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An Autotransfusion Device Reduces the Amount of Allogenic Transfusion in Bilateral Sequential
Total Knee Arthroplasty
Soo Jae Yim, M.D., Ph.D., Sang Hyok Lee, M.D., Mun Suk Jang, M.D., Hyun Seok Song, M.D. and Joon Hee Yoon, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Soonchunhyang University School of Medicine, Bucheon, Korea
Received: May 2, 2010
Revised: (1st) June 18, 2010, (2nd) September 20, 2010, (3rd) November 24, 2010, (4th) December 8, 2010, (5th) January 13, 2011
Accepted: January 16, 2011
Corresponding author: Sang Hyok Lee, M.D.
Department of Orthopedic Surgery, Soonchunhyang University Hospital, Jung-dong, 1174 Jung-dong, Wonmi-gu, Bucheon 420-767, Korea TEL: 82-32-621-5258, FAX: 82-32-621-5018
E-mail: [email protected]
Purpose: This study examined the difference in the reduction of the amount of required allogenic transfusion after bilateral total knee arthroplasty when an autotransfusion device was used.
Materials and Methods: The subjects were ninety five patients who underwent sequential bilateral total knee arthroplasty from January 2006 to May 2010 by one surgeon. The first group was 50 patients who did not have an autotransfusion device used and second group of 45 patients were those who had an autotransfusion device used during the postoperative period. Group 1 received allogenic blood transfusion with a standard level of postoperative hemoglobin. The group 2 patients were reinfused with as much blood as was collected by an autotransfusion suction bag and then they received allogenic blood transfusion with a standard level of postoperative hemoglobin.
Results: The total blood loss and amount of blood transfusion were almost the same in the two groups. The mean amount of allotransfusion was 1,270.0 mL in group 1 and 564.4 mL in group 2 and the reduced amount of allotransfusion in group 2 was statistically significant (p＜0.05).
Conclusion: Using an autotransfusion device is a good method to reduce the mean amount of allotransfusion after bilateral sequential total knee arthroplasty.
Key Words: Knee, Bilateral total knee arthroplasty, Autotransfusion device, Allogenic transfusion
서 론
슬관절 전치환술은 다량의 출혈을 유발할 수 있고, 경우 에 따라 부족한 체액량을 보충하기 위해 수혈을 필요로 한다. 더욱이 연속적으로 양쪽 슬관절 전치환술을 시행할
경우 일측성에 비해 훨씬 많은 양의 출혈량을 보인다. 이 때 환자에게 투여되는 수혈은 대부분 동종수혈을 통해 이 루어지는데, 수혈 전파 감염성 질병(transfusion trans- mitted disease)의 발생가능성과 헌혈과정에서의 관리 부 재로 인한 여러가지 문제점의 가능성을 내포하고 있다. 또 한 종교적인 이유 또는 개인적 성향으로 인해 수술 시 무 수혈을 원하는 환자가 늘고 있고, 수술 후 필요한 혈액을 확보하는데 어려움을 겪는 경우도 종종 발생한다. 따라서 현재 보편적으로 사용되고 있는 동종수혈에 대한 대안으 로 본인의 혈액을 다시 투여하는 자가수혈 방식이 최근 각광받고 있다. 자가수혈은 여러 저자들8,12,13)에 의해 다양 한 방식이 시도되어, 수술 전 자가혈액예치, 수술 중 혈액 희석(acute normovolemic hemodilution), 수술 중 실혈구 제 및 자가수혈, 수술 후 유출혈액 세척 후 재 주입, er-
Fig. 1. Picture of autotransfusion device (Stryker, CBCII Blood Conversion System).
ythropoietin 등의 약물투여 방법 등이 소개되어 있다. 자 가수혈은 동종수혈 시 발생할 수 있는 부작용과 감염성 질환 전파의 방지 및 저렴한 비용 등의 장점을 가지고 있 어 다량의 실혈이 발생하는 정형외과 수술에서 이상적인 실혈 보충의 대안이라 할 수 있다. Bould 등7)은 양측 슬 관절 치환술 시 자가수혈량이 많으면 많을수록 동종수혈 의 빈도가 낮아지므로, 술 후 혈액 보존시스템의 사용과 자가수혈의 유용성을 강조하였다. 그러나 아직 국내에는 자가수혈장치를 이용한 연속적인 양측성 슬관절 전치환술 에서 동종수혈량의 감소에 대한 연구가 많이 보고되지 않 았다. 이에 저자들은 연속적인 양측성 슬관절 치환술에서, 자가수혈장치 없이 수술을 시행한 환자군(제1군)과 자가 수혈장치를 이용하여 수술 후 유출혈액의 재 주입한 환자 군(제2군)과의 비교를 통하여 술 후의 출혈량과 동종혈액 의 요구량 감소에 대해 조사하였다.
대상 및 방법
2006년 1월부터 2010년 5월까지 시행된 연속적인 양측 성 슬관절 전치환술 95예를 대상으로 하였으며, 자가수혈 장치 없이 수술을 시행한 50명의 환자들(제1군)에서는 술 후 자가수혈 없이 동종수혈을 시행하였고, 자가수혈장치 를 사용한 45명의 환자들(제2군)에서는 수술 후 흡입 배 액관을 통해 모인 혈액으로 자가수혈을 해주고 이후 혈색 소를 기준으로 동종수혈을 시행하였다. 환자들의 평균나 이는 1군에서 69.3세(범위: 27−82세), 2군에서는 68.4세 (범위: 58−81세)였고, 평균 체질량지수(body mass index) 는 1군에서 27.9 (범위: 22.3−35.4), 2군에서는 28.5 (범 위: 22.5−35.6)였다. 두 군에서 평균나이와 평균 체질량 지수는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 모든 환 자는 여성으로, 수술 전 병명은 일차성 퇴행성 관절염이었 다. 인공관절 치환에 사용한 기구는 전례에서 Press-fit condylar TKA (PFC, Johnson & Johnson professional, Raynham, MA, USA)를 사용하였으며 대퇴 및 경골 삽입 물은 골시멘트로 고정하였고 측정절제기법(measured re- section technique)을 사용하였으며 후방십자인대는 절제 되었다. 수술 시 대퇴 근위부에 지혈대를 350 mm Hg 압 력으로 압박하였다. 모든 예에서 슬개골은 치환하지 않고 변연 절제술만 시행하였다. 대퇴원위 골수강 내 지침자 (intramedullary guide) 안의 구멍은 경골 치환물에 시멘
트를 충전하기 전에 수술 중 절제된 자가 골로 메웠으며, 대퇴골 치환물은 골수강내 입구가 폐쇄된 형태인 것을 사 용하였다. 경골 및 대퇴골의 치환물를 위치시킨 후에 수술 상처 봉합 및 소독을 시행한 후에 지혈대를 감압하였다.
모든 환자에서 배액관을 슬관절 내에 위치시킨 후, 1군 환 자는 수술 후 통상적인 400 mL 집혈낭(hemovac)을 사용 하였으며 나오는 양에 상관없이 수술 후 3일째에 집혈낭 (hemovac)을 제거하였다. 2군에서는 CBC II ConstaVacⓇ Blood Conservation System (Stryker, Kalamazoo, MI, USA)을 이용하여 흡입된 혈액을 필터(소형 프리필터 200 Um, 공기 필터 0.45 Um)를 거쳐 reinfusion bag으로 여 과되도록 하였다(Fig. 1). CBC II ConstaVacⓇ Blood Conservation System에서 vaccum level은 25, 50, 100 mm Hg의 음압이 가능하나 저자들은 50 mm Hg의 음압 을 설정하였다. 흡입된 혈액은 CBC II ConstaVacⓇ Blood Conservation System의 reinfusion bag에 저장되고, 6시간 뒤에 이를 제거한 후 다시 집혈낭과 연결하였다. 수술 후 6시간 동안 reinfusion bag에 저장된 혈액만 수술 당일 즉 시 재 주입하였고, 그 이후에 모인 혈액은 폐기하였다. 배 액관은 이후 배액되는 양에 상관없이 3일째에 제거하였다.
자가수혈 후 환자가 발열반응을 보일 시는 자가수혈을 즉 시 중단하는 것을 원칙으로 하였으나 이러한 부작용을 보 인 환자는 없었다. 임상적 분석은 역행적 분석을 하였으며 환자의 의무기록을 조사하여 수술 전 및 수술 후 혈색소 치, 혈소판치, 배액관의 양을 조사하여 이러한 것들과 환 자의 동종수혈과의 상관관계를 분석하였다. 동종수혈의 기준은 미국마취학회(American Society of Anesthesiolo-
Table 1. Comparison of the Amount of Postoperative Blood Loss and Blood Transfusion between the Groups
Group 1 Group 2
Total bleeding (mL) 1,395 1,362
(450−3,210) (680−2,960) Allotransfusion (mL) 1,270.0 564.4
(3.97 unit blood) (1.77 unit blood)
Autotransfusion (mL) 0 1,063
Percentage of reinfused 0 78
blood from postoperative shed blood (%)
Group 1: do not use the autotransfusion device, group 2:
use the autotransfusion device in postoperative period.
Table 2. Comparison of the Rate of Postoperative Allo- transfusion between the Groups
No allotransfusion Allotransfusion
Group 1 6 patients 44 patients
(50 patients) (12%) (88%)
Group 2 32 patients 13 patients
(45 patients) (70.5%) (29.5%)
gists)의 임상적 기준1)과 Spence20)가 제시한 기준을 참고 로 정하였는데 심폐질환, 신장질환 등 조직 산소 분압을 감소시킬 위험인자가 없는 경우 혈색소 6 g/dL 이하, 위 험인자가 있는 경우는 혈색소 10 g/dL 이하일 때 동종수 혈을 고려하였다. 통계학적 처리는 Student's t-test를 사용 하였으며, p값이 0.05 미만인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 판단하였다.
결 과
수술 후 평균 배액량은 1군에서는 수술 후 집혈낭에 모 인 양으로 측정하였으며 2군에서는 자가수혈장치에 모인 양과 reinfusion bag을 제거한 후 집혈낭으로 모인 양을 합하여 측정하였는데 1군에서는 1,395 mL (범위: 450−
3,210 mL)였고, 2군에서는 1,362 mL (범위: 680−2,960 mL)였다. 두 군에서 수술 후 평균 배액량은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 평균 동종수혈량은 1군에 서 1,270.0 mL, 2군에서 564.4 mL였다. 2군에서 투여한 자가수혈량은 평균 1,063 mL였으며 자가수혈 장치에서 여과된 혈액이 모이는 reinfusion bag과 집혈낭으로 나온 실혈 중 평균 78%를 다시 주입한 것으로 조사되었다. 총 수혈량은 1군에서는 동종수혈량을, 2군에서는 자가수혈량 과 동종수혈량을 합친 것으로 하였으며 총 수혈량에 있어 서는 1군과 2군에서 유의한 차이를 보이지 않았으며 동종 수혈이 필요한 경우에서는 2군에서는 29.5% (13명)인데 반해 1군에서는 88% (44명)로 자가수혈을 시행한 2군에 서 동종수혈을 상당량 줄일 수 있었고, 이는 통계학적 유
의성을 보였다(p＜0.05) (Tables 1, 2). 혈색소치의 변화 는 1군에서 술 전 12.5±1.4 g/dL였고 술 후 1일째 10.9±1.3 g/dL, 술 후 3일째 10.5±1.7 g/dL였으며 2군 에서 술 전 12.6±1.3 g/dL였고 술 후 1일째 10.7±2.1 g/dL, 술 후 3일째 10.4±1.5 g/dL로 두 군 사이에 유의 한 차이는 발견할 수 없었다.
자가수혈을 한 전례에서 재 주입되는 혈액에 대해 호기 성 및 혐기성 세균 배양을 실시하였으며 전례에서 집혈낭 제거 후 첨부 배양(tip culture)를 시행하였고, 세균배양 검사 결과는 음성이었다. 자가수혈 후 발열 등의 합병증을 보인 예는 없었다.
고 찰
Bould 등7)에 의하면 편측 슬관절 전치환술에 비해 연 속적으로 시행한 양측 슬관절 전치환술에서 혈액 손실이 더 많다고 하였는데 이는 첫 번째 시술 후 지혈대를 풀었 을 때 응고 기전의 변화로 응고 시간이 지연되기 때문이 라고 하였다. 따라서 양측성 슬관절 전치환술을 연속적으 로 시행하는 경우 일측성을 수술하는 경우보다 환자의 상 태에 따라 수혈을 필요로 하는 경우가 훨씬 빈번하게 나 타난다. Pavone 등17)은 501명의 환자에서 양측성 슬관절 전치환술을 시행한 후 수술 전후 총 실혈량과 동종수혈량 을 각각 1,753 mL, 약 48% 환자에서 평균 2.8 unit blood 로 보고하였고, Bierbaum 등5)은 130예의 환자에서 양측 성 슬관절 치환술을 시행한 후 약 57%인 74명의 환자에 서 평균 2.5 unit blood를 동종수혈하였다고 보고하였다.
또한 Bottner 등6)은 47명의 양측성 슬관절 전치환술 환자 에서 평균 1,760 mL의 수술 전후의 실혈량을 보였고, 이 중에서 97%의 환자에서 1 unit blood 이상의 동종수혈을 시행을 보고하였다. 그러나 최근 동종혈액의 사용으로 인 한 human immunodeficiency virus의 전파가 증가 추세에
있으며9,18), Alter2)는 동종 혈액을 수혈했던 환자의 25%에 서 B형 간염 및 non-A non-B형 간염이 발생함을 보고하 였다. 자가혈액의 사용은 이러한 부작용을 예방하고, 혈액 공급량의 부족 문제도 어느 정도 해결할 수 있어, 특히 인 공관절 치환술시에 널리 사용되고 있다. 자가수혈방법 중 수술 전 환자의 혈액을 예치하는 방법은 수술 전 채혈을 하여야 하는 불편함이 있고, 수술 중 출혈 혈액 회수 및 재주입법은 cell saver를 사용하는 경제적 부담을 고려해 야 하며, 기계의 운영 시 전문가가 필요하다는 단점이 있 다. 또 수술 중 혈액 희석 방법은 수술 중간에 조심스러운 관찰이 요구되며 수술 및 마취시간이 길어질 수 있다14,15). 반면 저자들이 사용한 수술 후 출혈 액 회수 및 재 주입 방법은 상대적으로 저렴하고 안전하여 수술 후 상처 부위 에서 출혈량이 많은 인공관절 치환술에서 많은 보고가 이 루어지고 있다3,4,8,16,19). Bae 등3,4)은 양측 슬관절 전치환술 환자에서 평균 1,317−1,334 mL의 수술 전후의 실혈량을 보였고, 이 중에서 자가수혈 장치를 이용한 자가수혈량은 평균 593−626 mL였다고 하였으며, Song과 Kim19)은 평 균 1,382 mL의 수술 전후의 실혈량 중 69%인 950 mL 를 자가수혈 장치를 통하여 재 주입하였다고 보고하였 다. 수술 후 출혈액의 회수 및 주입법을 사용함에 있어 서 중요한 두 가지 요소는 혈액 기능의 유지와 안전성의 확보이다. Han 등12)은 131명의 인공관절 수술환자에서 ConstavacⓇ을 사용한 결과 재 주입되기 전 배출된 혈액에 서 혈색소 및 적혈구 용적률의 감소, antithrombin III의 감소, D-dimer의 증가가 있었지만 재 주입 후 환자들에서 특별한 임상 증상을 일으키지 않는다고 보고하였으며, Faris 등10)은 153예의 인공관절 치환술 후 SolcoTransⓇ를 이용하여 재 주입되는 혈액을 분석하여 혈색소와 적혈구 용적률은 환자의 혈액과 큰 차이가 없었고, 혈소판 수는 감소되었으며 섬유소분해 산출물(fibrin degradation prod- uct)의 상승, 섬유소원(fibrinogen)의 감소, 혈장 내 자유 혈색소치의 증가 등의 소견이 있었지만 이로 인한 부작용 은 보이지 않는다고 보고하였다. Groh 등11)은 인공 슬관 절 전치환술을 시행한 25명의 환자에서 SolcoTransⓇ를 이 용하여 수술 후 배출된 혈액 재 주입 후 혈액 응고 장애, 혈소판 감소증 또는 신독성 등의 부작용을 볼 수 없었다 고 보고한 바 있다. 본 연구에서도 항응고제의 투여 없이 도 회수된 혈액의 조기 응고와 같은 부작용은 볼 수 없었 다. 둘째, 안전성에 있어서는 출혈된 혈액이 회수될 때 감
염이 가장 큰 문제이며, 그 외 수술 후 환자 몸에 잔존하 는 골 조직, 시멘트 조각, 금속 가루 등이 유출된 혈액에 섞여 환자의 혈관 안으로 주입되는 색전증이 있을 수 있 다. 이를 방지하기 위해 CBC II ConstaVacⓇ Blood Conservation System에는 2개의 필터(소형 프리필터 200 Um와 공기 필터 0.45 Um)를 통해 혈액을 여과한다. 본 연구에서도 회수된 혈액에 대하여 전례에서 균 검사를 시 행하였으나 배양 음성이 나왔으며 재 주입 후 별다른 부 작용은 관찰되지 않았다.
결 론
연속적으로 시행된 양측 슬관절 전치환술에서 자가수혈 장치를 이용하여 배출혈액의 회수 후 재 주입 방법에 의 한 자가혈액수혈 방법은 동종수혈량의 사용을 감소시키는 데 효과적이고 안전한 방법으로 생각된다.
CONFLICT OF INTEREST
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
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연속적으로 시행한 양측 슬관절 전치환술에서의 자가수혈장치는 술 후 동종수혈량을 감소시킨다
순천향대학교 부천병원 정형외과
임수재ㆍ이상혁ㆍ장문석ㆍ송현석ㆍ윤준희
목적: 양측 슬관절 전치환술에서 자가수혈장치를 사용한 경우 수술 후 출혈량과 동종수혈 요구량을 얼마 나 감소시킬 수 있는지에 대해 조사하였다.
대상 및 방법: 2006년 1월부터 2010년 5월까지 본원에서 양측 슬관절 전치환술을 연속적으로(sequential) 시행받은 95명의 환자들 중 자가수혈장치를 사용하지 않은 50명의 환자들(제1군)과 자가수혈장치를 사 용한 45명의 환자들(제2군)에서 출혈량 및 동종 수혈량을 후향적으로 비교 분석하였다. 1군에서는 수술 후 혈색소 수치를 기준으로 하여 동종수혈을 시행하였으며, 2군에서는 수술 후 자가수혈장치에 모인 혈액을 재 주입한 후 혈색소 수치를 기준으로 하여, 다시 동종수혈을 시행하였다. 환자의 의무 기록을 조사하여 총 실혈량, 총 수혈량 등을 확인하였으며 이러한 인자들과 환자의 동종수혈량과의 상관관계를 통계학적으로 비교 분석하였다.
결과: 총 실혈량과 수혈량은 양 군에서 거의 차이를 보이지 않았다. 평균 동종수혈량은 1군에서 1,270.0 mL, 2군에서 564.4 mL고, 이는 2군에서 통계적으로 유의하게 감소하였다(p＜0.05).
결론: 연속적인 양측성 슬관절 전치환술에서 자가수혈장치를 이용한 경우 동종수혈량의 필요성과 양을 줄일 수 있었다.
색인 단어: 슬관절, 양측 슬관절 전치환술, 자가수혈장치, 동종수혈
