장간막 허혈의 다중 양식 진단

요약

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.

초록

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.

서문

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 있습니다^3,6. 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.

프로토콜

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).

1. 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.
2. 대동맥 이미지가 아래쪽으로 이동하면 프로브 팁을 더 구부립니다(그림 1B).
3. 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.
4. SMA가 12-2시 위치에 나타나도록 프로브를 1인치 더 전진시킵니다.
   알림: 프로브 팁을 왼쪽으로 구부리면 이미지를 회전하고 12시 위치에서 SMA를 묘사하는 데 도움이 됩니다.
5. SMA의 원위부가 췌장(비장 정맥)과 복부 대동맥 사이에 위치하는지 확인하며, 왼쪽 신장 정맥이 SMA 뒤에서 교차하는지 확인합니다.
6. 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.

1. 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.
2. 배꼽 주위의 복벽에 프로브를 배치하여 장을 시각화합니다(그림 2B). 장내 가스(파란색 점선) 사이에 음향 창(노란색 화살표)을 찾습니다.
3. 장의 크기와 연동 운동, 점막 부종 또는 그 주변에 복수가 있는지 확인하십시오. 후자는 장 괴사가 발생했음을 나타냅니다.
4. 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.

1. 제조업체의 지침에 따라 ICG 이미징 시스템을 준비합니다( 재료 표 참조).
2. 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).
3. 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 때_rSO2 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.

1. 제조업체의 지침( 재료 표 참조)에 따라 NIRS 시스템을 준비합니다(그림 4A).
2. 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.
3. 2초마다 업데이트되는 디스플레이에 표시된 rSO₅ 값을 확인합니다(그림 4B).

결과

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...

토론

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 제안^{되었으며, 캐}스케이드의 초기 단계에 위치한 국소 벽 운동 이상(운동저하, 무형성, 운동이상)을 실시간으로 비침습적으로 평가?...

자료

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