1) 개요

이 술기는 동맥 맥박을 만지거나 특정 근육 가장자리를 기준으로 중심정맥과의 해부학적 연관을 추정함으로써, 혈관에 접근 및 삽입하는 전통적인 방법이다. 삽입을 위해 내경정맥, 쇄골하정맥, 대퇴정맥을 사용한다[11,12]. 각 혈관에 따른 장단점이 있어, 시술자의 경험 및 지식에 기반한 선호도에 따라 삽입 혈관을 결정한다[13].

내경정맥을 통한 중심정맥카테터 삽입은 응급투석과 같이 단기간 사용 시 선호하며 기계적 합병증이 적다. 쇄골하정맥은 카테터를 오래 사용해야 하거나 감염 위험이 높으면 선호한다. 대퇴정맥은 기흉 또는 출혈 위험이 큰 환자에서 선호하며, 심장카테터 시술 등에 주로 이용한다[11]. 기존 연구에 따르면, 기준점 이용 삽입시 우측 대퇴 및 내경정맥이 주된 삽입 지점이었다[14,15].

2) 제한점

기준점 이용 중심정맥카테터 삽입의 성공률은 59.6%-99.5%로 알려졌다[5,14,16-18]. 수술실에서 숙련된 소아마취과의사가 시행하면 성공률이 높았으므로[14,16], 시술자 숙련도를 성공 요인으로 추정할 수 있다. 상기 성공률의 넓은 범위는 중심정맥과 기준점 사이 위치의 변이, 몸 및 혈관의 작은 크기, 삽입 빈도가 낮아 시술자의 경험이 적은 것 등에 기인한다[1,2,11]. 심부 정맥은 위치가 다양하고, 특히 소아의 18% 및 영아의 24%가 각각 내경정맥 및 대퇴정맥의 위치 변이를 보인다고 보고된다[4,19].

1) 개요

기준점 이용 삽입의 제한점을 보완하는데 초음파 유도 삽입이 유용하다고 알려져 있다[20,21].

2) 방법

초음파 유도 삽입은 혈관 영상을 확보하고 혈관 확보용 바늘로 정맥천자 후 삽입하는 방법이다. 시술 중, 실시간 영상으로 혈관 및 바늘의 위치를 확인할 수 있다.

초음파 영상을 이용한 혈관 접근 시, 장축 및 단축 혈관 영상을 이용할 수 있다. 장축 영상을 이용한 방법은 종단면 영상을 확보한 뒤 천자하는 방법으로, 시술 시 바늘이 피부를 통해 혈관에 접근하는 전 주행 경로를 볼 수 있는 장점이 있다. 그러나, 주행 경로와 초음파 빔을 평행하게 유지해야 하므로, 시술자의 숙련도가 필요하다. 또한, 소아는 삽입 부위가 좁아서 초음파 탐촉자(transducer)로 혈관 영상 확보 및 삽입이 어렵다.

단축 영상 이용 시, 횡단면 영상을 확보하여 주변 구조물과 혈관을 식별한다. 탐촉자를 혈관에 수직으로 위치하고 바늘이 초음파 영상에서 혈관을 뚫는 것을 확인한다. 이 방법은 영상 확보와 주변 주요 동맥과 심부 정맥의 식별이 쉽고, 체구가 작은 환자에서도 이용할 수 있다. 그러나, 바늘이 횡단면 영상을 지날 때만 보이므로, 바늘이 혈관을 뚫고 지나가거나 바늘을 시각적으로 추적하지 못할 수 있고 이로 인해 주변 구조물이 손상될 수 있다. 바늘이 혈관에 접근하는 동안 탐촉자를 바늘 진행속도에 맞춰 움직이며 혈관 삽입 과정을 보여줌으로써(“following the tip” 방법)[1,22], 이를 보완할 수 있다.

3) 성공률 비교

기준점 이용 삽입의 제한점을 보완하기 위해 소개된 이후, 두 방법의 성공률 및 합병증 발생률을 비교하는 연구들이 있었다. 18세 미만 전신마취 환자 대상 연구에서 일차 시도 성공률이 초음파 유도 삽입군에서 더 높았고(65% vs. 45%, P = 0.021), 삼차 시도 이내 성공률 또한 유사한 경향을 보였다(95% vs. 74%, P = 0.0001)[23]. 한 무작위비교연구에 따르면, 초음파 유도 내경정맥 삽입 시 시도 횟수 중앙값이 기준점 이용 삽입 시보다 더 적었으며(1 [사분위수 범위, 1-2] vs. 3 [2-5], P < 0.001), 기계적 합병증 발생률 또한 낮았다(4.3% vs. 39.3%, P < 0.009)[24]. 14세 미만 중환자실 환자 대상 무작위비교연구에서도 같은 술기의 성공률이 더 높았으며(95% vs. 61%, P < 0.001), 기계적 합병증 발생은 적었다25). 또한, 같은 술기의 성공률이 신생아 대상 연구에서도 94%로 안전하게 시행할 수 있다고 보고됐다[26]. 응급실 연구에서도 초음파 이용 시 성공률이 더 높았다(98% vs. 79%)[7]. 메타분석에 따르면, 초음파 사용이 성공률을 높이고, 시도 횟수 및 동맥 천자 위험을 줄일 수 있다[20,21]. 그러나, 소아에서는 초음파 사용이 시술 실패, 동맥천자, 혈종, 기흉, 혈흉 발생의 위험을 줄이지 못했다는 연구도 있다[27]. 위의 다양한 연구 결과들을 종합해 보았을 때 일부 논란에도 불구하고, 초음파 사용이 시술 성공률 향상 및 기계적 합병증 감소에 이점을 가지고 있다고 말 할 수 있다.

4) 제한점

소아에서 초음파 유도 삽입의 장점이 잘 알려졌고 관련 학회에서 이를 권고하지만, 실제 사용 빈도는 낮은 실정이다[28,29]. De Souza 등[21]은 정규 초음파 교육의 부족을 원활한 초음파 사용의 저해 요인으로 지적하고, 이는 저개발국가에서 더 심할 수 있다고 주장했다. 이 주장은 일부 연구에서 초음파 이용 삽입이 기준점 이용 시보다 성공률이 높지 못했다고 보고하며, 초음파 경험 부족을 그 원인으로 분석한 것과 일맥상통한다[5,16].

실제 환자 대상으로 초음파 유도 삽입을 연습하는 것은 윤리적으로 불가능하다. 이를 극복하기 위해, 젤라틴, 돼지고기, 닭가슴살 등을 이용한 실습 모형을 만들어, 실제와 비슷한 환경에서 삽입을 교육할 수 있다[30-34]. 또한, 미국에서 소아응급의학 전임의 정규 과정에 임상 초음파 교육을 포함하는 것을 참고할 수 있다[35]. Omid 등[36]에 따르면, 외과의사가 소아 초음파 유도 삽입을 처음 배우는 단계, 감독 하 시행 단계, 단독 시행 단계로 나눴을 때, 단계별 소요 시간 및 합병증 발생에 거의 차이가 없고 술기 습득이 비교적 쉬웠다[36]. 따라서, 정규 초음파 및 모형 이용 교육을 시행하고 초음파 유도 삽입을 지속적으로 권장하는 것을 통해, 소아 중환자를 대하는 의사들이 초음파 유도 삽입을 쉽게 습득할 수 있도록 도와야 한다.

1) 기계적 합병증

동맥 천자 및 동맥 내 삽입, 카테터 위치이상, 기흉 및 긴장기흉, 혈흉, 혈종, 심장눌림증, 부정맥, 흉관손상 등이 발생할 수 있으며, 대퇴정맥에서 가장 적게 발생하는 것으로 알려졌다[12]. Karapina와 Cura[37]는 중심정맥카테터 삽입 시 동맥 천자 및 기흉 발생 빈도는 각각 쇄골하정맥(14.3%), 경정맥(7.1%), 대퇴정맥(6%) 순, 쇄골하정맥(2.5%), 경정맥(0%), 대퇴정맥(0%) 순이었다고 보고했다. Rey 등[15]에 따르면, 기계적 합병증 발생률은 9.9%-23.6%로 다양했고, 삽입 부위 별 발생률은 쇄골하정맥(31.9%), 경정맥(18.8%)과 대퇴정맥(12.5%) 순이었다.

2) 감염

중심정맥카테터 삽입은 이물에 의한 감염을 유발할 수 있다. 중심정맥카테터 연관 혈류감염(central line-associated bloodstream infection)의 위험인자는 장기간 정맥영양, 2-3세 미만, 8 kg 미만, 복수의 내강을 가진 카테터 사용, 조혈모세포 이식 등이다[12]. Venturini 등[38]은 상기 혈류감염이 기저 질환과 연관됐다고 보고했다. 또한, Rosado 등[39]은 시술 전 소독 및 카테터를 7일 이내에 제거하는 것이 중요한 감염예방법이라고 주장했다. 대퇴정맥 삽입은 서혜부 세균 증식으로 인해, 혈류감염 가능성을 높이는 것으로 알려졌다[39]. 성인 연구에서는 대퇴정맥 삽입이 쇄골하정맥 삽입보다 감염 발생률이 높았다[40,41]. 반면, 소아에서는 대퇴정맥과 감염의 유의한 연관을 보이지 않았고[42,43], Sheridan과 Weber[44]는 대퇴정맥 삽입 시 감염이 더 적게 발생했다고 보고했다. 이는 소아에서 서혜부보다 목과 상체에 주름이 많고 손이 잘 닿는 것에 기인한 것으로 추정한다[12].

3) 정맥혈전증

중심정맥카테터 연관 혈전증 발생이 흔한 것으로 알려졌다[45]. 내경정맥 삽입은 쇄골하정맥 및 대퇴정맥보다 혈전증 발생이 적은 것으로 알려졌으나, 비특이적 증상 발현으로 발생률이 과소평가됐을 수 있다[12]. Gray 등[46]은 영아에서 중심정맥카테터 삽입과 심부 정맥맥혈전증의 연관이 대퇴정맥 삽입, 복수의 내강을 가진 카테터 사용, 장기간 카테터 유지 등에 기인한다고 주장했다. 그러나, Chen 등[47]은 삽입 부위와 혈전증 발생의 유의한 연관은 없다고 주장했다. 현재까지 연구에 따르면, 삽입 부위와 혈전증 발생의 연관은 뚜렷하지 않다.

4) 삽입 방법에 따른 합병증 발생률 비교

Criss 등[9]은 초음파 유도 내경정맥 삽입 시 기흉 및 혈흉이 발생하지 않았다고 보고했다. 한 메타분석에 따르면, 초음파 유도 삽입 시 동맥 천자 위험을 줄일 수 있었다[20,21]. 이러한 결과는 초음파 유도 삽입이 기계적 합병증을 줄이는데 유용하다는 것을 뒷받침하나, 다기관 연구에서는 기준점 이용 삽입에 비해 기흉을 유의하게 줄이지 못했을 뿐 아니라, 혈종은 더 흔했다고 보고한 연구도 있다[48]. 소아 대상 연구는 수가 부족하며 나이대에 따른 해부생리학적 차이가 크므로, 연구 결과 해석에 주의가 필요하다[27].