Received: November 14, 2019 / Revised: December 12, 2019 / Accepted: December 26, 2019 Address for correspondence: Jin-Young Ahn, MD, PhD
Department of Neurology, Seoul Medical Center, 156 Sinnae-ro, Jungnang-gu, Seoul 02053, Korea Tel: +82-2-2276-8670, Fax: +82-2-2276-8539, E-mail: neuroahn@gmail.com
척수형 감압병에서 재가압 치료: 시작 시점 및 치료 방식
서울의료원 신경과
이승현, 안진영
Recompression for Spinal Cord Decompression Sickness: Onset Time and Treatment Protocol
Seung-Hyun Lee, MD, Jin-Young Ahn, MD, PhD Department of Neurology, Seoul Medical Center, Seoul, Korea
KEYWORDS Decompression sickness, Hyperbaric oxygenation
Background: Symptoms of spinal cord decompression sickness (DCS) occur almost immediately after emerging from the water. It is recommended that recompression treatment be performed soon to decrease the bubble size and avoid further tissue injury. Unfortunately, there may be significant time delay from surfacing to recompression. The recompression therapy of which the hyperbaric treatment is effective is unclear. The purpose of this study was first to evaluate the effect of delayed hyperbaric treatment, initiated more than 30 hours after surfacing for DCS and second, to evaluate the different treatment protocols.
Methods: Sixty-eight injured divers presenting symptoms of spinal cord DCS were retrospectively included from the Seoul Medical Center. Diving information, time interval between symptom onset, and hyperbaric treatment were studied. The initial severity of spinal cord DCS was rated with the Boussuges severity score and muscle power examination and the presence of sequelae was evaluated at two weeks. Initial recompression treatment at 2.8-4 ATA (atmospheres absolute) with 100% oxygen breathing or deeper recompression was conducted.
Results: There were no significant differences between each group in age, diving experience, depth of dive, bottom time of dive, and Boussuges’s score. With respect to treatment results, for the delayed treatment divers, good recovery was achieved in 47.1% of the divers. When treatment started early, good recovery was achieved in 58.8% of the divers. Hyperbaric treatment using the U.S. Navy Table 6a protocol trended toward a better clinical outcome, statistically significant (p=0.04) compared to the U.S. Navy Table 6.
Conclusions: The prognosis was as good as the early treatment when the recompression therapy was delayed in patients with spinal decompression sickness. Hyperbaric oxygen treatment was better in the U.S. Navy Table 6a than the U.S. Navy Table 6 in patients with spinal decompression sickness.
Bousuuges score 0 1 2 3 4 5 6 Repetitive dive
No O
Yes O
Clinical course before recompression
Better O
Stable O
Worse O
Objective sensory deficits
No O
Yes O
Motor impairment
No O
Paresis O
Paraplegia O
Hemiplegia O
Bladder dysfunction
No O
Yes O
Table 1. Boussuges scoring system
서 론
감압병(decompression sickness)은 고압으로 인하여 조직 내에 용해되어 있던 불활성기체(질소)가 주위 압력의 감소 로 인하여 기포상태로 조직이나 혈관 내로 방출되어 발생 되는 임상적 증후군이다. 발병양상은 기포가 발생한 조직에 따라서 증상이 나타나며, 흔한 증상으로는 관절통, 피부의 가려움증 등이 있으며, 증상의 정도가 심하여 흉통, 호흡곤 란, 청력손실 그리고 신경학적 제 증상이 나타나는 경우를 2형 감압병이라 한다.1-4
척수형 감압병은 물 밖으로 나온 후 바로 증상을 보이는 경우가 대부분이고 빠른 재가압 치료를 통하여 기포를 제 거하거나 크기를 줄여주어 회복을 빠르게 하는 것이 좋다.
치료는 미해군 치료 테이블 6 (US navy treatment table 6)를 주로 표준으로 사용한다.5,6 척수형 감압병의 증상은 대부분 물 밖으로 나오면 즉시 증상이 발생하는 경우가 대부분이 며 늦어도 24시간 이내에 모두 증상이 발생한다.4,7 따라서 외국의 경우 대부분 치료도 24시간 이내에 이루어지는 것 이 보통이다. 하지만 한국에는 많은 섬이 있고 고압산소 치 료를 할 수 있는 시설이 지역마다 잘 갖춰져 있지 않은 관 계로 재가압 치료가 늦어지는 경우가 많다.
빠른 재가압 치료를 통하여 기포를 없애거나 줄여주는 것이 예후에 좋다는 연구가 과거부터 있었으나 최근 연구 에서는 다소 늦더라도 재가압 치료가 이루어진다면 그 예 후의 차이가 많지 않다는 보고가 있다.5,6,8,9 또한 어느 시점 이 늦은 재가압 치료인가에 대한 것도 정해진 것은 없으며, 증상이 발현되고 재가압까지 걸린 시간에 따른 예후의 차 이도 그리 크지 않다고 하였다. 다만 재가압 치료의 방식에 따라서 다소 예후에 영향을 미친다는 보고가 있다.5,6,8,9 본 연구에서는 한국의 특수한 상황에 따라서 재가압 치료가 늦어지는 것이 예후에 미치는 영향과 재가압의 방식에 따 른 영향이 있는지에 대하여 알아보고자 하였다.
대상 및 방법
1. 환자1999년부터 2004년까지 서울의료원에 잠수 후에 발생한 하지의 마비로 입원 치료한 68명을 대상으로 하였다. 모든 환자에 대하여 나이, 잠수 경력, 잠수 깊이, 최고 잠수 깊이 에서의 체류시간, 재가압 치료를 처음으로 받기까지의 시간 등을 조사하였다. 감압병이 발생한 시점에서 위중한 정도는 Boussuges의 점수표(Table 1)를 이용하였으며, 이는 척수형 감압병의 예후에 미치는 주요 인자를 모아 점수화 한 것으
로 7점이 초과하는 경우에는 예후가 좋지 않다고 한다.5,10
2. 각 군의 분류
1) 치료 방식에 따른 분류
모든 환자는 재가압 치료를 시행하였으며, 초기 치료는 척수형 감압병을 포함한 제2형 감압병의 치료에 널리 쓰이 는 미해군 치료 프로토콜인 테이블 6와 테이블 6a를 사용하 였다. 테이블 6는 60 feet 깊이의 수압에 준하는 압력과 100% 산소를 이용하는 방법으로 전체 5시간 정도 소요되 며 100% 산소는 4시간 동안 이용하는 방법이다. 테이블 6a 는 초기 압력을 165 feet에 준하는 고압으로 시작하여 30분 지속 후에 다음 30분간 점차 60 feet로 줄인 후 나머지는 테 이블 6와 동일하게 진행하는 방법이다(Fig. 1). 모든 환자는 초기 치료 후에 하루 한 번 60 feet에 준하는 수압으로 90분 간 진행하는 추가적인 재가압 치료를 시행하였으며 3일 연 속하여 신경학적 증상의 개선이 없을 때까지 시행하였다.11,12
2) 첫 치료까지 걸린 시간에 따른 분류
첫 재가압 치료에 걸린 시간이 평균적으로 약 30시간으 로 조사되어, 30시간을 기준으로 두 군을 나누었다.
3. 감압병 호전의 평가방법
신경학적인 증상의 개선정도를 양하지의 근력을 통해 평
Figure 1. United State Navy treatment table 6 and 6a, depth-time profile.
가하였으며, medical research council (MRC) scale의 6단계 로 구분하여 고관절, 슬관절 그리고 족관절에서 측정하였으 며, 가장 나쁜 것을 기준으로 삼았다. 의미 있는 호전은 치 료 시작 전을 기준으로 치료 2주가 경과된 시점에서 근력의 정도가 MRC scale의 2단계 이상 좋아진 경우로 정의하였 다. 단, 초기에 4단계를 보인 환자는 모두 3명으로 이들은 5단계에 이르면 호전된 것으로 판단하였다.
4. 통계
환자의 나이, 잠수경력, 잠수 깊이, 최고 잠수 깊이에서의 체류시간 등은 독립변수로서 평균±표준편차로 표현하였으 며 두 군 간의 차이는 Student’s t-test를 사용하였다. 의미 있는 신경학적 개선이 있는 군과 개선이 없는 두 군의 비교 는 χ2 test를 사용하였으며 R을 이용하여 계산하였다.
결 과
1. 각 군의 환자 분포
1) 치료 방식에 따른 분류
모든 환자에서 재가압 치료를 시행하였으며 미해군 테이
블 6를 적용한 군이 37명, 테이블 6a를 적용한 군이 31명이 었다.
2) 첫 치료까지 걸린 시간에 따른 두 군
30시간을 넘겨 첫 치료가 이루어진 군이 34명, 30시간 이 내로 치료가 이루어진 군이 34명으로 같게 나타났다.
2. 각 군 간의 여러 가지 변수들에 의한 영향
1) 치료 방식에 따른 분류
미해군 테이블 6와 테이블 6a로 치료한 각 군 간의 나이, 잠수경력, 잠수 깊이, 최고 잠수 깊이에서의 체류시간 그리 고 첫 재가압 치료까지의 시간 등에는 차이가 없었으며 초 기 Boussuges의 점수도 두 군 간의 차이는 없었다(Table 2).
2) 첫 치료까지 걸린 시간에 따른 두 군
첫 치료까지 걸린 시간이 30시간이 넘는 군과 넘지 않는 두 군 간의 나이, 잠수경력, 잠수 깊이, 최고 잠수 깊이에서 의 체류시간 등에는 차이가 없었으며 초기 Boussuges의 점 수도 두 군 간의 차이는 없었다(Table 3).
Factor Table 6 (n=37) Table 6a (n=31)
Age (years) 35.8±9.8 34.7±8.8
Diving experience
(years) 8.2±4.5 8.9±5.1
Depth of dive (m) 31±13.2 31.9±12.7
Bottom time of dive
(minutes) 32.5±8.4 35.3±6.5
Onset to treatment
(hours) 30.3±14.7 31.8±15.1
Boussuges score 14.3±4.8 14.9±5.2
MRC scale 1.4±0.9 1.3±0.9
Values are presented as mean±standard deviation.
MRC, medical research council.
Table 2. Comparison of study groups (treatment protocol)
Factor <30 hours (n=34) 30 hours< (n=34)
Age (years) 36.9±10.5 35.7±9.8
Diving experience
(years) 8.8±4.5 8.9±5.1
Depth of dive (m) 32±14.2 31.1±13.9
Bottom time of dive
(minutes) 35.5±7.4 33.3±6.8
Boussuges score 15.3±4.4 13.8±5.1
MRC scale 1.4±1.0 1.3±0.9
Values are presented as mean±standard deviation.
MRC, medical research council.
Table 3. Comparison of study groups (delayed treatment)
Figure 2. Muscle power before and after treatment in each group (treatment protocol).
Figure 3. Muscle power before and after treatment in each group (delayed treatment).
3. 각 군간 근력분포
1) 치료 방식에 따른 분류
치료 시작 전의 근력의 분포도 두 군간 차이는 없었으며 근력은 1단계와 2단계가 많았다. 치료 후 2주 뒤의 근력의 분포는 미해군 테이블 6a로 치료한 군에서 3단계와 4단계 가 많았으나 테이블 6로 치료한 군에서 여전히 2단계와 3단 계의 근력을 보인 환자가 상대적으로 많았다(Fig. 2).
2) 첫 치료까지 걸린 시간에 따른 두 군
치료 시작 전의 근력의 분포도 두 군간 차이는 없었으며 근력은 1단계와 2단계가 많았다. 양 군에서 치료 후에 근력 의 분포는 비슷하게 관찰되었다(Fig. 3).
4. 의미 있는 근력의 개선 정도 및 각 군 간의 차이 비교
1) 치료 방식에 따른 분류
의미 있는 근력의 개선 정도는 미해군 테이블 6로 치료를
시행한 군에서 40.5% (37명 중 15명) 그리고 미해군 테이블 6a로 치료를 시행한 군에서 67.8% (31명 중 21명)를 보였 다. 각 군간 통계적으로 의미 있는 차이를 보였다(Table 4).
Onset to treatment (hours) Total (n=68) Good recovery Poor recovery p-valuea
<30 34 20 14 0.47
>30 34 16 18
aχ2 test
Table 5. Comparison of improvement rate among two groups (delayed treatment) (p<0.05)
Treatment protocol Total (n=68) Good recovery Poor recovery p-valuea
Table 6 37 15 22 0.04
Table 6a 31 21 10
aχ2 test
Table 4. Comparison of improvement rate among two groups (treatment protocol) (p<0.05)
2) 첫 치료까지 걸린 시간에 따른 두 군
의미 있는 근력의 개선 정도는 첫 치료가 30시간 이내에 시행된 군에서 58.8% (34명 중 20명) 그리고 첫 치료가 30시 간이 넘어서 시행된 군에서 47.1% (34명 중 16명)를 보였 다. 각 군간 통계적으로 의미 있는 차이는 없었다(Table 5).
고 찰
감압병은 60 feet 심도에서 7시간 잠수 후 대기 중에 노출 되었을 때 심한 사지통을 보인 환자로부터 처음 보고되었 으며 조직과 정맥계에 기포가 형성되어 발생한다.1,2 수중에 있는 동안 잠수부들은 1 기압 이상의 환경 하에 노출되며 헨 리의 법칙(Henry's law)에 의하여 조직으로 흡수된 질소는 잠수부가 상승함에 따라서 조직에서 유리되어 정맥으로 나 와 폐를 통하여 밖으로 배출된다. 그러나 급상승하게 되면 유리된 질소를 체외로 적절히 배출을 못하여 혈류 속에 또 는 조직 속에 남게 되고 혈류 속에 있는 기포는 다시 혈구, 혈소판 및 각종 단백질과 작용하여 결국 혈관 내에서 응고 계에 이상을 초래하게 된다.13,14 감압병 환자의 뇌손상은 드 물게 보고되며 척수 침범은 가장 흔한 중추신경계 손상으 로 약 15-33%에서 나타나며, 대개 상부와 중간 부위 흉부척 수의 후부 및 측방에 잘 발생하는 것으로 알려져 있다.15-18 재가압까지 걸린 시간에 따른 예후에 대한 연구는 과거 부터 많이 있었다. 연구마다 조금씩 경우가 다르기는 하지 만 대체로 24시간 넘어 재가압을 한 경우는 많지 않았다.
이들 연구는 대체로 1990년대 이전의 연구는 빠른 재가압 치료가 좋은 결과를 보였다고 하였으며 특히 중증의 경우 에 더욱 좋았다고 하였다.9,10,16,17 하지만 2000년대 이후의 연구에서는 늦게라도 재가압이 이루어지면 회복이 통계적 으로 비슷하게 이루어졌다고 하였다.5,7,8,10 외국의 연구에서 는 재가압 치료가 24시간 이내에 이루어진 경우가 압도적
으로 많고 늦게 재가압이 이루어진 경우는 상대적으로 적 었다. 본 연구의 환자는 30시간이 넘어 재가압 치료가 이루 어진 경우의 비율이 상대적으로 높았는데, 이는 섬이 많고 고압산소치료의 접근성이 어려운 우리나라의 특수한 환경 에 따른 것이다. 따라서 늦은 재가압 치료에 해당하는 환자 가 외국의 연구보다 많기 때문에 척수형 감압병 환자에서 재가압 치료가 신경계에 미치는 영향에 대하여 좀 더 명확 하게 관찰할 수 있었다고 생각한다. 본 연구에서는 30시간 이 지나서 재가압 치료를 하게 되더라도 30시간 이전에 재 가압 치료를 한 군과 비교하여 그리 나쁜 예후를 보이지 않 은 것으로 관찰되었다. 이는 조직에 기포가 상당히 늦게까 지 남아 조직에 피해를 주기 때문으로 첫째, 아주 작은 기 포가 작은 정맥이나 림프계를 막음으로 인하여 질소의 배 출이 더디게 되는 점이 있기 때문이다.19 둘째, 면역계의 활 성화된 물질이 기포 주위를 둘러 쌓아 마치 방어막처럼 작 용하여 기포가 사라지는 것을 늦추기 때문이고,20 셋째로 상 대적으로 느린 속도의 림프계 속의 작은 기포들이 천천히 유리되어 나오기 때문으로 생각된다.21 이런 기포로 인한 조 직의 손상을 줄여 주는 것은 재가압 치료로서 고압이라는 물리적 환경과 100% 산소를 흡입시키는 두 가지 조건이 복 합적으로 작용하여 감압 시에 발생된 기포를 감소시키고 공기 색전에 의한 조직의 저산소증을 회복시킬 뿐만 아니 라, 질소 기포의 체외 배출을 촉진시킴으로써 혈류의 정체 성을 줄인다.22-24 또한 고압산소치료는 손상된 조직의 내피 에 면역세포가 붙는 것을 억제하고, 각종 면역세포에서 유 리되는 사이토카인을 줄여주어 염증 반응을 억제하고, 손상 된 조직에 산소 공급을 원활하게 도와준다.25,26 이런 이유로 본 연구 환자들도 치료까지 평균 30시간 이상 걸린 경우에 도 치료 성적은 좋은 경우가 많은 것으로 생각된다.
고압산소치료의 방식은 여러 나라에서 자체적으로 개발 한 것이 다수 있지만 대체로 미해군에서 개발한 테이블을
이용하며, 이 중에서 테이블 6를 많이 이용한다. 테이블 6는 60 feet 깊이의 수압에 준하는 압력과 100% 산소를 이용하 는 방법으로 전체 5시간 정도 소요되며, 100% 산소는 4시 간 동안 이용하는 방법이다. 테이블 6a는 초기 압력을 165 feet에 준하는 고압으로 시작하여 30분 지속 후에 다음 30분간 점차 60 feet로 줄인 후 나머지는 테이블 6와 동일하 게 진행하는 방법이다(Fig. 1).11,12 본 연구에서는 테이블 6a 를 적용한 환자군에서 치료 효과가 더 좋은 것으로 관찰되 었는데, 이는 처음에 고압으로 빨리 시작하는 점이 다르며 이것이 조직의 손상을 좀 더 빨리 회복시키는 것으로 생각 한다. 테이블 6를 적용한 군에서 추가적인 재가압을 더 시 행한 경우가 많은 것이 이를 뒷받침한다고 생각한다. 하지 만 회복을 빨리 시키는 것과 별개로 장기적인 회복률에 대 해서는 좀 더 연구가 필요하다.
본 연구의 제한점으로는 먼저 후향적인 연구로서 선택 편향이 일어날 수 있는 점이 있으나 치료가 한 군데 치료병 원에서 이루어져 다소 균일하다고 생각하였다. 또한 우리나 라의 특수한 환경에서 지연된 재가압 치료가 비슷한 수로 관찰되어 비교하기는 수월하였으나 전체적인 환자 수는 조 금 부족하다고 생각한다. 마지막으로 치료 2주 후에 회복의 정도만을 판단하여 장기적인 회복에 대한 평가가 미흡하다 는 것이다. 향후 이런 점이 보완되어 연구된다면 재가압 치 료의 예후에 미치는 영향을 좀 더 자세히 알아볼 수 있다고 생각한다.
결론적으로 척수형 감압병 환자에서는 늦더라도 재가압 치료를 할 경우에 예후가 충분히 좋으며, 고압산소치료를 통한 첫 2주 동안의 회복은 미해군 프로토콜 테이블 6a가 테이블 6보다 더 우수하게 나타났다.
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