폐동맥 카테터에 의한 폐동맥 파열 및 기관지 혈전에 의한 무기폐
Swan-Ganz Catheter-Induced Pulmonary Artery Rupture and Atelectasis Caused by a Bronchial Thrombus
Article information
Abstract
폐동맥 카테터에 의한 폐출혈 및 완전 무기폐는 매우 드물게 발생하지만 치명적일 수 있는 합병증이다. 저자들은 폐동맥 고혈압 환자에서 폐동맥 카테터를 이용한 우심장 심도자술을 시행하던 중 발생한 폐동맥 파열과 이로 인한 폐출혈, 좌측 완전 무기폐를 경험하고 치료하였기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.
Trans Abstract
The use of pulmonary artery catheters has increased considerably since the Swan-Ganz catheter was first introduced in 1970. It is extremely helpful in the management of critically ill patients and in pulmonary hypertension. However, its manipulation carries potential risks, including subclavian or carotid artery laceration, pneumothorax, thoracic duct laceration, phrenic nerve injury, air embolism, arrhythmias, infection, valvular damage, thrombosis, pulmonary infarction, and pulmonary artery rupture. Pulmonary artery rupture, albeit rare, remains a severe complication. Here, we present a patient who developed pulmonary artery rupture and total atelectasis of the left lung after placement of a pulmonary artery catheter. (Korean J Med 2011;81:769-774)
서 론
폐동맥 카테터(Swan-Ganz catheter)는 1970년에 도입된 이후 진단과 치료에 다방면으로 사용되고 있다. 중환자의 상태를 평가하고 치료 방향을 파악하는데 중요한 역할을 하고, 심장 수술의 마취 관리에서 심장기능과 혈관 저항을 측정하는데 필수적이며, 폐동맥 고혈압의 진단 및 치료 방향의 결정에도 사용된다[1-3]. 특히, 폐동맥 카테터를 이용한 우심장 심도자술은 우심방 압력, 평균 폐동맥 혈압, 폐모세혈관 쐐기 압력, 폐혈관 혹은 전신 혈관 저항성 및 동맥이나 혼합 정맥의 산소 포화도 등을 측정할 수 있기 때문에 폐동맥 고혈압 진단의 표준 검사(gold standard test)이다. 또한 이 검사를 이용하여 여러 가지 약제에 대한 혈관의 반응성 정도를 확인하고, 혈관 반응이 있다고 판단되는 경우에 칼슘길항제 등을 치료에 사용하는 근거가 된다[3]. 하지만 폐동맥 카테터는 침습적인 검사로서 주요 합병증이 17% 정도에서 발생한다[4]. 폐동맥 카테터의 합병증으로 정맥 삽관술에 의한 동맥 열상, 기흉, 흉관 열상, 가로막 신경 손상 및 공기 색전 등과 부정맥, 감염, 판막 손상, 혈전증, 폐경색, 폐동맥 파열 등이 보고되어 왔다[4]. 특히 폐동맥 파열에 의한 폐출혈 및 완전 무기폐는 치명적일 수 있는 합병증으로 매우 드물게 발생할 수 있다[5]. 폐동맥 카테터에 의한 폐동맥 파열은 국내에서 1예가 보고된 바 있지만, 주기관지 혈전에 의한 완전 무기폐가 동반된 폐동맥 파열은 국내 및 국외에서도 보고된 바 없다[2]. 저자들은 폐동맥 카테터를 이용한 우심장 심도자술 중 발생한 폐동맥 파열과 이로 인한 폐출혈, 좌측 완전 무기폐를 경험하고 치료하였기에 이를 문헌고찰과 함께 보고하고자 한다.
증 례
환 자: 박〇〇, 여자, 28세
주 소: 호흡곤란
현병력: 7개월 전부터 지속된 호흡곤란으로 본원 흉부외과 외래 내원하여 흉선종 의증으로 수술을 받기 위해 입원하였다. 흉선제거수술 후 별다른 합병증은 없었으며, 수술 검체의 조직 검사에서 흉선낭 소견을 보였다. 또한 흉선 주위 림프절의 조직 검사에서 결핵 림프절염의 소견을 보여 항결핵제 4제 요법으로 치료를 시작하였다. 입원 중 양측 무릎과 발목 부위의 관절염 소견이 있어 시행한 혈액검사에서 항핵항체 양성 소견과 anti-SS-A (Ro)와 anti-SS-B (La) 항체 양성, 항 이중나선 DNA 항체 양성 소견을 보였고 백혈구 감소증도 있어 전신성 홍반성 루푸스 또한 진단을 받았다. 수술 전에 시행했던 흉부 X-선 검사와 심장초음파에서 폐동맥 고혈압 소견을 보여 이에 대한 감별 진단과 치료 방향을 결정하기 위해 폐동맥 카테터로 우심장 심도자술을 시행하였다.
과거력: 특이사항 없음.
가족력: 특이사항 없음.
이학적 소견: 내원 당시 혈압은 110/70 mmHg, 맥박은 80회/분, 호흡수는 20회/분, 체온은 36℃였고 심장 청진을 포함하여 다른 신체검사에서 특이소견은 없었다.
검사실 소견: 말초혈액검사상 혈색소 11.8 g/dL, 적혈구용적률 36.4%, 백혈구 3,300/mm3, 혈소판 202,000/mm3이었고, 혈액응고 검사에서 프로트롬빈 시간은 12.4초, INR은 1.12 이었으며 활성화부분트롬보플라스틴시간(aPTT)은 28초였고, 출혈시간은 2분30초로 정상이었다. 특수면역검사에서 항핵항체가 양성(speckled level > 4, > 1:2560)이었고, anti-SS-A (Ro)와 anti-SS-B (La) 항체도 양성이었으며, 항 이중나선 DNA 항체도 1:40으로 양성이었다. C3와 C4는 각각 101 mg/dL, 14.1 mg/dL로 정상 범위였다.
심전도 및 흉부 X-선 검사 소견: 내원 당시 심전도는 1도 방실차단과 poor R progression 소견을 보였고, 흉부 X-선 검사에서는 경한 심장비대와 두드러진 폐동맥 원뿔(prominent pulmonary conus)이 관찰되었다.
심장초음파 소견: 평균 폐동맥압이 70.8 mmHg로 중증의 폐동맥 고혈압 소견을 보였고 박출 계수는 62%였으며, 그 외 다른 특이소견은 없었다.
우심장 심도자술: 환자는 금식 상태에서 폐동맥 카테터로 우심장 심도자술을 시행 받았다. 우측 대퇴부위를 멸균 소독한 후 8F sheath를 우측 대퇴부 정맥으로 삽입하였고, 그 후에 7.5F 폐동맥 카테터(Thermodilution Catheter, AH-05050-H, Arrow International Inc., USA.)를 삽입하여 좌상엽의 아래 앞쪽 폐동맥에 고정시키고 혈관 반응성 검사를 시행하였다. 혈관 반응성 검사는 아데노신 투여로 시행되었고, 아데노신은 50 ug/kg/min, 100 ug/kg/min, 150 ug/kg/min으로 각각 2분간 투여되었으며, 시행 도중에 객혈이 발생해서 검사는 중단되었다.
합병증 및 치료: 환자가 100 cc 정도의 객혈을 하여 검사를 중단한 후, 중환자실에서 집중 관찰 및 치료하였다. 침상 안정하였고, 좌측 폐가 출혈 부위로 생각되어 좌측위(left dependent position)를 취하여 피가 우측 폐로 흡인되지 않도록 하였다. 또한 우심장 심도자술 도중에 헤파린 3,000 IU를 투여하였기 때문에 프로타민 황산염을 정맥으로 주입하였고, 기침 억제제를 투여하였으며, 호흡곤란과 함께 동맥혈 가스검사에서 PaO2가 70 mmHg으로 감소하여 Venturi 마스크로 FiO2 50%의 산소를 공급하였다. 객혈의 원인을 파악하기 위해 시행한 흉부 X-선 검사에서 좌측 폐의 간유리음영이 관찰되었고(Fig. 1A), 흉부 CT 혈관조영술에서는 좌상엽의 혀구역(lingular segment) 부위의 출혈 소견과 좌측 주기관지 내의 혈전이 관찰되었다(Fig. 2A and 2B). 다음날 시행한 흉부 X-선 추적검사에서 좌측 완전 무기폐가 관찰되었다(Fig. 1B). 좌측 주기관지 내의 혈전으로 인해 좌측 완전 무기폐가 발생되었을 가능성이 높아 혈전의 확인 및 제거를 위해 기관지내시경을 시행하였다. 그 결과 좌측 주기관지를 막고 있는 큰 혈전이 확인되었으며 기관지내시경으로 흡인을 하여 이를 제거하려 하였으나, 혈전이 딱딱하여 단지 일부분만 제거할 수 있었고 대부분은 제거하지 못하였다(Fig. 3A and 3B).
Chest radiographs showing ground glass opacities in the left lung on day 1 (A) and total atelectasis of the left lung on day 2 (B).
Chest computed tomography shows a pulmonary hemorrhage in the lingular segment of the left upper lobe (A) and blood clots in the left main bronchus (arrow) (B).
Flexible bronchoscopy reveals blood clots completely obstructing the left main bronchus (A); attempts to remove the blood clots via the bronchoscope were unsuccessful and most of the clots remained (B).
경과: 침상 안정, 좌측위, 프로타민 황산염 정주, 기침 억제제 투여와 산소 공급을 한 후 객혈과 호흡곤란은 호전되었고, 기관지 내시경으로 좌측 주기관지 내에 있는 혈전의 일부를 흡인하여 제거한 후 좌측 완전 무기폐가 점차 호전되었다(Fig. 4A and 4B). 폐동맥 고혈압으로 인한 호흡곤란은 bosentan 투여로 호전되어 치료를 유지 중이며, 현재 외래에서 추적관찰 중이다.
The chest radiographs after 1 (A) and 2 (B) weeks show improved atelectasis of the left lung.
고 찰
폐동맥 카테터 삽입과 관련한 주요 합병증은 17% 정도에서 발생할 수 있는 것으로 보고되고 있는데, 이 중 폐출혈을 동반한 폐동맥 파열은 발생 가능한 가장 심각한 합병증 중 하나이다[4]. 이러한 폐출혈을 동반한 폐동맥 파열은 0.001-0.47%로 매우 드물게 발생하지만, 보고에 따라서는 최대 50-75%의 높은 사망률을 보인다[4,5].
폐동맥 파열의 위험 인자로는 폐동맥 고혈압, 전신적인 항응고제 사용, 장기간의 스테로이드 사용, 수술로 인한 저체온증, 60세 이상, 여성, cardiac decompression 및 수술 동안의 심장 처치(cardiac manipulation) 등이 있다[4-6].
Fletcher 등은 폐동맥 카테터 거치 중 발생하는 폐동맥 파열의 원인으로 다섯 가지 기전을 제시했는데, 그중에서 폐동맥 카테터의 풍선에 의한 압력이 혈관의 장력 강도(tensile strength)보다 높아서 혈관 파열이 생기는 것이 가장 가능성이 높은 기전이라고 결론지었다. 일부에서는 폐동맥 카테터의 끝 부분(tip)에 의한 폐혈관의 찔림(spearing) 혹은 관통이 원인일 것이라는 가설을 제기하였다[4].
폐동맥 손상을 진단하기 위한 표준 검사는 폐동맥 조영술이다. 폐동맥 조영술은 정확한 진단 뿐만 아니라 치료적인 도구로도 사용될 수 있는 장점이 있다[4,6]. 하지만 가장 널리 이용되는 검사는 조영증강흉부 CT이다. 조영증강흉부 CT는 비침습적이고 폐동맥 파열에 의한 거짓동맥류 발생여부를 확인할 수 있는 우수한 진단적인 도구이다[4].
폐동맥 파열의 치료는 색전술, 폐 절제술, 수술적 폐동맥 복원 등이 있는데 그중에서 코일을 이용한 색전술이 가장 우선적인 치료(treatment of choice)이다[5-7]. 색전술은 수술적 폐절제술에 비해 높은 성공률과 낮은 사망률을 보였다[5,8]. 그러나 많은 경우에서 광범위한 색전술이 필요하고, 이것은 이미 저하된 폐기능을 더 악화시키는 환기-관류 불일치(ventilation-perfusion mismatch)와 폐단락(pulmonary shunts)을 일으킬 수 있다[5]. 또 다른 치료로 파열된 폐동맥에 스텐트를 삽입하는 방법이 있는데, 이를 통해 정상적인 혈류를 유지할 수 있었고 환기-관류 불일치가 관찰되지 않는 장점이 있었다[5]. 최근에 폐동맥 카테터를 통한 트롬빈 주입이 새로운 치료 방법으로 보고되기도 하였다[7]. 트롬빈 주입술은 폐동맥 카테터의 풍선 끝 부분을 통해 폐동맥에 탐퐁대기(tamponade)를 시행함으로써 환자를 안정화시킬 수 있고 정확한 용량의 트롬빈을 주입할 수 있으며, 매우 불안정한 상태의 환자에서도 시술을 할 수 있다는 장점이 있다[7].
객혈은 폐동맥 파열의 증거가 되는데, 객혈이 발생했을 때의 처치로는, 항응고제가 투여 중이면 즉시 원상태로 교정해야 하고, 지속적인 객혈이 있을 경우 안정제를 투여하고 기관내 삽관을 시행하여 출혈이 없는 폐의 환기를 돕고 기침을 억제시켜야 한다[9,10]. 또한 저혈량증이 아닌 경우에 종말호기성양압(PEEP)이 도움이 될 수 있다. 색전술을 일차적으로 고려하고, 실패할 경우 신속한 개흉술과 폐절제술이 고려되어야 하며, 자가수혈도 적당한 장비가 있을 경우 고려할 수 있다[10].
무엇보다도 폐동맥의 손상의 예방이 중요하다. 대부분의 폐동맥 파열은 카테터의 풍선에 공기를 주입할 때 발생하므로 풍선 확장을 최소화하고 압력변화를 지속적으로 확인해야 한다. 그리고 폐모세혈관 쐐기압력을 측정한 후에는 즉시 풍선 확장을 중단해야 한다. 풍선의 압력은 4F 카테터일 경우 0.5 cm3, 5F 카테터일 경우 0.8 cm3, 7F 카테터일 경우 1.5 cm3를 초과해서는 안되며 풍선 확장시에 수액을 주입해서도 안된다[6].
본 증례에서의 폐출혈은 흉부 CT 혈관조영술에서 확인한 그 위치가 시술 시의 폐동맥 카테터의 위치와 동일하였기 때문에 카테터의 풍선에 의한 압력으로 폐동맥이 파열되었거나 카테터의 끝 부분에 의한 폐동맥의 찔림 혹은 천공으로 인해 발생했을 것으로 생각된다. 또한 환자가 여성이고, 폐동맥 고혈압이 있었으며 검사 중 헤파린을 사용하는 등 폐동맥 카테터 삽입에 의한 폐동맥 파열의 위험인자가 있었기에 가능성이 높았을 것으로 사료된다. 전신성 홍반성 루푸스에 의한 혈관염으로 폐출혈이 발생했을 가능성도 완전히 배제할 수는 없는데, 이는 드물게 발생하고 대부분 전신성 홍반성 루푸스의 활성도가 높을 때에 발생하며 주로 양측 폐에 발생하는 것으로 알려져 있다[11]. 그러나 본 증례의 경우에는 C3와 C4가 정상 범위였고 항 이중나선 DNA 항체의 역가도 낮았으며, 폐 이외의 임상 증상이 경한 상태로 전신성 홍반성 루푸스의 활성도가 높지 않은 것으로 생각되었고, 폐출혈이 좌측 폐에 국한되어 발생하였으며 또한 시술 도중에 발생하였기 때문에 전신성 홍반성 루푸스가 폐출혈의 직접적인 원인은 아닌 것으로 생각된다. 객혈이 발생한 후 이에 대한 처치와 함께 흉부 CT 혈관조영술로 좌상엽의 혀구역 부위에 폐출혈이 있다는 것을 확인하였으나 주위의 혈관 크기가 매우 작고 파열된 혈관이 명확하지 않아서 색전술 혹은 스텐트 삽입술을 시행하지 않았고, 흉부 X-선에서 좌측 완전 무기폐가 관찰되고 흉부 CT 혈관조영술에서 주기관지 내의 혈전이 확인되어 기관지내시경을 시행하게 되었다. 객혈은 시술로 인하여 폐동맥이 파열되면서 인접한 기관지 내로 혈액이 흡인되어 발생한 것으로 생각되고, 객혈을 하는 도중에 좌측 주기관지에 남아있던 혈액이 응고되어 혈전을 일으킨 것으로 사료된다. 또한 좌측 주기관지의 혈전에 의한 좌측 완전 무기폐가 객혈이 발생한 다음날에 발생하였고, 그에 따라 기관지 내시경을 시행하게 되어서, 좌측 주기관지 내의 혈전이 딱딱하게 굳어졌고 흡인이 어려웠던 것으로 생각된다.
폐동맥 카테터에 의한 폐출혈이 발생한 환자의 주요 사망원인은 동측 혹은 반대측 폐로의 혈액 유출로 인한 질식 및 기관지 혈전에 의한 무기폐이므로, 본 증례의 환자와 같이 폐출혈과 함께 무기폐가 동반될 경우 더욱 주의를 요한다[5]. 향후 폐동맥 카테터로 검사를 시행할 경우 폐동맥 파열의 위험 인자 여부를 파악하고, 이를 예방하는 방법을 숙지하여, 폐출혈 및 무기폐와 같은 치명적인 합병증이 발생하지 않도록 주의해야 할 것이다.