유리 조직 이식술을 이용한 당뇨병성 족부 궤양의 치료
광주기독병원 정형외과
송준영・김기수・김희동・박인석
─ Abstract ─
Free Tissue Transfer in the Treatment of Infected Diabetic Foot Ulcers
June Young Song, M.D., Ki Soo Kim, M.D., Hee Dong Kim, M.D., In Suk Park, M.D.
Department of Orthopaedic Surgery, Gwangju Christian Hospital, Gwangju, Korea
Diabetic foot ulcer is a serious complication which result from long-standing diabetes.
Especially, severe infected diabetic foot ulcer results in unwanted lower extremity amputation.
The diabetic patient is considered the relative contraindication for microsurgery because of the severe peripheral vascular disease. Recently, microvascular free tissue transfer technique applied to diabetic foot ulcer. It is well known that free tissue transfer provides immediate soft tissue coverage and control of infection. So it is possible that preservation of the lower extremity through free tissue transfer.
A retrospective study of diabetic patients who had infected foot ulcer from 1999 to 2000 with foot defects reconstructed with free tissue transfer were reviewed. Thirteen patients were studied with mean follow-up of 12.7 months. There were two deaths during follow-up period. There were two failures after free flap surgery. All eleven survived patients were ambulatory. There was no recurrence of ulcer. No patient need amputation above the ankle joint.
We have found that free tissue transfer for infected diabetic foot ulcer is very effective surgical technique. Careful patient selection and regular follow-up is important.
Key Words : Diabetic foot, Infected ulcer, Free tissue transfer 大 韓 微 細 手 術 學 會 誌
Vo1. 10, No. 2, October, 2001
Ⅰ. 서 론
최근 서구화되어 가는 식습관 및 노인 인구의 증
가로 당뇨병이 점차 증가하는 추세이다1 , 2 ). 족부 병 변은 장기간 지속된 당뇨병 환자에게 가장 흔한 합 병증으로서 특히 감염을 동반한 족부 궤양은 상당수 의 환자에서 급속한 진행을 보이며 결국 하지 절단
에 이르게 된다4 , 9 , 1 0 , 1 7 , 1 8 , 2 2 , 3 1 ). 당뇨 환자에서의 하지 절단은 환자에게 심한 육체적, 정신적 장애를 가져 올 수 있어 가급적이면 절단에 이르지 않게 하는 것 이 최선의 치료라고 할 수 있다.
미세 수술을 이용한 유리 조직 이식술의 유용성은 감염이 있는 부위에 혈관이 풍부한 건강한 조직을 옮겨 줌으로써 조직의 치유와 감염의 조절을 가능케 하는 것이다5 , 6 , 1 3 , 1 9 , 2 0 , 3 0 ). 그러나, 전통적으로 당뇨 환 자에서는 말초 혈관 상태가 좋지 않을 것이라는 우 려 때문에 미세 혈관 수술이 금기시 되어 왔다1 1 ). 최 근 유리 조직 이식술이 심한 감염을 동반한 당뇨병 성 족부 궤양의 치료에 도입되어 광범위한 괴사 조 직의 제거 또는 제한적인 절단술 후 유리 피판술을 시행하여 감염의 조절과 기능적인 족부 재건이 가능 하게 되었다3 , 1 4 , 1 5 , 2 3 , 2 6 , 2 7 , 3 3 ). 또한 하지 절단을 막을 수 있어 조기에 독립 보행을 가능케 하고 성공적인 재 활을 얻을 수 있어 삶의 질을 향상시킬 수 있다. 광 주기독병원 정형외과에서는 감염을 동반한 심한 당 뇨병성 족부 궤양으로 하지 절단술이 고려되었던 환 자에게 미세 수술을 이용한 유리 피판술을 시행하여 만족할 만한 결과를 얻었기에 문헌 고찰과 함께 보 고하는 바이다.
Ⅱ. 연구 대상 및 방법
1 9 9 9년 1 1월부터 2 0 0 0년 1 2월까지 감염이 동반 된 심한 당뇨병성 족부 궤양으로 본원에서 유리 피 판술을 이용한 수술적 치료를 받았던 1 3명의 환자를 대상으로 하였다(Table 1). 이 가운데 2명( c a s e 8 , 9 )이 사망하여 6개월 이상 추시가 가능하였던 환 자는 1 1명, 12예였으며 평균 추시 기간은 1 2 . 7개월 ( 8 ~ 1 8개월)이었다. 남자가 1 0명, 여자가 3명이었 고 수술 당시 평균 연령은 5 9 . 1세( 4 8 ~ 7 7세)였다.
당뇨병의 이환 기간은 수술 당시 당뇨병에 대한 진 단 및 치료를 받고 있었던 1 0명에서 평균 1 0 . 1년 ( 4 ~ 2 0년)이었다. 나머지 3명은 본원 내원 직전까지 당뇨에 대해 진단을 받은 적이 없었으며 족부 궤양 으로 인해 처음으로 당뇨가 발견되었다. 당뇨병의 합병증으로 당뇨병성 망막병증을 가진 환자가 5명, 당뇨병성 신장병증을 가진 환자가 4명이었다. 13명 의 환자 가운데 유리 피판술을 시행 받기 전에 족부 에 대한 수술적 치료를 받은 적이 있었던 환자는 9 명이었다. 이들은 모두 1 1회의 수술적 치료를 받았 으며 국소 피판술이 4회, 족지 절단술이 6회, 슬하 부 절단술이 1회였다.
Table 1. Clinical and demographic information of the thirteen patients
Case Age/Sex Site of Lesions Prior Procedures Defect size Used Flap Outcome Complications
1 55/F Right sole None 20×10 cm RAF No recurrence None
2 61/F Right sole Local flap 20×10 cm RAF, Groin No recurrence Flap necrosis flap after groin flap
3 60/M Right heel None 8×8 cm RAF No recurrence None
4 48/F Right sole Local flap 10×8 cm LAF No recurrence None
5 51/M Right sole Toe amputation 8×20 cm RAF No recurrence None
and dorsum Callus formation
6 57/M Right heel Local flap 10×10 cm RAF No recurrence None
7 58/M Right great Toe amputation 7×10 cm LAF No recurrence None
and 2nd toe
8 74/M Left heel None 10×20 cm RAF Death None
9 77/M Left heel Local flap 15×15 cm RAF Death Flap necrosis
10 72/M Left sole None 5×10 cm RFF No recurrence None
11 58/M Left 5th toe Toe amputation 5×5 cm RFF No recurrence None
12 54/M Right sole Toe amputation 7×5 cm RAF No recurrence None
13 65/M Left tibia Below knee 15×15 cm RAF No recurrence None
amputation
RAF : Rectus abdominis muscle flap LAF : Lateral arm flap RFF : Radial Forearm flap
배농이 있는 모든 부위에서 균배양을 시행하였으 며 배양된 균주로는 포도상 구균이 5예, 장구균이 4 예, 녹농균이 4예 등이었고 1 3명 가운데 1 1명에서 2가지 이상의 균주가 배양되었다. 균배양 결과가 나 오기 전 까지는 광범위 항생제 요법을 시행하였고 균배양 결과에 따라 감수성이 있는 항생제를 사용하 였다. 수술전 모든 환자에서 단순 방사선 촬영과 동 위원소 검사를 시행하여 골감염 여부를 확인하였고 혈관 조영술을 시행하여 하지 혈행 상태를 확인하고 유리 피판술에 유용한 혈관이 존재하는지 검사하였 다. 혈당의 조절은 내과와 협조하여 하루 4회 측정 한 혈당치의 평균이 180 mg/dl를 넘지 않도록 주의 하였는데 수술전 1주일간 혈당치의 평균은 1 6 2 . 5 m g / d l였다. 허혈 지수 (Ankle/Brachial Index) 를 측정하여 족부의 혈행 상태를 검사하였고 평균 허혈지수는 0 . 7 2였다. Wagner의 분류3 4 )에 따른 궤 양의 분류에서는 3 등급이 9명, 4등급이 4명이었다.
궤양의 위치에 따른 분류상 족저부가 7명, 종부가 3 명, 전족부가 2명, 슬하 절단부가 1명이었다. 체중 부하부가 1 0예, 비체중 부하부가 3예였다. 궤양의 크기는 최대 2 0×10 cm에서 최소 5×5 cm였으며 궤양의 면적은 평균 110.5 cm2였다. 궤양의 처치에 있어서는 모든 감염 조직과 괴사 조직을 철저하게 제거하였고 경우에 따라서는 Sterile whirlpool을 이용하였다. 유리 피판술이 필요했던 환자는 심한 감염이 동반되어 족부의 건, 근막 및 골 등이 노출 되고 동위원소 검사상 골감염이 진단된 신경병성 족 부 궤양 환자로서 혈관 문합에 적절한 수혜부의 혈 관이 존재할 경우를 대상으로 하였으며 허혈 지수가 0.6 이상이고 혈당치의 평균이 180 mg/dl 이하로 조절될 경우 수술을 시행하였다. 또한 과거에 국소 피판술을 시행하여 유효한 국소 피판을 얻을 수 없 었던 5명의 환자에서 유리 피판술이 필요하였다. 사 용된 피판으로는 복직근 피판이 9예, 요측 전완부 피판이 2예, 외상완 피판이 2예, 서혜부 피판이 1예 였다. 복직근 피판을 사용한 경우에는 근 이식술 후 7 ~ 1 0일에 부분 식피술로 피복 하였다. 피부 피판의 공여부는 1차 봉합하거나 부분 식피술로 피복하였 다. 마취는 전신 마취나 척추 마취후 경막외 차단술 을 병행하여 수술후 통증의 완화와 말초 혈류 증가 를 도모하였다. 수술 후 처치로는 장하지 부목으로 족부를 고정하고 술 후 약 7일간 침상에서 절대 안
정을 취하도록 지시하였다. 술 후 혈당 조절은 내과 와 상의하여 엄격하게 조절하였다. 술 후 약 1 4일간 Prostaglandin E1(PGE1)을 정맥 주사하였으며 헤파린 등의 항응고제는 사용하지 않았다.
Ⅲ. 결 과
1 3명의 환자 가운데 1 1명에서 피판이 생존하였고 2명에서 피판의 괴사가 발생하였다. 피판의 괴사를 보인 2예 중 1예(Case 2)에서는 복직근 피판술 후 3 일 까지 피판의 생존을 보였으나 환자가 지시를 따르 지 않고 자력으로 보행한 후 피판의 괴사가 발생하여 추후 서혜부 피판술로 치료하였다. 다른 1예( C a s e 9 )에서는 술후 8시간 째에 피판의 혈행 부전이 관찰 되어 즉각적인 탐색술을 시행하였으나 결국 피판이 괴사되었다. 추가적인 피판술을 권유하였으나 환자는 수술을 거부하였다. 환자들의 입원 기간은 평균 1 5 . 8 주( 9 ~ 1 7주)였고 유리 피판술 후 입원 기간은 평균 9 . 2주였다. 수술 시간은 평균 2 5 0분( 1 8 0 ~ 3 4 5분)이 었고 출혈량은 평균 520 ml(200~850 ml)였다. 13 명의 환자 가운데 유리 피판술 후 추가적인 수술적 치료를 받은 환자는 1명이었는데 족저부에 발생한 가 골에 대한 제거술을 시행받았고 수술후 호전되었다.
수술후 궤양의 재발이나 새로운 궤양이 발생하여 족 부나 하지 절단술을 시행받은 환자는 1명도 없었다.
술 후 2명이 사망하였는데 모두 7 0세 이상의 고령으 로 다른 내과적인 질환으로 사망하였다. 그중 1명은 유리 피판술 후 피부 이식술을 시행받고 퇴원하여 보 행이 가능하였던 환자로서 술후 3개월 째에 지속적인 설사와 심한 탈수로 사망했으며 다른 1명은 복직근 피판술후 피판의 괴사로 재수술이 필요하였으나 수술 을 거부하고 퇴원했던 환자로서 퇴원후 요통이 심하 여 민간요법으로 요추부에 침을 맞은 후 경막외 농양 이 발생하여 급속한 패혈증에 이르게되어 술후 4개월 째 사망하였다. 추시 도중 사망한 2명을 제외한 1 1명 모두 일반적인 신발을 신고 걸을 수 있었고 술 후 평 균 8 . 5주에 독립 보행이 가능하였다. 1예에서 공여부 의 감염이 있었으나 세척 및 변연 절제술 후 치료되 었다. 환자들은 모두 수술 결과에 매우 만족하였다.
Ⅳ. 증례 보고
증례 1
5 5세 여자 환자(Case 1)로서 약 4년 전에 당뇨병 으로 진단 받았으며 본원 내원 2년 전에 우측 제 1 족지의 궤양이 발생하여 괴사되었으나 특별한 치료 없이 저절로 절단되었다고 하며 내원 당시 우측 족 저부에 심한 감염과 궤양이 있었고 고열( 3 9 . 8℃)과 의식 장애를 보였다. 패혈증으로 진단하고 내과에서 입원치료 받았으며 광범위 항생제 투여 및 변연 절 제술을 시행하였다. 입원 2주 째 패혈증이 호전되고 혈당치가 잘 조절되었으며 궤양 부위에 육아 조직이 잘 차 올라 입원 4주 째에 복직근을 이용한 유리 피 판술을 시행하였고 1 0일 후 부분 식피술로 피복 하 였다. 술후 1 8개월 추시에서 족저부에 특이한 병변 이 없었으며 신발을 신을 수 있었고 독립 보행이 가 능하였다(Fig. 1).
증례 2
6 1세 여자 환자(Case 2)로서 1 0년 전에 당뇨로 진단 받았으며 망막병증과 신장병증으로 안과와 내 과에서 치료받아왔으며 유리 피판술을 시행 받기 1 년 전에 우측 발뒤꿈치에 발생한 당뇨병성 궤양으로 본원에서 역행성 비복동맥 피판술을 시행 받고 궤양 이 치유되었던 환자였다. 내원 당시 우측 족저부의 부종과 수포 형성이 관찰되었으며 고열( 3 8 . 9℃)이 있었다. 족저부에 심한 감염과 농양이 발생하여 배 농 및 변연 절제술을 시행하였으며 제 2, 3 족지의 괴사가 진행되어 족지 절단술을 시행하였다. 입원 4 주 째에 감염의 호전과 육아 조직의 증식이 관찰되 었으며 제 2, 3 중족골 두가 노출되어 있었다. 유리 복직근 피판술을 시행하여 술후 3일 째까지 잘 유지 되었으나 환자가 지시에 따르지 않고 자력으로 보행 하여 피판의 괴사가 발생하였다. 괴사된 피판을 제 거하고 다시 변연 절제 및 세척을 시행하고 1차 수 술후 4주 째 추가적인 유리 서혜부 피판술을 시행하 였다. 술 후 1 1개월 추시에서 독립 보행이 가능하였 다(Fig. 2).
증례 3
4 8세 여자 환자(Case 4)로서 1 5년 전 당뇨병으로
진단 받았으며 2년 전에 좌측 제 1 족지에 발생한 궤양으로 절단술을 시행 받았으며 약 8개월 전에 우 측 족저부 외측에 발생한 심한 감염성 궤양으로 본 원에서 족관절 외상과 피판술을 시행 받았다. 내원 당시 외측 족저부에 감염을 동반한 궤양의 재발이 관찰되었다. 변연 절제술 후 외측 상완 피판술로 피 복하였다. 술후 1 6개월 추시에서 궤양의 재발 없이 독립 보행이 가능하였다(Fig. 3).
Ⅴ. 고 찰
당뇨병성 족부 병변은 당뇨병의 합병증 가운데 가 장 흔한 합병증으로서 신경병증, 혈관병증, 신경 관 절병증 및 족부 궤양의 형태로 나타나는데 이 가운 데 신경병증을 동반한 족부 궤양이 가장 흔하다
1 , 2 , 4 , 1 8 , 2 5 ). 당뇨병성 신경병증에서 족부 궤양은 증가된
발바닥 압력에 신경병증에 따른 보호 감각의 저하가 맞물려 발생하는 것으로서 처음에는 수포성 병변으 로 시작하여 궤양으로 진행하며 여기에 감염이 동반 될 경우 족저부 또는 족배부 농양을 형성하고 결국 괴사에 이르게 된다. 허혈성 궤양의 경우 혈행의 감 소에 따른 족부의 괴사가 먼저 오고 여기에 감염이 동반되는 것이 보통이다.
당뇨병성 족부 궤양의 치료로는 궤양의 정도에 따 라 크게 비수술적인 치료와 수술적인 치료로 나눌 수 있다. 비수술적인 치료로는 궤양이 Wagner 분류상 1,2 등급의 표재성이고 감염의 징후가 없고 하지 혈 행에 큰 문제가 없을 경우 고식적인 창상 치료와 혈 소판 기원 성장인자(Platelet Derived Growth Factor, PDGF)나 섬유아세포 성장 인자( F i b r o - blast Derived Growth Factor)와 같은 다양한 성 장 인자, Dermagraft와 같은 국소적인 약물 요법과 고압 산소 요법 또는 전접촉 석고(Total Contact Cast) 등을 시도해 볼 수 있다. 여러 가지 약물 치료 가 시도되고 있으나 아직까지 그 유용성이 확실하지 않고 비용이 매우 높아 경제적인 부담이 있다. 전접 촉 석고로 치료할 경우 5 ~ 8주에 8 0 ~ 9 0 %에서 궤양 의 치유를 얻을 수 있으나 약 30% 내외에서 다시 재 발한다고 한다1 6 ).
궤양이 골, 인대, 근막 등 심부 까지 진행되고 심 한 골 및 연부 조직 감염이 동반된 경우에는 수술적 인 치료가 필요한데 수술은 크게 절단술과 재건술로
분류할 수 있다. 최근까지도 절단술은 당뇨병성 족부 궤양의 주된 수술적 치료였다. 특히 혈관의 재건이 불가능한 허혈성 궤양이나 심한 패혈증으로 진행된 감염성 궤양에서는 족관절 상부에서의 절단술이 불 가피하다. 당뇨병성 족부 궤양은 약 1 0년 이상 장기 간의 유병 기간을 가진 당뇨 환자에게 흔히 발생하는 합병증으로서 성인에서 당뇨병성 족부 병변에 따른
절단이 하지 절단의 가장 많은 원인이다9 , 1 8 , 2 2 , 2 4 , 2 5 , 2 9 ). 한쪽 하지에 절단술을 시행 받은 경우 3년 이내에 반대쪽 하지를 절단할 확률이 50% 정도이며, 하지 절단 후 3년 이내에 사망할 확률이 50% 정도라고 보고되고 있다1 2 , 2 9 ). Ecker와 J a c o b s9 )는 1 0 3명의 환 자에서 하지 절단후 6 1 %의 3년 생존율을 보고하였 고 절단 부위가 상부일수록 사망률이 높다고 하였다.
Fig. 1. A, B. A 55-year-old female patient(case 1) with severe infected diabetic foot ulcer on the entire plantar surface of the right foot. C. Preoperative photograph shows healthy granulation tissue on the plantar surface of the right foot after debridement and sterile whirlpool therapy. D. Postoperative photograph shows coverage of the defect with a free rectus abdominis myocutaneous flap. E, F. 13 months after flap surgery.
A
C
E
B
D
F
절단에 따른 심각한 육체적, 정신적 후유증과 경제적 인 손실 등을 고려해 볼 때 당뇨병성 족부 병변에 대 한 적절한 치료가 요구된다. 환자의 생명을 위협하는 심한 패혈증이나 허혈성 궤양을 제외한 대부분의 경 우에서 성급한 절단술을 시행하는 것보다는 감염 조 직과 괴사 조직을 과감하게 제거해 가면서 궤양의 진
행 상태를 관찰하는 것이 중요하다. 혈관 촬영술이나 도플러 등을 이용해 하지의 혈행 상태를 평가하여 적 절한 수혜부 혈관이 존재하는지 검사하여 유리 조직 이식술이 가능할 것인지 판단하여야 한다. 감염이 조 절되어 패혈증이 호전되고 궤양 부위에 육아조직이 어느 정도 차 오르며 환자의 혈당치가 비교적 잘 조 Fig. 2. A. A 61-year-old female patient(case 2) with infected and necrotic foot ulcer on the plantar surface and toes of the right foot. B. After debridement and sterile whirlpool therapy. C. Postoperative photograph shows cover- age of the defect with a rectus abdominis muscle flap. D. Additional groin flap was applied due to necrosis of the rectus abdominis muscle flap. E, F. 12 months after flap surgery, the right foot shows complete coverage of the defect and no recurrence of ulcer.
A
C
E
B
D
F
Fig. 3. A, B. A 48-year-old female patient(case 4) with infected foot ulcer on the plantar surface of the right foot. C.
The lateral supramalleolar flap was applied on the defect and wound was healed. D. A new ulcer was developed on the same foot. E. Postoperative photograph shows coverage of the defect with a lateral arm flap after complete exci- sion of the ulcer. F, G. 16 months after flap surgery, the right foot shows good appearance and no recurrence of ulcer.
A
C
E G
B
D
F
절되면 족부에 대한 재건술을 고려해야 할 것이다.
궤양의 상태에 따라 일차 봉합, 피부 이식, 제한적 절단 후 연부 조직 재건, 국소 피판술, 유리 피판술 등 쉽고 간단한 처치부터 복잡하고 고도의 술기가 필 요한 수술까지 술자의 능력이나 경험에 따라 단계적 인 수술 방법의 선택이 필요하다2 ). 궤양의 크기가 2 cm 이하로 작으며 건이나 골의 노출이 없고 육아 조 직이 잘 차있을 경우는 일차 봉합이나 피부 이식술이 가능하다6 ). 감염이 심하지 않고 체중 부하 부위가 아 닐 경우에는 국소 또는 유리 피부 피판이 적절할 것 이다. 그러나 체중 부하 부위인 족저부에 광범위한 궤양이 있을 경우에는 유리 근피판술이 필요하다
1 4 , 1 5 ). 이 때 사용할 수 있는 피판으로는 광배근 피판,
복직근 피판, 박근 피판 등이 있는데 궤양의 크기에 따라 적절한 피판을 선택할 수 있다. 특히 유리 근피 판술은 재혈관화를 통해 수혜부의 혈행을 개선하고 감염을 조절하는데 도움을 주어 효과적인 수술 방법 으로 알려져 있다2 8 ). van Landuyt 등3 2 )과 Mimoun 등2 1 )은 심한 동맥 경화성 괴저를 가진 환 자에게 유리 근피판술이 수혜부의 재혈관화를 촉진 한다고 보고하였다. Colen7 )과 Cronenwett 등8 )도 말초 혈관 질환을 가진 환자에서 유리 조직 이식술이 사지 구제에 효과적이라고 주장하였다. 이러한 여러 보고에 기초하여 당뇨병성 족부 궤양에서도 최근 미 세수술을 이용한 유리 조직 이식술이 시행되고 있으 며 비교적 높은 성공률을 보고하고 있다. 저자들의 경우도 피판의 생존율은 1 4예 가운데 1 2예( 8 5 . 7 % ) 에서 생존하여 비교적 만족할만한 결과를 얻을 수 있 었다. 그러나 7 0세 이상의 고령인 환자 및 내과 질 환이 동반된 환자, 비협조적인 환자, 심한 동맥경화 증 등의 문제점을 가진 환자에서는 좋지 않은 결과를 얻었다. 그러므로 이러한 문제점을 고려하여 적절한 환자 선택만 이루어진다면 당뇨병성 족부 궤양 환자 에서 하지 절단을 피하고 기능적인 족부를 유지할 수 있는 매우 유용한 수술 방법으로 판단된다. 앞으로 당뇨병성 족부 궤양 환자를 치료할 때 절단술을 시행 하기 전에 항상 미세 수술을 통해 족부를 구제할 수 있는지 고려해보고 적응증이 된다면 적극적인 수술 적 치료를 시도해 보는 것이 좋을 것으로 판단된다.
Ⅵ. 결 론
광주기독병원 정형외과에서는 감염을 동반한 심한 1 3명의 당뇨병성 족부 궤양 환자에서 미세수술을 이 용한 유리 조직 이식술을 시행하여 비교적 만족할 만 한 결과를 얻었다. 추시 도중 사망한 2명을 제외한 1 1명 환자 모두에서 독립적인 보행이 가능하였고 족 관절 상부에서의 절단술이 필요한 환자는 1예도 없 었다. 적절한 환자 선택과 적극적인 수술적 치료가 요구되며 정기적인 외래 추시를 통해 혈당 조절에 주 의하고 새로운 궤양의 발생이나 기존의 궤양의 재발 에 대한 세심한 관찰이 필요할 것으로 사료된다.
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