Relationship between the Tourniquet Pressure and the Amount of Subcutaneous Bleeding after Total Knee Replacement

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Relationship between the Tourniquet Pressure and the Amount of Subcutaneous Bleeding after

Total Knee Replacement

Jee Hyoung Kim, M.D., Song Lee, M.D., Kyung Tae Kim, M.D., Dong Oh Ko, M.D., Jong hwa Yang, M.D., Jung Soo Lee, M.D. and Dae Geun Kim, M.D.

Department of Orthopedic Surgery, Seoul Sacred Heart General Hospital, Seoul, Korea

Received: December 20, 2010 Revised: January 18, 2011 Accepted: January 31, 2011

Corresponding author: Song Lee, M.D.

Department of Orthopedic Surgery, Seoul Sacred Heart General Hospital, 40-12 Chungryangni-dong, Dongdaemun-gu, Seoul 130-010, Korea

TEL: 82-2-966-1616, FAX: 82-2-968-2394 E-mail: [email protected]

Purpose: We wanted to evaluate the post-operative amount of subcutaneous bleeding according to the tourniquet pressure during total knee replacement.

Materials and Methods: We analyzed 136 patients who had undergone total knee replacement at our hospital from March 4th, 2010 to September 16th, 2010. A tourniquet pressure of 250 mm Hg was applied to 69 patients (group I) and a tourniquet pressure of 320 mm Hg was applied to the other 67 patients (group II). Subcutaneous bleeding was evaluated on the 3rd and 6th days after the operations. All of the total knee replacements were performed by a single surgeon.

Results: Among the group I patients, subcutaneous bleeding was seen in just 2 patients, yet among the group II patients, there were 32 patients with subcutaneous bleeding on the 3rd day and 33 patients with subcutaneous bleeding on the 6th day. According to the multiple regression analysis, there were no significant differences in ages, the tourniquet time and the orders between the two groups. Group 1 had significantly less subcutaneous bleeding than did group II on the 3rd and 6th days after the operations (p=0.001).

Conclusion: There was a significant difference of the amount of subcutaneous bleeding amount according to the tourniquet pressure. We were able to decrease the post-operative amount of subcutaneous bleeding after total knee replacement by lowering the tourniquet pressure to 250 mm Hg.

Key Words: Subcutaneous bleeding, Tourniquet, Tourniquet pressure, Total knee replacement

서 론

　인공 슬관절 전치환술을 비롯한 대부분의 정형외과적 수술에서 지혈대는 수술 시야의 확보와 출혈을 감소시키

기 위한 목적으로 흔히 사용되고 있으나 근육과 혈관, 신 경 등, 연부 조직을 압박함으로써 이들 조직을 손상시키 고, 대퇴부 동통, 피하출혈을 발생시키며 심혈관계 문제 등의 여러 부작용들을 일으키는 것으로 알려져 있다. 이러 한 합병증의 발생을 감소시키기 위하여 지혈대의 압력을 낮추는 것이 도움이 될 것이라는 가정하에, 저자들은 인공 슬관절 전치환술 시 통상적으로 사용되어 왔던 320 mm Hg 지혈대의 압력을 250 mm Hg로 낮춰, 단기 합병증 중 의 하나이며 측정이 용이하고, 혈관손상과 관련이 깊은 피 하 출혈의 발생 정도를 비교해 보고자 하였다.

Fig. 1. Evaluation method for subcutaneous bleeding.

대상 및 방법 1. 대상

　2010년 3월 4일부터 9월 16일까지 본원에서 인공 관절 전치환술을 시행한 129명의 환자를 대상으로 하였으며, 남자, 재치환술, 감염 등은 환자의 case가 적고 지혈대의 사용 시간이 길었으며 배액관을 사용하여 본 연구에서 제 외하였다. 지혈대의 압력은 전향적으로 250 mm Hg과 320 mm Hg를 무작위로 적용하였고 I군 250 mm Hg 69 예, II군 320 mm Hg 60예였다. 평균 나이는 I군 69.17세 와, II군 71.50세였다(p=0.022). 단측에 시행한 경우는 67 예, 67명이었고, 양측을 시행한 경우는 62예, 31명으로 양 측인 경우는 1주일 간격으로 시행하였는데, 휴일 또는 환 자가 원하여 수술이 지연된 경우는 4명이었다. 양측을 시 행한 경우 먼저 시행한 경우를 1차 수술, 1주 경과 후 시 행한 수술은 2차 수술로 명명하였다. 지혈대를 착용한 시 간은 I군 56.8분, II군 56.5분이었다(p=0.814).

2. 수술방법

　전례에서 척추 마취와 정중 절개법을 사용하였으며 대 퇴절제를 위해서는 초음파 유도 골수강외 절제를 하였으 며, 골수강 내부로 지침자를 넣지 않았다. 경골 절제를 위 해서도 골수강외 유도를 하였다. 전례에서 음압 배액관은 사용하지 않았다. 관절낭을 봉합한 후 부피바케인(0.5%

10 mL)과 생리식염수(10 mL)를 섞어서 총 20 mL를 만 들어 관절낭 내부로 삽입하면서 관절낭으로의 누수가 있 을 경우에는 재차 봉합하여 관절낭의 누수가 없도록 하였

다. 수술 12시간 전부터 술 후 4일까지 혈전 방지제인 enoxaparin (Clexane^Ⓡ, Sanofi Aventis, Paris, France)을 피하 주사하였다.

3. 평가방법

　지혈대의 압력을 알지 못하는 조사자가 수술 후 3일과 6일째, 환부를 관찰하면서 피하출혈이 가장 넓게 보이는 방향으로 사진을 찍고, 연구 종결시점에 다른 조사자 1명 이 그 사진을 평가하여(이중맹검법), 전체 하지 면적 중에 피하출혈이 있는 부분의 면적을 숫자화하여 백분율로 나 타내었다(Fig. 1). 이를 토대로 저자들은 두 군의 성별, 나 이, 수술 순서, 지혈대의 시간의 영향과 함께 지혈대 압력 과의 피하출혈의 양과의 관계를 분석하였다.

결 과 1. I군 결과

　지혈대 압력을 250 mm Hg으로 한 I군의 경우 2예에서 만, 피하출혈이 관찰되었고, 1예는 3일째 5%였다가 6일째 20%로 증가하였고, 또 다른 1예는 3일째 5%에서 6일째 5%로 그대로였다(Fig. 2).

2. II군 결과

　지혈대 압력을 320 mm Hg로 한 II군의 경우 경우 3일 째에는 32예(52.5%)의 환자가 피하출혈이 있었고, 6일째 에는 한 명 더 증가한 33예(54.2%)의 환자에서 피하출혈 이 발생했다. 모든 예에서 3일째와 6일째의 피하 출혈량 은 동일하든지, 6일째가 더욱 많았다(Fig. 3).

Fig. 2. Among group I, subcutaneous bleeding was seen in just 2 patients. The bleeding amount of one of them was increased from 5% on the 3rd day to 20% on the 6th day, but the bleeding amount of the other was the same 5% on the 3rd and 6th days.

Fig. 3. Among group II, there were 32 patients (52.5%) of subcutaneous bleeding on the 3^rd day and 33 patients (54.2%) on the 6^th day. Among all the patients, the bleeding amount on the 6^th day was no less than that on the 3^rd day.

Table 1. Compare Group I and Group II in Age, Tourni- quet Time and Subcutaneous Bleeding on the 3rd and 6th Days after the Operations

Group I Group II

p-value (250 mm Hg) (320 mm Hg)

Age (yr) 69.2 71.5 0.022

Tourniquet time (min) 56.8 56.5 0.814

Bleeding (day 3) 2 2 0.000*

Bleeding (day 6) 32 33 0.000*

*Statistically significant.

　평균적으로 3일째에는 11.81%의 피부에, 6일째에는 17.92%의 피부에 피하출혈이 있었다.

3. T-test 결과

　지혈대 압력에 따른 두 군은 지혈대 사용시간(I군 56.8 분, II군 56.5분)에서는 차이가 없었다(p=0.814). 두 군은 나이 분포(I군 69.2세, II군 71.5세)에서 p=0.022 로 유의 수준을 0.01로 정한 경우 두 군은 유의한 나이 차이가 없 었고, 피하 출혈을 3일(p=0.000)과 6일(p=0.000) 모두에

서 유의하게 250 mm Hg군이 적었다(Table 1).

4. 다중회귀분석 결과

　두 군은 나이 분포에서 p=0.022로 유의수준을 0.05로 정하였을 때는, 두 군의 나이 분포가 다르다고 할 수도 있 으므로, 나이를 포함하여 여러 요인들을 다중회귀분석을 시행하였다.

　다중회귀분석에서 지혈대의 압력, 나이, 지혈대 시간, 1−2차 유무(1차 수술이었는지, 반대측 수술을 한 후 1주 경과 후 2차 수술)인지에 따른 변수를 고려하였다.

　나이와 지혈대 시간, 1−2차 유무의 변수는 3일째 피하 출혈과의 관계에서 무의미하였다(각각 p=0.718, p=0.814, p=0.941). 지혈대 압력은 의미 있었고, 250 mm Hg군이 350 mm Hg군보다 피하 출혈량이 적었다(p=0.001) (Table 2).

　나이와 지혈대 시간, 1−2차유무의 변수는 6일째 피하 출혈양과 무관하였다(각각 p=0.924, p=0.983, p=0.831).

지혈대 압력에 대해서는 6일째 피하출혈양이 250 mm Hg 군에서 350 mm Hg군보다 의미 있게 적었다(p=0.001) (Table 3).

고 찰

　인공 슬관절 전치환술 시 지혈대는 동맥혈을 압박함으 로써 수술 시야의 확보와 그로 인한 수술 시간의 단축 및 출혈을 줄이는 목적으로 널리 사용되어 왔다. 그러나 지혈 대의 사용으로 인한 대퇴부 동통^14,15), 신경 마비²⁾, 구획

증후군^4,11), 슬개골 주행의 부정정렬⁶⁾ 등의 국소적 합병증

과 심부 정맥 혈전증⁸⁾, 고혈압, 부정맥 등의 전신적인 합

Table 2. Multiple Regression Analysis of Ages, Tourniquet Time and Sequences between Two Groups on the 3rd Day after the Operations

Unstandardized coefficients Standardized coefficients

B Std. error Beta T Sig.

(Constant) −19.293 14.150 −1.363 0.176

Age −0.055 0.153 −0.036 −.0362 0.718

Tourniquet pressure 0.085 0.025 0.337 3.426 0.001*

Tourniquet time 0.032 0.135 0.023 0.235 0.814

Sequence 0.137 1.833 0.007 0.075 0.941

Dependent variable: 3 day.

*Statistically significant.

Table 3. Multiple Regression Analysis of Ages, Tourniquet Time and Sequences between Two Groups on the 6th Day after the Operations

Unstandardized coefficients Standardized coefficients

B Std. error Beta t Sig.

(Constant) −28.480 19.097 −1.491 0.139

Age −0.020 0.207 −0.009 −0.095 0.924

Tourniquet pressure 0.118 0.033 0.345 3.518 0.001*

Tourniquet time −0.004 0.182 −0.002 −0.022 0.983

Sequence 0.529 2.475 0.021 0.214 0.831

*Statistically significant.

병증⁹⁾ 등은 이미 잘 알려져 있는 부작용들로써 이 같은 지혈대 사용의 부작용을 피하기 위하여 지혈대의 압력과 시간을 줄이는 것이 중요할 것으로 생각된다.

　Kutty와 McElwain¹⁰⁾이 보고한 modification of Bruner's ten rules에 따르면 지혈대를 감기 직전 혈압을 기준으로 상지의 경우 수축기 혈압에 50−100 mm Hg를 더하고 하 지의 경우 수축기 혈압의 두 배를 적용하여 상지의 경우 200−250 mm Hg, 하지의 경우 250−350 mm Hg를 지 혈대의 적정 압력으로 제시하고 있다.

1. 피하출혈의 원인과 배액관

　인공 슬관절 전치환술 후 하지에 종종 관찰되는 피하 출혈은, 수술의 초기 합병증으로 피하로 누출된 혈액이 흡 수 될 때까지 통증을 유발하고, 피부에 수포를 형성하는 등의 문제를 일으킬 수 있다.

　신경의 손상, 근육의 손상 등은 신경전도와 근전도의 민

감도가 낮아 초기에 측정하기가 어렵고, 객관화하기도 어 려우며, 환자에게 추가적인 통증을 주며, 임상적으로까지 문제가 되는 경우도 적다고 생각되며, 통증은 객관화 하기 힘들고, 인공관절 자체에 의한 통증에 의한 오류와 각종 진통제와 통증 조절 치료에 의해 좌우되므로 조직손상의 지표로 활용하기에는 어려움이 있다. 혈관의 손상 즉 피하 출혈은 기존의 혈관 자체의 취약성이나 기저 질환의 유무 등 다른 변수에 의해서도 좌우되나, 비교적 객관화하기 용 이하며, 초기부터 측정이 가능하므로 피하 출혈로 지혈대 에 의한 조직손상을 측정하는 지표로 사용하였다.

　이같은 피하 출혈이 발생하는 원인으로, 첫째 지혈대의 직접 압박에 의한 근육 및 피하 혈관의 손상, 둘째 지혈대 의 원위부 연부조직의 허혈성 변화에 의한 근육과 피하 손상, 또는 셋째 슬관절 내부의 혈액이 밖으로 스며 나오 거나 관절낭을 뚫고 나온 것으로 생각할 수 있다.

　첫째가 원인이라면 피하 출혈의 발생률과 지혈대의 압

Fig. 4. Subcutaneous bleeding is seen in the thigh at the very site of the tourniquet on the 3^rd day.

력간에 유관한 관계가 있을 것이나, 둘째가 주된 원인이라 면, 지혈대 압력과 무관하게 원위부 전체에 피하 출혈이 발생할 것으로 예상할 수 있다. 셋째가 원인인 경우는 주 로 창상 주위에 피하출혈이 발생할 것으로 예상할 수 있다.

　저자들은 본 연구를 통해 지혈대 압력과 피하 출혈의 발생률 및 크기와는 높은 상관관계가 있음을 보였으며 이 결과를 통해 볼 때, 지혈대의 적용시간이 아주 길지 않은 원발성 인공 슬관절 전치환술과 같은 수술에서는 첫째 원 인 즉 지혈대 직하부에 작용하는 압력에 의한 작용이 피 하 출혈 발생의 주된 원인으로 생각된다. 특히 아주 일부 환자에서 관찰되는 지혈대 부위에서만의 피하 출혈은 이 러한 결론을 더욱 뒷받침한다고 생각된다(Fig. 4).

　실제 본 연구에서도 출혈의 부위가 넓은 경우는 대퇴, 무릎, 하퇴의 구분이 없었으나, 출혈이 경미한 경우에는 무릎 주위, 또는 대퇴부에 국한된 경우를 보았기에, 셋째 원인도 가능성이 높을 것으로 생각한다. 수술 후 관절낭의 확실한 봉합이 보장되지 않는 경우, 즉 내측 유리술을 많 이 시행한 경우나 인공 슬관절 재치환술 같이 관절낭의 상태가 좋지 않은 경우 등은 배액관을 선택적으로 삽입하 는 것도 고려할 수 있을 것이다. 그러나, 본 연구의 배액 관을 삽입하지 않았던 I군(250) 69예 중 오직 2예만이 피 하출혈이 관찰한 것을 볼 때 일반적으로 관절낭을 충분히 잘 봉합한 경우라면, 관절낭을 뚫고 혈액이 피하에 보이는 것이 주된 이유는 아니라고 생각한다.

Holt 등⁵⁾과 Kim 등⁷⁾은 인공관절 전치환술시 배액관을 사용한 군과 사용하지 않은 군을 비교하였는데, Kim 등⁷⁾

의 연구에 따르면 인공 관절 전치환술 시 배액관을 사용 한 군이 사용하지 않은 군에 비해 외과적 상처가 양호하 여 드레싱을 덜 할 수 있었고, 피하출혈도 적었다고 보고 하였으나, 지혈대의 압력에 대한 언급은 없었다.

　그러므로, 관절낭의 봉합 안정성 유무, 내측 및 후방 유 리술의 정도 등에 의한 요인과 지혈대 압력에 관한 요인 을 동시에 분석한다면, 좀더 세분화된 원인을 규명할 수 있으리라 생각한다.

2. 항응고제

Fitzgerald 등³⁾은 인공 관절 전치환술 후 심부 정맥 혈 전증을 막기 위해 사용되는 low molecular weight hepa- rins (LMWH)이 7% 환자에게서 수술 부위에 임상적으로 의미있는 출혈을 유발하였고, 11%의 환자에게서 수술을 받지 안은 부위에 피하출혈을 발생되었다고 보고하였다.

본 연구에서 저자들은 전례에 수술 후 4일째까지 enox- aparin (Clexane^Ⓡ, Sanofi Aventis, Paris, France)을 피하 주사하였는데, 항응고제 비투여군과의 비교가 없었으므로 항응고제의 영향을 분석하기에는 무리가 있으나, I군에서 2예(3%)에서 피하 출혈이 발생되었고 II군에서 36예 (54.2%)에서 피하 출혈이 발견된 점에서, 항응고제보다는 지혈대 압력이 피하 출혈에 더 큰 영향을 미치는 요소라 고 생각된다.

3. 수술창 시야

　지혈대 압력을 낮춤으로 출혈로 인한 수술창 시야 확보 의 어려움에 대해서는, 실제 수술장에서 관찰하였을 때, 수술의 초기 피하 혈관의 출혈이 조금 더 있다는 느낌이 있었으나 관절낭의 절제와 골절제 단계에서는 전혀 차이 가 없어 수술하는 동안 방해가 되지는 않았다.

　저자들이 시행한 본 연구 이전의 예비연구에서 지혈대 압력을 모르는 수술 참여자에게 수술 부위의 출혈 상태에 대해 조사하였을 때, I군과 II군 간의 차이가 없다는 결론 을 얻었다.

　또한 수술 시간의 차이에 있어 I군과 II군간 유의한 차 이가 없었던 것은, 250 mm Hg의 지혈대 압력으로도 수 술 시 출혈로 인한 시야 확보에 큰 어려움이 없었다는 것 을 간접적으로 보여주고 있다.

　한편 Seo 등¹⁵⁾은 수축기 혈압에 100 mm Hg 추가하여 지혈대를 사용하면서 총 161 예의 수술에서 평균 220

mm Hg (200 mm Hg에서 240 mm Hg)까지 지혈대를 사 용하였는데, 수술에 전혀 어려움이 없었다고 하였으므로, 250 mm Hg에서는 출혈에 의한 어려움이 없다는 본 연구 와도 동일한 결과라고 생각된다.

4. 지혈대 압력을 낮추기 위한 노력

　수술창의 출혈이 없어서 수술에 방해되지 않도록 하는 최소한의 지혈대 압력에 대해서는 좀더 연구가 필요하리 라 생각된다. Seo 등¹⁵⁾은 환자의 수축기 압력에 100 mm Hg 더하여 지혈대 압력을 적용하였을 때 출혈량에서는 큰 차이 없이, 환자가 호소하는 대퇴부 동통은 통계적으로 유 의하게 감소하였다고 보고하였다. Younger 등¹⁸⁾은 수술하 는 다리의 원위부에 센서를 달고, 이 센서를 통해 혈류가 통하지 않는 최소한의 압력(limb occlusion pressure, LOP)을 정하고, 이 센서에 따라 지혈대의 압력을 맞추어 적용하는 것이 가장 적절한 방법이라 보고하고 있다. 이들 은 이 LOP가 수축기 혈압과는 무관하다고 하였다.

　그러나 두 방법 모두 혈압, LOP를 측정하여 지혈대의 압력을 수시로 변경할 수 있는 조절 장치가 필요하다는 점, LOP 측정의 경우 수술하는 다리 원위부에 센서를 부 착하여 수술 시 방해가 될 수 있는 점 등은 대다수의 수술 장에서 보편적으로 적용하기에 어려움이 있다고 생각된다.

5. 지혈대 압력을 낮출 때의 장점

　몇몇 저자들은 인공 관절 전치환술 시 지혈대의 압력을 낮추는 것이 대퇴부 동통을 줄일 수 있음을 보고하였다^15,17). Abdel-Salam과 Eyres¹⁾은 지혈대 없이 인공 관절 전치환 술을 시행받은 환자군이 통증 지수가 낮았고, 감염 및 심 부 정맥 혈전의 빈도가 낮았으며 재원 기간이 짧았으나 수술의 어려움이나 수술 시간에는 큰 차이가 없다고 보고 하였다. 그러나 숙련된 의사가 아닌 경우, 지혈대를 사용 하지 않는다면 출혈로 인한 시야 확보의 어려움으로 수술 시간이 길어질 수 있고 이는 실혈량의 증가와 감염의 잠 재적 위험이 될 수도 있을 것으로 생각된다. Noordin 등¹⁴⁾ 은 지혈대에 의해 신경손상에 대한 연구 및 근육의 손상 으로 재활 치료가 지연될 수 있음을 보고하였으나, 지혈대 의 압력을 줄임으로써 해결될 수 있는 문제인지 제시하지 는 못했다.

　이에 본 저자들은 지혈대의 압력을 낮추는 것이 피하 출혈의 발생을 낮출 수 있음을 보고하는 바, 250 mm Hg

는 인공 관절 전치환술 시 출혈로 인한 수술시야 확보에 어려움이 없으면서 지혈대 사용시 발생하는 여러 부작용 을 최소화할 수 있는 적절한 압력이라고 생각된다.

6. 골수강외 유도 대퇴골 절제 유도

　대퇴골의 경우, 골수강내 절제가 보다 많은 저자에서 시 행되는 방법이지만, 이는 수술 전후 폐색전증의 주된 요인 으로 언급되고^13,16) 있어 저자들은 골수강내 지침자를 사 용하지 않는 골수강외 골절제 방법을 선호하며¹²⁾, 이는 어 느 정도 관절강 내부의 출혈을 줄여 주므로, 수술 후 피하 출혈을 줄이는데 부분적으로 기여하였을 것으로 생각할 수 있다. 그러나 골수강내 절제와 골수강외 절제를 비교한 것이 아니므로 그 정도를 파악하는 데는 어려움이 있다고 생각된다.

결 론

　인공 슬관절 전치환술 시 적용한 지혈대의 압력을 320 mm Hg에서 250 mm Hg로 낮추었을 때 하지의 피하 출 혈의 발생이 의미 있게 감소하였다.

CONFLICT OF INTEREST

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

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지혈대 압력에 따른 인공 슬관절 치환술 후 발생한 피하출혈양의 관계

서울성심병원 정형외과

김지형ㆍ이 송ㆍ김경태ㆍ고동오ㆍ양종화ㆍ이정수ㆍ김대근

목적: 인공 슬관절 치환술 중 지혈대의 압력 차에 따른 수술 후 피하출혈의 정도를 비교하고자 하였다.

대상 및 방법: 2010년 3월 4일부터 9월 16일까지 본원에서 인공 슬관절 전치환술을 받은 136 명의 환자를 대상으로 하였다. 지혈대의 압력은 250 mm Hg와 320 mm Hg를 무작위로 선택 적용하였으며, I군 250 mm Hg 69예, II군 320 mm Hg 67예였다. 피하출혈 정도의 평가는 수술 후 3일 6일째 출혈이 가장 넓게 보이는 부분을 기준으로 하였으며 모든 수술은 한 명의 술자에 의해 이뤄졌다.

결과: 250 mm Hg (I군)은 2예에서만 피하출혈이 관찰되었으나 320 mm Hg (II군)은 3일째 32예, 6일째 33예에서 피하 출혈이 발생하였다. 피하출혈은 3일과 6일 모두에서 유의하게 I군이 적었다(각각 p=0.000, p=0.000). 지혈대 압력에 따른 두 군의 지혈대 사용시간에는 차이가 없었으며(p=0.814), 다중회기분석 결과 두 군의 나이와 지혈대 적용 시간, 먼저 수술한 다리인지 나중 수술한 다리인지의 변수(1차 수술, 2차 수술 변수)는 무의미하였으나 지혈대 압력은 3일째, 6일째 모두 통계적으로 의미가 있었고 250 mm Hg (I군)의 피하출혈 양이 적었다(p=0.001).

결론: 피하 출혈의 발생과 지혈대 압력간에는 유의한 차이가 있으며 지혈대의 압력을 낮춤으로 피하 출혈의 양을 낮출 수 있었다. 환자의 나이, 지혈대를 적용한 시간, 1차 수술 및 2차 수술 여부 등은 피하출 혈의 양과 무관하였다.

색인 단어: 피하출혈, 지혈대, 지혈대 압력, 인공 슬관절 전치환술