심장 수술 및 재활

 

 

 

1. 심장수술

1) 체외순환 심장수술

(1) 저체온술

저체온술이란 살아 있는 조직은 체온의 하강에 비례하여 조직의 산소요구량을 감소시킨다는데 이론적 근거를 두고 환자의 체온을 하강시킨 상태에서 수술하는 방식.

체외순환 방법으로 개심술을 시행할 때는 순환보조를 위해 저체온술(hypothermia)을 함께 적용.

Ex) 체온이 30℃ 정도로 하강되면 정상체온에 비해 조직의 산소 소비량이 50%가 감소됨.

그러므로 체외순환 방식으로 심장수술을 할 때는 일반적으로 30℃ 내외 로 체온을 하강시킴.

하지만 26℃ 이하에서는 심실세동, 심정지의 위험이 따르니 주의

(2) 심폐우회술의 주요 장치 및 기능

① 펌프

심폐우회술 회로는 환자의 심장으로 돌아오는 정맥혈류를 받아들인 다음 인공산화기에서 가스교환을 거친 후 이를 다시 동맥혈의 형태로 환자의 순환계로 되돌려 보내주는 역할을 하게 됨.

산화된 혈액을 환자의 순환계에 되돌려 보내는 장치, 즉 환자의 심장역할을 대신해 주는 장치임.

 

② 산화기

우리 몸의 폐의 가스교환 기능을 대행해 주는 장치

기본적으로 가스교환 방법에 따라 기포형산화기와 막형 산화기, 망사형 산화기 등의 형태로 크게 나눌 수 있다.

- 기포형 산화기

100% 산소를 함유하고 있는 가스 기포를 정맥 혈액속으로 산포시켜 혈액과 가스 사이에 직접적인 접초표면을 만들어 줌으로써 이를 통해 가스교환이 일어나게함.

- 막형 산화기

혈액과 가스 사이에 투과성 막이 존재하여 이를 통한 확산에 의해 가스교환이 일어나는 방식

망사형 산화기

산소가 많은 기체 혼합물이 흐르는 투명한 플라스틱관 내에 수직으로 놓인 스테인레슫강의 그물망으로 이루어 져있음

저혈조에 모인 정맥혈은 그물망 위의 좁은 틈을 통해 아래로 걸러지면서 산화되며 산화된 동맥혈은 산화기의 바닥에 모이고 이것은 환자의 전신동맥으로 펌프됨.

 

③ 저혈조

심폐우회술에 의한 심장수술 시에 정맥 캐뉼랑로부터 환류되는 혈액을 일시적으로 저장하는 장소를 저혈조라고 함.

저혈조는 정맥혈액에 섞여 있는 공기나 미세입자들을 제거하는 역할을 함.

 

④ 열 교환기

심장수술 시에 환자의 체온을 냉각 또는 가온시켜 주는 역할을 함

심폐우회술 초창기에는 주로 체외순환에 노출된 환자들의 보호 목적으로 사용되었으나 심장수술에 저체온법이 보편적으로 도입된 이후로는 대부분 수술 중 환자의 냉각과 그에 따른 재가온에 이용되고있음.

열 교환기의 기본 작동원리는 찬물 또는 더운물을 순환시키면서 그 반대쪽에 흐르는 혈액을 냉각 또는 가온시키는 방식으로 환자의 체온을 조절함.

 

⑤ 심장절개 흡인기 및 벤트장치

심장절개 흡인기(cardiotomy sucker)
심장수술 시 수술부위에서 나오는 혈액을 흡인하여 이를 심폐우회술 회로에 재사용하게 하는 것이다. 심장절개 흡인기에 의해 수거된 혈액은 심장절개 저혈조로 가서 일시저장되거나 또는 여과기가 장착된 정맥 저혈조로 직접 환류되기도 함.

벤트장치
벤트장치는 심폐우회술 도중에 심실에 혈액이 과도하게 축적되어 심장이 팽창되는 것을 방지하는 역할을 함. 벤트 캐뉼라의 삽입장소는 우상폐정맥, 좌심실 첨부, 개방성 난원공, 또는 심방중격 천자 등에 의한 다양한 겅로를 사용하여 삽입할 수 있는데 일반적으로 우상폐정맥을 통한 삽입이 가장 많음.

 

⑥ 캐뉼라

수술 시에 환자와 심폐우회 회로 간을 직접 연결시켜주는 역할

정맥 캐뉼라: 체외순환에서 환자로부터 나오는 정맥환류를 받아들이는 것으로 심장수술의종류 및 의사에 따라 정맥 캐뉼라의 삽입 장소 및 그 수에 있어 차이가 있음.

동맥 캐뉼라: 심폐기로 환류된 정맥혈이 산화기에서 가스교환이 끝난 후 이를 환자의 동맥 순환계로 연결시키는 통로로서의 역할을 함. 동맥삽관은 대부분 오름 대동맥에 실시함.

 

(3) 심폐우회술의 준비

① 심폐기의 조립

보통 수술이 시작되기 60분 전에 사용 가능한 상태로 조립해 놓아야 함.

② 심폐기 충전
심폐기 충전액: 체외순환을 준비하기 위해서는 먼저 심폐기 순환회로를 전부 수액으로 채워 주어야하는데 이를 심폐기 충전이라 하며 이때 사용되는 액체를 심폐기 충전액이라고 함.

 

③ 혈액희석

체외순환 시의 비혈액성 충전액의 첨가는 자연적으로 환자의 혈액을 희석시키게 됨. 혈액 희석은 관류액의 정도를 줄여 특히 저체온 시 미세혈관 내의유동성을 줄게 할 뿐만 아니라 사용되는 혈액의 양을 줄여 간염이나 에이즈 감염의 위험성이나 혈액손상의 양을 줄일 수 있고 소변량의 증가 및 기타 신기능의 향상 등 여러 가지 이점이 있어 체외순환 시 널리 이용되고 있음.

 

④ 헤파린 투여

심폐우회술 시 혈액응고를 방지하기 위해 사용

⑤ 캐뉼라 삽입

심폐우회술을 시행하기 위해서는 환자의 동맥계 및 정맥계에 각각 캐뉼라들을 삽관환 뒤 이를 심폐기와 연결 시킴

 

(4) 심폐우회술의 운용

집도 의사의 심폐우회술 시작 사인과 함께 심폐우회술 운용이 시작됨.

 

 

① 저조의 혈액수준
심폐우회술 중에는 어떤 이유에서든 정맥환류가 중단되었을 때 저혈조 수준의 감소가 문제가 되므로 세심하게 혈액수준을 살피고 혈액수준 감소의 이유를 알아 이를 해결하도록 함.

② 관류 속도 및 혈압

관류속도: 관류속도 조절의 기본원칙은 말초 조직의 요구에 합당하게 관류량을 유지시키는 것. 일반적으로 정상 체온하에서는 2.2~2.5L/min/㎡의 관류속도를 유지시키며 저체온하에서는 조직의 대사요구가 감소하기 때문에 28℃ 이하의 저체온 법을 사용할 때에는 2.2L/min/㎡의 관류속도를 유질하게 됨.

혈압: 심폐우회술 중 혈압은 일반적으로 50~70mmHg을 유지시켜 주는데 혈압은 관류속도의 조절을 통해 조절하거나 말초혈관 확장제 또는 혈관 수축제 등의 약물을 사용함.

③ 중식정맥압

심폐바이패스 동안에 중심정맥압은 0에 가깝게 유지되는 것이 정상이다.

CVP가 10~15mmHg 이상으로 상승하게 되면 뇌, 콩팥, 복부 장기와 같은 주요 장기들에서 관류압의 감소를 가져오고 또한 부종이 생길 가능성이 커지게 됨.

④ 폐정맥압

심폐바이패스 동안에 폐정맥압은 이상적으로는 0 근처여야 하고 적어도 10mmHg를 넘지 않아야 함.

⑤ 관류액 온도와 환자 체온

심폐우회술 시 관류액의 온도에 따라 환자의 체온변화가 있게 되는데 심장수술 시행하는 경우 대부분 저체온법을 병행하게 됨.

심폐우회술을 시작하면서 환자의 체온을 일정 수준까지 떨어뜨리게 되고 수술 종료 시에는 저하된 체온을 다시 정상으로 재가온하는 과정을 밟게 됨.

가장 큰 목적은 신체의 대사율 및 산소 소모량을 감소시키는데에 있음.

⑥ 프로타민의 투여
체외순환이 끝나고정맥 캐뉼라를 제거한 후에는 프로타민을 투여하여 헤파린의 항응고작용을 중화시켜야함.

 

(5) 심폐우회술의 종료

심박수와 리듬을 조절

정맥선을 단계적으로 폐쇄시켜 환자의 심장에 혈액을 채워 나감

펌프로부터의동맥 관류속도를 감소시켜 환자 심장의 박출을 포함한 본격적인 부분 심폐우회술을 시행함.

혈압 등 혈역학적 상태를 관찰함

 

(6) 체외 순환이 신체에 미치는 영향

① 심혈관계

수술부위의 심근경색: 색전예방과 심근보호가 부적절할 때

저하된 심박출량: 교질삼투압의 변화, 좌심실기능부전, 관류 저하가 원인

고혈압: Catercholamine의 분비, renin, angiotensin, aldosterone수치의 증가

부정맥: 저온상태에서 가온이 불충분하거나 수술 중 전도체계를 손상시켰을 때 발생

심근의 부종: 체외 순환 과정 중 혈액을 희석시키는데 이때 교질 삼투압의 감소와 심장수술 중 심근의 손상이 원인이 됨.

② 호흡기계

호흡곤란: 교질삼투압의 변화, 간질성 폐수종, 관류의 저하, 환기양상의 변화등이 원인

무기폐: 색전, 폐포 모세혈관막의 손상등, 폐의 순응도 저하와 호흡노력 증가의 원인

③ 신경계

뇌졸중: 뇌혈관의 혈전이 원인

일시적 운동기능 저하: 뇌혈류의 감소로 뇌손상이 유발

뇌출혈: 항응고요법이 원인이 되어 뇌출혈이 발생

④ 위장계

위장계 출혈: 스트레스와 응고장애로 위장관의 출혈이 발생

장의 허혈과 경색, 급성 췌장염: 혈관 색전과 관류의 감소가 원인

⑤ 비뇨기계

급성 콩팥기능 상실: 콩팥혈류량의 감소, 작은 색전, 근 혈색소의 분비 등이 원인

⑥ 수분과 전해질 균형

간질부종: 체외 순환과정 중 혈액희석 방법으로 삼투압이 감소함에 따라 혈관외액이 증가하여 전신에 부종을 유발할 수 있음

혈관 내 혈액량 감소증: 세포간질부종, 출혈 등이 원인이 되어 혈액량 감소증 유발

저칼륨혈증: 혈액희석: 이뇨제 사용으로 인한 다뇨, 칼륨의 세포 내로의 이동 등이 원인

고칼륨혈증: 세포파괴의 원인

저나트륨,칼륨,마스네슘혈증: 혈액희석과 항이뇨호르몬의 영향으로 수술 직후에도 혈액희석이 유지되어 전해질 불균형잉 유도될 수 있음.

⑦ 내분비계

- 수부과 염분 보유: 항이뇨호르몬의 증가로 체내에 수분과 염분이 보유될 수 있음

- 고혈당증: 인슐린의 반응이 감소 되고 스트레스 호르몬이 분비되어 일시적 고혈당 유도

⑧ 면역체계

⑨ 혈액계

 

3. 심장 이식술

대상: 심근증, 허혈성 심질환, 고도의 복잡한 심장기형 등이 있는 말기 심부전 환자, 현대의학으로 호전되지 않는 기동이 어려운 말기 심부전 환자

적합성

환자의 연령이 60세 미만.

제공자와 수혜자 간의 세포조직의 적합성(혈액형, 림프구와 수혜자 혈청과의 교차적합-)

인슐린 의존성 당뇨병, 폐고혈압 환자는 수술 대상에서 제외됨

1) 수술의 종류

(1) 동소 심장이식술

수혜자의 심장을 적출 한 후에 제공자의 심장을 이식하는 방법 현재 널리 사용됨.

(2) 이소 심장이식술
수혜자의 심장을 적출하지 않고 제공자의 심장을 반대쪽 흉강 내에 이식하는 방법으로 수혜자에 비해 제공자의 체격이 작아 제공자의 심장만으로는 수혜자에서 요구되는 심장기능을 충분히 할 수 없을 경우에만 시행됨.

(3) 심폐이식술

수혜자의 양쪽 폐와 심장을 떼어내고 제공자의 심장과 폐를 함께 이식하는 수술방법

신한 폐동맥 고혈압이 있거나 심한 폐질환으로 심부전증이 동반된 경우 적용됨.

 

2) 심자이식술의 문제점

심장제공자의 수가 절대적 부족

이상적인 면역억제제의 개발이 필요
거부반응과 감염은 칼날의 양면과 같이 밀접한 관계이므로 이들에 대한 관리가 중요
심장이식술 후 면역억제제는 수술 후 일생 동안 투여해야 하며 cyclosporin-A, azath

-ioprine(Immuran) 및 predinisolone을 병용하는 것이 권장됨.

심장이식 후 1년 이상 경과후에 사망하게 되는 가장 큰 원인은 이식된 심장에서 발생되는 관상동맥질환이다.

심장이식술은 많은 경비가 소요되는 수술로 환자의 경제적 부담이 큰 것이 문제이다.

 

※ Reference 

- 성인간호학 (수문사) 저.  김숙영 외 10명