Original Article J Korean Knee Soc, Vol. 23, No. 1, March 2011 An Autotransfusion Device Reduces the Amount of Allogenic Transfusion in Bilateral Sequential Total Knee Arthroplasty Soo Jae Yim, M.D., Ph.D., Sang Hyok Lee, M.D., Mun Suk Jang, M.D., Hyun Seok Song, M.D. and Joon Hee Yoon, M.D. Department of Orthopedic Surgery, Soonchunhyang University School of Medicine, Bucheon, Korea Purpose: This study examined the difference in the reduction of the amount of required allogenic transfusion after bilateral total knee arthroplasty when an autotransfusion device was used. Materials and Methods: The subjects were ninety five patients who underwent sequential bilateral total knee arthroplasty from January 2006 to May 2010 by one surgeon. The first group was 50 patients who did not have an autotransfusion device used and second group of 45 patients were those who had an autotransfusion device used during the postoperative period. Group 1 received allogenic blood transfusion with a standard level of postoperative hemoglobin. The group 2 patients were reinfused with as much blood as was collected by an autotransfusion suction bag and then they received allogenic blood transfusion with a standard level of postoperative hemoglobin. Results: The total blood loss and amount of blood transfusion were almost the same in the two groups. The mean amount of allotransfusion was 1,270.0 ml in group 1 and 564.4 ml in group 2 and the reduced amount of allotransfusion in group 2 was statistically significant (p<0.05). Conclusion: Using an autotransfusion device is a good method to reduce the mean amount of allotransfusion after bilateral sequential total knee arthroplasty. Key Words: Knee, Bilateral total knee arthroplasty, Autotransfusion device, Allogenic transfusion 서 슬관절전치환술은다량의출혈을유발할수있고, 경우에따라부족한체액량을보충하기위해수혈을필요로한다. 더욱이연속적으로양쪽슬관절전치환술을시행할 Received: May 2, 2010 Revised: (1st) June 18, 2010, (2nd) September 20, 2010, (3rd) November 24, 2010, (4th) December 8, 2010, (5th) January 13, 2011 Accepted: January 16, 2011 Corresponding author: Sang Hyok Lee, M.D. Department of Orthopedic Surgery, Soonchunhyang University Hospital, Jung-dong, 1174 Jung-dong, Wonmi-gu, Bucheon 420-767, Korea TEL: 82-32-621-5258, FAX: 82-32-621-5018 E-mail: sang158@hanmail.net 론 경우일측성에비해훨씬많은양의출혈량을보인다. 이때환자에게투여되는수혈은대부분동종수혈을통해이루어지는데, 수혈전파감염성질병 (transfusion transmitted disease) 의발생가능성과헌혈과정에서의관리부재로인한여러가지문제점의가능성을내포하고있다. 또한종교적인이유또는개인적성향으로인해수술시무수혈을원하는환자가늘고있고, 수술후필요한혈액을확보하는데어려움을겪는경우도종종발생한다. 따라서현재보편적으로사용되고있는동종수혈에대한대안으로본인의혈액을다시투여하는자가수혈방식이최근각광받고있다. 자가수혈은여러저자들 8,12,13) 에의해다양한방식이시도되어, 수술전자가혈액예치, 수술중혈액희석 (acute normovolemic hemodilution), 수술중실혈구제및자가수혈, 수술후유출혈액세척후재주입, er- 27
28 ythropoietin 등의약물투여방법등이소개되어있다. 자가수혈은동종수혈시발생할수있는부작용과감염성질환전파의방지및저렴한비용등의장점을가지고있어다량의실혈이발생하는정형외과수술에서이상적인실혈보충의대안이라할수있다. Bould 등 7) 은양측슬관절치환술시자가수혈량이많으면많을수록동종수혈의빈도가낮아지므로, 술후혈액보존시스템의사용과자가수혈의유용성을강조하였다. 그러나아직국내에는자가수혈장치를이용한연속적인양측성슬관절전치환술에서동종수혈량의감소에대한연구가많이보고되지않았다. 이에저자들은연속적인양측성슬관절치환술에서, 자가수혈장치없이수술을시행한환자군 ( 제1군 ) 과자가수혈장치를이용하여수술후유출혈액의재주입한환자군 ( 제2 군 ) 과의비교를통하여술후의출혈량과동종혈액의요구량감소에대해조사하였다. 대상및방법 2006 년 1월부터 2010 년 5월까지시행된연속적인양측성슬관절전치환술 95예를대상으로하였으며, 자가수혈장치없이수술을시행한 50명의환자들 ( 제1 군 ) 에서는술후자가수혈없이동종수혈을시행하였고, 자가수혈장치를사용한 45명의환자들 ( 제2군 ) 에서는수술후흡입배액관을통해모인혈액으로자가수혈을해주고이후혈색소를기준으로동종수혈을시행하였다. 환자들의평균나이는 1군에서 69.3 세 ( 범위 : 27 82 세 ), 2군에서는 68.4 세 ( 범위 : 58 81 세 ) 였고, 평균체질량지수 (body mass index) 는 1군에서 27.9 ( 범위 : 22.3 35.4), 2군에서는 28.5 ( 범위 : 22.5 35.6) 였다. 두군에서평균나이와평균체질량지수는통계적으로유의한차이를보이지않았다. 모든환자는여성으로, 수술전병명은일차성퇴행성관절염이었다. 인공관절치환에사용한기구는전례에서 Press-fit condylar TKA (PFC, Johnson & Johnson professional, Raynham, MA, USA) 를사용하였으며대퇴및경골삽입물은골시멘트로고정하였고측정절제기법 (measured resection technique) 을사용하였으며후방십자인대는절제되었다. 수술시대퇴근위부에지혈대를 350 mm Hg 압력으로압박하였다. 모든예에서슬개골은치환하지않고변연절제술만시행하였다. 대퇴원위골수강내지침자 (intramedullary guide) 안의구멍은경골치환물에시멘 대한슬관절학회지 : 제 23 권제 1 호 2011 Volume 23, Number 1, March 2011 트를충전하기전에수술중절제된자가골로메웠으며, 대퇴골치환물은골수강내입구가폐쇄된형태인것을사용하였다. 경골및대퇴골의치환물를위치시킨후에수술상처봉합및소독을시행한후에지혈대를감압하였다. 모든환자에서배액관을슬관절내에위치시킨후, 1군환자는수술후통상적인 400 ml 집혈낭 (hemovac) 을사용하였으며나오는양에상관없이수술후 3일째에집혈낭 (hemovac) 을제거하였다. 2군에서는 CBC II ConstaVac R Blood Conservation System (Stryker, Kalamazoo, MI, USA) 을이용하여흡입된혈액을필터 ( 소형프리필터 200 Um, 공기필터 0.45 Um) 를거쳐 reinfusion bag으로여과되도록하였다 (Fig. 1). CBC II ConstaVac R Blood Conservation System에서 vaccum level은 25, 50, 100 mm Hg의음압이가능하나저자들은 50 mm Hg의음압을설정하였다. 흡입된혈액은 CBC II ConstaVac R Blood Conservation System의 reinfusion bag에저장되고, 6시간뒤에이를제거한후다시집혈낭과연결하였다. 수술후 6시간동안 reinfusion bag에저장된혈액만수술당일즉시재주입하였고, 그이후에모인혈액은폐기하였다. 배액관은이후배액되는양에상관없이 3일째에제거하였다. 자가수혈후환자가발열반응을보일시는자가수혈을즉시중단하는것을원칙으로하였으나이러한부작용을보인환자는없었다. 임상적분석은역행적분석을하였으며환자의의무기록을조사하여수술전및수술후혈색소치, 혈소판치, 배액관의양을조사하여이러한것들과환자의동종수혈과의상관관계를분석하였다. 동종수혈의기준은미국마취학회 (American Society of Anesthesiolo- Fig. 1. Picture of autotransfusion device (Stryker, CBCII Blood Conversion System).
임수재외 : 자가수혈장치를이용한양측슬관절치환술에서동종수혈량의비교 29 gists) 의임상적기준 1) 과 Spence 20) 가제시한기준을참고로정하였는데심폐질환, 신장질환등조직산소분압을감소시킬위험인자가없는경우혈색소 6 g/dl 이하, 위험인자가있는경우는혈색소 10 g/dl 이하일때동종수혈을고려하였다. 통계학적처리는 Student's t-test 를사용하였으며, p값이 0.05 미만인경우를통계적으로유의한것으로판단하였다. 결 수술후평균배액량은 1군에서는수술후집혈낭에모인양으로측정하였으며 2군에서는자가수혈장치에모인양과 reinfusion bag 을제거한후집혈낭으로모인양을합하여측정하였는데 1군에서는 1,395 ml ( 범위 : 450 3,210 ml) 였고, 2군에서는 1,362 ml ( 범위 : 680 2,960 ml) 였다. 두군에서수술후평균배액량은통계적으로유의한차이를보이지않았다. 평균동종수혈량은 1군에서 1,270.0 ml, 2군에서 564.4 ml였다. 2군에서투여한자가수혈량은평균 1,063 ml였으며자가수혈장치에서여과된혈액이모이는 reinfusion bag 과집혈낭으로나온실혈중평균 78% 를다시주입한것으로조사되었다. 총수혈량은 1군에서는동종수혈량을, 2군에서는자가수혈량과동종수혈량을합친것으로하였으며총수혈량에있어서는 1군과 2군에서유의한차이를보이지않았으며동종수혈이필요한경우에서는 2군에서는 29.5% (13 명 ) 인데반해 1군에서는 88% (44 명 ) 로자가수혈을시행한 2군에서동종수혈을상당량줄일수있었고, 이는통계학적유 Table 1. Comparison of the Amount of Postoperative Blood Loss and Blood Transfusion between the Groups Group 1 Group 2 Total bleeding (ml) 1,395 1,362 (450 3,210) (680 2,960) Allotransfusion (ml) 1,270.0 564.4 (3.97 unit blood) (1.77 unit blood) Autotransfusion (ml) 0 1,063 Percentage of reinfused 0 78 blood from postoperative shed blood (%) Group 1: do not use the autotransfusion device, group 2: use the autotransfusion device in postoperative period. 과 의성을보였다 (p<0.05) (Tables 1, 2). 혈색소치의변화는 1군에서술전 12.5±1.4 g/dl였고술후 1일째 10.9±1.3 g/dl, 술후 3일째 10.5±1.7 g/dl였으며 2군에서술전 12.6±1.3 g/dl였고술후 1일째 10.7±2.1 g/dl, 술후 3일째 10.4±1.5 g/dl로두군사이에유의한차이는발견할수없었다. 자가수혈을한전례에서재주입되는혈액에대해호기성및혐기성세균배양을실시하였으며전례에서집혈낭제거후첨부배양 (tip culture) 를시행하였고, 세균배양검사결과는음성이었다. 자가수혈후발열등의합병증을보인예는없었다. 고 Bould 등 7) 에의하면편측슬관절전치환술에비해연속적으로시행한양측슬관절전치환술에서혈액손실이더많다고하였는데이는첫번째시술후지혈대를풀었을때응고기전의변화로응고시간이지연되기때문이라고하였다. 따라서양측성슬관절전치환술을연속적으로시행하는경우일측성을수술하는경우보다환자의상태에따라수혈을필요로하는경우가훨씬빈번하게나타난다. Pavone 등 17) 은 501 명의환자에서양측성슬관절전치환술을시행한후수술전후총실혈량과동종수혈량을각각 1,753 ml, 약 48% 환자에서평균 2.8 unit blood 로보고하였고, Bierbaum 등 5) 은 130 예의환자에서양측성슬관절치환술을시행한후약 57% 인 74명의환자에서평균 2.5 unit blood 를동종수혈하였다고보고하였다. 또한 Bottner 등 6) 은 47명의양측성슬관절전치환술환자에서평균 1,760 ml 의수술전후의실혈량을보였고, 이중에서 97% 의환자에서 1 unit blood 이상의동종수혈을시행을보고하였다. 그러나최근동종혈액의사용으로인한 human immunodeficiency virus 의전파가증가추세에 Table 2. Comparison of the Rate of Postoperative Allotransfusion between the Groups No allotransfusion Allotransfusion Group 1 6 patients 44 patients (50 patients) (12%) (88%) Group 2 32 patients 13 patients (45 patients) (70.5%) (29.5%) 찰
30 있으며 9,18), Alter 2) 는동종혈액을수혈했던환자의 25% 에서 B형간염및 non-a non-b형간염이발생함을보고하였다. 자가혈액의사용은이러한부작용을예방하고, 혈액공급량의부족문제도어느정도해결할수있어, 특히인공관절치환술시에널리사용되고있다. 자가수혈방법중수술전환자의혈액을예치하는방법은수술전채혈을하여야하는불편함이있고, 수술중출혈혈액회수및재주입법은 cell saver 를사용하는경제적부담을고려해야하며, 기계의운영시전문가가필요하다는단점이있다. 또수술중혈액희석방법은수술중간에조심스러운관찰이요구되며수술및마취시간이길어질수있다 14,15). 반면저자들이사용한수술후출혈액회수및재주입방법은상대적으로저렴하고안전하여수술후상처부위에서출혈량이많은인공관절치환술에서많은보고가이루어지고있다 3,4,8,16,19). Bae 등 3,4) 은양측슬관절전치환술환자에서평균 1,317 1,334 ml의수술전후의실혈량을보였고, 이중에서자가수혈장치를이용한자가수혈량은평균 593 626 ml였다고하였으며, Song 과 Kim 19) 은평균 1,382 ml의수술전후의실혈량중 69% 인 950 ml 를자가수혈장치를통하여재주입하였다고보고하였다. 수술후출혈액의회수및주입법을사용함에있어서중요한두가지요소는혈액기능의유지와안전성의확보이다. Han 등 12) 은 131명의인공관절수술환자에서 Constavac R 을사용한결과재주입되기전배출된혈액에서혈색소및적혈구용적률의감소, antithrombin III의감소, D-dimer 의증가가있었지만재주입후환자들에서특별한임상증상을일으키지않는다고보고하였으며, Faris 등 10) 은 153 예의인공관절치환술후 SolcoTrans R 를이용하여재주입되는혈액을분석하여혈색소와적혈구용적률은환자의혈액과큰차이가없었고, 혈소판수는감소되었으며섬유소분해산출물 (fibrin degradation product) 의상승, 섬유소원 (fibrinogen) 의감소, 혈장내자유혈색소치의증가등의소견이있었지만이로인한부작용은보이지않는다고보고하였다. Groh 등 11) 은인공슬관절전치환술을시행한 25명의환자에서 SolcoTrans R 를이용하여수술후배출된혈액재주입후혈액응고장애, 혈소판감소증또는신독성등의부작용을볼수없었다고보고한바있다. 본연구에서도항응고제의투여없이도회수된혈액의조기응고와같은부작용은볼수없었다. 둘째, 안전성에있어서는출혈된혈액이회수될때감 대한슬관절학회지 : 제 23 권제 1 호 2011 Volume 23, Number 1, March 2011 염이가장큰문제이며, 그외수술후환자몸에잔존하는골조직, 시멘트조각, 금속가루등이유출된혈액에섞여환자의혈관안으로주입되는색전증이있을수있다. 이를방지하기위해 CBC II ConstaVac R Blood Conservation System 에는 2개의필터 ( 소형프리필터 200 Um와공기필터 0.45 Um) 를통해혈액을여과한다. 본연구에서도회수된혈액에대하여전례에서균검사를시행하였으나배양음성이나왔으며재주입후별다른부작용은관찰되지않았다. 결 연속적으로시행된양측슬관절전치환술에서자가수혈장치를이용하여배출혈액의회수후재주입방법에의한자가혈액수혈방법은동종수혈량의사용을감소시키는데효과적이고안전한방법으로생각된다. 론 CONFLICT OF INTEREST No potential conflict of interest relevant to this article was reported. REFERENCES 1. Practice Guidelines for blood component therapy: A report by the American Society of Anesthesiologists Task Force on Blood Component Therapy. Anesthesiology, 84; 732-747: 1996. 2. Alter H: Discovery of non-a, non-b hepatitis and identification of its etiology. Am J Med, 107(6B); 16S-20S: 1999. 3. Bae DK, Nam GU, Lee HK, Kim YH: Reinfusion of shed blood through the ortho-evac after total knee replacement. J Korean Knee Soc, 6; 88-93: 1994. 4. Bae DK, Park BY, Kim YH, Kwon OS: Autotransfusion of the autologous shed blood after total knee replacement. J Korean Orthop Assoc, 30; 651-657: 1995. 5. Bierbaum BE, Callaghan JJ, Galante JO, Rubash HE, Tooms RE, Welch RB: An analysis of blood management in patients having a total hip or knee arthroplasty. J Bone Joint Surg Am, 81; 2-10: 1999.
임수재외 : 자가수혈장치를이용한양측슬관절치환술에서동종수혈량의비교 31 6. Bottner F, Pavone V, Johnson T, Heitkemper S, Sculco TP: Blood management after bilateral total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res, (410); 254-261: 2003. 7. Bould M, Freeman BJ, Pullyblank A, Newman JH: Blood loss in sequential bilateral total knee arthroplasty. J Arthroplasty, 13; 77-79: 1998. 8. Clements DH, Sculco TP, Burke SW, Mayer K, Levine DB: Salvage and reinfusion of postoperative sanguineous wound drainage. A preliminary report. J Bone Joint Surg Am, 74; 646-651: 1992. 9. Curran JW, Lawrence DN, Jaffe H, Kaplan JE, Zyla LD, Chamberland M, Weinstein R, Lui KJ, Schonberger LB, Spira TJ, Alexander WJ, Swinger G, Ammann A, Solomon S, Auerbach D, Mildvan D, Stoneburner R, Jason JM, Haverkos HW, Evatt BL: Acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) associated with transfusions. N Engl J Med, 310; 69-75: 1984. 10. Faris PM, Ritter MA, Keating EM: A system for reinfusion of aspirated whole blood after total hip and knee arthroplasty. Presented at the 56th annual meeting of the American Acedemy Orthopaedic Surgeons, Las Vegas, NV, February, 1989. 11. Groh GI, Buchert PK, Allen WC: A comparison of transfusion requirements after total knee replacements using the Solcotrans autotransfusion device. Presented at the 56th annual meeting of the American Acedemy Orthopaedic Surgeons, New Orleans, LA, February, 1989. 12. Han CD, Lee WY, Jahng JS: Comparison of the postoperative blood salvage systems in total knee arthroplasty. J Korean Knee Soc, 7; 110-116: 1995. 13. Kang YK, Chung IS, Lim SW, Chung YK: Prebanked autologous transfusion in orthopedic surgical procedures. J Korean Orthop Assoc, 26; 256-260: 1991. 14. Mallory TH: Hypotensive anesthesia in total hip replacement. JAMA, 224; 248: 1973. 15. Messmer K: Hemodilution. Surg Clin North Am, 55; 659-678: 1975. 16. Mezrow CK, Bergstein I, Tartter PI: Postoperative infections following autologous and homologous blood transfusions. Transfusion, 32; 27-30: 1992. 17. Pavone V, Johnson T, Saulog PS, Sculco TP, Bottner F: Perioperative morbidity in bilateral one-stage total knee replacements. Clin Orthop Relat Res, (421); 155-161: 2004. 18.Peterman TA, Jaffe HW, Feorino PM, Getchell JP, Warfield DT, Haverkos HW, Stoneburner RL, Curran JW: Transfusion-associated acquired immunodeficiency syndrome in the United States. JAMA, 254; 2913-2917: 1985. 19. Song EK, Kim JU: Retrieval and autotransfusion of whole blood after total knee arthroplasty. J Korean Knee Soc, 8; 156-161: 1996. 20. Spence RK: Surgical red blood cell transfusion practice policies. Blood Management Practice Guidelines Conference. Am J Surg, 170(6A Suppl); 3S-15S: 1995.
32 대한슬관절학회지 : 제 23 권제 1 호 2011 Volume 23, Number 1, March 2011 연속적으로시행한양측슬관절전치환술에서의자가수혈장치는술후동종수혈량을감소시킨다 순천향대학교부천병원정형외과 임수재ㆍ이상혁ㆍ장문석ㆍ송현석ㆍ윤준희 목적 : 양측슬관절전치환술에서자가수혈장치를사용한경우수술후출혈량과동종수혈요구량을얼마나감소시킬수있는지에대해조사하였다. 대상및방법 : 2006 년 1 월부터 2010 년 5 월까지본원에서양측슬관절전치환술을연속적으로 (sequential) 시행받은 95 명의환자들중자가수혈장치를사용하지않은 50 명의환자들 ( 제 1 군 ) 과자가수혈장치를사용한 45 명의환자들 ( 제 2 군 ) 에서출혈량및동종수혈량을후향적으로비교분석하였다. 1 군에서는수술후혈색소수치를기준으로하여동종수혈을시행하였으며, 2 군에서는수술후자가수혈장치에모인혈액을재주입한후혈색소수치를기준으로하여, 다시동종수혈을시행하였다. 환자의의무기록을조사하여총실혈량, 총수혈량등을확인하였으며이러한인자들과환자의동종수혈량과의상관관계를통계학적으로비교분석하였다. 결과 : 총실혈량과수혈량은양군에서거의차이를보이지않았다. 평균동종수혈량은 1 군에서 1,270.0 ml, 2 군에서 564.4 ml 고, 이는 2 군에서통계적으로유의하게감소하였다 (p<0.05). 결론 : 연속적인양측성슬관절전치환술에서자가수혈장치를이용한경우동종수혈량의필요성과양을줄일수있었다. 색인단어 : 슬관절, 양측슬관절전치환술, 자가수혈장치, 동종수혈