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J Acute Care Surg > Volume 6(1); 2016 > Article
외상환자에서 전신 전산화 단층촬영의 역할

Abstract

Purpose:

To assess the effects of whole-body computed tomography (WBCT) on severely injured trauma patients.

Methods:

After the installation of a WBCT scanner, we compared 48 patients who underwent the WBCT (WBCT cohort) with 40 patients prior to the WBCT (pre-WBCT cohort). We evaluated the number of CT, radiation exposure, time interval to decision and clinical outcomes such as length of intensive care unit stay, ventilation period, and acute kidney injury rates.

Results:

In the WBCT cohort, the number of CT scans was significantly less (3.5 times) than in the pre-WBCT cohort (5.5 times; p<0.001). The radiation exposure was significantly lower in the WBCT cohort (24.5 mSv) than in the pre-WBCT cohort (31.3 mSv; p=0.040). The amount of radio-contrast used differed between the groups, but not significantly. Although there were fewer acute kidney injuries in the WBCT cohort (27.1%) than in pre-WBCT cohort (37.5%; p=0.296), especially severe injuries (stage 3 Acute Kidney Injury [AKI] Network: 17.5% in pre-WBCT vs. 6.3% in WBCT; p=0.059), the difference did not reach statistical significance. The hospital length of stay was significantly shorter in the WBCT cohort (21.42 days) than in the pre-WBCT cohort (32.38 days, p=0.019). However, there were no significant differences in the time interval to decision, intensive care unit stay, ventilation days, and mortality.

ConclusionL

The WBCT decreased the number of CT scans and subsequent less use of radio-contrast amount. It also tended to reduce severe AKI.

서론

중증 외상환자의 신속한 손상부위 확인 및 빠른 치료 결정은 예방 가능 사망률을 낮추기 위해 가장 중요한 단계이다. 주 외상기전이 둔상인 경우 체강 내 손상을 조기에 파악하는 데는 많은 어려움이 있다. 기존에는 진단적 복강 세척술(diagnostic peritoneal lavage, DPL) 혹은 외상환자에 대한 초음파검사(focused assessment with sonography for trauma, FAST)를 사용하고 있으며 이는 혈역학적으로 불안정한 환자의 경우 빠른 치료 결정을 위한 방법이지만 손상부위를 정확히 규명하는 데 한계가 있는 것이 사실이다[1-3].
전산화 단층촬영(computed tomography, CT)은 환자의 이송 및 검사시간 소요 등에 의한 위험성이 있어 혈역학적으로 불안정한 환자에는 적용이 제한적으로 사용되었다[1-3]. 그러나 최근 영상기술의 발달로 인해 CT의 검사시간이 상당히 단축되었고 CT 검사실이 응급실 인근에 위치하게 되면서 중증 외상환자의 경우 조기에 CT를 사용하는 것에 대한 논의가 활발히 이루어지고 있다[3-8].
본 저자들은 2012년도 이후 중증 외상환자의 초기 평가에 whole-body computed tomography (WBCT)를 적용한 임상경험을 발표하고 WBCT 도입 전, 후의 임상결과를 비교 분석하고자 하였다.

대상 및 방법

연구대상

WBCT 도입 이전 18개월(2010년 9월∼2012년 2월; n=270)과 도입 이후 18개월(2012년 3월∼2013년 8월; n=303)을 대상으로 비교분석하였으며 대상환자는 injury severity score (ISS) 16점 이상인 16세 이상 환자를 대상으로 하였다. 타원에서 이미 CT 검사 후 전원된 환자, 내원 직후 수시간 내에 응급실에서 사망한 환자, 그리고 관통상 환자들은 제외하였다. 최종적으로 WBCT 도입 전 환자 40명(pre-WBCT군)과 WBCT 도입 후 48명(WBCT군)의 환자가 분석되었다.

WBCT 프로토콜

Pre-WBCT군은 전문외상 처치술(advanced trauma life support, ATLS)에 근거하여 1차조사와 함께 X-선촬영, FAST를 시행하였고 활력징후가 안정화되는 대로 손상 의심 부위에 특화된 CT 검사들을 진행하였다. WBCT군은 1차조사 중 심각한 손상이 의심되는 경우 CT 검사가 가능할 정도로 활력징후가 안정화되는 대로 WBCT를 우선적으로 시행하였다. WBCT의 범위는 두개골의 하연(orbit inferior margin)에서 골반(pelvis)까지 포함되었으며 두부의 손상이 의심될 경우에는 두경부 CT를 따로 시행하였다. 응급실 내원 후 24시간 이내에 시행된 CT를 분석에 포함하였으며 모든 CT scan은 응급실에서 10 m 거리에 있는 CT실에서 128-slice CT scanner (SOMATOM Definition AS+; Siemens Medical Solutions, Forchheim, Germany)를 이용하였다.

조영제와 유효선량(use of radio-contrast amount and the effective radiation dose)

CT에 사용된 조영제는 모두 동일제품(iso-osmolar, non-ionic iodinated contrast material, Xenetix®; Guerbet, Villepinte, France)을 사용하였으며 WBCT와 복부 CT에서는 140 ml, 흉부, 두경부, 대동맥박리, 상지혈관, 하지혈관 CT 등에서는 100 ml, 두부혈관, 경부혈관, 척추혈관 CT 등에서는 60 ml의 조영제를 사용하였다.
CT 이미지는 서울아산병원의 의료영상 저장전송시스템(Picture Archiving and Communication System work station, Asan Medical Center)을 통해 통합되었으며 이는 각 CT별 선량길이곱(dose-length product, DLP)을 보여주게 된다. 이를 International Commission on Radiological Protection에서 사용하는 conversion factor (EDLP)를 이용하여 총유효선량(The effective radiation dose [mSv]=DLP×EDLP)을 구하였다[9-11].

급성신손상(acute kidney injury)

급성신손상은 Acute Kidney Injury Network (AKIN) criteria를 이용하였다. 모든 환자에서 응급실 내원 직후 시행한 검사의 혈청 크레아티닌을 기준으로 내원 후 7일간의 혈청 크레아티닌 변동량을 보고 진단하였다[12,13].

자료분석

본 연구는 서울아산병원 임상윤리심의위원회(institutional review board [IRB No. 2015-1590])의 승인을 거쳐 환자들의 의무기록을 후향적으로 조사하였다. 이들 환자군의 의무기록을 토대로 나이, 성별, 외상기전, Glasgow coma scale (GCS), ISS, revised trauma score (RTS), trauma score-injury severity score (TRISS) 생존율, 내원 이후 시행한 CT 검사 개수, CT 조영제 사용량, 유효선량, 응급실 재실시간, 내원 이후 CT검사까지 소요된 시간, 내원 이후 응급수술 혹은 혈관조영 지혈술까지 소요된 시간, 병원 재원일수, 중환자실 재실일수, 기계호흡기 적용일수, 사망률, 급성신손상 여부 등을 조사하였다.
통계는 PASW Statistics ver. 18.0 프로그램(IBM Co., Armonk, NY, USA)을 이용하였으며 chi-square analysis, Student’s t-test 또는 Fisher’s exact test를 사용하여 분석하였다. 유의한 정도는 p<0.05를 기준으로 하였다.

결과

Pre-WBCT군과 WBCT군을 비교하였을 때 환자들의 일반적 특성과 외상 관련인자는 큰 차이를 보이지 않았다. 교통사고가 각각 20명, 29명으로 가장 많았으며, 그리고 추락이 16명, 15명, 폭행이 각각 2명, 1명, 그리고 기타 사고기전을 알 수 없는 경우가 각각 2명, 3명으로 대부분의 환자가 둔상임을 알 수 있었다(Table 1).
Table 1
Mechanism of injury
  Variable Pre-WBCT (n=40) WBCT (n=48)
Traffic accident 20 29
Falls 16 15
Violence 2 1
Others 2 3

Values are presented as number only.

WBCT: whole-body computed tomography.

나이는 각각 47.5세, 51.1세였으며, 성별은 남성의 비율이 각각 62.5% (25/40), 68.8% (33/48)로 모두 남성의 비율이 높았다. 두 군에서 고혈압과 당뇨 등 기저질환의 동반 여부, 그리고 내원 당시 의식수준 GCS, ISS, RTS, TRISS 생존율, 그리고 응급실에서 시행한 농축적혈구 수혈 양 등은 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 2).
Table 2
Characteristics of injured patients
Variable Pre-WBCT (n=40) WBCT (n=48) p-value
Age (y) 47.5±18.5 51.1±18.1 0.358
Gender (male) 62.5 68.8 0.538
DM 15 12 0.502
HTN 10 25 0.296
Hb (g/dl) 13.1±2.2 13.8±1.8 0.086
Hct (%) 37.9±8.2 40.6±5.1 0.069
Transfusion in ER 62.5 43.8 0.091
 RBC (units) 5.65±8.69 3.08±5.39 0.109
 FFP (units) 3.63±6.87 1.88±4.40 0.152
 Platelet (units) 2.98±7.52 1.23±3.58 0.184
GCS 11.2±4.5 11.9±4.3 0.489
ISS 29.7±14.0 25.2±12.4 0.122
 AIS head/neck 1.8±2.0 1.6±1.7 0.587
 AIS face 1.3±1.4 0.8±1.3 0.095
 AIS chest 1.7±1.4 2.0±1.5 0.286
 AIS abdomen 2.0±1.6 1.3±1.5 0.053
 AIS extremity 1.8±1.6 1.9±1.4 0.899
 AIS external 0.7±1.3 0.3±0.8 0.132
RTS 6.26±1.67 6.56±1.62 0.406
TRISS survival 0.74±0.26 0.78±0.30 0.463

Values are presented as mean±standard deviation or percent. WBCT: whole-body computed tomography, DM: diabetes mellitus, HTN: hypertension, Hb: hemoglobin, Hct: hematocrit, ER: emergency room, RBC: red blood cell, FFP: fresh frozen plasma, GCS: Glasgow coma scale, ISS: injury severity score, AIS: abbreviated injury score, RTS: revised trauma score, TRISS: trauma score-injury severity score.

응급실 내원 이후 24시간 이내 시행한 CT 횟수는 pre-WBCT군 5.5회, WBCT군 3.5회로 통계적으로 유의하게 WBCT군에서 횟수가 감소된 것을 알 수 있었다(p<0.001). 이에 따라 유효선량도 WBCT군이 pre-WBCT군보다 유의하게 낮았다(24.5 mSv vs. 31.3 mSv; p=0.040). 하지만 사용된 조영제의 양은 pre-WBCT군에서 낮은 경향을 보였으나 통계적 차이는 유의하지 않았다(166 ml in pre-WBCT vs. 148 ml in WBCT; p=0.087) (Table 3).
Table 3
No. of CT scans, times, durations, and outcomes for the 2 groups
Variable Pre-WBCT (n=40) WBCT (n=48) p-value
No. of CT scans 5.5±2.1 3.5±1.4 <0.001
Radiocontrast amount (ml) 166±56 148±34 0.087
Radiation dose (DLP, mGycm) 3,785±1,742 2,814±1,282 0.003
Radiation dose (mSv) 31.3±17.8 24.5±11.0 0.040
ER time (min)a) 350±260 305±185 0.344
ER-CT (min)b) 58±39 50±35 0.310
ER-surgery/angiography (min)c) 422±261 (21) 403±352 (15) 0.855
Hospital LOS (d) 32.38±19.70 21.42±20.95 0.019
ICU LOS (d) 9.68±10.66 9.07±16.84 0.851
Ventilation (d) 7.19±9.93 7.84±16.86 0.838
Mortality (d)
 <7 3 (7.5) 1 (2.1) 0.326
 <30 3 (7.5) 5 (10.4) 0.723
Renal replacement therapy 6 (15.0) 3 (6.3) 0.160
Acute kidney injury (AKIN criteria) 15 (37.5) 13 (27.1) 0.296
 Stage 1 7 8
 Stage 2 1 2
 Stage 3 7 3 0.059

Values are presented as mean±standard deviation, mean±standard deviation (number), number (%), or number only. CT: computed tomography, WBCT: whole-body CT, DLP: dose length product, ER: emergency room, LOS: length of stay, ICU: intensive care unit, AKIN criteria: Acute Kidney Injury Network criteria. a)Total ER staying time. b)Time interval from ER arrival to CT examination. c)Time interval from ER arrival to start surgery or angiography.

응급실 재실시간과 응급실 내원부터 CT 시행까지 걸린 시간, 그리고 응급수술 혹은 응급 혈관조영 지혈술을 시행하는 데 걸리는 시간에서 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. 이외 중환자실 재실일수, 기계호흡기 적용일수, 그리고 사망률에서 유의한 차이를 보이지 않았으나 총 재원일수는 WBCT 코호트군(21.42일)에서 pre-WBCT 코호트군(32.38일)보다 유의하게 짧았다(p=0.019; Table 3).
급성신손상 발생은 pre-WBCT군에서 37.5% (15/40), WBCT군에서 27.1% (13/48)가 발생하였으나, AKIN stage 3의 중증 급성신손상은 pre-WBCT군에서 17.5% (7/40), WBCT군에서 6.3% (3/48)로 통계적 유의한 차이를 보이지는 않았지만 pre- WBCT군에서 상대적으로 높은 경향을 보였다(p=0.059; Table 3).

고찰

Huber-Wagner 등[14]은 전통적인 방법인 일반영상촬영(conventional radiography), FAST 이후 CT를 이용하여 외상환자를 평가한 군과 WBCT를 우선적인 진단도구로 이용한 군을 비교하여 WBCT군에서 환자생존에 우위에 있음을 보여주었다. 또 Weninger 등[15]은 WBCT를 사용한 군이 진단과 치료에 걸리는 시간을 유의하게 감소시키며 병원 재원일수, 중환자실 재실기간, 그리고 기계호흡기 적용일수를 유의하게 감소시킨다고 하였다. 하지만 이후 Wurmb 등[16]과 Sierink 등[17]의 WBCT가 환자 생존율에 영향을 주지 않음을 보여주는 연구들이 발표되면서 여전히 그 효과에 대해서는 논란의 여지가 있다.
또한 Huber-Wagner 등[14]이 WBCT를 사용함으로써 발생하는 유효선량에 대한 우려를 표명하였고, 최근 Gordic 등[3]의 유효선량 연구에서 WBCT군이 pre-WBCT군보다 유의하게 높음을 발표하여 WBCT에 대한 효과와 더불어 그에 따른 부작용의 정도에 대한 연구가 필요한 시점이다.
최근 한국에서도 외상 영역에 대한 관심이 높아지면서 외상환자의 초기대응에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 본원에서도 기존의 접근방법인 일반영상촬영과 FAST 시행 후 각 부위별 CT를 시행하는 프로토콜을 시행해 오다가 WBCT가 도입되면서 가급적 빠른 시간에 WBCT를 시행하고 있어 그 효과와 적절성에 대한 연구가 진행 중에 있다. 이번 연구에서는 본원 응급실로 내원한 다발성 외상환자에서 WBCT 도입 이전의 환자군과 이후의 환자군을 비교함으로써 WBCT의 효과와 그 부작용의 정도를 알아보려 하였다.
내원 24시간 이내의 CT 시행횟수는 WBCT군에서 pre-WBCT군보다 유의하게 적다. 이는 WBCT를 시행할 때 적은 CT 횟수로 초기 환자 평가를 수행할 수 있음을 볼 수 있고 이로써 환자에게 적은 방사선 피폭을 주어 가능한 부작용을 줄이게 한다고 볼 수 있다. 이는 기존의 Gordic 등[3]의 연구와 상반되는 결과이며 WBCT의 긍정적인 효과를 보여준다.
총 응급실 재실기간, 응급실 도착부터 CT 시행까지 시간 혹은 응급수술/혈관조영 지혈술까지 걸리는 시간은 WBCT군에서 감소되는 경향을 보이나 유의한 차이를 보이지 않았다. 하지만 WBCT 시행 후 환자의 총 재원기간에서 유의한 감소를 보여주어 WBCT가 더 효과적으로 환자를 치료할 수 있게 함으로써 재원기간에 영향을 줄 수 있음을 보여준다. 이와는 반대로 중환자실 재실일수, 호흡기 치료일수, 그리고 사망률에서 유의한 차이를 보이고 있지 않아 이에 대해 전향적, 무작위적 연구가 진행된다면 보다 명확히 알 수 있을 것으로 생각된다.
AKIN criteria를 기준으로 한 급성신손상의 경우 WBCT군에서 pre-WBCT군보다 낮은 빈도로 나타나는 경향을 보이며, 이는 보다 중증의 급성신손상에서 더 잘 나타난다. 급성신손상에 대한 결과는 유의한 차이를 보이지 않으나 이는 보다 많은 수의 환자군을 통한 연구를 함으로써 앞으로 명확한 차이와 관계를 알 수 있을 것으로 보인다.
본 연구는 단일기관에서 시행한 후향적 연구로 적은 수의 환자 군으로 분석하였으며, WBCT 시행 전과 후로 환자군을 비교함으로써 두 군 간의 시간 차이가 있는 제한점이 있다. 앞으로 다 기관연구를 통한 전향적, 무작위 방법을 통해 WBCT의 효과와 부작용에 대해 분석하는 것이 필요하다.
결론적으로 중증 외상환자에서 WBCT는 유의하게 적은 횟수의 CT를 사용하게 하고 유효 방사선 피폭량을 줄인다. 또 WBCT의 사용은 중증 급성신손상을 감소시키는 경향을 보인다.

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