기관절개술(tracheostomy)은 비교적 안전하게 시행되는 시술로, 장기간 기계 환기를 통한 호흡 보조가 필요하거나 상기도 폐쇄가 있는 환자에서 시행된다[1]. 기계 환기(mechanical ventilator)를 이용한 치료가 증가하면서 기관절개술의 빈도 역시 증가하였으며, 미국 데이터에 따르면 1996년에서 2007년까지 10년 사이에 기관절개술의 건수가 64000건에서 100000건으로 상승하였다[2].

기관절개술 중 국내에서 전통적으로 시행되던 수술적 기관절개술은 주로 이비인후과 전공의에 의해 시행되며, 응급의학과 전공의에 의해 시행하는 경우도 있다[3-5]. 기관절개술은 중환자실의 침상에서 바로 이루어지기도 하나 수술장에서 시행되기도 한다[6]. 대한기관식도과학회의 가이드라인에 따르면 기관절개술의 시행 장소에 대해서는 그 판단을 유보하고 있는데[7], 주요한 이유 중 하나는 수술장에서 전신마취 하에 시행하기 위해서는 환자들이 전신마취가 가능한 상태이어야 하나 대부분의 기관절개술이 다양한 기저질환을 가지고 있을 수 있으며, 전신마취를 위한 수술장으로 이동의 번거로움이 있다는 점이다. 기존 연구들의 보고에 따르면 시술이 가지고 있는 발생가능한 합병증과 관련하여, 수술장과 중환자실이라는 장소에 따른 시술의 합병증은 크게 다르지 않은데[8,9], COVID-19와 같은 신종 유행성 호흡기계 감염병의 등장은 수술장이 아닌 중환자실의 침상에서 기관절개술을 바로 시행해야 하는 필요성을 높였다[1].

본 의료기관은 이비인후과 수련병원이 아닌 특성으로 인해, 모든 기관절개술을 이비인후과 두경부외과 전문의가 직접 수술적으로 시행하고 있으며, 사전 평가 후 시술 부위의 해부학적인 문제나 대량 출혈의 가능성이 사전에 예상되지 않는 대부분의 일반적인 기관절개술은 중환자실의 침상에서 이루어지고 있다. 또한 중환자실에는 중환자실 환자만 전담하는 전문의 2인이 상주하여 모든 중환자실 환자들에 대한 의학적 결정을 진행하고 있다. 이는 모든 기관절개술의 시술 전 준비 및 시술 후 관리에 있어서 일관된 판단과 치료 방침이 적용된다는 특성을 갖고 있어, 시술 전 후의 합병증 평가가 비교적 용이하다는 특성을 가진다. 이에 연구자들은 COVID-19 환자의 기관절개술 사례를 포함하여 COVID-19 시기에 이루어진 본 의료기관의 기관절개술의 합병증 발생을 분석하여, 기존의 문헌과 합병증 발생률 비교를 통해 그 안정성을 확인해보고자 하였다.

기관절개술은 대다수의 국내 수련병원에서 전공의가 시행하고 있는 비교적 난이도가 낮은 술기이나, 주의를 기울이지 않는다면 시술과 연관된 심각한 합병증을 초래할 수도 있다[4]. 기관절개술을 시행하기 위해 파악해야하는 구조물로는 띠근육, 뼈 구조물로는 복장뼈 및 복장뼈 몸통(sterum and manubrium)이 있으며, 혈관 구조물로는 갑상선 협부에 위치하는 혈관과 기관지동맥, 하갑상선동맥, 무명동맥, 쇄골하동맥 등의 분지들이 있다[10]. 또한 기관지 주변에 자리잡고 있는 갑상선, 식도, 반회후두신경 등이 있어, 이러한 해부학적인 요소로 인한 합병증이 다양하게 나타날 수 있다.

주로 보고되고 있는 기관절개술과 관련된 합병증은 응급 및 비응급 합병증으로 분류할 수 있으며, 응급 상황으로는 기관무명동맥루 등에 의한 대량 출혈, 튜브 이탈, 튜브 폐색 등, 바로 해결하지 않을 경우 환자가 사망에 이를 수 있는 합병증이 있으며, 비응급 합병증으로는 감염, 경미한 출혈, 기관식도루 등이 있다[11,12]. 또한 관련 합병증들은 수술 후 기간에 따른 분류가 필요한데, 그 이유는 기관 절개부위의 성숙도(maturation)에 따라 발생가능한 합병증이 다르기 때문이다. 기관절개공 부위의 완전한 회복 및 성숙에는 약 1주일 정도가 소요되며, 이 기간 이전에는 튜브의 이탈 및 이로 인한 갑작스런 기관공의 폐색이 발생하는 위험도가 높아진다[11]. 기관절개술 시행 후 장기간 튜브를 거치할 경우에 발생할 수 있는 합병증은 수술 부위 육아종 및 이로 인한 기관지 협착, 기관 연화증 등이 있으나[13], 해당 합병증은 조기 발관이 어려운 환자들에서 발생하며 기관절개술 시술 자체의 합병증이라고 보기 어려워 이 연구에서는 포함하지 않았다.

과거 기관절개술은 높은 합병증 발생률과 치명률이 있는 시술로 간주되었다[14]. 호흡기계를 다루는 시술이라는 점에서, 이러한 인식은 해당 시술을 수술장에서 진행하는 것이 당연하게 여겨졌으나, Perfeito 등[9]이 2007년에 보고한 외국의 기관절개술에 대한 시술 장소에 따른 합병증 분석에 따르면, 장소가 중환자실이나 수술장인 것과 관련없이 출혈에 대한 합병증은 2%-4%로 보고하였으며, 기흉은 약 1%, 튜브의 이탈은 1%-2%로 보고하였으며, 이를 통해 수술실로의 이동 자체가 가져오는 카테터나 드레인의 위치변경, 혈압 변동에 민감하게 반응하여 생명에 위험을 주거나, 합병증을 만들어낼 수 있는 환자들이 많으며, 수술장에서 시행하는 시술에 비해 합병증의 빈도가 유의한 차이가 없다는 점에서 중환자실에서 시행하는 기관절개술이 충분히 효과적임을 보고하였다.

중환자실에서 시행한 기관절개술의 합병증에 대한 국내 연구를 살펴보면, Cho 등[5]의 2002년도의 보고에 따르면 전공의가 시행한 기관절개술 35예의 합병증은 총 18.3%였으며, 감염, 출혈, 폐기종의 순으로 각각 5.8%, 4.7%, 3.7%였다. Park 등[3]은 2010년에 응급의학과 전공의 및 이비인후과 전공의가 시행한 기관절개술 총 146예의 합병증을 보고하였는데, 두 집단간 유의한 차이는 없었으며, 전체적으로 15.1%의 합병증이 발생하였고, 출혈이 12.3%로 가장 높은 빈도를 차지하였고, 튜브 폐색과 기흉, 사망의 케이스가 1건씩(각 0.7%)있었음을 보고하였다. 반면, 본 기관에서 시행한 분석 결과, 수술적 기관절개술과 직접적인 연관성이 있다고 판단되는 시술 후 일주일 이내의 합병증은 총 3예로 3.0%였으며, 이 중 2예(2.0%)는 전기소작술이 필요했던 경미한 출혈과 시술 종료 시점에 발생한 심실세동 1예(1.0%)였다. 다만, 이러한 많지 않은 국내 사례들 간의 비교를 통해 단순히 전문의가 시행한 기관절개술이 전공의가 시행한 경우보다 안전하다는 결론을 내기에는 제한점이 있는데, 이는 각 의료기관별 기관절개술을 시행받는 환자의 기저질환이나 시술의 난이도가 다를 수 있다는 점, 그리고 합병증이 발생할 수 있는 해부학적 위험요소를 이미 가지고 있는 환자일 수 있다는 점이 있겠다. 또한 경미한 출혈, 튜브 폐색이나 감염과 같은 합병증은 그 평가 기준을 어떻게 정의하느냐에 따라 사례에 포함이 되거나 되지 않을 수 있어, 단순히 합병증 발생률에 따른 비교를 하는 것은 의미가 크지 않을 수 있겠다. 다만 튜브 이탈, 기흉, 대혈관 손상과 같이 시술 전 후 발생시 환자의 생명에 위험을 줄 수 있으며, 어느정도 사전에 그 발생을 예방할 수 있는 합병증의 경우가 이 연구의 사례에서는 한 건도 없다는 점과 또한, 비록 적은 숫자였지만 보호구를 착용하고 시행하는 COVID-19 환자에서 합병증이 관찰되지 않았다는 점에서, 중환자실에서 시행하는 기관절개술은 시술자의 숙련도에 따라 충분히 그 안전성을 담보할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 기관절개술을 전공의가 시행하는 의료기관에서는 시술 전 환자의 해부학적 상태 파악 및 발생 가능한 합병증을 줄이기 위한 지도전문의의 지도와 감독이 무엇보다 중요하다고 할 수 있겠다.

중환자실에서 시행하는 기관절개술의 합병증을 줄이기 위한 방법으로서, 경피적 확장 기관절개술(percutaneous dilational tracheostomy, PDT)이 활용되고 있다[6]. 경피적 확장 기관절개술은 중환자실이 아닌 일반병실에서도 시행되는 경우도 있는데[15], 해외에서 시행된 설문조사에 따르면 경피적 확장 기관절개술이 갖고있는 시술 장소 선택의 유연함과 안정성으로, 이를 시행하는 시술자의 75%는 중환자실에서 시행한다고 보고하였다[16]. 동일 조사에서 수술적 기관절개술은 약 60%가 수술장에서 시행되는데, 이 중 수술장으로 이송이 어려운 심각한 중증 환자의 경우 수술장에서 수술적 기관절개술이 시행되는 비율은 16%로 낮아지는 결과를 보였다[16]. Johnson-Obaseki 등[17]은 메타분석을 통해 두 시술 방식의 합병증이 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않는 점을 확인했지만, 세부적으로 감염의 비율이 낮고 시술 시간은 유의하게 경피적 확장 기관절개술이 유리하다는 결과를 보고하였다. 반면, Massick 등[18]이 경피적 확장 기관절개술과 수술적 기관절개술에 대한 전향적 연구결과, 경피적 확장 기관절개술이 수술 후 합병증에서 유의하게 높다는 결과와 추가적인 의료 비용을 발생시킨다는 점을 확인하였다. 또한 경피적 확장 기관절개술을 시행하기 적합한 적응증의 환자군이 전통적인 수술적 기관절개술에 비해 아직은 제한적이며, 시술 방식의 차이에서 비롯된 기관지 후벽 손상과 같은 수술적 기관절개술과 다른 양상의 합병증이 발생한다는 점도 고려사항이다[19]. 그러나 연구자들의 끊임없는 노력으로 기존에 경피적 확장 기관절개술을 시행하지 못했던 금기증의 영역이 점점 줄어들고, 합병증을 줄이기 위한 해결책이 끊임없이 제시되고 있다는 점에서, 경피적 확장 기관절개술이 수술적 기관절개술에서 발생하던 단점들을 줄여줄 수 있는 상호 보완적인 시술임을 시사한다고 볼 수 있겠다[20].

본 연구의 제한점으로는, 합병증 발생 숫자가 적어 합병증 발생에 영향을 주는 요인을 분석하기 어려웠다는 점과, 수술장에서 시행한 기관절개술의 숫자가 적고 시술 방식이 하나로 통일되어 있어 비교연구를 할 수 없었다는 제한점이 있다. 향후 연구에서는 수술장에서 시행하는 기관절개술의 사례가 늘어나고, 본 기관에 새롭게 도입 예정인 경피적 확장 기관절개술이 도입된다면 이러한 시술 방법과 장소의 특성을 함께 비교하여 각각의 장기적인 효과와 안정성을 확인해야 할 것으로 생각된다.

최근 COVID-19와 같은 신종 호흡기계 감염의 등장은 중환자실 내에서 기관절개술이 지속적으로 시행되어야하는 필요성을 높였다. 전문의가 직접 시행한 중환자실 내 수술적 기관절개술의 합병증의 빈도는 기존에 보고된 연구에 비해 낮은 수준이었으며, 환자의 치료를 연기하거나 생명에 위해가 가해지는 합병증은 한 건도 발생하지 않았다. 이러한 결과로부터 이비인후과 수련병원에서는 전공의가 집도를 함에 있어 충분한 수련의 기회를 제공하고, 전문의의 자세한 지도 감독하에 수술 및 수술 전후 관리와 연관된 합병증 발생을 최소화하기 위해 노력해야 한다는 점을 확인할 수 있겠다.