Clinical Practice Using Allograft (cadaver) Skin and Cultured Epithelial Autografts in Massive Burns

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171 Clinical Practice Using Allograft (cadaver) Skin and Cultured Epithelial Autografts in Massive Burns

Kook Hyeun Jung, M.D., Do-hern Kim, M.D., Jun Her, M.D., Wook Chun, M.D., Jong Hyun Kim, M.D., Young Chul Jang, M.D.

¹

and Sae Wha Jeon

²

, Ph.D.

Departments of Surgery and

¹

Plastic Surgery, Hangang Sacred Heart Hospital, College of Medicine, Hallym University,

²

Tego Science, Seoul, Korea

Backgrounds: The procedure using allograft skin from cadavers has been the safest standard treatment for patients with extensive burns, but the results of the sandwich grafting technique using cadaver skin were not always successful. In massive burns, graft failure is crucial, so we have attempted to modify the sandwich grafting technique using CEAs (cultured epithelial autografts, Holoderm, Tego Science) instead of cadaver skin.

Methods: 1. Early selective escharectomy was performed. 2. Allograft skin (cadaver) was grafted in excision sites. 3. At the same time, a small skin biopsy (1 cm

²

) was performed for CEAs (Holoderm) production. 4. A modified sandwich grafting technique (1: 3∼6 meshed autog- raft with CEAs) was performed for areas with formation of granulation after the allograft skin had come away. 5. Acellular dermal substitute (AlloDerm, Life Cell) was concurrently used in some cases. 6. In accordance with the wound conditions, we removed the CEAs after 4∼8 days.

If possible, we tried to leave them intact.

Results: Twelve subjects were included in this investigation. The mean age was 25.8 (1∼51) years old. The average burn area was 50.8 (25∼75) %TBSA. There were 7 cases of flame burns and 2 more cases each of chemical burns and electrical burns and 1 case of scalds. A 1:3-6 meshed autograft was used with CEAs. The mean area of the modified sandwich grafting technique used was 2,291.3 (1,120∼4,816) cm

²

. All of these areas were successfully covered with epithelial cells. In 6 cases, AlloDerm was simultaneously used. In some cases, for infection control, Acticoat (Smith & Nephew) was used in the boundary of the unclean wound.

동종피부(사체피부)이식과 자기유래 배양피부를 이용한 광범위 화상의 치료

한림대학교 의과대학 한강성심병원 외과학교실, ¹성형외과학교실, ²테고사이언스

정국현․김도헌․허 준․전 욱․김종현․장영철¹․전세화²

책임저자：전 욱, 서울시 영등포구 영등포동 2가 94-200, 우편번호: 150-719, 한강성심병원 외과 Tel: 02-2639-5793, Fax: 02-2678-4386, E-mail: [email protected]

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서 론

동종피부이식을 이용한 광범위화상의 치료는 가 장 안전한 표준 치료법이다. 조기 가피절제술을 시 행하고 그 부위에 사체피부를 이식함으로써 감염 을 예방하고 신선한 육아조직이 잘 자라게 도와준 다. 하지만 사체피부를 이용한 샌드위치 이식방법 은 항상 성공적이지는 않았다. 피부 공여부가 한정 된 광범위화상에서 자가 피부이식 실패는 치명적 이 될 수 있기에, 저자는 사체피부이식을 통하여 육아조직을 만들고 그 부위에 자기유래 배양피부

(CEA, Cultured Epithelial Autograft, Holoderm)를 이 용한 변형된 샌드위치 이식방법을 사용하여 성공 적으로 이들을 치료하였기에 보고하는 바이다.

대상 및 방법

2004년 9월부터 2005년 10월까지 한림대학교 한 강성심병원 화상센터에 입원한 12명의 광범위화상 환자를 대상으로 하였다.

1. 조기 선택적 가피절제술을 시행한다(Fig. 1).

2. 사체피부를 절제부위에 이식하며, 동시에 자 기유래 배양피부(홀로덤, 테고사이언스) 생산을 위 Conclusions: CEAs were created from a full thickness biopsy of the patient's own skin and required 3 weeks to grow. The grafted allograft skin usually came away 3 weeks later. CEAs could help wide meshed autografts to be used safely in massive burn patients. Early selective escharectomy, allograft skin coverage, acellular dermal substitutes and wide meshed autograft with CEA application would be immensely helpful techniques in patients with extensive burns. If we can reduce CEA production time to 14 days, the allodermis of cadaver skin will be more useful in the new modified sandwich grafting technique

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Key Words: Major burns, Cultured epithelial autograft

Fig. 1. Selective Escharectomy was performed for full thickness burn areas and, if possible, within 72 hours of the actual burn. (A) Tangential excision, (B) fascial level excision.

A B

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해 1 cm 의 피부를 생검한다(Fig. 2, 3).

3. 3주 뒤 사체피부가 떨어지고 육아조직이 자란 부위에 자기유래 배양피부를 이용한 변형된 샌드

위치 이식방법(wide meshed autograft with CEAs)으 로 피부이식을 시행한다. 홀로덤은 fibrin glue를 분 사한 후 적용하였다(Fig. 4).

4. 경우에 따라 관절부위 수축을 예방하기위해 서 무세포성 진피대체물(AlloDerm, Life Cell사)을 동시에 사용한다(Fig. 5).

5. 시술부위 상태에 따라 홀로덤은 수술 후 4∼8 일 후에 제거한다. 하지만 가능한 한 오랫동안 둔 다(Fig. 6).

자기유래 배양피부를 사용한 후 드레싱은 일반 적인 피부이식술의 경우와 같이 Wet to Dry 드레 싱을 사용하였다.

결 과

12명의 광범위 화상 환자를 대상으로 하였다. 평 균 연령은 25.8 (1∼51)세이고 평균 화상면적은 Fig. 2. Allograft(cadaver) skin was grafted in excision

sites.

A

C

B

Fig. 3. (A, B, C) At the same time, a small skin

biopsy (1 cm

²

) was performed for CEAs (Holoderm,

Tego Science) production.

(4)

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

50.8 (25∼75) %TBSA (total body surface area)이었 다. 변형된 샌드위치 이식방법을 사용한 평균 면적 은 2,291.3 (1,120∼4,816) cm

²

였다. 변형된 샌드위 치 이식을 위해 1：3∼6배의 자가 그물이식편이 사용되었으며, 모든 경우 자가이식편의 초기 생착 이 성공적으로 이루어졌다. 이후 거의 대부분의 부 위에 재상피화가 성공적으로 일어났으며, 6예에서 는 수술 후 관절구축을 예방하기 위해 관절부위에 진피대체물인 AlloDerm을 동시에 사용하였다. 수 술부위의 오염을 예방하기 위해 경계부위에 Acti- coat (Smith & Nephew)를 선택적으로 사용하였다

(Table 1).

고 찰

저자는 2003년 12월 이후 9명의 광범위 소아 화 상환자에서 부모로부터 얇은 피부(신선 동종피부) 를 얻어 사용함으로써 이들을 모두 생존시켰을 뿐 만 아니라, 신선 동종피부의 효과에 대해서 많은 것을 배울 수 있었다. 아주 얇은 동종피부 이식편 이지만 이들은 가피절제 부위와의 빠른 혈관 연결 을 통해 수술부위 감염을 예방하여, 진피가 남아있 Fig. 4. (A, B) A modified sandwich grafting technique (1：4∼6 meshed autograft with CEAs) was performed for areas with formation of granulation after the allograft skin had come away.

A B

Fig. 5. (A, B) Acellular dermal substitute (AlloDerm) was concurrently used in 6 cases to prevent scar contraction on the joint areas.

A B

(5)

는 부위는 스스로 재상피화가 일어나게 하였고, 3 도 화상부위에는 육아조직이 자라게 하였다. 수술 후 7∼8일 경에 동종피부이식편에 대한 혈관 연결 이 차단되게 되어 12일경에 탈락되지만 그 동안 환자를 확실하게 보호해 주었다. 경험이 늘면서 저 자는 접면괴사조직절제술 시에 지방층이 노출된 경우에는 환아의 피부를 조금 떼어내어 6배의 그 물이식편을 만들어 이식을 하고 그 위에 신선 동

종피부를 이식하는 샌드위치 이식방법을 사용하였 다. 100% 재상피화를 이루었으며, 따라서 대부분 한두 번의 수술로 치료를 끝낼 수 있었다. 하지만 샌드위치 이식방법을 사용한 부위는 경우에 따라 심한 수축을 보였다. 2004년 9월경 저자는 외국으 로부터 수입된 사체피부를 사용하기 시작하였는 데, 광범위화상환자에서 이 들을 이용한 샌드위치 이식방법은 결과가 그리 좋지는 않았다. 이는 아마 도 사체피부의 신선도가 떨어지고 접착력이 떨어 지기 때문이라 생각하였다. 피부공여부가 절대적 으로 부족한 광범위화상에서 이식 실패는 치명적 일 수도 있다. 사체피부는 이식 후 21일 전후로 탈 락되었다. 또한 사체피부를 이용함으로써 아주 높 은 범위의 광범위 화상 환자도 생존 기간이 연장 됨으로써, 이제는 그 넓은 화상부위를 덮을 수 있 는 방법을 생각해야 했다. 그러던 중 자기유래 배 양피부를 국내에서 사용할 수 있음과 배양 기간에 21일이 걸린다는 사실을 알게 되었다.

¹⁾

즉, 자기유 래 배양피부가 배양되는 3주간의 시간을 사체피부 를 이식함으로써 버틸 수 있다고 생각하였다. 더군 다나 육아조직이란 대부분의 구성성분이 신생혈관 이 풍부한 콜라겐 덩어리며, 혈액 공급이 좋기에 성공률을 더욱 높일 수 있다. 하지만 자기유래 배 양피부(Cultured Epithelial Autograft, 이하 CEA)를 사용함에 있어서 육아조직 위에 단순히 올려놓는 Fig. 6. (A, B) In accordance with the wound conditions, we removed the CEAs after 4∼8 days. If possible, we tried to leave them intact. 7 days later after modified sandwich grafting method.

A B

Table 1. Summary of Results

ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ

Age/ Burn % Allograft CEAs

Case Mode

Sex of TBSA (%TBSA) (cm

²

)

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

1 42/M FB 42 40 1,960

2 4/F FB 35 35 1,960

3 35/M EB 43 35 1,120

4 38/F FB 34 30 1,120

5 24/M EB 65 35 1,120

6 4/F FB 75 70 2,240

7 4/F FB 25 25 1,120

8 21/M CB 70 45 4,816

9 51/M CB 60 35 3,360

10 41/F FB 37 35 1,960

11 1/M SB 70 67 2,240

12 44/M FB 53 48 4,480

ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ

TBSA: total body surface area, CEA: cultured epithelial autograft, FB: flame burn, EB: electrical burn, CB:

chemical burn, SB: scalding burn

(6)

것은 실패 확률이 높을 거라 생각하였다. 단지 배 양된 상피세포들만 이식하여서는 상피세포의 지속 적 생산을 위한 기저층(basal layer) 발생을 기대하 기는 어려울 거라는 생각이었다. 또한 이식된 사체 피부는 21일 전후로 떨어지게 되는데 떨어진 부위 에 육아조직이 있지만 세균은 존재하게 되며, 이러 한 조건에 CEA만 이식하는 것은 약간은 무모한 행동이기 때문이다.

^2,3)

따라서 저자는 샌드위치 이 식방법을 생각하였고, 이를 변형시켜 동종피부(사 체피부) 대신에 CEA를 사용함으로써 비슷한 결과 를 볼 수 있을 거라 생각하였다.

⁴⁾

결과는 오히려 CEA를 이용한 변형된 샌드위치 이식방법이 더 좋 았다. 이는 CEA가 환자 본인 피부의 배양세포이기 에 일부는 생착하게 되며, 여러 성장인자를 분비함 으로써 자가 그물 이식편의 상피세포의 이동도 촉 진시키기 때문이라고 생각한다. 즉 기존의 동종피 부를 이용한 샌드위치 이식방법은 단지 자가 그물 이식편의 상피세포 이동만 촉진시킨 반면, CEA를 사용하게 되면 기존의 장점에다 직접 배양세포의 생착도 기대할 수가 있다. 추적 기간이 짧아 지속 적으로 관찰하고 있지만 사체피부를 이용한 샌드 위치 이식방법보다는 훨씬 결과가 향상되었다고 할 수 있다. 2004년 9월부터 미국의 US tissue &

cell, 2005년 7월부터 유럽의 Euro-skin bank로부터 동결보존피부와 글리세롤보존피부를 수입하여 사 용하고 있지만, 국내 사체 기증은 아직 전무한 상 태이다. 따라서 사체피부를 무한정 사용할 수도 없 는 상태이기에 이러한 방법이 더욱 더 빛을 볼 수 있을 거라 생각된다.

이러한 변형된 샌드위치 이식방법의 단점은 CEA의 생산에 맞춰, 수술 날짜를 적어도 14일 전 에 결정해야 한다는 것이다. 광범위 화상환자의 상 태는 시시각각 변한다. 따라서 주치의는 늘 긴장하 고 집중해야 한다. 이는 중환자가 나빠질 수 있는 모든 위험요소(합병증)를 광범위화상환자 들은 완 벽하게 모두 가지고 있기 때문이다. 이런 환자들에 서 수술 날짜를 14일 전후로, 많게는 21일 전에 결 정해야 하는 일은 초기에는 어려운 일이었다. 하지 만 경험이 늘어나면서 바로 적응하게 되었다. 동종

피부이식 후 21일 정도를 기다려야 할 경우, 3도 화상 범위가 30∼40%를 넘지 않는다면 11일 경과 후에 사체피부를 물리적으로 뜯어내고 저 배율 (1：1∼1.5)의 자가 그물이식을 시행하고 나머지는 21일 경과 후에 CEA를 이용하여 수술하기도 하였 다. 관절부위(혹은 흉에 의한 밴드발생 예상지역) 에 진피대체물인 AlloDerm을 맨 밑에 놓고, 고배율 (1：3 이상)의 자가 그물이식편을 그 위에, CEA를 다시 그 위에 올려놓음으로써 저배율(1：1∼1.5)의 자가 그물이식과 거의 같은 효과를 볼 수가 있었 다. 수술 날짜가 임박함에 따라 마취 허락에 문제 가 없도록 모든 사항을 다시 확인하는 등 오히려 환자를 더욱 열심히 볼 수 있었다. 저자의 경우 단 한 차례에서도 수술 연기에 따른 손실을 보지는 않았다.

이식된 사체피부는 약 21일 전후로 탈락된다. 혈 관 차단은 대략 15일 이후에 일어날 것이다. 이들 이 신선 동종피부보다 오랫동안 생착이 되는 이유 는 그만큼 생명력이 적어 항원성이 줄어들기 때문 이다. 저자의 경우 가피절제술과 사체피부이식 후 12∼14일 후에 물리적으로 사체피부를 제거하고 바로 자가 피부이식을 하기도 하는데, 이유는 이 정도 기간이 지나면 바닥에 충분히 신생혈관이 생 성되었고 사체피부 이식편에 혈관이 연결되어있는 상태에서 제거하기 때문에 세균과 과 증식 육아조 직이 없기 때문이다. 또한 최근에는 사체피부의 진 피 일부를 남긴 채 피부이식을 하기도 하는데, 피 부이식편의 생착이 더욱 단단하고 빨리 일어났다.

만일 이 시기에 사체피부의 표피만을 제거해내고 CEA를 이식할 수 있다면 더 좋은 결과를 예견할 수가 있을 것이다.

⁵⁾

범위가 아주 넓은 화상 환자의 경우 사체피부가

아주 단단하게 생착되는 경우가 드물고 3주 뒤에

는 사체피부가 떨어지면서 이미 표면이 세균에 오

염이 되어 육안으로도 지전분한 경우가 대부분이

다. 이런 경우 넓은 배율의 자가 그물이식편만을

이식해서는 실패율이 높다. 하지만 CEA를 이용하

면 넓은 배율의 자가 그물이식편도 모두 생착하였

고, 재상피화도 성공적으로 일어났다. 또한 AlloDerm

(7)

위에 1：3배의 그물이식편만을 얹어놓으면 생착이 잘 안되지만, CEA를 그 위에 다시 올려놓을 때에 는 식피술이 모두 성공하였다.

즉 광범위화상환자의 생존과 삶의 질을 같이 생 각한다면 초기에 순차적 선택적 가피절제술 및 사 체피부이식술을 3도 화상 혹은 감염이 의심되는 부위에만 시행하며, 동시에 홀로덤 생산을 위한 조 직 생검을 시행한다. 이후 3주가 경과되면 환자의 심재성 2도 화상부위는 대부분 치유가 되게 되며

사체피부가 떨어져 육아조직이 생긴 부위부터 홀 로덤을 이용한 자가 피부이식술을 시행한다. 물론 관절부위에는 AlloDerm같은 진피대체물을 동시에 사용한다. 만일 홀로덤의 양이 부족한 때에는 AlloDerm을 사용한 부위 및 넓은 비율의 그물이식 이 시행된 부위에 우선적으로 사용해야한다. 이런 방법으로 수술을 한다면 수술 횟수를 최대한 줄일 수 있으며 보다 안전하게 광범위화상환자들을 치 료할 수 있다고 생각한다(Fig 7, 8).

A

D

G

J

B

E

H

C

F

I

Fig. 7. Case 11 (A) 1/M, scalding burn 70% TBSA (B) Escharectomy with

allograft skin (C) wide meshed autograft (D) fibrin glue spray (E) covered

with CEAs (F) 3 days later 1st graft(trunk, CEAs) (G) 9 days later 1st graft

(H, I) 8 days later 2nd graft (Both lower extremities, CEAs, AlloDerm) (J)

21 days later 2nd graft.

(8)

결 론

현재 조기 선택적 가피절제술, 동종피부이식, 무 세포성 진피대체물, 자기유래 배양피부를 이용한 변형된 샌드위치 이식방법이 광범위화상환자의 치 료를 위해 개발된 가장 발전된 방법이라 할 수 있 다. 만일 자기유래 배양피부의 생산 기간을 14일 전후로 줄일 수 있다면 사체피부의 진피를 이용할 수도 있으며 결과도 더욱 향상되리라 생각된다.

참 고 문 헌

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5) Cuono CB, Langdon R, Birchall N, Barttelbort S, McGuire J: Composite autologous-allogeneic skin replacement: development and clinical application.