책임저자：도병수, 대구광역시 남구 대명 5동 317-1번지, 우편번호: 705-717, 영남대학교 의과대학 응급의학교실 Tel: 053-620-3190, Fax: 053-623-8190, E-mail: [email protected]
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갇힌 공간에서의 독성매연 흡입손상의 임상양상
영남대학교 의과대학 응급의학교실
김 정 호․도 병 수․이 삼 범
The Clinical Aspects of Toxic Smoke Inhalation Injury in the Closed Space
Jong Ho Kim, M.D., Byung Soo Do, M.D. and Sam Beom Lee, M.D.
Department of Emergency Medicine, College of Medicine, Yeungnam University, Daegu, Korea Backgrounds: The most common cause of immediate death in fires is smoke inhalation injury and the vast majority of patients who sustain cutaneous burns die as a result of complications of toxic smoke inhalation injury. Thus, because of the potential lethality of inhalation injury, the subject warrants an emergency physician's keen awareness whenever a history of fire or combustion, especially in closed space. This study was performed to evaluate precise clinical presentation and findings of emergency diagnostic studies in the victims of Daegu Subway Fire Accident.
Methods: We assessed overall clinical presentations of 24 fire victims during the period of their emergency department (ED) admission. We also evaluated laboratory, radiologic, and layngo- bronchoscopic findings done at ED. And then we compared the diagnostic studies with clinical presentations to find the correlation with the severity of toxic smoke inhalation injury. All studies were done retrospectively by chart review.
Results: All victims presented coughing, dyspnea and sore throat. 6 victims suffered hoarseness.
12 presented nausea and vomiting. Four patients complaint blurred vision and ocular pain, and six showed headache and dizziness. 9 suffered insomnia and irritability during ED overnight. Four of 24 victims presented severe dyspnea (respiratory distress), and two of them needed intubation and ventilator application. The initial arterial blood gas analysis (ABGA) findings are showed mild respiratory alkalosis (7.400±0.005, base excess: -1.125±0.007). 5 of 24 victims showed increase bronchovascular marking in plain chest radiologic study. 6 of 24 victims presented bronchitis and 3 of them interpreted peribronchial atelectasis in CT scan. Layngo- bronchoscopic findings are hyperemic edematous and focally ulcerated mucosa attached black carbon particle mottling pattern. Victims presented clinically severe dyspnea (4), peribonchial atelectasis in CT (3) and severe edema and ulceration in the upper airway (4) are included in hoarseness group (6).
Conclusions: There were no evidence of cutaneous burn in all victims and no correlation between
ABGAs and severity of clinical presentation or diagnostic other tests. According to the results of
서 론
2003년 2월 18일 오전 9시 50분에 발생한 대구 중앙로 지하철역 화재는 대량의 사상자를 유발시 킨 인재로 지역 응급의료체계 및 재해대비책 수립 에 많은 과제를 남긴 대형참사로 기록되었다.
지하철역은 출구가 좁은 갇힌 공간으로, 화재가 일어나면 역사와 열차에 내장되어 있는 다양한 합 성수지와 화학물질의 불완전 연소로 생성되는 독 성매연을 승객들이 흡입함으로써 기도 및 호흡기 에 직접적인 화학손상을 입을 수 있고 일산화탄소, 시안화물(cyanide) 중독 등에 의한 저산소증 및 질 식, 그리고 강한 화기의 흡입으로 인한 흡입화상을 일으킬 수 있어, 개방된 공간에서의 화재사고 보다 더욱 치명적이고 대량의 사상자를 일으킬 수 있는 특성을 가지고 있다.
저자들은 이번 화재사고로 인한 피해자들의 임 상증상 및 응급실에서 시행한 진단적 검사들을 자 세히 비교 분석하여 독성매연 흡입손상의 중증도 와 연관된 증상이나 검사소견을 알아봄으로써, 향 후 독성매연 흡입손상을 입은 환자들에게 보다 진 보된 응급의료를 제공하기 위해 본 연구를 시행하 였다.
대상 및 방법
본 연구는 2003년 2월 18일 발생한 대구 중앙로 역 지하철 화재사고 피해자 중 영남대학교병원 응 급의료센터로 이송된 24명의 환자를 대상으로 시 행하였다. 환자들의 성비는 남자가 13명, 여자가
11명이었고, 평균연령은 32.58세로 20∼64세 사이 에 분포되어 있었다. 피해자들이 응급실에 입원해 있는 동안 보여준 임상양상과 응급실에서 시행한 검사실검사, 방사선검사 그리고 이비인후과와 내 과에서 진단 및 처치술로 시행한 후두경과 기관지 내시경검사를 비교하여 피해자의 중증도와 연관성 있는 임상증상이나 검사소견을 분석하였다. 모든 조사는 응급의무기록지를 토대로 후향적으로 이루 어졌다.
결 과 1. 외모
모든 피해자들의 노출된 피부, 비강 및 구강에는 그을음이 침착되어 있었으며, 피부화상의 흔적은 발견할 수 없었다.
2. 임상양상(Table 1)
모든 피해자에게서 공통적으로 관찰되었던 증상 은 기침, 호흡곤란, 그리고 인후통인 것으로 조사 analysis, severe dyspnea and hoarseness were considered a correlating clinical complaint for the severity of toxic smoke inhalation injury but we could not approve it by statistically because all cases were so small in number
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ Key Words: Toxic smoke inhalation injury, Daegu Subway Fire Accident
Table 1. Clinical Presentation of Fire Accident Victims ꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚꠚ Symptom Victims (total number=24) ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
Cough 24/24 (100%)
Dyspnea 24/24 (100%)
Sore throat 24/24 (100%)
Nausea/vomiting 12/24 (50%)
Insomnia/irritability 9/24 (37.5%)
Hoarseness 6/24 (25%)
Ocular pain/blurred vision 4/24 (16.7%)
Respiratory distress 4/24 (16.7%)
ꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏꠏ
되었다. 오심과 구토는 12명에서, 두통 및 어지럼 증은 6명에서, 애성 역시 6명에서, 그리고 시력불 선명 및 안구통은 4명에서 관찰되었다. 응급실에 서 밤을 보내는 동안 불면증과 불안감을 보였던 피해자는 9명으로 조사되었다. 호흡곤란을 호소한 24명 중 4명은 심한 호흡궁핍증을 나타내었고, 그 들 중 2명은 기관내삽관 후 인공호흡기처치를 시 행하였다.
3. 검사소견
동맥혈가스분석에서는 평균값이 산성도 7.400±
0.005, 염기과잉 -1.125±0.007로 나타나 초기 과 호흡(평균 호흡수 22.43±5.32)으로 인한 경미한 호 흡성 알칼리증을 나타내었다. 단순 흉부방사선검 사에서는 5명이 기관지혈관음영(bronchovascular mark- ing)이 증가된 소견을 보였으며, 흉부전산화 단층 촬영에서는 6명이 기관지염의 소견인 기관지벽의 비후를 보였으며 그중 3명은 비후된 기관지벽 주 위로 폐허탈이 동반된 것으로 판독되었다(Fig. 1).
후두-기관지내시경검사에서는 군데군데 그을음이 침착된 점막의 충혈성 부종과 국소성 궤양이 관찰 되었고(Fig. 2), 4명은 부종과 궤양의 정도가 심한 것으로 조사되었다.
임상양상, 방사선검사 그리고 내시경검사에서 독
성매연 흡입손상이 호흡궁핍증, 기관지염 및 폐허 탈, 상기도의 심한 부종 및 궤양과 같이 심한 것으 로 조사된 피해자들은 모두가 공통적인 임상증상 으로 애성을 나타낸 6명에 속하는 것으로 분석되 었다. 그러나 연구대상의 숫자가 너무 적고, 증상 호소의 주관성과 평가자의 다양성으로 통계처리는 할 수 없었다.
고 찰
화재에 의한 인체손상은 열기의 피부접촉으로 발생되는 피부화상, 열기의 흡입으로 발생되는 흡 입화상, 사물의 불완전 연소로 생성되는 독성매연 의 흡입으로 발생된 독성매연 흡입손상, 그리고 대 피 중이나 건축물 붕괴로 발생되는 외상으로 나눌 수 있다.
1)특히 흡입화상과 독성매연 흡입손상은 갇힌 공간에서 화재사고를 당한 피해자에게서 잘 일어나는 손상이라 할 수 있다.
2,3)화재사고에서 즉각적인 사망의 가장 흔한 원인 은 독성매연 흡입손상에 의한 것으로 그 기전은 다음과 같다. 갇힌 공간에서의 화재시 물질의 연소 는 주위 대기의 산소 분압을 급격히 떨어뜨리고 Fig. 1. Chest CT finding of toxic smoke inhalation injury.
It shows increased bronchovascular marking in both lung
fields and peribronchial atelectasis in left perihilar area. Fig. 2. Bronchoscopic findings of toxic smoke inha-
lation injury. It shows hyperemic edematous and fo-
cally ulcerated mucosa (white color) attached soot
mottling pattern in pericarina
대신 일산화탄소 및 이산화탄소 분압과 독성매연 (특히 시안화물)의 농도를 빠르게 증가시켜 피해자 들을 저산소증과 질식 상태에 빠트리게 되는데, 이 는 불과 1∼2회의 흡입으로도 발생할 수 있다. 독 성매연을 흡입한 피해자들은 육체적 허약감과 의 식의 변화로 화재지역으로부터의 탈출이 어려워지 고 화염노출 시간이 길어져 심한 전신화상과 흡입 화상으로 사망에 이르게 된다.
4,5)저자들의 병원으 로 이송된 피해자 모두에게서 피부화상은 발견되 지 않은 것으로 보아 이들은 초기에 화재현장으로 부터 탈출한 것으로 생각되며, 5시간 정도 뒤에 이 송된 사망자는 전신이 숯처럼 검게 연소된 것을 관찰할 수 있었다.
독성매연 흡입손상의 중증도를 결정하는 요소로 는 1) 매연 속에 함유된 독성입자의 종류, 2) 매연 속에 함유된 독성입자의 용해도, 3) 매연 속에 함 유된 독성입자의 농도, 4) 노출된 시간, 5) 화재공 간의 환기정도 등을 들 수 있다. 따라서 손상의 최 소화를 위해서는 화재발생 시 신속한 대피가 힘든 건물의 지하, 고층건물, 열차, 그리고 대중이 밀집 될 수 있는 극장 등의 공간에는 불연성 내장재를 사용해야하고, 정기적으로 화재에 대비한 훈련이 이루어져야 한다고 생각한다.
4∼6)독성매연의 손상기전은 독성입자가 흡입이나 접 촉에 의해 침착된 부위에 화학적 혹은 과민성반응 을 유발하여 해당 조직이나 장기에 염증이나 자극 성 경련을 일으키는 국소작용과 침착된 독성입자 가 혈류로 용해되어 신체전반에 걸쳐 손상을 일으 키는 전신작용으로 나눌 수 있다. 매연 속에 함유 된 독성입자들은 가구, 카페트, 커텐, 면이나 양모, 석유화학제품(PVC 제품) 등이 연소되면서 발생하 게 되는데, 가장 흔히 함유된 독성물질은 일산화탄 소와 이산화탄소이고, 매우 독성이 강한 물질로는 시안화물, 아크로레인(acrolein), 하이드로겐 크로라 이드(hydrogen chloride)를 들 수 있다. CO와 시안 화물은 세포성 저산소증을 유발시키는 치명적인 질식제이고, 아크로레인과 하이드로겐 크로라이드 는 직접자극제(direct irritant)로써 눈, 구강, 인후, 기관지의 점막과 폐포 등을 자극하여, 순식간에 기
도 및 호흡기에 경련, 염증, 부종 및 괴사를 일으키 는 물질로 알려져 있다. 이외에도 수백 종의 인체 에 유해한 물질이 매연 속에 함유되어 있는 것으 로 알려져 있다.
4,5,7)독성매연 흡입손상으로 발생될 수 있는 연관손 상(associated injury)으로는 심한 기침의 결과로 발 생될 수 있는 늑골골절 혹은 기흉, 그리고 기존의 천식, 만성폐쇄성 폐질환, 심근경색 등의 악화를 들 수 있으며, 이를 조기에 발견하기 위해서는 철 저한 환자의 병력채취 및 이학검사가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
4,5)독성매연에 노출된 환자에게서 나타날 수 있는 임상소견으로는 기침, 호흡곤란, 인후통, 애성, 청 색증, 빈호흡, 천명, 그을음 섞인 가래 등과 같은 호흡기 증상 및 징후가 가장 흔히 관찰될 수 있으 며, 저산소증이나 H
2S, CS
2와 같은 신경작용 유독 가스로 인한 두통, 어지럼증, 혼돈, 발작, 혼수와 같은 중추신경 기능장애, 독성입자의 각막침착 및 손상으로 인한 안구통 및 시력불선명, 그리고 불안 감과 불면증 같은 스트레스성 정신장애(acute stress disorder) 등을 보일 수 있다.
4,5,8)다수의 피해자가 동시에 응급실로 내원했을 경
우에는 처치의 우선순위를 결정하기 위해 신속히
중증도 분류(triage)를 시행하여 수용할 환자와 전
원할 환자를 결정한 다음, 생명이 위급한 환자부터
소생술의 ABCDE 순서에 따라 일, 이차평가와 더
불어 응급처치 및 검사를 시행한다,
9,10)필수 검사
와 진단적 검사가 적절한 시기에 이루어질 수 있
도록 준비하는 것이 중요하다. 환자에 대한 일차평
가 및 처치에서는 기도 및 호흡기의 증상과 징후
의 심한 정도에 따라 100% 산소공급, 기관지 확장
제, 스테로이드 및 에피네프린의 피하 혹은 정맥주
사가 이루어져야하고, 호흡곤란이 심하거나 기도
폐쇄의 선행 징후인 협착음(stridor)가 들리면 즉시
기관내삽관이 시행되어야 한다. 정맥로를 확보하
고 시안중독이 의심되는 환자가 있으면 신속히
시안화물 해독제 처치를 시행해야 한다. 정맥로
확보와 동시에 동맥혈가스분석, 혈중 COHb 농도,
CBC, 전해질농도 측정과 가임여성에 대한 β-HcG
검사를 위한 혈액을 검사로 보내야 한다. 심전도검 사 및 이동식 방사선촬영기에 의한 흉부 방사선 단순촬영 역시 이때 시행하는 것이 좋다. 일산화탄 소는 이산화탄소와 함께 독성 입자 중 가장 흔하 고 쉽게 중독될 수 있어 응급실에서 반드시 측정 하는 것이 좋다. 특히 의식변화, 어지럼증, 두통이 나 오심과 구토 등과 같은 증상을 보이는 환자에 서는 필수적이라 할 수 있다. 본원으로 이송된 피 해자 중에도 이러한 증상을 보이는 환자가 18명이 있었으나 저자들이 일산화탄소 농도측정을 응급검 사에서 빠트려 중독여부를 판정할 수 없었다. 내원 24시간 후에 시행한 일산화탄소 농도측정에서는 모두 정상범위 내에 있었다. 환자의 이차평가 및 처치에서는 보다 상세한 병력과 연관손상(asso- ciated injury)의 유무에 대한 검사 및 처치가 이루 어져야 하고, 응급처치팀으로 편성된 이비인후과 및 호흡기내과 의사에 의한 후두경 및 기관지내시 경검사를 통해 기도 및 호흡기 손상의 정도를 평 가하여 기관내 삽관이나 인공호흡기처치의 필요성 등이 결정되어야 한다. 안구의 통증이나 시력장애 를 호소하는 환자는 생리식염수나 링거씨 용액으 로 안구를 충분히 세척하고 안과의사에게 진료를 의뢰한다. 생체징후, 증상 및 징후의 변화는 계속 적으로 감시되어야 하고, 입/퇴원 및 전원이 고려 되어야 한다.
4,5,8)결 론
응급실에서 이루어지는 대부분의 화상처치는 피 부나 흡입화상에 대한 것으로, 그 임상양상이나 중 증도에 대한 예견요소는 이미 널리 알려져 있지만 화염화상(flame burn)시 동반될 수 있는 독성매연 의 흡입이나 침착에 의한 손상에 대해서는 고려하 지 않고 간과하기 쉽다. 특히 화재발생 장소가 갇 힌 공간일 경우에는 독성매연 흡입손상은 치명적 일 수 있다. 따라서 독성매연 흡입손상에 대한 임 상양상과 검사소견, 그리고 그와 연관된 중증도의 예측 및 응급처치법을 숙지하고 있는 것은 매우 중요할 것으로 생각된다.
독성매연은 인체의 점막에 침착하여 염증성 혹은 과민성 반응(부종, 충혈, 궤양)과 같은 국소성 손상 을 일으킴과 동시에, 유독가스의 혈류용해로 중요 장기의 세포질식이나 화학손상과 같은 전신적 손상 을 유발할 수 있다는 것을 알아야 한다. 독성매연 흡입손상의 중증도와 관련된 요소는 많이 있지만, 저자들이 경험한 경우와 같이 동시에 대량의 환자 가 응급실로 유입되었을 때에 임상증상으로 중증도 를 간편하게 예측할 수 있다면, 환자의 분류와 응급 처치에 매우 도움이 될 것으로 생각된다. 비록 증상 의 호소나 평가의 주관성과 적은 환자 수로 통계학 적 의의는 찾을 수 없었지만, 심한 호흡곤란(호흡궁 핍증)과 애성이 심한 독성매연 흡입손상과 연관된 것으로 저자들의 연구에서 조사되었다.
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