책임저자：장영호, 대구시 남구 대명2동 2033-13
705-821, 대구푸른병원 마취통증의학과 Tel: 053-471-2800, Fax: 053-471-2806 E-mail: weonjo@pnuyh.co.kr
중증 화상 환자에서 카테터 균체형성 감소를 위한 항균 중심정맥 카테터의 효과
장영호ㆍ손용훈1ㆍ김상규1ㆍ박준모1ㆍ이미영2
대구푸른병원 마취통증의학과, 1화상외과, 2계명대학교 의과대학 예방의학교실
Effectiveness of Antimicrobial Central Venous Catheter for Reducing Catheter Colonization in Major Burn Injured Patients
Young Ho Jang, M.D., Ph.D., Yong Hoon Son, M.D.1, Sang Kyu Kim, M.D.1, Joon Mo Park, M.D.1 and Mi Young Lee, M.D., Ph.D.2
Departments of Anesthesiology and Pain Medicine, 1Burn Surgery, Pureun Hospital Burn Center, 2Department of Preventive Medicine, Keimyung University School of Medicine, Daegu, Korea
Purpose: Central venous catheterization is associated with infection. We evaluated the colonization rate in the two differ- ent kinds of central venous catheter (CVC) in patients with major burn injuries.
Methods: Eighty four burn patients with over 20% of total body surface were randomly assigned to undergo catheter- ization with standard CVC (STD group) or antimicrobial VantexⓇ CVC (VTX group). Following catheter removal, the distal tip was aseptically removed and cultured. Burn injured skin was also cultured.
Results: There was no significant difference in characteristic of patients and catheterization, and the severity of burn be- tween the two groups. The overall CVC colonization rate was significantly decreased in VTX group (40.0%, 29.9 in 1,000 catheter-days) compared to STD group (64.1%, 43.9 in 1,000 catheter-days) (P=0.031). In case of the distance between the catheterization site and burn injured skin was less than 10 cm, the CVC colonization rate was higher in STD group compared to VTX group (P=0.015).
Conclusion: Central venous catheterization with anti- microbial Vantex CVC lowered catheter-related colonization in major burn patients. The decrease in colonization rate with Vantex CVC compared with standard catheter is more dra- matic when the distance between burn injured skin and CVC placement site is closer. (J Korean Burn Soc 2010;13:
111-115)
Key Words: Burn, Central venous catheter, Colonization, Culture, Infection
서 론
중심정맥 카테터는 수액, 혈액 및 약물의 투여, 그리고 중 심정맥압 측정 등을 위하여 삽입되는데 중증 화상 환자에 서는 초기의 수액균형을 맞추기 위하여 많이 이용된다. 하 지만 중심정맥 카테터 삽관 후 발생될 수 있는 카테터에 의한 감염은 환자의 이환률 및 사망률과도 직접 관련이 있 으므로 이의 예방에 신중을 기하여야 한다. 특히 중증 화상 환자의 경우 화상으로 인한 삽관 부위 주위의 피부 손상 혹은 전신 면역력 감소 등으로 인하여 다른 환자들에 비하 여 카테터와 관련된 감염 혹은 패혈증의 빈도가 증가하며1), 카테터 삽관부위가 화상부위와 가까울수록 그 빈도가 증가 한다고 알려져 있다2).
한편 중심정맥 카테터의 균체형성(colonization)이나 균 혈증(bacteremia)을 감소시키기 위하여 카테터 외부에 다양 한 항균성 물질들을 코팅시킨 카테터들이 사용되고 있다3-7). 이러한 항균 중심정맥 카테터가 중증 환자들에서 카테터의 균체형성 및 이와 관련된 감염을 줄인다고 알려져 있으나6) 피부 감염 기회가 증가되어 있는 중증 화상 환자에서 카테 터 관련 감염에 대한 항균 중심정맥 카테터의 유용성에 대 해서는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 전체표 면적의 20% 이상의 중증 화상 환자들에서 항균 중심정맥 카테터인 Vantex 카테터를 사용함에 따른 카테터의 균체형 성을 전형적인 중심정맥 카테터를 사용하는 경우와 비교하 고자 하였다.
대상 및 방법
2008년 6월부터 2010년 8월까지 본원 중환자실에서 치료 받은 화상 환자들 중 전체표면적의 20% 이상 화상을 입은
Table 1. Type and Degree of Burn
STD group VTX group
Group
(n=39) (n=45)
Burn type
Flame 33 (84.6%) 36 (80.0%)
Scalding 5 (12.8%) 5 (11.1%) Electrical 1 (2.6%) 3 (6.7%)
Contact 0 (0%) 1 (2.2%)
% TBSA 40.2±16.6% 41.3±18.9%
(range) (21∼77) (23∼80)
n = number of patients, STD = standard central venous catheter, VTX = antimicrobial central venous catheter, TBSA = total body surface area. There were no significant differences between the two groups
Table 2. Characteristics of Patients and Catheterization STD group VTX group Group
(n=39) (n=45)
Age (years) 46.4±14.7 45.5±17.5
Sex (male/female) 28/11 39/6
Body weight (kg) 62.4±10.5 65.0±12.5
Height (cm) 165.7±7.9 166.5±7.0
Catheterization site
Subclavian vein 23 (59.0%) 29 (64.4%) Femoral vein 15 (38.5%) 13 (28.9%) Internal jugular vein 1 (2.6%) 3 (6.7%) Catheterization depth 13.6±2.6 13.2±1.6 (cm)
Catheterization days in situ
Total (range) 14.6±5.7 (5∼29) 13.7±6.7 (5∼34) Infected catheter 15.2±6.3 13.3±1.6
Catheter-days 569 602
n = number of patients, STD = standard central venous catheter, VTX = antimicrobial central venous catheter
Table 3. Results of Wound and Catheter Tip Culture STD group VTX group Group
(n=39) (n=45)
Wound culture
Positive 31 (79.5%) 41 (91.1%)
Gram-positive bacteria 5 2
Gram-negative bacteria 17 19
Combined 9 20
Negative 8 (20.5%) 4 (8.9%)
Catheter tip culture
Positive 25 (64.1%) 18 (40.0%)*
Gram-positive bacteria 7 6
Gram-negative bacteria 15 11
Fungus 3 1
Negative 14 (35.9%) 27 (60.0%)
n = number of patients, STD = standard central venous catheter, VTX = antimicrobial central venous catheter. *P＜
0.05 vs. STD 환자들에서 중심정맥 카테터를 거치한 경우를 대상으로 하
였다. 선행질환으로 당뇨병 병력을 가진 환자를 제외한 20 세 이상 성인 환자들에서 무작위로 7 프렌치 이중관의 전형 적인 중심정맥 카테터(성원메디칼, 청주시, 충청북도, 대한 민국, STD군)와 항균 Vantex 중심정맥 카테터(Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA, VTX군)를 거치하였다. 카테 터 거치 부위는 매일 드레싱을 하면서 점검하였으며 카테 터 거치 부위의 감염 혹은 패혈증이 의심되는 경우, 그리고 중환자실 담당 전문의가 환자 치료를 위하여 더 이상 카테 터의 거치가 필요 없다고 판단하는 경우 제거하였다. 카테 터 제거 시 주요 상처 부위의 세균 배양 검사를 시행하였으 며, 카테터 삽입 부위를 소독한 후 카테터를 제거하여 카테 터 원위부 말단 부위를 약 3 cm 정도 무균적으로 잘라 세균 배양 검사를 시행하였다. 두 군에서 카테터 말단 부위의 균 체형성을 비교하였으며, 화상 부위와 카테터 거치 부위와 의 간격에 따른 차이를 함께 비교하였다. 결과 값은 t-test와 Chi-square test를 이용하여 비교하였으며, P값이 0.05 미만 인 경우 의미 있는 것으로 판단하였다.
결 과
STD군이 39명, VTX군이 45명으로 총 84명에서의 결과를 비교하였으며, 카테터의 총 거치 기간을 의미하는 카테터- 일(catheter-days)은 1,171이었다. 대상 환자들에 있어 두 군 모두에서 화염화상이 가장 많아 각각 84.6%와 80.0%를 차 지하였고 다음으로 열탕화상과 전기화상의 순이었다(Table 1). 환자들의 평균 연령은 STD군과 VTX군이 각각 46.4±
14.7세, 45.5±17.5세이었으며, 남자와 여자가 각각 28명/11 명, 39명/6명이었다. 평균 체중과 신장은 STD군이 각각 62.4±10.5 kg, 165.7±7.9 cm, VTX군이 각각 65.0±12.5 kg, 166.5±7.0 cm이었다(Table 2). 전체표면적에 대한 화상 범
위는 STD군이 40.2±16.6%, VTX군이 41.3±18.9%로 두 군간 차이는 없었다. 중심정맥 카테터 삽관 부위로는 쇄골하정 맥이 가장 많이 이용되었으며, 다음으로 대퇴정맥, 내경정 맥의 순이었다. 카테터의 평균 삽입 길이와 거치 기간은 STD군에서 13.6±2.6 cm, 13,2±1.6일이었으며, VTX군에서 는 14.6±5.7 cm, 13.7±6.7일로 두 군간 차이는 없었다. 또한 카테터의 균체형성 양성반응 결과가 나온 경우에 있어서의 카테터 거치 기간은 STD군이 15.2±6.3일, VTX군이 13.3±
1.6일로 두 군간 의미 있는 차이는 없었다. 카테터-일은 STD군이 569, VTX군이 602였다.
Fig. 1. Relationship of the central venous catheter colonization and the distance between burn injured skin and catheterization site. STD = standard central venous catheter, VTX = antimicro- bial central venous catheter.
화상부위 세포 배양 검사에서는 STD군에서는 79.5%, VTX군에서는 91.1%에서 각종 균의 양성반응이 나타났으 며 두 군간 의미 있는 차이는 없었다. 두 군 모두에서 그람- 양성균에 비하여 그람-음성균이 더욱 많이 검출되었다 (Table 3). 카테터 제거 시 시행된 카테터 말단 부위의 세균 배양 검사 결과 STD군에서는 64.1% (1,000 카테터-일 당 43.9)에서 각종 균이 검출된 반면 VTX군에서는 40.0%
(1,000 카테터-일 당 29.9)에서 균이 검출되었다(P=0.031), 검출된 균은 두 군 모두에서 그람-음성균, 그람-양성균, 진 균의 순으로 나타났다.
한편 카테터 거치 부위와 화상 부위와의 간격에 따른 카 테터 균체형성을 조사한 결과 STD군에서는 카테터 거치 부위와 화상부위가 10 cm 이하인 경우 73.7%에서 양성반 응 결과가 나왔으며 VTX 군에서는 39.3%에서만 균체형성 양성반응이 나타났다(P=0.015) (Fig. 1).
고 찰
중증 화상 환자 관리를 위하여 중심정맥 카테터가 흔히 삽입되는데 기흉, 혈흉 등과 같은 시술에 따른 합병증 외에 도 혈전정맥염, 균혈증, 패혈증 등과 같은 카테터 거치에 의 한 감염 합병증들이 발생될 수 있으며 이는 환자의 사망과 직접적으로 관련된다. 이로 인하여 카테터 삽관 부위를 자 주 교체하거나 유도철사를 이용하여 카테터를 자주 교체하 는 방법들이 제안되었지만8-10) 카테터의 잦은 교체 자체가 합병증을 야기할 수 있으며 이러한 방법들이 카테터에 의 한 감염을 줄이지는 못한다고 보고되기도 하였다11). 또한 항생제를 이용한 antibiotic-lock technique과 같은 방법들
이 소개되었으나 이 방법으로 인한 카테터와 관련된 감염 의 감소 효과에 대한 결과가 역시 다양하게 보고되어 있으 며 항생제 자체에 의한 부작용이 발생될 수도 있다11,12). 한편 본 연구에 사용된 Vantex 카테터는 올리곤 은이온 코팅 폴리우레탄 카테터로 은이온 입자로 인하여 피부 세 포에의 독성은 미약하면서 카테터 거치 시 세균에 대한 강 력한 독성 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다13). Vantex 항균 중심정맥 카테터에 의한 카테터 균체형성 감소 효과 는 다양하게 보고되고 있는데 Corral 등6)은 Vantex 카테터 사용이 카테터 균체형성을 50% 정도 감소시킨다고 보고하 였다. 그러나 Moretti 등14)은 Vantex 중심정맥 카테터 사용 후 균체형성이 약 25%에서 나타났으며 일반 중심정맥 카테 터를 사용한 경우와 차이가 없다고 보고하였다. 본 연구 결 과 STD 군에서는 카테터 균체형성이 64.1%에서 나타난 반 면 VTX군에서는 40.0%에서 균체형성이 나타나 중증 화상 환자에서 Vantex를 사용함으로써 카테터 균체형성을 유의 하게 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 카테터 감염 정도는 카테터 거치 기간과 직접적인 관련이 있어 카테터 거치 기간을 고려한 결과를 비교하기 위하여 흔히 카테터- 일의 단위를 이용하는데 일반 중환자에서 중심정맥 카테터 에 의한 균체형성은 1,000 카테터-일에 15 정도의 빈도로 발생된다고 알려져 있다15). 본 연구 결과를 이와 비교하여 보면 1,000 카테터-일 당 STD군은 43.9, VTX군에서는 29.9 로 나타나 일반 중환자들에 비하여 중증 화상 환자들에서 카테터 균체형성이 더욱 많이 발생됨을 알 수 있었다. 이와 같이 본 연구의 두 군 모두에서 카테터 균체형성이 다른 보고들에 비하여 높게 나타났는데 그들의 연구 대상 환자 들이 본 연구에서처럼 중증 화상 환자가 아닌 일반 중환자 들을 대상으로 하였고 카테터 거치 기간도 본 연구에 비하 여 짧은 기간이었으므로 본 연구 결과와 차이가 날 수 있는 것으로 생각된다.
중심정맥 카테터로 인한 감염 발생은 카테터 종류만이 아니라 삽입 부위, 거치 기간 혹은 내강(lumen) 수 등에 따 라 달라질 수 있다. 일반적으로 쇄골하정맥을 이용하는 경 우 균체형성이 가장 적게 발생되며, 거치 기간이 길거나 카 테터 내강의 수가 많은 경우에 균체형성이 많이 발생된
다16-18). 본 연구에서는 두 군 모두에서 동일하게 이중관 카
테터가 사용되었고, 카테터 삽입 부위로는 카테터 관련 감 염 발생 빈도가 가장 낮은 쇄골하정맥이 가장 많이 이용되 었으며 삽입 부위에서 두 군간 의미 있는 차이는 없었다.
또한 전체 카테터 거치 기간 역시 두 군간 의미 있는 차이 가 없었으며, 균체형성 양성반응 결과가 나온 경우에 있어 서의 카테터 거치 기간 역시 두 군간 의미 있는 차이가 없 었으므로 두 군에서의 카테터 균체형성 빈도 차이가 카테
터 삽입 부위, 거치 기간 혹은 내강 수에 의하여 영향을 받 지는 않았다고 판단된다.
한편 중증 화상 환자들에 있어 중심정맥 카테터에 의한 카테터 균체형성은 카테터 주위 피부 감염과도 직접적인 관련이 있다. 중증 화상 환자들에서 화상 부위의 세균 배양 양성반응 빈도는 다양하게 보고되어 있는데 Nagoba 등19) 은 75% 이상 환자들에서, Onculi 등20)은 56%의 환자들에서 세균 배양 양성반응이 나타났다고 하였으며, Agnihotri 등21) 은 5년간 화상 환자들의 화상 부위 세균 배양 검사 96%에 서 각종 균이 검출되었다고 하였다. 본 연구 결과 카테터 제거 시 시행된 화상 부위의 세균 배양 검사 결과 STD군에 서는 79.5%에서, VTX군에서는 91.1%에서 각종 균들이 배 양되어 기존의 보고들과 유사하였다. 균종으로는 그람-음 성균, 그람-양성균, 진균의 순으로 나타났으며 그람-음성균 으로는 Pseudomonas aeruginosa가 가장 많았고, 그람-양성균 은 Staphylococcus aureus가 가장 많았다.
중증 화상 환자들에서는 화상 부위가 넓어 카테터 삽입 부위가 화상 부위와 근접하는 경우가 많이 발생된다. 본 연 구 결과 VTX군에서 화상 부위 세균 배양 양성반응이 STD 군에 비하여 높음에도 불구하고 카테터의 균체형성이 의미 있게 감소된 것은 Vantex 카테터의 항균 효과를 반영하는 것으로 해석된다. 또한 흥미롭게도 STD군에서 카테터 삽입 부위가 화상 부위와 10 cm 이내로 가까이 삽입된 경우 73.7%에서 카테터 균체형성이 생긴 반면 VTX군에서는 39.3%에서만 발생되어 화상 부위와 카테터 삽입 부위가 가 까울수록 항균 Vantex 카테터가 균체형성 감소에 효과적임 을 알 수 있었다.
본 연구 결과 중증 화상 환자에서 항균 중심정맥 카테터 의 사용은 카테터 균체형성을 효과적으로 감소시켰다. 항 균 중심정맥 카테터의 사용은 화상 부위와 카테터 삽입 부 위가 10 cm 이내로 가까울 경우 전형적인 카테터에 비하여 더욱 효과적으로 카테터 균체형성을 감소시켜 화상 범위가 넓어 카테터 삽입 부위와 화상 부위가 근접해 있는 경우에 더욱 효과적일 수 있음을 보였다. 향후 이러한 항균 중심정 맥 카테터에 의한 균체형성 감소 효과가 중증 화상 환자에 서 카테터 관련 감염에 의한 균혈증이나 패혈증에 직접적 으로 미치는 효과에 대한 연구가 이루어져야 하겠다.
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