산소 혹은 산소 및 생리식염수 주입을 병용한 주기적 음압 창상치료의 효과

Abstract

음압 창상치료 (Negative pressure wound therapy 이하 NPWT)는 1980년대 후반 그 개념이 도입된 후, 1995년 FDA승인(KCI VAC®)을 거쳐 상용화가 되었다. 이후 전통적인 드레싱으로 단기간에 치료하기 어려운 외상, 개방성 창상, 압박성 궤양, 당뇨발, 정맥성 궤양 등의 급 만성 개방성 창상치료에 널리 사용되고 있다. 그러나 NPWT를 적용하면 상처 및 상처 주변 치유 (wound & peri-wound healing)에 도움을 주는 듯 보이지만, 음압이 적용되는 상처 부위가 압력을 받아 혈관 직경이 줄어들며 혈류의 속도가 증가할 뿐, 실제로는 관류량 (perfusion) 저하를 유발하여 오히려 상처 및 상처주변의 허혈 상태를 악화시킬 수 있다는 논란이 제기되어 왔다. 이에 상처 및 상처 주변으로의 관류량 감소를 최소화하기 위한 방법으로 음압을 일정한 간격으로 가해주고 풀어주는 간헐적 음압 창상치료 (intermittent NPWT), 음압의 강도를 설정된 범위 내에서 주기적으로 변화시키는 주기적 음압 창상치료 (cyclic NPWT), 음압의 변화에 따라 세척액 주입을 주기적으로 병행하는 세척 병행 음압 창상 치료 (NPWT with instillation 이하 NPWTi) 등이 널리 사용되고 있다. 그러나 상기의 NPWT모드 (intermittent, cyclic, NPWTi) 모두 상처 및 상처 주변의 관류량 변화에 관한 명백한 실험실적 증거는 없는 상태이다. 본 연구에서는 기존의 cyclic NPWT 요법에 상처 치유 과정 중 세포 기능의 향상과 신생혈관 생성을 통해 육아 조직을 형성하고 상피화를 돕는 것으로 알려진 산소를 단독 혹은 생리 식염수와 병용 투입하여 상처 및 상처 주변의 관류량의 변화 및 상처 치유에의 영향을 검증하고자 하였다. 20-25 kg의 8주령 Yorkshire 돼지 4마리의 등에 5cm 간격으로 5 x 5 cm 면적의 전층 피부결손을 좌 우로 총 6부위 생성시킨 후, cyclic NPWT를 대조군으로, cyclic NPWT에 산소를 주입하는 그룹, cyclic NPWT에 산소와 생리 식염수를 교대로 주입하는 그룹을 고안하여 각각 2 부위의 상처에 적용하였다. 주 2회씩 드레싱 후 수술 2주 경과 시 inSight® (eKare Inc. USA)로 수술 부위의 3차원적 상처 측정 및 상처와 상처 주변의 관류량 (Perfusion amount)을 PeriScan PIM 3 System을 이용하여 상처를 포함, 상처치유에 중요한 역할을 하는 상처주변 (peri-wound) 영역까지 총 6 x 6㎝ 까지 측정하였다. 실험군에서 대조군에 비해 2주 후 상처의 면적과 부피가 통계적으로 유의하게 감소한 결과를 보였으나, 상처와 상처 주변의 관류량은 세 그룹간 유의한 차이를 보이지 않았다. H&E, Masson’s trichrome 염색 및 ki67, CD31 면역 형광염색을 통한 조직학적 소견에서 대조군이 불안정한 염증성 육아조직 및 표피의 혈청층 (plasma crust) 내 콜라겐 부재, 성장 세포 및 내피세포 비율 저하를 보인 반면, 두 실험군에서는 공히 콜라겐이 표피층까지 균일하게 자라 들어갔으며, 상처 치유 세포의 증식 및 내피 세포 생성이 동반된 안정적인 상피화를 확인할 수 있었다. 결론적으로 산소 혹은 산소 및 생리식염수를 교대 주입하는 cyclic NPWT 치료는, 상처로의 관류량 증감과 무관하게 상처의 면적과 부피를 감소시키고 조직학적으로 안정적인 상처 치유를 유도함을 확인하였다.