Fig. 1. Superficial hemtoma from a branch of the anterior jugular vein. Even if the hematoma enlarges significantly, the swelling typically occurs towards the skin rather than the airway. Additionally, as the hemoglobin from the hematoma diffuses towards the skin surface, it causes severe ecchymosis. Despite the neck swelling, there were no symptoms of respiratory distress.

3) 심부 혈종 혹은 심부 및 표재성 동반 혈종의 임상양상 – 동맥성 출혈

반면에 심부 혈종은 상갑상동맥의 전지, 측지, 후지와 하갑상동맥의 상지, 하지 그리고 맨아래갑상동맥(thyroid ima artery) 등 상당히 굵은 동맥혈관으로부터의 출혈에 기인한다. 이들 혈관이 수술 후 열리게 되면 짧은 시간에 대량 출혈로 이어지고 팽창성 혈종이 형성된다. 띠근육이 아래쪽까지 여유 없이 단단하게 봉합되어 있다면 띠근육 아래의 동맥 출혈이 피부 쪽으로 나오지 못해 기관 주변 부위와 심경부공간(deep neck space)으로 밀고 들어가게 된다. 이때부터 이 좁은 공간에 동맥으로부터의 팽창하는 혈종이 압박을 가하기 시작하는데, 이 압박이 진행되면 후두의 피열연골, 가성대, 후두개 등과 후두의 상부에 위치하는 인두가 정맥과 림프의 배액 장애로 인해 급격히 극심한 부종과 상기도 폐쇄를 일으키게 된다.^5,6) 이 압박이 임계에 도달하면 순식간에 상기도 전체가 폐쇄되면서 환자는 청색증이 나타나고 질식 상태에 이르며, 이러한 상황에 도달하기 전에 적절한 기도확보 조치가 이루어지지 않으면 생명을 잃게 된다.

이 심부 혈종이 띠근육 아래에만 있을 경우에는 피부에 반상출혈이 나타날 시간적 여유 없이 기도 압박이 이루어질 수 있기 때문에 경부 종창이 있을 경우 정확한 판단이 요구된다. 띠근육 봉합에 여유 있게 틈이 있으면 그 사이로 혈종이 밀려 나오면서 천층에서 피가 고여 표재성 혈종을 동반할 수 있다. 심부 혈종의 긴박한 상황에서도 만약에 후두내시경을 볼 수 있다면, 심한 인후두 부종과 좁아진 성대 사이의 간격 그리고 인후두 점막의 반상출혈 소견을 볼 수 있을 것이다(Fig. 2). 이처럼 갑상선절제술 후 출혈의 임상 양상, 즉 표재성 출혈과 심부 혈종을 잘 이해하는 것은 이 치명적인 합병증을 관리하는 데 유용한 외과적 팁을 제공할 수 있을 것이다.

Fig. 2. Laryngoscopic findings in a deep hematoma patient 7 days post-hemorrhage. The findings reveal persistent purple discoloration and edema of the posterior pharyngeal wall, arytenoids, false cords, epiglottis, and vocal cords.

갑상선절제술 후 출혈에 대한 초기 대응

한밤중에 병원으로부터 낮에 수술한 환자의 출혈 보고를 받으면 환자의 임상 징후를 잘 파악하여 적절한 지시를 미리 해두는 것이 재앙을 피하는 데 중요하다. 병원으로 이동하면서 동맥성인지 정맥성인지를 구분하여 대응책을 마련해 두는 것이 좋다. 일반적으로 정맥 출혈은 생명을 위협할 가능성이 낮지만, 동맥의 경우는 시간을 다투는 상황이 대부분이기 때문에 저자는 이 두 경우를 구분하는 것이 초기 대응에 매우 중요하다고 생각한다. 경부 종창, 압박감 및 조임, 기침, 삼키기 어려움, 음성 변화, 불안, 호흡곤란, 천명, 빈맥, 저혈압 여부 등을 잘 평가해야 한다. 이런 가운데에서도 저자가 가장 중요하다고 생각하는 평가 방법 중의 하나는 초음파검사이다. 시간적 여유가 조금 있다면, 그리고 외래 혹은 병실에 초음파장비가 있다면, 당직의에게 신속하게 검사를 하게 하여 혈종이 띠근육보다 천층인지 심부인지 혹은 양쪽에 모두 있는지를 알아보는 것이 중요하다(Fig. 3). 만약, 초음파상에서 표재성 혈종으로 판단되고, 외래 후두내시경에서 인후두 부종이 없고, 호흡곤란도 없다면 시간적 여유가 있다고 생각한다.

Fig. 3. Superficial Hematoma above the strap muscle. The hematoma is situated between the skin flap and the strap muscle. This condition can lead to skin ecchymosis but rarely causes dyspnea, as there is minimal compression of the laryngopharynx or trachea.

그러나, 심부 혈종이 보이고 호흡곤란이 있으면 기도 폐쇄가 임박했다고 판단하고 신속한 조치를 해야 한다. 먼저 피부 봉합을 제거하여 표재성 혈종을 제거한다. 다음으로 띠근육의 봉합을 풀어서 심부 혈종을 제거한다. 이렇게 함으로써 어느 정도 기도 폐쇄를 완화시킬 수 있는데, 이러한 절차는 환자를 수술실로 옮길 시간이 없기 때문에 병실 침대에서 시행한다. 어느 정도 개선되면 수술실로 이동하여 출혈 부위를 찾아 지혈을 한다. 이동할 때도 출혈이 계속될 수 있기 때문에 적절한 압력으로 눌러 추가 출혈이 일어나지 않게 유지하면서 수술실로 가는 것 또한 중요한 고려 사항이다. 경우에 따라서는 병상에서 긴급하게 기관 내 삽관 시도가 이루어지기도 하는데 이때는 상기도 폐쇄에 의해 기도가 잘 보이지 않아 삽관이 기도가 아닌 식도에 들어가는 등의 많은 어려움이 있음을 명심해야 한다. 여러 번의 삽관 시도는 인후두 부종과 저산소증을 더 악화시킬 수 있음도 고려해야 한다.⁵⁾

출혈의 원인과 예방

출혈의 원인으로는 혈관의 결찰이 풀리거나, 에너지 디바이스(energy device)에 의한 불완전한 봉합(sealing) 혹은 정맥의 경우 전기 소작된 혈관의 재개방, 회복 중 기침이나 구토, 발살바 동작, 혈압 상승 등이 원인이 될 수 있다.⁷⁾ 갑상선절제술 후 출혈을 최소화하기 위해 저자는 2009년에 갑상선절제술 후 출혈 양상을 분석한 이후로 상, 하부갑상선 동맥의 분지를 철저하게 에너지 디바이스와 봉합사를 이용하여 이중 결찰을 하여 왔다. 그 결과 2010년부터 2020년까지 시행되었던 3748례의 갑상선절제술 중 1례(0.03%)에서 동맥출혈이 발생하였다. 즉, 0.5%의 동맥 출혈 빈도를 0.03%로 의미 있게 줄일 수 있었다(unpublished data). 아쉽게도 이 1례는 이중 결찰을 하지 않고 에너지 디바이스만 단독으로 사용되었고, 상갑상동맥의 분지에서 출혈이 발생하였다. 생명을 위협하는 갑상선절제술 후의 동맥 출혈을 예방하기 위해서는 주요 동맥의 분지에 대한 보다 철저하고 섬세한 지혈에 최선을 다해야 할 것이다.

부갑상선기능저하증의 예방

1) 갑상선 수술시 부갑상선 보존 방법 개발의 필요성

갑상선 수술 후 저칼슘혈증의 발생률은 일시적인 경우와 영구적인 경우 각각 약 15-38%, 0-7%이다.^8,9) 수술 후 부갑상선기능저하증은 입술 주위의 감각이 저하되거나 손가락, 발가락이 저리는 증상, 불안감 등 가벼운 증상에서부터 심한 경우에는 경련, 후두 경련, 심부전, 심정지 그리고 혼동, 환각 등 정신학적인 이상 증상까지 발생할 수 있다. 또, Almquist 등¹⁰⁾에 의하면 갑상선전절제술 후 영구적인 부갑상선기능저하증이 발생하면 그렇지 않은 경우에 비해 사망률은 약 2배로 증가할 수 있다고 한다. 이처럼 Theodor Kocher (1841-1917)가 갑상선 수술 방법을 체계화한 지 이미 100년 이상이 훨씬 지난 현재까지도 부갑상선의 보존은 여전히 어려운 문제로 남아왔었다. 그 이유는 정상 부갑상선이 크기가 매우 작고 주변 지방 조직이나 림프절과 색상 및 모양이 비슷하므로 아무리 조심스럽게 수술을 해도 초심자의 경우 부주의하게 부갑상선을 절제할 위험이 항상 존재하기 때문이다. 그뿐만 아니라, 숙련된 외과의가 갑상선절제술 시 본인은 부갑상선을 잘 보존하였다고 생각하고 수술을 마친 경우라 하더라도, 실제 수술 후 검체 조직검사에서는 22%까지 부주의하게 제거되고 있다.¹¹⁾ 이것은 부갑상선을 보존하기 위해 갑상선의 피막을 따라 최대한 부갑상선으로의 혈류를 보존할 목적으로 시행되는 피막박리술(capsular dissection)과 외과의의 시각적 판단만으로는 부갑상선 기능의 보존이 충분하지 않다는 것을 의미한다. 많은 연구자들이 이러한 어려움을 극복할 수 있는 해결책을 연구하던 중, near infrared autofluorescence (NIRAF, 근적외선 자가형광)를 이용하면 부갑상선을 확인할 수 있다는 가능성이 2011년부터 보고되기 시작하였다.¹²⁾

2) Near Infrared Autofluorescence (NIRAF, 근적외선 자가형광)란 무엇인가?

NIRAF를 이해하기 위해서는 자가형광(autofluorescence; AF)에 대한 약간의 광학적인 지식이 필요하다. 일반적으로 인체 내의 어떤 생물학적 형광단(biological fluorophore)이 외부로부터 빛을 받으면 바닥 상태에 있던 전자가 들뜬 상태가 되어 에너지 준위가 올라가게 되고 이어서 극히 짧은 순간에 이 전자가 다시 고유의 에너지 상태로 돌아간다. 이때 에너지를 발산하면서 자극을 받은 빛보다 약간 더 긴 파장의 빛을 발산(emission)하는데 이 빛을 자가형광이라고 한다. 즉, 부갑상선에 근적외선의 범위에 있는 785 nm의 NIR 빛을 비추어 주었을 때 이 빛을 받은 부갑상선은 785 nm보다 긴 파장인 822 nm의 자가형광을 내게 되는데 이 빛을 NIRAF라고 한다.

3) 부갑상선 NIRAF의 발견

NIRAF의 발견은 2007년 미국 Vanderbilt 대학병원 외과 전공의 1년차 Lisa White가 전공의로서 처음으로 참여하였던 갑상선 수술에서 부갑상선을 찾는 것이 어렵다는 것을 알게 되었는데, 이것은 모두가 잘 알고 있는 사실이지만, Lisa White는 이를 그냥 지나치지 않고 부갑상선을 보다 더 잘 찾을 수 있는 방법을 알아보고자 이 대학교의 Biomedical Engineering 교수였던 Anita Mahadevan-Jansen 교수를 찾아가서 의논 끝에 광학적인 연구에 착수하게 되었다. 많은 실험에서 실패를 거듭하였지만, 마침내 Raman spectroscopy를 통해 부갑상선이 경부의 주변 장기에 비해 상대적으로 강한 형광이 있음을 발견하게 되었다. 이후 연구를 통해, 785 nm의 근적외선(near infrared) 빛을 경부에 비추면, 822 nm에서 부갑상선에서는 아주 강한 형광을 보인 반면 갑상선에서는 약한 자가 형광, 지방, 근육, 기관 등의 장기에서는 자가 형광이 관찰되지 않음을 알게 되었고 이것을 2011년도에 발표하였다.¹²⁾ 부갑상선과 주변 조직과의 자가형광 강도를 비교하면 부갑상선은 주변 조직보다 2-11배 더 밝게 나타났다.^12,13) 이것은 근적외선으로 잘 활용하면 부갑상선을 다른 장기들과 감별할 수 있다는 대단히 중요한 결과이고, 이후 현재까지 부갑상선 NIRAF와 관련된 모든 연구는 이 결과를 토대로 한 것이다.

4) NIRAF를 이용한 부갑상선의 식별

현재 외부 조영제를 사용하지 않고 부갑상선을 식별하는 NIRAF technique은 2가지 형태가 있는데, 그중에 하나는 imaging이고 다른 하나는 NIRAF spectroscopic fiber probe이다. 이 중 상용화된 NIRAF imaging 장비는 Fluobeam-800^Ⓡ, Fluobeam LX^Ⓡ, PDE Neo II^Ⓡ 등이고, probe system으로 상용화된 것은 PTeye^Ⓡ이다. 2021년에 우리나라에서도 ‘근적외선 자가형광 부갑상선 탐색술’이 신의료기술로 인정이 되어 앞으로 부갑상선의 자가형광을 통한 부갑상선의 위치 확인법이 점차 활성화될 전망이다. 저자는 2015년부터 near infrared autofluorescence imager, 즉 NIRAF imager를 개발해 왔고, 마침내 2022년에 ParaNavi^Ⓡ라는 이름으로 식약처로부터 제품 승인을 받아 상용화에 성공하였다. NIRAF imaging은 90-100% 민감도와 특이도, 그리고 90-100%의 정확도로 부갑상선을 식별할 수 있는 것으로 보고되고 있다.^13-15) 그러나 이들 대부분의 초기 연구는 수술 중 갑상선 외과의가 노출시킨 구조물이 정말 부갑상선인지를 얼마나 잘 인식할 수 있는지를 평가하는 것이 주된 내용이었다.

5) NIRAF Imaging을 이용한 부갑상선의 Mapping

앞서 기술한 바와 같이 갑상선 수술 중에 노출되는 구조물이 지방인지 림프절인지 갑상선조직인지 혹은 부갑상선인지 애매한 경우에 NIRAF를 사용하면 이들 구조물을 구분하는 데 도움이 된다. 하지만, NIRAF imaging을 이용한 부갑상선의 imaging이 외과의에게 정말 더 큰 도움을 주기 위해서는 지방이나 결체조직에 의해 덮여 아직 외과의의 눈으로는 발견할 수 없는 부갑상선을 imaging으로 조기에 발견할 수 있어야 할 것이다. 저자는 overlying tissue에 의해 육안으로 보이지 않는 부갑상선을 NIRAF imaging으로 찾는 과정을 ‘parathyroid gland mapping’이라고 명명하고 그 가능성을 연구하였다. 그 결과 저자들은 Figs. 4, 5에 기술되어 있는 것처럼 눈으로 보이지 않는 70개의 부갑상선 중에서 64개(92%)에서 mapping으로 조기에 국소화(localization)하는 것이 가능함을 보고하였다.^16,17) 이러한 결과는 Fluobeam-800^Ⓡ의 mapping rate인 46%보다 2배 높은 좋은 결과였다.¹⁸⁾ 그 이유는 사용하는 근적외선 카메라의 감도가 더 높기 때문으로 추정된다. 이처럼 지방이나 결체조직에 덮여 있는 부갑상선의 위치를 눈보다 먼저 미리 예측할 수 있는 이유는 NIR light가 가시광선보다 수 mm 더 깊게 조직을 투과할 수 있기 때문이다. 저자는 최근에 NIRAF imager로 최대 3 mm 두께의 아래에 존재하는 부갑상선을 찾아낼 수 있음을 보고하였다.¹⁹⁾ 일상의 갑상선 수술에서 지방보다 3 mm 아래에 존재하는 부갑상선 위치를 미리 파악할 수 있다면, 부갑상선의 불필요한 조작이나 우발적 혈관 손상의 최소화가 가능하고 또 의도치 않은 부갑상선절제를 피할 수 있을 것이다.

Fig. 4. Near infrared autofluorescence from parathyroid. The strong intensity of parathyroid autofluorescence enable the surgeon discriminate the parathyroid gland from the thyroid fat, muscle, and trachea.

Fig. 5. Parathyroid gland mapping with NIRAF imaging. (A) Left thyroid lobe is mobilized but inferior PG is not yet exposed. At this stage, the NIR light is illuminated on the area where the PG is expected to be located. (B) Early localization (mapping) of the PG still veiled by the fatty connective tissue is possible with the NIRAF imaging. (C) Inferior PG is definitely identified by dissecting the connective tissue based on the image. (D) After exposure, the autofluorescence intensity of the PG becomes slightly stronger.¹⁷⁾ PG: parathryoid gland

6) NIRAF의 사용 효과

단일 기관 및 다기관 무작위 임상 시험에서 NIRAF imaging 시스템은 수술 후 초기 저칼슘혈증의 비율을 감소시키는 것으로 나타났다. 최근 가장 큰 무작위 임상시험 연구(n=241)에서 수술 후 일시적인 저칼슘혈증의 빈도는 NIRAF에서 9.1%, 대조군에서 21.7%로 NIRAF 사용군에서 저칼슘혈증을 예방하는 데 효과가 있었다.²⁰⁾ 최근 저자는 수술 후 부갑상선기능저하증의 가장 흔한 위험 인자인 중심경부절제술을 갑상선전절제술과 함께한 환자를 대상으로 NIRAF imaging을 사용한 261명과 맨눈으로 수술한 대조군 281명을 비교하였다. 수술 후 혈청 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone; PTH) 검사는 수술 마친 당일과 술후 1일, 1개월, 3개월, 6개월에 시행하였고, 이 검사 중에서 한 번이라도 15 pg/mL 미만으로 나오면, 생화학적 부갑상선기능저하증(biochemical hypoparathyroidism)으로 정의하였다. 그 결과를 보았더니, 대조군에서 부갑상선기능저하증의 빈도는 입원 중 47%로 상당히 높게 나왔고, 수술 후 1개월에 19%, 3개월에 5.7%였고, NIRAF군에서는 입원 중 33%, 수술 후 1개월에 8.8%, 3개월에 5%로 줄어들어 NIRAF군에서 대조군에 비해 입원 중과 수술 후 1개월째에 통계적으로 유의하게 낮게 나왔다. 그리고, 수술 후 6개월째에는 비록 심한 증상은 없었지만, 생화학적 부갑상선기능저하증이 각각 4.2%와 4.6%로 차이가 없었다. 저자는 이러한 결과를 토대로, NIRAF imaging은 갑상선전절제술과 중심경부절제술을 받는 환자에서 일시적 부갑상선기능저하증을 줄여줄 수 있다고 보고하였다.²¹⁾ 이상의 내용을 포함한 부갑상선의 NIRAF에 대한 기존 대표적 연구들을 도표로 정리하였다(Table 1).^{12,13,15,16,19,22,23)}

7) 부갑상선의 혈관해부학에 대한 이해를 바탕으로 한 피막박리술과 NIRAF, Indocyanin Green 활용

상기 연구에서 저자는 비록 모든 환자들이 부갑상선기능저하증의 고위험 요소인 중심경부절제술을 받은 점을 감안하더라도, 맨눈과 NIRAF imager를 사용한 모든 환자에서 기능 저하 빈도가 저자의 예상보다는 높게 나왔다고 생각하였다. 즉, 단순히 남긴 부갑상선의 숫자가 많다는 것보다는 혈류 공급을 잘 받고 있는 부갑상선의 숫자가 기능 보존에 더 중요하다는 것을 의미하는 것이다. 여러 연구에서 혈관화가 잘된 부갑상선(well vascularized parathyroid gland)이 1개만 남아도 부갑상선기능저하에 빠지지 않는다고 보고되고 있다. 최근에는 자가형광으로 부갑상선을 식별하는 것 이외에도 indocyanine green (ICG)을 사용하여 수술 중에 부갑상선의 혈관조영술(intraoperative mapping angiography)을 시행하여 부갑상선 동맥의 주행을 예측하고 이를 토대로 혈관을 보존하는 수술이 행해지고 있다.²⁴⁾ 또, 남겨진 부갑상선을 ICG 주사로 관류상태(perfusion status)를 평가하여 부갑상선의 생존 가능성을 예측하고 자가이식 여부를 판단하는 데 활용하기도 한다. 저자는 NIRAF imager를 이용한 수술을 적지 않은 경험을 통해, NIRAF나 ICG가 부갑상선 보존에 큰 도움이 되는 것은 사실이지만, 기본적으로는 부갑상선동맥과 정맥에 대한 철저한 해부학적 지식을 가지고 박리를 해야만 최대한의 시너지 효과를 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다.