 있다[2]. 특히 대퇴부를 통한 ECMO 삽입 환자 중 20∼52%에 하지 허혈 증상 즉 말초혈액순환 장애가 있음이 보고된 바 있다[7-10]. 심정지 또는 그에 준하는 응급상황에서 의료진은 환자에게 ECMO의 설치를 위해 대퇴동맥과 대퇴정맥에 튜브를 삽관(캐뉼레이션)하게 되는데, 해당 삽관 과정 자체가 말초혈액순환장애를 초래할 수 있으며, 특히 비교적 작은 혈관에 큰 동맥 튜브(캐뉼라)를 삽입하는 것은 삽입부 이하의 혈관을 막아 말초혈액순환장애를 발생시키는 위험 요인이 될 수 있다[8,11-14].
ECMO를 적용한 중환자실 환자의 말초혈액순환장애에 영향을 미치는 개별적 관련요인에 관해 보고한 선행연구들을 살펴보면, 대상자의 성별, 연령, 체표면적 등의 일반적 특성에 따라 유의한 차이가 보고된 바 있으며[13-16], 대상자의 기저질환, ECMO 삽입 적응증, 삽입 방법 등에 따라서도 유의한 차이가 보고되었다[11]. 또한 선행연구에서 ECMO 적용 중환자실 환자에게 말초혈액순환장애를 초래하는 임상적 요인들로써 승압제 사용, 헤파린 사용, 혈액 내 염증인자 수치, 파종성 혈관내 응고, 캐뉼라 삽입부위의 혈종 및 출혈 등이 관련요인으로 보고된 바 있다[9,16-18]. 이와 같은 요인들은 서로 밀접하게 연관되어 있는 경우가 많고, 말초혈액순환장애 발생과의 관계를 해석함에 있어 단일 요인보다는 전반적인 임상적 맥락을 고려한 탐색적 접근이 필요할 것이다. 더불어 ECMO 삽입 후 환자의 간호관련 특성과 관련해, 병원마다의 규정과 지침에 의한 ECMO 전담 팀원의 상주 여부, 관리 빈도 및 방법 등이 환자의 말초혈액순환장애와 나아가 예후에 관련성이 있다고 보고된 바 있다[7,9,19].
ECMO 적용으로 인해 발생한 말초혈액순환장애는 직접적으로 환자의 사망에 영향을 미칠 수 있으며, 반면 ECMO 적용 환자의 말초혈액순환장애 초기 증상을 조기에 적절히 발견하는 것은 환자의 치료결과 향상에 도움이 되고, 나아가 대상자의 삶의 질 증진에도 긍정적 영향을 미칠 수 있다[8,20]. 이처럼 ECMO 환자의 말초혈액순환장애 조기 발견과 예방의 중요성은 분명하게 언급되고 있으나, 의료진의 적절한 모니터링과 관리를 위한 전략마련에 초석이 될 수 있는 다면적 측면에서의 관련요인에 대해 포괄적 근거를 제시한 연구는 찾아보기 힘든 실정이다[11]. 특히 국내 ECMO 적용 중환자실 환자를 대상으로 일반적, 임상적 및 간호관련 특성을 포괄적으로 고려하여 말초혈액순환장애 발생과의 관련성을 탐색적으로 분석한 연구는 제한적이다.
이에 본 연구에서는 국내에서 ECMO를 적용한 중환자실 환자를 대상으로 말초혈액순환장애 발생률을 확인하고, 말초혈액순환장애 유무에 따른 일반적, 임상적 및 간호관련 특성의 차이를 탐색적으로 분석하고자 하였다. 이를 통해 향후 ECMO 적용 중환자실 환자의 말초혈액순환장애를 조기 발견하고 예방하기 위한 가이드라인 및 중재 전략 개발을 위해 기초자료를 제공하고자 하였다.
연구 방법
1. 연구 설계
본 연구는 ECMO를 적용한 중환자실 환자를 대상으로 말초혈액순환장애의 발생률을 확인하고, 말초혈액순환장애 유무에 따른 일반적, 임상적 및 간호관련 특성의 차이를 탐색적으로 파악하고자 하는 후향적 조사연구이다.
2. 연구 대상
본 연구는 연구 대상 병원의 중환자실(내과계, 외과계, 심혈관계, 신경계 및 격리 중환자실)에서 ECMO 치료를 받은 환자로서, 해당 병원 개원 후 ECMO를 적용한 첫 환자가 발생한 2013년 1월부터 2022년 12월까지, 10년간의 환자 전수(244명)를 대상으로 하였다. 본 연구의 구체적 선정 기준은 1) 만 19세 이상 성인으로 중환자실에 입실한 환자, 2) 심정지 또는 그에 준하는 쇼크로 인해 VA ECMO 치료를 받은 자였으며, 제외 기준은 1) 만 18세 미만인 자, 2) 전자의무기록 열람이 금지된 자, 3) 기저질환으로 말초혈관질환이 있는 자였다. 이에 따라 대상자 선정 기준에 부합하지 않은 자 74명을 제외하여, 총 170명을 대상으로 자료분석하였다.
대상자의 표본수는 G*Power 3.1 Program을 이용하여 차이분석 이용 시 유의수준(α) .05, 검정력(1-β) .80, 중등도 효과크기(ρ) 0.3으로 계산 시 최소 145명이 필요함이 확인되었으며, 본 연구에서는 170명을 대상으로 하여 최소 표본수 이상이 달성되었다.
3. 연구 도구
본 연구에서 ECMO 적용 중환자실 환자의 말초혈액순환장애에 대한 관련요인을 파악하기 위해, 선행연구 고찰을 바탕으로 하고, ECMO 담당 의사, 간호사, 체외순환사 등 임상 전문가의 자문을 얻어 추가된 변수들을 포함하여, 구체적으로 다음의 항목들이 포함된 증례기록지를 구성하였다.
2) 임상적 특성
대상자의 임상적 특성은 말초혈액순환장애 발생 여부와 함께, 심정지 원인, 질병 과거력, 심폐소생술 시간, ECMO 유지 기간, ECMO 동맥캐뉼라 직경, 평균동맥압, 승압제 사용, 항응고제 사용, 응고인자 사용, 복부팽만 여부, 캐뉼라 삽입부위 혈종, 캐뉼라 삽입부위 출혈, 주요 혈액검사 결과를 포함하였다.
심폐소생술 시간은 심정지를 인지하여 심폐소생술을 시작하고 ECMO가 삽입되어 심폐소생술이 끝나는 시간까지를 분 단위로 조사하였으며, ECMO 유지 기간은 삽입 당시부터 사망 또는 정상적 탈착시까지를 일 단위로 조사하였다. ECMO 동맥캐뉼라 직경은 프렌치 사이즈(Fr.)로 조사하였고, 평균동맥압은 ECMO 치료 기간 하루 평균동맥압을 급성기 3일간 합산하여 평균값을 구해 적용하였다. 승압제, 항응고제, 응고인자는 사용 유무를 조사하였고, 복부팽만, 캐뉼라 삽입부위 혈종과 출혈은 그 증상의 유무를 조사하였다. 주요 혈액검사 결과는 ECMO 환자에게 임상적으로 중요하게 모니터링되는 백혈구, Hemoglobin, Platelet, Creatine kinase (CK), Lactate dehydrogenase (LDH), Lactic acid, Procalcitonin, C-reactive protein(CRP), Prothrombin time (PT), Activated partial thromboplastin time (aPTT), International normalized ratio(INR), Fibrinogen, Anti-thrombin III, D-dimer, Fibrinogen degradation products (FDP) 수치를 포함하였으며, ECMO 치료 기간 중 급성기 3일간의 혈액검사 결과를 합산하여 평균값을 구해 적용하였다.
4. 자료수집 방법
본 연구의 자료수집은 2023년 7월 27일부터 12월 31일까지 연구 대상자 170명을 대상으로 말초혈액순환장애 유무와 관련요인을 포함한 증례기록지를 통해 전자의무기록을 검색함으로써 후향적으로 진행되었다. 자료수집 시간은 환자 1인당 약 30분 소요되었다.
5. 자료분석 방법
수집된 자료는 SPSS 26.0 프로그램(IBM SPSS Statistics, Armonk, NY)을 이용하여 분석하였으며, 구체적인 통계분석 방법은 다음과 같다.
6. 윤리적 고려
본 연구는 후향적으로 전자의무기록을 통해 자료수집 및 분석하고자 한 연구로써, 연구 대상 기관인 한림대학교 동탄성심병원의 임상연구심의위원회(Institutional Review Board; IRB)로부터 연구의 적절성에 대한 검토 및 환자 동의 면제를 승인받았다(IRB No. HDT 2023-01-007). 또한 해당 병원의 순환기내과와 흉부외과, 중환자실 간호팀으로부터 자료를 수집하는데 동의를 얻은 후 연구를 진행하였다.
연구 대상자의 전자의무기록에서 자료 획득 시 대상자를 식별할 수 있는 정보는 모두 제외하고 일련번호를 부여하여 코드화함으로써 대상자의 개인정보 노출을 최소화하였으며, 수집된 자료는 모두 전산화하여 암호화된 파일 형태로 변경하고, 연구자만 접근할 수 있는 컴퓨터에 저장 후 잠금장치가 되어있는 장소에 보관하여 보안이 유지되도록 하였다. 연구 과정에서 획득한 모든 정보는 오직 연구 목적으로만 활용하고, 관련 법령에 따라 연구 종료 후 3년간 보관 후 폐기될 예정이다.
연구결과
1. 대상자의 말초혈액순환장애 발생률
본 연구의 대상자 170명 중 말초혈액순환장애를 진단받은 대상자는 75명(44.1%)이었다.
말초혈액순환장애를 진단받은 환자에게 관찰된 구체적 징후로는 캐뉼라를 삽입한 하지의 피부변화를 보인자가 74명(98.7%), 하지 냉감이 촉지된 환자는 68명(90.7%), 하지 부종이 관찰된 환자는 34명(45.3%)이었다(Table 1).
2. 대상자의 말초혈액순환장애 유무에 따른 일반적 특성의 차이
ECMO를 적용한 중환자실 환자의 말초혈액순환장애 유무에 따른 일반적 특성의 차이는 다음과 같다.
전체 대상자의 평균 연령은 57.49(±15.07)세였으며, 말초혈액순환장애가 있는 대상자의 평균 연령은 49.07(±12.88)세, 말초혈액순환장애가 없는 대상자의 평균 연령은 56.24(±16.56)세로, 두 군간 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
전체 대상자 중 남성은 125명(73.5%), 여성은 45명(26.5%)이었으며, 말초혈액순환장애가 있는 대상자 중 남성은 59명(78.7%), 여성은 16명(21.3%), 말초혈액순환장애가 없는 대상자 중 남성은 66명(69.5%), 여성이 29명(30.5%)으로, 두 군간 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
전체 대상자의 평균 BSA는 1.73(±0.21)m2이었고, 말초혈액순환장애가 있는 대상자의 BSA는 평균 1.73 (±0.20)m2, 말초혈액순환장애가 없는 대상자의 BSA는 평균 1.74(±0.21)m2로, 두 군간 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 2).
Table 2.
Differences in Demographic Characteristics according to Occurrence of Peripheral Limb Ischemia(N=170)
| Variables | Categories | Total (N=170) | Peripheral limb ischemia | t or χ2 | p | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Yes (n=75) | No (n=95) | |||||
| Mean±SD or n (%) | ||||||
| Age (range: 18∼89 years) | 57.49±15.07 | 49.07±12.88 | 56.24±16.56 | 1.25 | .213 | |
| ＜60 years | 88 (51.8) | 39 (52.0) | 49 (51.6) | 0.01 | .956 | |
| ≥60 years | 82 (48.2) | 36 (48.0) | 46 (48.4) | |||
| Sex | Male | 125 (73.5) | 59 (78.7) | 66 (69.5) | 1.82 | .221 |
| Female | 45 (26.5) | 16 (21.3) | 29 (30.5) | |||
| Body surface area (m2) | 1.73±0.21 | 1.73±0.20 | 1.74±0.21 | -0.11 | .913 | |
| ＜1.69 | 70 (41.2) | 30 (40) | 40 (42.1) | 0.91* | .863 | |
| 1.7∼2.1 | 99 (58.2) | 45 (60) | 54 (56.8) | |||
| ＞2.1 | 1 (0.6) | 0 (0.0) | 1 (1.1) | |||
3. 대상자의 말초혈액순환장애 유무에 따른 임상적 특성의 차이
ECMO를 적용한 중환자실 환자의 말초혈액순환장애 유무에 따른 임상적 특성의 차이를 살펴본 결과, 대상자의 평균동맥압, 승압제, 항응고제 및 응고인자의 사용 유무, 복부팽만, 캐뉼라 삽입부위 출혈 유무, WBC, Hemoglobin, Platelet, CK, PT, INR 수치에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보였으며, 구체적인 내용은 다음과 같다.
말초혈액순환장애가 있는 군의 평균동맥압은 70.77 (±14.10)mmHg로, 말초혈액순환장애가 없는 군의 평균동맥압인 82.86(±10.50)mmHg에 비해 유의하게 낮았다(t=6.19, p＜.001).
승압제를 사용한 환자는 말초혈액순환장애가 있는 군에서 71명(94.7%), 말초혈액순환장애가 없는 군에서 75명(78.9%)으로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 승압제 사용 비율이 통계적으로 유의하게 높았다(χ2=8.54, p =.003). 항응고제를 사용한 환자는 말초혈액순환장애가 있는 군에서 39명(52.0%), 말초혈액순환장애가 없는 군에서 76명(80.0%)으로, 말초혈액순환장애가 없는 군에서 항응고제 사용 비율이 통계적으로 유의하게 높았다(χ2=15.01, p ＜.001). 응고인자를 사용한 환자는 말초혈액순환장애가 있는 군에서 67명(89.3%), 말초혈액순환장애가 없는 군에서 71명(74.7%)으로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 응고인자 사용 비율이 통계적으로 유의하게 높았다(χ2=5.84, p =.016).
복부팽만이 관찰된 환자는 말초혈액순환장애가 있는 군에서 19명(25.3%), 말초혈액순환장애가 없는 군에서 8명(8.4%)으로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 복부팽만이 통계적으로 유의하게 많았다(χ2=8.97, p =.003). 캐뉼라 삽입부위의 출혈이 관찰된 환자는 말초혈액순환장애가 있는 군에서 27명(36.0%), 말초혈액순환장애가 없는 군에서 16명(16.8%)로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 캐뉼라 삽입부위 출혈이 통계적으로 유의하게 많았다(χ2=8.14, p =.004).
WBC는 말초혈액순환장애가 있는 군이 평균 10.81 (±5.12)x10^3/uL, 말초혈액순환장애가 없는 군이 평균 12.73(±4.30)x10^3/uL로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 WBC 수치가 유의하게 낮았다(t=2.65, p =.009). Hemoglobin은 말초혈액순환장애가 있는 군이 평균 9.63(±2.23)g/dL, 말초혈액순환장애가 없는 군이 평균 10.46(±1.60)g/dL로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 Hemoglobin 수치가 유의하게 낮았다(t=2.71, p = .008). Platelet의 경우, 말초혈액순환장애가 있는 군이 평균 100.38(±41.15)x10^3/uL, 말초혈액순환장애가 없는 군이 평균 122.61(±56.77)x10^3/uL로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 Platelet 수치가 유의하게 낮았다(t=2.88, p =.004). CK는 말초혈액순환장애가 있는 군이 평균 9541.84(±13836.95)IU/L, 말초혈액순환장애가 없는 군이 평균 2306.90(±2464.63)IU/L로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 CK 수치가 유의하게 높았다(t=-4.47, p ＜.001). PT는 말초혈액순환장애가 있는 군이 평균 22.68(±11.12)sec, 말초혈액순환장애가 없는 군이 평균 16.90(±4.62)sec으로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 PT 수치가 유의하게 높았다(t=-4.22, p ＜.001). INR은 말초혈액순환장애가 있는 군이 평균 2.01(±1.02), 말초혈액순환장애가 없는 군이 평균 1.47 (±0.40)로, 말초혈액순환장애가 있는 군의 INR 수치가 유의하게 높았다(t=-4.29, p ＜.001).
그 외, 말초혈액순환장애 유무에 따른 심정지 원인, 질병 과거력, 심폐소생술 시간, ECMO 유지 기간, 동맥캐뉼라 직경, 캐뉼라 삽입부위의 혈종 유무, LDH, Lactic acid, Procalcitonin, CRP, aPTT, Fibrinogen, Antithrombin III, D-dimer, FDP 등의 혈액검사 수치에는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 3).
Table 3.
Differences in Clinical Characteristics according to Occurrence of Peripheral Limb Ischemia (N=170)
| Variables | Categories | Total (N=170) | Peripheral limb ischemia | t or χ2 | p | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Yes (n=75) | No (n=95) | |||||
| Mean±SD or n (%) | ||||||
| Etiology of cardiac arrest | Cardiogenic | 130 (76.5) | 58 (77.3) | 72 (75.8) | 0.06 | .814 |
| Non-cardiogenic | 40 (23.5) | 17 (22.7) | 23 (24.2) | |||
| (ECPR) | ||||||
| Past medical history | No | 74 (43.5) | 31 (41.3) | 43 (45.3) | 0.26 | .608 |
| Yes | 96 (56.5) | 44 (58.7) | 52 (54.8) | |||
| Hypertension | 55 (55.6) | 28 (60.9) | 27 (50.9) | |||
| Diabetes mellitus | 40 (40.4) | 18 (39.1) | 22 (41.5) | |||
| Myocardial infarction | 30 (30.3) | 14 (30.4) | 16 (30.2) | |||
| Heart failure | 20 (20.2) | 10 (21.7) | 10 (18.9) | |||
| Others | 12 (12.1) | 6 (13.0) | 6 (11.3) | |||
| CPR time (min) | 23.50±24.12 | 24.69±24.83 | 22.56±23.64 | -0.57 | .568 | |
| ECMO duration (day) | 7.22±5.74 | 6.52±5.61 | 7.77±5.81 | 1.41 | .160 | |
| Arterial cannula size (Fr.) | 16.41±1.15 | 16.37±1.18 | 16.44±1.15 | 0.35 | .702 | |
| Mean arterial pressure (mmHg) | 77.52±13.59 | 70.77±14.10 | 82.86±10.50 | 6.19 | <.001 | |
| Use of vasopressors | Yes | 146 (85.9) | 71 (94.7) | 75 (78.9) | 8.54* | .003 |
| No | 24 (14.1) | 4 (5.3) | 20 (21.1) | |||
| Use of anticoagulants | Yes | 115 (67.6) | 39 (52.0) | 76 (80.0) | 15.01 | <.001 |
| No | 55 (32.4) | 36 (48.0) | 19 (20.0) | |||
| Use of clotting factors | Yes | 138 (81.2) | 67 (89.3) | 71 (74.7) | 5.84 | .016 |
| No | 32 (18.8) | 8 (10.7) | 24 (25.3) | |||
| Abdomen distension | Yes | 27 (15.9) | 19 (25.3) | 8 (8.4) | 8.97 | .003 |
| No | 143 (84.1) | 56 (74.7) | 87 (91.6) | |||
| Insertion site hematoma | Yes | 4 (2.4) | 3 (4.0) | 1 (1.1) | 1.59* | .322 |
| No | 166 (97.6) | 72 (96.0) | 94 (98.9) | |||
| Insertion site bleeding | Yes | 43 (25.3) | 27 (36.0) | 16 (16.8) | 8.14 | .004 |
| No | 127 (74.7) | 48 (64.0) | 79 (83.2) | |||
| WBC (x10^3/uL) | 11.89±4.76 | 10.81±5.12 | 12.73±4.30 | 2.65 | .009 | |
| Hemoglobin (g/dL) | 10.10±1.94 | 9.63±2.23 | 10.46±1.60 | 2.71 | .008 | |
| Platelet (x10^3/uL) | 112.69±51.57 | 100.38±41.15 | 122.61±56.77 | 2.88 | .004 | |
| CK (IU/L) | 5498.78 | 9541.84 | 2306.90 | -4.47 | <.001 | |
| ±10009.75 | ±13836.95 | ±2464.63 | ||||
| LDH (U/L) | 1378.54 | 1604.75 | 1199.94 | -1.71 | .090 | |
| ±1544.95 | ±1722.61 | ±1371.93 | ||||
| Lactic acid (mmol/L) | 4.63±3.27 | 4.96±3.88 | 4.37±2.68 | -1.12 | .265 | |
| Procalcitonin (ng/mL) | 3.18±10.92 | 4.86±14.54 | 1.85±6.62 | -1.67 | .099 | |
| CRP (mg/L) | 110.54±78.34 | 120.13±89.66 | 102.98±67.64 | -1.38 | .171 | |
| PT (sec) | 19.45±8.62 | 22.68±11.12 | 16.90±4.62 | -4.22 | <.001 | |
| aPTT (sec) | 57.97±20.38 | 59.80±25.54 | 56.52±15.11 | -0.98 | .328 | |
| INR | 1.71±0.78 | 2.01±1.02 | 1.47±0.40 | -4.29 | <.001 | |
| Fibrinogen (mg/dL) | 188.28±163.36 | 168.69±165.71 | 203.75±160.66 | 1.39 | .165 | |
| Anti-thrombin III (%) | 58.30±75.44 | 46.19±30.13 | 67.86±96.48 | 1.87 | .063 | |
| D-dimer (mg/L FEU) | 16.52±21.62 | 16.92±22.05 | 16.21±21.39 | -0.21 | .831 | |
| FDP (ug/mL) | 52.63±85.68 | 52.13±90.22 | 53.01±82.40 | 0.07 | .947 | |
aPTT: Activated partial thromboplastin time; CK: Creatine kinase; CPR: Cardiopulmonary resuscitation; CRP: C-reactive protein; ECMO: Extracorporeal membrane oxygenation; ECPR: Extracorporeal cardiopulmonary resuscitation; FDP: Fibrinogen degradation products; INR: International normalized ratio; LDH: Lactate dehydrogenase; PT: Prothrombin time; SD: Standard deviation; WBC: White blood cell
4. 대상자의 말초혈액순환장애 유무에 따른 간호관련 특성의 차이
대상자의 말초혈액순환장애 유무에 따른 간호관련 특성의 차이는 다음과 같다.
전체 대상자에서 일 평균 하지 모니터링 횟수는 평균 3.48(±1.69)회로 확인되었다. 말초혈액순환장애가 있는 군은 평균 2.73(±1.59)회, 말초혈액순환장애가 없는 군은 평균 4.07(±1.53)회로, 말초혈액순환장애가 없는 군의 일 평균 하지 모니터링 횟수가 통계적으로 유의하게 많았다(t=5.57, p ＜.001).
전체 대상자에서 말초 보온을 적용받은 자는 54명(31.8%), 온열요법을 적용받은 자는 117명(68.3%), 발 마사지를 적용받은 자는 3명(1.8%)으로 확인되었으며, 말초혈액순환장애 유무에 따라 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다(Table 4).
Table 4.
Differences in Nursing Care Characteristics according to Occurrence of Peripheral Limb Ischemia(N=170)
| Variables | Categories | Total (N=170) | Peripheral limb ischemia | t or χ2 | p | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Yes (n=75) | No (n=95) | |||||
| Mean±SD or n (%) | ||||||
| Number of monitoring times (per day) | 3.48±1.69 | 2.73±1.59 | 4.07±1.53 | 5.57 | ＜.001 | |
| Peripheral warming | Yes | 54 (31.8) | 19 (25.3) | 35 (36.8) | 2.56 | .110 |
| No | 116 (68.2) | 56 (74.7) | 60 (63.2) | |||
| Heat therapy | Yes | 117 (68.8) | 56 (74.7) | 61 (64.2) | 2.14 | .144 |
| No | 53 (31.2) | 19 (25.3) | 34 (35.8) | |||
| Foot massage | Yes | 3 (1.8) | 1 (1.3) | 2 (2.1) | 0.14* | .999 |
| No | 167 (98.2) | 74 (98.7) | 93 (97.9) | |||
IV. 논 의
본 연구는 ECMO를 적용한 중환자실 환자를 대상으로 말초혈액순환장애의 발생률을 파악하고 말초혈액순환장애 유무에 따른 일반적, 임상적 및 간호관련 특성의 차이를 탐색적으로 분석하여, 향후 ECMO 적용 환자의 말초혈액순환장애에 대한 조기발견 및 예방적 중재 개발에 기초자료를 제공하고자 하였다. 본 연구의 주요 연구결과를 중심으로 다음과 같이 논의해 보고자 한다.
먼저, 본 연구에서 ECMO를 적용한 중환자실 환자 170명 중 말초혈액순환장애의 발생률은 44.1%로 확인되었다. ECMO 적용 환자를 대상으로 치료 결과 즉 생존율을 확인한 선행연구들에 비해, ECMO 치료의 중요 합병증의 하나인 말초혈액순환장애의 발생률을 살펴본 국내 선행연구는 찾아보기 힘든 실정이며, 일부 연구에서 시술적 말초혈액순환장애 예방법인 원위혈류카테터의 효과 확인 또는 말초혈액순환장애 조기발견 모니터링을 위한 검사도구와 관련된 연구만이 확인되고 있다[21,22]. 국외 연구에서는 대퇴부를 통한 ECMO 삽입 환자 중 말초혈액순환 장애의 발생률은 20∼52%로, 다양한 범위로써 보고되고 있다[7-10,13,23,24]. 국외 선행연구들과 본 연구에서 확인된 ECMO 환자의 말초혈액순환장애 발생률은 유의하게 높은 수준으로써, ECMO 환자를 간호하는 중환자실 간호사는 말초혈액순환장애를 주요 간호 문제로 인식하고 지속적인 관찰과 관리에 적극적으로 개입할 필요성을 시사한다.
선행연구들에 따르면, ECMO 적용 후 발생되는 말초혈액순환장애는 환자의 사망률을 유의하게 증가시킨다고 하였다[8,12,18]. 또한 말초혈액순환장애는 ECMO 치료 후 생존 환자에게도 전반적인 삶의 질에 매우 부정적 영향을 미친다고 보고됨에 따라, ECMO 치료시 환자의 말초혈액순환장애에 대한 적극적인 예방과 모니터링은 ECMO 적용 환자의 예후 개선을 위한 중요 간호 목표가 될 수 있으며[11,25], 이를 위해서는 말초혈액순환장애 발생과 함께 관찰될 수 있는 임상적 및 간호관련 특성에 대한 이해가 선행될 필요가 있다.
본 연구에서 ECMO를 적용한 중환자실 환자의 평균 동맥압, 승압제, 항응고제 및 응고인자의 사용 여부, 복부팽만, 캐뉼라 삽입부위 출혈의 유무, WBC, Hemoglobin, Platelet, CK, PT, INR 등의 혈액검사 수치, 간호사의 일 평균 하지 모니터링 횟수에서 말초혈액순환장애 유무에 따라 유의한 차이가 관찰되었다.
본 연구에서 대상자의 평균동맥압은 말초혈액순환장애가 있는 군에서 유의하게 낮은 것으로 나타났다. 더불어 본 연구에서 이러한 낮은 동맥압을 높이기 위해 선택되는 승압제 사용의 경우도 말초혈액순환장애가 있는 군에 유의하게 많았던 것으로 확인되었다. ECMO 적용 후 환자의 평균동맥압이 70mmHg이하인 경우, 불량한 예후 예측의 지표가 된다는 선행연구가 있으며[26], 대상자의 낮은 혈압은 말초 조직으로 흐르는 혈류를 감소시켜 하지의 허혈, 즉 말초혈액순환장애를 유발할 수 있다. 또한 해당 경우 일정 수준의 혈압 유지를 위해 다양한 승압제를 사용하게 되는데, 승압제 사용 후 발생된 강한 혈관 수축에 의하여 역시 말초혈액순환장애가 발생될 가능성이 있다. 이에 따라, 개별 대상자의 평균동맥압에 대한 중환자실 간호사의 면밀한 관찰과 함께, 이를 단순한 생리적 수치로만 인식하기보다는 말초혈액순환장애 발생 가능성을 평가하는 중요 사정 지표로써 활용할 필요가 있으며, 또한 대상자에게 승압제 사용시 말초혈액순환장애 합병증에 대한 면밀한 주의가 필요할 것으로 사료된다[26-28].
본 연구에서 말초혈액순환장애가 있는 군에서 항응고제를 사용하지 않은 경우가 더 많았다. 항응고제는 말초혈액순환장애와 관련해 혈류의 저류에 의한 혈전 형성 예방 목적과 말초혈액순환장애 예방 및 치료를 위해 이용될 수 있다[29]. 그러나 본 연구에서 항응고제를 사용하지 않은 환자의 경우, 복강내 출혈, 파종성 혈관내 응고(Disseminated intravascular coagulation [DIC]), 뇌출혈, 기관지 출혈 등의 사유로 사용이 어려웠었던 점을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구에서 말초혈액순환장애가 있는 대상자군에서 응고인자를 사용한 경우가 더 많았는데, 응고인자 수혈은 대상자의 출혈 위험이 높은 상태에서 부족한 응고인자를 보충하기 위해 이용되는 것으로, 심정지나 심정지에 준하는 쇼크상태를 겪은 뒤 ECMO 치료를 받는 대상자는 DIC가 진행되어 과도한 응고인자 소비로 출혈의 가능성이 크므로 ECMO의 안전한 유지를 위해 체내로 다양한 응고인자를 주입하게 되는 경우가 있다[30]. 본 과정에서 ECMO 관련 캐뉼라 삽입부를 포함해 혈전에 의한 말초혈액순환장애와 신체 다양한 부위에 경색이 발생할 가능성이 있을 수 있다. 따라서 항응고제 투여와 응고인자 보충 간의 적절한 균형 유지가 필요하며, 중환자실 간호사는 해당 약물의 투여시 직접적인 출혈이나 혈전의 징후 확인과 동시에, 말초혈액순환 상태를 함께 종합적으로 사정하는 역할을 수행할 필요가 있겠다.
본 연구에서 말초혈액순환장애가 있는 군에서 복부팽만이 관찰된 경우가 더 많았다. 복부팽만을 야기하는 요소로써 DIC 또는 캐뉼라에 의한 복강내 장기 출혈, 장간막 혈관의 경색 등이 있으며, 복부팽만은 나아가 복부구획증후군으로 진행될 시 복부 이하 말단 장기의 손상을 유발하게 되고, 이는 복부 이하 하지에 혈액순환 저류를 유발하여 말초혈액순환장애를 일으키게 된다[31,32]. 또한 본 연구에서 말초혈액순환장애가 있는 군에서 캐뉼라 삽입부위 출혈이 확인된 대상자가 더 많았다. ECMO 적용 환자의 혈액은 ECMO 장치의 회로를 순환하면서 응고를 활성화하게 되고, 이는 응고인자 소모를 과도하게 야기하여, 전신을 DIC 상태로 만들 수 있다[33]. 응고장애 및 출혈은 말초혈액순환장애의 위험요인이 될 수 있다[18]. 따라서 중환자실 간호사는 대상자의 복부 상태와 캐뉼라 삽입부위 사정을 말초혈액순환 사정과 분리된 활동이 아닌, 상호 연관된 간호 사정 영역으로써 통합적으로 접근할 필요가 있음을 시사한다.
본 연구에서 혈액검사 수치와 관련해, 말초혈액순환 장애가 있는 군에서 WBC 수치가 유의하게 낮았고, Hemoglobin 수치 역시 유의하게 낮음을 확인하였다. ELSO의 지침에 따르면, ECMO 적용시 조직에 적절한 산소 공급(Oxygen delivery)을 위하여 Hemoglobin 수치를 최소 12g/dL이상 유지하도록 해야 한다. Hemoglobin 수치의 저하는 조직에 공급되는 산소의 전달력 저하를 의미하며, ECMO 캐뉼라가 삽입된 대퇴부 이하에 고농도의 산소가 포함된 혈액의 전달도 어려워짐에 따라 말초혈액순환장애 발생에 영향을 준다[2]. 따라서 Hemoglobin의 적정 수치 유지를 위한 감시와 치료적 중재는 ECMO 치료 자체의 효과 증진과 함께 말초혈액순환장애 합병증 발생 감소를 위해 중요하다. 다만, WBC 수치와 말초혈액순환장애 발생간의 연관성을 조사한 선행연구는 찾아보기 힘든 실정으로, 이를 포함한 혈액검사 결과와 말초혈액순환장애의 관계에 대한 추가 연구가 필요하다.
본 연구에서 말초혈액순환장애가 있는 군에서 CK 수치가 유의하게 높음을 확인할 수 있었다. 그러나 ECMO 를 적용한 전체 환자의 CK 검사 수치의 폭은 매우 넓게 분포되어 있었고, 말초혈액순환장애가 없는 군 역시 정상 수치를 웃도는 높은 검사 결과를 보였다. CK는 근육 손상 시 상승되는 지표로, 말초혈액순환장애가 없는 대상자에게서도 ECMO 캐뉼라의 삽입 당시에 일시적인 혈류 중단 후 혈액의 재관류 상황에서 일정수준의 조직 손상이 발생하며 CK 수치가 상승한 것으로 보인다[34]. 나아가 말초혈액순환장애가 생긴 대상자의 경우 조직의 재관류가 감소되면서 부종의 악화가 구획증후군으로 발전하게 되며 CK 수치가 매우 높은 수준으로 상승되기도 한다[34]. 따라서 CK를 말초혈액순환장애의 유무에 대한 유의미한 지표로 보기 위해서는 해당 대상자군에 대한 보다 심층적인 후속 연구와 함께 향후 대상자에 특화된 CK 관련 모니터링 기준점의 제시가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구에서 말초혈액순환장애가 있는 군의 Platelet 수치가 유의하게 낮았다. Platelet의 감소는 나아가 혈액응고장애를 야기하게 되어 본 연구에서 확인된 말초혈액순환장애를 발생시키는 직접적 요인이 된다. 한편, 본 연구에서 말초혈액순환장애가 있는 대상자군의 PT 와 INR 수치는 유의하게 높았다. ECMO 치료를 받는 환자의 혈관 합병증에 관한 선행연구에서도 말초혈액순환장애가 있는 대상자의 INR 수치가 유의하게 높았다고 보고된 바 있어 본 연구와 맥락을 같이한다[9]. 환자의 Platelet 수치가 낮을수록, PT와 INR 수치가 높을수록 체내의 출혈 경향이 증가하기 때문에, 말초혈액순환장애의 발생에 상당한 영향을 줄 수 있다. 따라서 ECMO 환자를 치료하고 간호하는 과정에서 해당 혈액검사수치들에 대한 면밀한 모니터링과 함께, 혈액검사수치의 정상 범위 여부 뿐 아니라 말초혈액순환장애 발생 가능성과의 연관성을 고려하여 임상적 판단을 내릴 필요가 있음을 시사한다.
다음으로, 본 연구의 간호관련 특성에서 일 평균 하지 모니터링 횟수는 말초혈액순환장애가 없는 대상자에게 통계적으로 유의하게 높았다. 이는 간호사의 반복적이고 체계적인 하지 사정 활동이 말초혈액순환장애를 조기에 인지하고 예방하는 데 기여할 수 있음을 시사하는 결과로, ECMO 적용 환자 간호에서 하지 모니터링이 핵심 간호 활동임을 뒷받침한다. 반면 적극적 간호 중재로써의 보온 및 온열요법, 발 마사지 등의 적용 유무는 말초혈액순환장애 발생에 대해 통계적으로 유의한 관련성을 보이지 않았다. 이는 ECMO 적용 대상자에 대한 구체적 간호중재 지침이 표준화되지 않은 국내 임상 현실에서, 병원 부서별 환경과 지침의 차이에 기인하는 결과라고 볼 수 있으며, ECMO 치료를 받는 급성기 상태 환자를 위해 필수 처방을 우선 수행해야 하는 급박한 중환자실 상황에서, 이러한 예방적 간호 중재는 상대적 차선책이 되어야 하는 현실을 반영한 결과일 수 있다. 그러나 다수의 선행연구에서 말초 보온, 온열요법, 발 마사지 등의 예방적 간호중재는 말초혈액순환 관련 증상 개선과, 나아가 예방에 유의한 도움이 된다는 연구결과들이 보고되고 있다[35-37]. 따라서 이러한 적극적 간호중재를 활용하고 이의 효과를 확인하며, 나아가 향후 전략적으로 ECMO 관리지침에 간호사의 일 평균 하지 모니터링의 중요성을 강조하고, 적정 횟수를 제안하며, 구체적인 예방적 간호 중재를 포함하고자 하는 노력이 필요할 것으로 사료된다.
덧붙여, 본 연구에서는 말초혈액순환장애 발생 여부를 종속변수로 한 다변량 로지스틱 회귀분석을 수행하였으나, 대상자 수, 특히 말초혈액순환장애 발생 건수가 제한적인 상황에서, 다수의 임상 변수들이 서로 밀접하게 연관되어 있는 ECMO 중환자실 환자의 특성으로 인해, 통계적으로 유의한 독립적 영향요인들을 도출해 내는데 한계가 있었다. 따라서 본 논문에서 제시된 주요 결과는 말초혈액순환장애 발생과 관련된 인과관계를 규명하기보다는, 임상 현장에서 함께 관찰될 수 있는 말초혈액순환장애와 관련된 임상적 경향을 탐색적으로 제시하는데에 의의가 있을 것이다.
본 연구의 결과는 ECMO 적용 환자를 간호하는 중환자실 간호사를 대상으로 한 간호교육 측면에서 활용될 수 있을 것이며, 말초혈액순환장애의 위험 신호와 함께 관찰되는 대상자의 임상적 특성을 중심으로 한 사례 기반 교육은 간호사의 임상적 판단 능력과 문제 인식 능력을 향상시키는 데 기여할 수 있으며, 신규 간호사 및 ECMO 전문 간호사 교육 과정에도 중요하게 포함될 수 있을 것이다. 이를 통해 궁극적으로 ECMO 적용 환자의 합병증 예방과 환자 안전 증진으로 이어질 것으로 기대된다. 더불어 향후 ECMO 적용 환자의 말초혈액순환장애 예방 및 관리를 위한 구체적 표준화 지침의 마련이 필요하며, ECMO 적용 환자를 돌보는 간호사를 포함한 의료진의 노력과 함께, 나아가 병원, 관련 학회 및 국가적 정책 개선의 노력이 필요할 것이다. 특히 ECMO 전문가의 양성, 나아가 ELSO에서 권장하는 다학제적 ECMO 전문가 팀(심부전 의사, 심장흉부외과 의사, 혈관외과 의사, 호흡기내과 의사, 체외순환사, 코디네이터, ECMO 특화 Specialist로서의 중환자실 간호사 포함)을 조직하고, 이들의 전문적인 교육 및 활성화 노력에 관심을 둘 필요가 있다[2,38]. 또한 중환자실에서 ECMO 환자와 가장 가까이에서 24시간 환자를 관리하는 간호사의 역할을 보다 확대하여, 체계화된 전문 교육 이수 후 ECMO Specialist 자격을 부여하여 이들을 양성하는 방향도 고려되어야 할 것이다[39,40]. 이러한 다각적인 노력을 통해 향후 ECMO 적용 중환자실 환자의 말초혈액순환장애 예방 및 나아가 ECMO 치료에 대한 환자 결과의 향상을 기대할 수 있을 것이다.
V. 결론 및 제언
본 연구는 ECMO를 적용한 중환자실 환자를 대상으로 말초혈액순환장애의 발생률을 확인하고, 말초혈액순환장애 유무에 따른 일반적, 임상적 및 간호관련 특성의 차이를 탐색적으로 분석하였다. 본 연구 결과는 임상에서 ECMO 적용 환자를 돌보는 중환자실 간호사를 포함한 의료진이 말초혈액순환장애와 함께 관찰될 수 있는 특성을 이해하고, 환자 모니터링 및 관리 전략을 수립하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것이며, 궁극적으로 이를 통하여 ECMO 적용 환자의 치료 결과와 예후의 향상에 기여할 수 있을 것이다.
본 연구는 국내 일개 대학병원에서 ECMO를 적용한 중환자실 환자를 대상으로 하였으므로, 향후 대상자 수의 확대 및 지역과 기관을 확장한 반복 연구가 필요할 것이다. 또한 전자의무기록을 통해 후향적으로 자료수집하였으므로, 향후 전향적 및 종단적 코호트 연구 설계를 활용한 후속 연구와, 포괄적인 변인들을 포함한 변수간 인과관계 제시를 위한 후속 연구를 제언한다. 마지막으로, 본 연구에서 탐색적으로 제시된 임상적 및 간호관련 특성을 토대로, 말초혈액순환장애의 조기 발견과 예방을 위한 간호중재 전략의 개발과 이의 수행을 통해 효과를 파악할 수 있는 후속 연구를 제언한다.
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