Summary
이 논문은 장간막 허혈을 감지하고 장 괴사를 예방하는 데 있어 기존 방법의 한계를 극복하는 것을 목표로 하는 다중 모드 접근 방식을 제시합니다. 제시된 기술은 최첨단 초음파와 최첨단 근적외선 기술을 결합하여 유망한 솔루션을 제공합니다.
Abstract
장간막 허혈은 주요 증상이나 신체적 소견이 없고 괴사가 발생하기 전에 장 조직 허혈 상태를 구체적으로 나타내는 실험실 데이터가 없기 때문에 장간막 허혈의 조기 진단은 여전히 어렵습니다. 컴퓨터 단층 촬영이 진단 영상의 표준이지만 몇 가지 제한 사항이 있습니다: (1) 반복적인 평가는 방사선 노출 증가 및 신장 손상 위험과 관련이 있습니다. (2) 컴퓨터 단층 촬영 소견은 장간막 동맥이 불투명함에도 불구하고 괴사가 때때로 발생하기 때문에 오해의 소지가 있을 수 있습니다. (3) 컴퓨터 단층 촬영은 수술실이나 병원에서 멀리 떨어진 장소에서 환자의 장을 회수하는 황금 시간 내에 반드시 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 이 기사에서는 임상 연구를 포함하여 초음파 및 근적외선을 사용하여 이러한 한계를 극복하기 위한 과제에 대해 설명합니다. 전자는 장의 형태학적, 운동학적 정보뿐만 아니라 환자를 이송하거나 방사선에 노출시키지 않고 실시간으로 장간막혈관의 관류를 제공할 수 있습니다. 경식도 심초음파를 사용하면 OR, ER 또는 ICU에서 장간막 관류를 정확하게 평가할 수 있습니다. 7건의 대동맥 박리 사례에서 장간막 허혈의 대표적인 소견이 제시됩니다. 인도시아닌 그린을 사용한 근적외선 영상은 혈관과 장 조직의 관류를 시각화하는 데 도움이 되지만 이 응용 분야에는 개복술이 필요합니다. 두 가지 경우(대동맥류)의 소견이 표시됩니다. 근적외선 분광법은 장 조직의 산소 부채를 디지털 데이터로 보여주며 개복술 없이 장간막 허혈을 조기에 발견할 수 있는 후보가 될 수 있습니다. 이러한 평가의 정확성은 수술 중 검사 및 수술 후 경과(예후)에 의해 확인되었습니다.
Introduction
급성 장간막 허혈은 지체 없이 진단하고 치료하지 않는 한 생명을 위협할 수 있다 1,2; 그러나, 장 괴사로 진행되기 전에 관류의 회복에 뒤따르는 조기 진단은, 바람직하게는 4 시간 이내에, 몇몇 이유로 도전적인 남아 있다: (1) 장간막 허혈은 다수 기계장치를 통해 기인하고 다른 전문 분야에 의해 관리되는 몇몇 질병과 관련된다; (2) 장간막 허혈에 특이적인 증상, 징후 또는 실험실 데이터가 없습니다. (3) 진단 영상의 황금 표준인 컴퓨터 단층 촬영(CT)은 혼탁한 상장간막 동맥(SMA)2,3,4,5에도 불구하고 허혈이 나타날 수 있기 때문에 오해의 소지가 있습니다.
장간막 허혈의 원인으로는 색전증, 혈전증, 박리 또는 비폐색성 장간막 허혈(NOMI)이 있습니다3,6. 색전증은 심방세동, 좌심실 확장증 또는 대동맥 죽종 환자에서 심인성 혈전으로 발생하며, 색전술 전까지는 증상이 없습니다. 간혹 SMA 또는 상장간막 정맥에 혈전이 발생하기도 합니다. 최근 COVID-19가 혈전 형성을 유발할 수 있다는 사실이 밝혀졌다7. 대동맥 박리에서는 대동맥의 내막 피판이 SMA의 구멍을 막거나 SMA로 확장되고 확장된 가내강이 실제 내강을 압축합니다. 이 폐쇄는 "동적"이기 때문에 장간막 허혈은 조영제 CT에서 SMA가 불투명한 경우에도 발생합니다. 장간막 허혈은 뇌졸중, 심근경색, 대동맥 파열과 같은 다른 위독한 상태와 함께 나타나는 경우가 드물지 않으므로 치료의 우선 순위를 정하기 위해 신속하고 정확한 진단이 필요합니다. 수년간 혈액 투석을 받은 환자에서는 석회화로 인해 SMA가 좁아지는 경우가 많으며, 체외 순환 또는 다양한 유형의 스트레스를 이용한 심장 수술 후 혈류가 현저히 감소할 수 있다 8,9,10. NOMI는 특허 SMA 11,12,13에도 불구하고 심부전, 심정지 또는 저산소혈증으로 인해 SMA에 산소가 제대로 공급되지 않아 발생할 수 있습니다. 다양한 병인과 발생 패턴을 고려하여 SMA의 혈류뿐만 아니라 장벽의 허혈 상태도 평가해야 합니다.
진단이 지연되는 또 다른 이유는 주요 증상이나 신체적 소견이 없기 때문입니다. 방어는 장이 괴사된 후에 분명해집니다. 장간막 허혈의 잠재적 지표로 C-반응성 단백질, 젖산염, 시트룰린 또는 장내 지방산 결합 단백질과 같은 여러 실험실 검사가 조사되었지만, 4,14 현재까지 장간막 허혈의 초기 단계를 감지하는 실험실 검사는 없었다15. CT가 장간막 허혈(16,17,18)의 표준 진단 영상 방식이지만, 진단에 오류가 있거나 촬영 기법(5,19)에 함정이 있을 수 있으며, 따라서 정확한 진단을 위해서는 전문 지식이 필요하며, 이는 환자를 다른 시설로 이송해야 할 수도 있다. 또한 수술실(OR), 응급실(ER) 또는 중환자실(ICU)에서 방사선과로 이송할 수 없는 환자는 CT를 사용할 수 없습니다. 조영제에 대한 알레르기, 신장 독성 또는 방사선 노출로 인해 복통이 있는 모든 환자에 대한 초기 진단 검사로서 CT가 제한됩니다.
장 허혈은 성형 및 재건 외과 의사에게도 문제가 됩니다. 인두암에 대한 근치적 수술 중에는 절제된 인두를 재건하기 위해 자유 제주날 피판이 사용됩니다. jejunum의 일부는 동맥과 정맥 척추경으로 채취되어 자궁 경부의 혈관에 문합 된 다음 jejunal flap을 인두와 식도에 문합합니다. 혈관 문합술의 역량을 확인하기 위해 인도시아닌(ICG) 영상이 수술 중 수행되었습니다(섹션 3). 그러나 수술 후 며칠 이내에 피판에 괴사가 발생하는 경우가 있습니다. 드물기는 하지만 피판 괴사는 지체 없이 발견하고 치료하지 않으면 치명적일 수 있습니다. 따라서 혈류를 확인하기 위한 빈번한 초음파검사(US), 점막색을 확인하기 위한 반복적인 내시경 검사, 관류를 모니터링하기 위해 제주눔의 감시 부분을 지정하고, 이후 추가 외과적 절차에 의해 매설하는 등 jejunal ischemia를 감지하기 위한 다양한 시도가 개발되었다 20,21,22; 그러나 이러한 조작은 환자와 의사 모두에게 어렵습니다. 장 허혈을 진단하기 위한 임상적 사용에 적용되는 다른 양식으로는 광간섭 단층촬영(optical coherence tomography)23, 레이저 스페클 조영 영상(laser speckle contrast imaging)24, 부류 암시야 영상(sidestream dark field imaging)25 및 입사 암시야 영상(incident dark field imaging)26이 있다. 이러한 유망한 양식은 추가 개발을 통해 널리 보급될 것으로 예상됩니다.
다양한 상황에서 여러 분야에 영향을 미치는 장간막 허혈의 특성을 고려할 때 이를 감지하기 위한 여러 가지 조치를 취하는 것이 중요합니다. 이 기사에서는 이러한 목적을 위한 두 가지 잠재적 후보인 미국 및 근적외선을 제안하고 대표적인 결과를 제시합니다.
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Protocol
ICG 영상에 대한 임상 조사는 고치 의과대학 윤리 위원회의 승인 하에 모든 환자의 사전 동의하에 수행되었습니다. 2011년부터 2016년까지 인두암 또는 경추 식도암 절제 후 무료 제주널 이식을 이용한 재건 수술을 받은 총 25명의 환자가 포함되었습니다. 미국의 경우 2000년부터 2018년까지 임상에서 확보한 영상 기록을 검토했다. 이에 대한 윤리적 승인은 기관 윤리 검토 위원회에 의해 포기되었습니다.
1. 경식도 심초음파(TEE)
알림: 식도 프로브를 삽입해야 하는 TEE는 CT 평가가 불가능한 수술실 또는 ICU에서 진단 또는 모니터링에 적합합니다. 총열량은 형태학적 및 동역학적 정보뿐만 아니라 장의 관류 상태(27,28)를 제공한다. SMA를 시각화하는 데 전문 지식이 필요하지만 숙련된 심장 및 흉부 대동맥 검사관에게는 그리 어렵지 않습니다. SMA는 위 쪽으로 전진한 TEE 프로브(재료 표 참조)와 후방으로 향하는 변환기를 사용하여 시각화할 수 있습니다(그림 1A).
- 짧은 축(스캐닝 평면 0°)에서 하행 대동맥을 시각화한 다음, 변환기가 식도 벽과 접촉하도록 프로브 팁을 약간 앞쪽으로 굴곡시키면서 프로브를 시계 반대 방향으로 회전하여 대동맥 이미지를 시야에 두고 프로브를 위장으로 전진시킵니다.
- 대동맥 이미지가 아래쪽으로 이동하면 프로브 팁을 더 구부립니다(그림 1B).
- 컬러 도플러 모드를 사용하여 흐름 신호로 내장 가지를 쉽게 식별하고 복강 동맥의 구멍이 복부 대동맥의 12시 위치에 나타나도록 합니다(그림 1C). 그것은 구멍에서 몇 센티미터 이내에 2 개 또는 3 개의 동맥으로 나뉩니다.
- SMA가 12-2시 위치에 나타나도록 프로브를 1인치 더 전진시킵니다.
알림: 프로브 팁을 왼쪽으로 구부리면 이미지를 회전하고 12시 위치에서 SMA를 묘사하는 데 도움이 됩니다. - SMA의 원위부가 췌장(비장 정맥)과 복부 대동맥 사이에 위치하는지 확인하며, 왼쪽 신장 정맥이 SMA 뒤에서 교차하는지 확인합니다.
- 스캐닝 평면을 90°로 회전하여 대동맥과 내장 가지의 장축 보기를 시각화합니다. SMA의 원위 부분은 더 쉽게 평가할 수 있습니다(그림 1D).
참고: 그림 1C,D는 장간막 허혈이 없는 심혈관 수술 사례의 TEE 소견을 보여줍니다.
2. 복부 미국
참고: 이 양식은 신체 검사와 함께 복통이 있는 여러 환자의 장간막 허혈을 의심하거나 배제하는 데 적합합니다. 장의 형태 및 동역학과 SMA의 혈류를 평가하는 데 사용됩니다. 그림 2A 는 각 목적에 대한 프로브의 위치( 재료 표 참조)를 보여줍니다.
- 주파수 범위가 2-5MHz인 볼록 또는 섹터 프로브를 사용하여 적절한 해상도와 감도로 복벽을 통해 장을 시각화하고 평가할 수 있습니다.
알림: 2.5MHz에서 5MHz 사이의 주파수 범위를 가진 변환기를 사용하여 배경 소음을 발생시키지 않고 게인 설정을 최대로 설정하여 복부의 장을 시각화합니다. - 배꼽 주위의 복벽에 프로브를 배치하여 장을 시각화합니다(그림 2B). 장내 가스(파란색 점선) 사이에 음향 창(노란색 화살표)을 찾습니다.
- 장의 크기와 연동 운동, 점막 부종 또는 그 주변에 복수가 있는지 확인하십시오. 후자는 장 괴사가 발생했음을 나타냅니다.
- SMA 유량을 평가하기 위해 프로브를 배꼽 높이 위에 수직으로 배치했습니다. 복부 대동맥에서 발생하여 몇 센티미터 이내의 꼬리 방향으로 향하는 SMA를 찾으십시오(그림 2C).
참고: 그림 2B,C의 미국 연구 결과는 건강한 개인을 대상으로 기록되었습니다.
3. ICG 이미징
알림: 이 양식은 수술 분야에서 조직의 관류를 평가하는 데 적합합니다.
- 제조업체의 지침에 따라 ICG 이미징 시스템을 준비합니다( 재료 표 참조).
- 증류수 10mL(0.25mg/mL)에 용해된 총 2.5mg ICG( 재료 표 참조)를 중심 정맥 라인에 주입한 다음 식염수 10mL로 세척합니다(그림 3A).
- 관류된 ICG를 장간막 동맥으로 시각화한 다음 디스플레이의 장 조직을 시각화합니다(그림 3B). 일반적으로 주사 후 약 10-20초 후에 나타납니다.
참고: 그림 3B 의 ICG 이미징 소견은 위 연구에 등록된 무료 jejunal 이식편을 사용한 재건 사례에 기록되었습니다.
4. 근적외선 분광법(NIRS)
참고: 성형 및 재건 수술의 문제를 해결하기 위해(서론 섹션에서 언급한 바와 같이), 본 연구는 심혈관 수술에서 사용되어 온 NIRS 시스템의 사용을 제안했다29; 그러나 rSO2 가 jejunum의 허혈 상태를 반영한다는 것을 확인하기 위한 검증이 필요했습니다. jejunal 플랩을 채취할 때 NIRS 센서를 jejunum에 배치하고 동맥과 정맥을 고정할 때rSO2 의 변화를 모니터링하고 재건 후 관류를 재개했습니다. 또한, rSO2 변화는 NIRS 센서를 목 피부에 부착한 수술 후 3일 동안 관찰되었습니다. 수술 현장에서 직접 장의 rSO2 를 평가하기 위한 권장 절차가 여기에 설명되어 있습니다.
- 제조업체의 지침( 재료 표 참조)에 따라 NIRS 시스템을 준비합니다(그림 4A).
- 평가할 대상 영역의 깊이에 따라 조직의 rSO2 를 측정하기 위해 적절한 센서를 사용합니다(그림 4B). 과도하게 누르지 않도록 센서를 가볍게 접촉하여 센서를 직접 놓으십시오.
알림: 이 연구는 송신기와 수신기 사이의 거리가 2cm인 센서를 사용했습니다. - 2초마다 업데이트되는 디스플레이에 표시된 rSO5 값을 확인합니다(그림 4B).
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Representative Results
티
소견에는 두 가지 유형이 있었다: (1) 혈류가 없는 확장된 거짓 내강에 의해 SMA의 실제 압축 내강이 있는 "분지형"과 (2) SMA의 구멍에 내막 피판이 있고 SMA의 혈류가 부족한 "대동맥형"(그림 5A). 급성 대동맥 박리로 인한 장 괴사 증례 3례의 대표적인 TEE 소견을 보여줍니다. 전자의 한 사례에서는 SMA의 실제 루멘이 심하게 압축되었습니다(그림 5B). 개복술로 장 괴사가 확인되었고, 장 절제술을 시행했다. 대동맥형 장간막 허혈의 소견은 사례마다 다릅니다. 여기에 두 가지 경우가 나와 있습니다. TEE는 대동맥의 실제 내강이 압축되었음을 밝혔습니다(그림 5C). 한 경우에는 셀리악 동맥이 잘 관류되었지만, SMA에서는 혈류가 감지되지 않았다. 또 다른 경우에는 둘 다 관류되지 않았습니다. 두 경우 모두 개복술에서 장 괴사가 확인되었습니다.
복부 미국
미국은 장의 연동 운동 또는 확장이 감소하거나 없는 것을 시각화할 수 있습니다(그림 6A). 정상 창자는 보통 직경이 2cm보다 작았지만(그림 2B), 확장된 장은 3cm 이상 컸고, 팽창된 내강에서 파편이 흔들렸으며, 두꺼워진 커크링 주름(Kerckring folds)28 이 뚜렷했다. 장 주위의 복수가 자주 보였다. 대동맥 박리를 한 이 두 사례에서 장은 이미 괴사되어 절제가 필요했습니다.
그림 6B 는 문맥의 혈전증에 대한 미국의 소견을 보여줍니다. 탯줄 부분으로 가는 문맥의 왼쪽 가지에는 혈류 신호가 없었습니다. 간외 문맥은 흐름 신호 결함으로 확장되었습니다. 췌장체 뒤에서, 상대 장간막 정맥은 종방향 스캔에서 시각화된 문맥으로의 가속 흐름과 함께 혈전에 의해 좁아졌습니다. 이 특별한 경우에는 혈전용해 요법을 수행했습니다.
장간막 허혈과 관련된 급성 대동맥 박리와 관련된 사례가 제시되어 장을 구제할 수 있습니다. 환자는 경미한 복통을 보였지만 심각한 대사성 산증을 보였다. CT 평가에서 불투명한 SMA에도 불구하고(그림 7B), 복부 US는 저운동성 장을 보여주었습니다. SMA에서는 혈류 신호가 좋지 않은 반면, 복부 대동맥에서는 뚜렷하게 나타났다(그림 7A). SMA 구멍에서 혈류가 가속화되고 제주날 분지에서 원위 SMA로 역류하는 것이 관찰되었으며, 이는 상당한 장간막 허혈을 나타냅니다. 응급 개복술(그림 7C)에서 장이 창백해 보였고 연동 운동이 약간 감소했습니다. 혈관재생술 후 장의 색과 연동 운동이 개선되었습니다(그림 7D). 이 경우 장이 회수되었습니다. 이 경우 SMA 흐름을 시각화할 수 있어서 다행이었지만, 장이나 혈류의 시각화가 어려운 경우가 있습니다.
ICG 이미징
그림 8은 ICG 투여 전과 후의 장 괴사 증례 2건의 이미지를 보여줍니다. 전자의 경우, 분절 괴사는 검사에 의해서만 명백하게 나타났다(그림 8A). 장간막 동맥을 먼저 시각화한 다음 조직이 밝아졌습니다. 그러나 후자의 경우 관류의 차이는 검사에 의해 불분명했습니다(그림 8B). ICG 영상은 왼쪽이 고르지 않게 밝아지는 것을 보여주었습니다. 아랫부분은 완전히 괴사했습니다. 오른쪽 부위가 뚜렷한 연동 운동으로 밝아졌다. 이 두 경우에는 장의 괴사된 부분을 절제했습니다. 이러한 정보는 CT 평가와 함께 사용할 수 있지만 장의 위치가 변하기 때문에 개복술 중에 반드시 도움이 되는 것은 아닙니다.
근적외선 분광기(
도 9a는 절제된 인두(30)를 재건하기 위한 자유 제주눔 플랩(free jejunum flap)으로 사용하기 위해 수확한 제주눔(jejunum)에서의rSO2 변화를 나타낸다. 동맥이 고정됨에 따라 모든 경우에 rSO2 >60%가 많은 경우 <60% 수준으로 떨어졌습니다. 플랩을 재관류했을 때, rSO2는 모든 경우에 >60%로 회복되었습니다. 수술 후 rSO2는 정장 피판의 괴사 발생 사례 없이 >60%를 유지했습니다. 대조적으로, 정맥이 고정됨에 따라 rSO2 는 약간 감소하고 헤모글로빈 밀도의 상대적 변화인 헤모글로빈 지수(HbI)는 현저히 상승했습니다. 이 분야에 NIRS를 적용하는 것은 대동맥 증례25 (그림 9B)에서 NIRS를 이용한 뇌 관류 모니터링에 대한 저자의 경험을 바탕으로 제안되었으며, rSO 2의 가역적 변화와 관련된 대동맥 박리로 인한 일과성 장 허혈 증례를 기반으로 제안되었으며, 이는 방출기와 수신기 사이의 거리가 4cm인 기존 NIRS 센서를 사용하여 복벽 표면에서 측정되었습니다31.
민감도 및 특이성
NIRS 평가 결과는 등록된 모든 사례에서 수술 후 별다른 사건이 없는 경과와 양립할 수 있었지만 다른 세 가지 응용 프로그램의 데이터는 통계 분석을 수행하기에 충분하지 않았지만 평가는 각 개별 사례에서 "정밀 의학"과 같은 것이었습니다. 평가의 정확성은 개복술의 수술 중 검사에 의해 개별적으로 확인되었습니다.
그림 1: 경식도 심초음파(TEE)를 사용한 내장 가지의 시각화. (A) 셀리악 동맥(CEA) 및 상장간막 동맥(SMA)을 시각화하기 위한 스캐닝 평면. (B) 12시 위치에서 더 나은 이미지를 시각화하기 위해 프로브를 조작하기 위한 팁. (씨) CEA, SMA 및 주변 구조물의 TEE 이미지. (D) CEA 및 SMA의 장축 보기. (C)와 (D)는 혈류가 흐름 방향에 따라 빨간색 또는 파란색으로 표시됩니다. 약어: AB-AO: 복부 대동맥, L-RA: 좌측 신장 동맥, L-RV: 좌측 신장 정맥. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 장과 상장간막 동맥(SMA)의 시각화. (A) 각 평가에 대한 프로브의 위치 및 방향. (B) 장 쪽의 장내 가스(파란색 점선)와 정상 장의 이미지 사이의 음향 창. (C) 손바닥 크기의 초음파 장치를 사용하여 시각화된 SMA의 음향 창과 SMA의 이미지. 약어: AB-AO: 복부 대동맥, CEA: 셀리악 동맥. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 인도시아닌 그린(ICG) 이미징. (A) 이미징 메커니즘. 근적외선이 조직에 주입된 ICG에 조사되면 형광등이 방출되어 수술 현장의 영상과 함께 카메라에 기록됩니다. (B) 자유 제주 피판의 관류를 보여주는 ICG 영상의 순차 이미지. 형광 이미지는 수술 현장의 이미지 위에 겹쳐집니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 근적외선 분광법(NIRS) 시스템 및 jejunal flap에 적용. (A) NIRS 시스템. (B) 발광기와 수신기 사이의 거리가 2cm인 수술 부위의 국소 산소 포화도를 평가하기 위해 만들어진 센서. 그것은 멸균 덮개로 덮여 있었고 jejunum에 놓였습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5: 대동맥 박리로 인한 장간막 허혈의 경식도 심초음파 소견. (A) 관류 부전에 대한 두 가지 유형의 메커니즘. (B) 상장간막 동맥(SMA)에서 압축된 실제 루멘(TL)이 있는 가지 유형. (C) 대동맥형. 복부 대동맥(AB-AO)에서 피판이 벽에 눌려 있었습니다. 한 사례에서는 SMA에서는 흐름이 감지되지 않았지만 셀리악 동맥(CEA)에서는 양호한 흐름 신호가 감지되었습니다. 또 다른 경우에는 양쪽 동맥이 모두 관류되지 않았습니다. 색상 코딩이 없으면 해당 부위에 혈류가 없음을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 6: 장간막 허혈의 복부 초음파 이미지. (A) 명백한 Kerckring 주름 및 복수와 관련된 무긴장성 및 팽창된 허혈성 장의 이미지. (B) 문맥(PV) 혈전증 이미지. PV의 혈전(TH)에 의한 흐름 신호 결함이 있었는데, 이는 확장되어 하대정맥(IVC)보다 컸습니다. 혈관에서 색상 코딩이 없는 부분은 혈전 형성으로 인한 혈류 손실을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 7: 급성 대동맥 박리와 관련된 회수된 장의 경우의 결과. (A) 상장간막 동맥(superior mesenteric artery, SMA)의 혈류는 좋지 않았으나, 분지동맥에서 원위부로의 역류로 혈류가 가속화되었다. (B) SMA가 불투명화되었습니다. (C) 개복술 시, 장이 약간 창백하고 연동 운동이 감소한 것처럼 보였다. (D) 혈관재생술 후 색과 움직임이 개선되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 8: 허혈성 장의 인도시아닌 그린 이미징. (A) 분절 허혈. (B) 일부 부분이 허혈성이 덜한 미만성 허혈. 연동 운동은 후반 부분에서 기록되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 9: 국소 산소 포화도(rSO2)의 변화. (A) 제주날 플랩의 rSO2 변화. (B) 아치 수술 중 양측 전두엽의 rSO2 변화. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 10: 장간막 허혈에 대한 허혈성 캐스케이드 및 다중 양식 접근법. (A) 장간막 허혈에 대한 허혈성 캐스케이드. 캐스케이드는 초음파(미국)로 평가되며 관류 불량의 중증도와 지속 기간에 영향을 받습니다. 전자는 컬러 도플러 모드, 인도시아닌 그린(ICG) 이미징 및 근적외선 분광법(NIRS)을 사용하여 평가할 수 있습니다. (B) 위치별 다중 양식 접근 방식. 복부 US 및 경식도 심장 초음파(TEE)는 초음파를 방출하고 장과 복부 대동맥(AB-AO) 및 상장간막 동맥(SMA)을 평가합니다. ICG 이미징 및 NIRS는 근적외선을 방출합니다. (C) 평가 대상은 이러한 양식에서 다릅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 11: 국소 산소 포화도(rSO2)의 변화 메커니즘. 동맥 혈류가 중단되면 산소가 함유된 헤모글로빈이 감소하고 rSO2 가 감소합니다. 정맥 울혈이 발생하면 탈산소 헤모글로빈이 풍부한 정맥 성분이 증가하여 rSO2가 감소하고 조직 내 헤모글로빈 누적량의 상대적 변화를 나타내는 헤모글로빈 지수(HbI)가 증가합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 12: 신체 표면에서 장의 국소 산소 포화도(rSO2) 측정 최적화. (A,B) rSO2 는 주로 센서의 송신기와 수신기 사이의 거리의 1-2/3 깊이에서 샘플링되므로 복벽 근육의 측정이 측정됩니다. (C) 초음파 정보에 따라 센서를 복부 쪽으로 누르면 장 깊숙한 곳까지 도달합니다. 빨간색 표시는 적외선의 경로를 나타냅니다. 노란색 화살표는 센서를 누르는 방법을 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
장간막 허혈은 임상 분야를 넘어 해결되지 않은 문제로 남아 있습니다. 이러한 일반적인 문제를 해결하려면 다른 장기의 유사한 병리가 힌트를 얻는 데 도움이 될 수 있습니다. 급성 심근경색에 대해 '허혈성 캐스케이드(ischemic cascade)'라는 개념이 제안되었으며, 캐스케이드의 초기 단계에 위치한 국소 벽 운동 이상(운동저하, 무형성, 운동이상)을 실시간으로 비침습적으로 평가할 수 없는 관상동맥 혈류가 아닌 심근경색의 지표로 사용되어 왔다. 이 개념은 장간막 허혈에 대한 진단 방법을 탐색하기 위해 근육 기관이기도 한 장에 적용되었습니다(그림 10A).
관류의 두 축, 즉 "심각도"와 "지속 시간"이 캐스케이드 주위에 배치되었습니다. 장간막 관류를 평가하기 위해 초음파와 근적외선을 사용하는 4가지 방식을 다양한 방식으로 사용할 수 있습니다(그림 10B). 이는 허혈성 캐스케이드에서 발생하는 각 이벤트와 관련이 있습니다(그림 10C). 연쇄 반응은 관류 손실에서 시작하여 산소가 풍부한 헤모글로빈을 함유한 동맥혈의 분포가 감소하여 조직의 산소 결핍을 초래합니다. 그것은 장기의 기능 장애, 즉 장의 운동 기능 저하를 유발합니다. 초기에는 되돌릴 수 있지만 관류가 회복되지 않으면 돌이킬 수 없는 손상이 진행됩니다. 위의 네 가지 양식은 이러한 각 단계를 평가할 수 있습니다. 컬러 도플러 모드는 혈류를 실시간으로 시각화하며 중재 의사 결정 및 취한 조치의 효능 평가에 사용할 수 있습니다. 환자의 상황에 따라 TEE와 복부 US의 두 가지 양식이 사용됩니다. ICG 이미징은 혈액이 조직으로 분포되는 방식을 시각화합니다. 이것은 괴사성 장 분절(32,33,34,35)의 절제 정도를 결정하는 데 도움이 된다. ICG 영상의 적용은 현재 심혈관 외과36,37, 흉부외과38, 성형 및 재건 외과39를 포함한 다양한 전문 분야로 확산되고 있다. ICG 영상의 사용은 개복술 중에만 가능하지만, 장간막 동맥의 육안 검사와 디지털 촉진을 사용한 프로브 개복술의 정확도를 향상시킬 수 있습니다.
손상의 심각도는 먼저 운동 학적 변화로 평가 한 다음 US40의 B 모드를 사용하는 형태 학적 변화로 평가할 수 있습니다. 저자의 경험에 비추어 볼 때, 이 연쇄 반응에서 후자의 다섯 가지 발견이 명백했을 때 장은 이미 괴사한 상태였다. 저운동증은 장에서 순간적으로 나타나 허혈성이 되기 때문에 복부 US는 일반 의사를 포함한 다양한 전문 분야의 의사가 장간막 허혈 환자와 복통 환자를 구별하는 데 가장 적합한 도구인 것 같습니다. B 및 컬러 도플러 모드가 장착된 손바닥 크기의 미국 장치는 이미 사용 가능하며, 환자가 있는 곳이면 어디서든 확장 및/또는 연동 운동 감소는 물론 SMA 흐름도 검사할 수 있습니다(그림 2C). 이러한 의미에서 US는 비침습적이고 침대 옆에서 유용한 정보를 제공할 수 있기 때문에 "시각적 청진기"로 신체 검사에 포함될 수 있습니다. US는 현재 장 질환을 진단하는 데 사용되며41 급성 대동맥 박리(acute aortic dissection)42와 같은 응급실 환경(point-of-care US [POCUS])의 사건에 초점을 맞추는 데 사용된다. SMA(43)의 혈류를 시각화할 수 있기 때문에, 국소적인 SMA 절개(44)의 초기 진단 및/또는 후속 조치에 사용된다. 그러나 SMA의 시각화는 비만 환자나 장내 가스가 많은 환자에게는 종종 어렵습니다. 가스가 위쪽에 모이기 때문에 장이 몸의 측면에서 묘사 될 수 있습니다. 장간막 허혈의 다른 소견으로는 장 폐렴 또는 간문맥 가스45,46이 있지만, 이러한 소견은 괴사된 장 조직에서 비롯된다. 이 단계에서는 가능한 한 빨리 환자를 수술팀으로 이송하는 것이 중요합니다. 급성 대동맥 박리와 같은 응급 설정은 수술실에서 CT 없이 병상 평가가 필요하기 때문에 다릅니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 이 연구에서는 수술실에서 내장 동맥을 시각화하기 위해 TEE를 도입했습니다47 장간막 허혈을 평가합니다41. 다른 보고들은 최근에 이러한 TEE 응용 프로그램(48)을 인용하고 있으며, 더 많은 환자들에게 사용될 수 있다.
NIRS는 조기 진단을 위한 다음으로 유망한 후보입니다. rSO2는 두개골(31)을 통한 전두엽 또는 목 피부(30)를 통한 자유 제주날 플랩(free jejunal flap)에서의 관류 상태를 정확하게 반영하는 것으로 나타났다(도 10B). 그림 11은 rSO2 감소와 HbI 증가가 각각 동맥 공급과 정맥 울혈의 좋은 지표임을 개략적으로 보여줍니다. 동맥이 고정됨에 따라 oxi-Hb의 공급이 감소하여 rSO2 가 감소합니다. 정맥이 울혈됨에 따라 rSO2는 약간 감소하는 반면 HbI는 현저하게 증가합니다. 조직의 절대 rSO2 값을 제공하는 NIRS 시스템은 개복술 없이 복부 표면에서 감소된 장 rSO2를 검출할 수 있습니다. 그러나 자궁 경부 표면의 센서와 달리 복부의 장은 센서에서 더 멀리 떨어져 있고 rSO2 를 검출하는 영역을 벗어날 수 있으므로 제공된 rSO 2 는 복벽의 rSO2 입니다 (그림 12). 이 문제를 해결하기 위해 초음파 검사는 장까지의 거리를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 거리가 NIRS 센서의 방출기와 수신기 사이의 거리의 1/2 내지 2/3보다 멀면, 센서는 복부를 향해 압축되어, 장이 rSO2228을 평가하기 위한 영역 내에 위치할 수 있다.
이러한 평가에는 몇 가지 한계가 있습니다. 데이터를 얻는 범위는 제한되어 있습니다. 복부 US는 무긴장 및 확장 장을 쉽게 감지하지만 SMA의 혈류가 항상 쉬운 것은 아닙니다. 내장동맥류의 시각화는 구멍 부근으로 제한되지만, 장의 연동 운동과 위 주변의 장간막 관류는 시각화할 수 있습니다. TEE는 프로브를 삽입해야 하므로 마취된 환자에게 사용하기에 적합합니다. ICG 영상 평가의 사용은 개복술 사례로 제한되며 형광등의 투과율은 몇 밀리미터에 불과합니다. NIRS 평가는 피부 아래의 정보를 제공하는 것으로 보이지만 적외선의 경로를 따라 데이터만 수집하므로 복부의 장에 대한 타당성은 추가 조사가 필요합니다.
요약하면, CT 외에도 4가지 방법을 사용할 수 있으며, 이는 장을 살리고 환자를 구조하는 데 잠재적으로 도움이 될 수 있습니다. 간단히 말해서 잠재적인 허혈은 US에 의해 장의 저운동(hypokinesis)에 의해 감지된 다음 NIRS에 의해 복벽을 통해 장의rSO2를 측정합니다. 장을 살릴 수 있는 시간이 제한되어 있기 때문에 적절한 개입이 제공될 수 있는 기관으로 환자를 데려가는 것이 가장 중요합니다. 이를 위해서는 이러한 다단계 문제에 대한 다면적 솔루션을 갖는 것이 중요합니다. 최근 손바닥 크기의 장치가 개발됨에 따라 미국 평가는 모든 곳에서 사용할 수 있는 유일한 양식이 될 것이며 촉진 병원에 신속한 의뢰가 필요한 환자를 구별하는 데 도움이 될 것입니다. 모든 병원 병동에서 위험에 처한 환자의 관류 상태를 모니터링하는 데 도움이 될 수 있습니다. NIRS 평가는 COVID-19 팬데믹 기간 동안 맥박 산소 측정법이 널리 사용됨에 따라 추가 도구가 될 수 있습니다. 총열대모는 수술 전후 평가/모니터링, 특히 대동맥 박리 및 잠재적인 NOM이 있는 경우에 유용합니다. ICG 영상은 장기/이식편 관류를 육안으로 확인하고 괴사 박리의 정도를 결정하는 데 사용됩니다.
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Disclosures
저자는 이 저작물과 관련하여 이해 상충이 없습니다.
Acknowledgments
자유 제주날 플랩에 대한 섹션은 고치 의과대학 의학박사 Akiko Yano와 함께 작업한 결과입니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| HyperEye Medical System | Mizuho Ikakogyo Co., Ltd. | ICG imaging system used in Figure 3 | |
| Indocyanine green | Daiichi Sankyo Co., Ltd. | ICG used for ICG imaging in Figure 3 | |
| TEE system | Philips Electronics | iE33 | TEE system used in Figure 5 |
| TOS-96, TOS-OR | TOSTEC Co. | NIRS system used in Figure 4 | |
| Ultrasonographic system | Hitachi, Co. | EUB-555, EUP-ES322 | echo system used in Figure 1 |
| Ultrasonographic system | Aloka Co. | SSD 5500 | echo system used in Figure 2 |
| Vscan | GE Healthcare Co. | Palm-sized echo used in Figure 2 |
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