[정형외과] Surgical Treatment of Diabetic Foot

이 호 승

 

울산의대 서울아산병원 정형외과

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

서 론

 

 

당뇨 환자가 증가 함에 따라 당뇨에 의한 발 합병증 또한 꾸준하게 늘고 있다. 당뇨발(Diabetic foot; DM foot)이란 당뇨병에 의해 발생하는 다양한 병적 상태를 모두 포함하는 광범위한 의미의 진단이다. 미국당뇨협회의 보고에 의하면, 당뇨 환자의 20%가 발의 문제로 입원을 하게되고, 당뇨병성 족부 궤양이 발생하는 경우는 약 15%정도라고 한다. 비 외상성 다리 절단의 약 50% 내지 70%가 그 원인이 당뇨로 인한 발 문제였다고 한다. 당뇨 발 치료 목표는 궤양을 예방하고, 일단 궤양이 발생하면 조기에 치료함으로써 감염과 괴사를 예방하며, 감염과 괴사가 발생한 경우에도 가능하면 절단하지 않거나 또는 절단을 최소화하여, 기능이 좋은 발이 되도록 치료하는 것이다.

이 글에서는 당뇨발의 외과적 치료(surgical treatment)에 대하여 알아보고자 한다.

 

본 론 

 

당뇨발의 발생은 오랜 기간 고혈당증에 이환되면서 당뇨병성 말초신경병증(diabetic neuropathy)과 말초 혈관의 기능장애 또는 폐색이 발생하고 이로 인하여 당뇨병성 족부 궤양(diabetic foot ulcer)이 발생하는 것이 문제의 시작이라 하겠다. 일단 발생한 족부 궤양은 당뇨 병성 족부 감염(diabetic foot infection)으로 진행하고 치유되지 않는 감염증으로 인하여 절단술이 필요하게 되는 것이다. 따라서 당뇨발의 문제의 시작인 족부 궤양의 발생을 예방하거나 기왕에 발생한 궤양이 절단으로까지 진행하지 않도록 조기의 처치를 하는 것이 당뇨발의 치료 목적이라 하겠다.

 

1. 족부 궤양의 발생 원인 및 예방 

 

먼저 당뇨병성 족부 궤양의 예방 측면에서 보면 기본적으로 철저한 혈당 조절은 필수적이지만 궤양이 발생하는 이유를 인지하고 있어야 할 것이다. 발에서의 족부 궤양이나 굳은살은 그 부위에 가해지는 압력이 과하다는(over pressure) 반증이다. 발은 손과 달리 체중을 지탱하며 보행하는 것이 고유의 기능이기 때문에 걸으면서 끊임없이 압력을 받게 된다. 이러한 압력이 보행 중 어느 부위에 집중되면 연부조직이 지속적인 압력을 받게 되고, 작은 압력이라도 장기간에 걸쳐 반복적으로 받게 되면 미세한 손상이 누적되어 굳은살이나 티눈 등의 형태로 나타난다.

 

이때 정상 감각을 갖고 있는 사람이라면 통증을 느끼기 때문에 이 부위를 보호하기 위하여 체중이 실리지 않도록 보행을 변형시킴으로써 더 이상의 외상을 방지할 수 있지만, 감각이 없어 통증을 느끼지 못하면 그 부위를 보호하지 못하고 같은 외상을 계속 반복하여 받음으로써 결국은 궤양에까지 이르게 된다. 예를 들면 엄지 발가락 바닥에 이러한 변화가 있어서 아프게 되면 정상 감각이 있는 경우 엄지 발가락이 땅에 덜 닿도록 걸을 것이고, 신발에 의하여 반복적으로 마찰을 받아 아파지거나 피부가 상처를 받게 되면 이러한 자극이 되는 신발을 신지 않는 조치를 취하게 된다. 그러나 당뇨발에서 보호감각이 없으면 발에 이상이 발생하더라도 통증을 느끼지 못하기 때문에 압력이 집중되고 외상을 반복적으로 받더라도 회피하려는 조치를 취하지 못하기 때문에 조직에 상처를 받고 결국 궤양이 발생하는 것이다.

 

당뇨병성 말초신경병증때 궤양이 발생하는 기전은 단지 감각저하만의 문제는 아니다. 흔히들 당뇨병성 말초신경병증이라 하면 양말 신는 부위 정도의 감각저하는 잘 인식하고 있지만 자율신경병증(autonomic neuropathy)과 운동 신경병증(Motor neuropathy)에 대한 인식 또한 중요하다. 즉 자율신경 이상으로 인한 피부 온도의 증가나 발한의 이상, 혈관의 수축 또는 건조한 피부가 비늘처럼 벗겨지거나 갈라짐으로써 궤양이 발생하기 쉽고 일단 궤양이 발생하였을 때 감염증으로 진행하기 쉬운 조건이 형성 된다. 또한 운동신경병증으로 인하여 족부 내재근의 기능장애가 발생하고 이로 인한 관절 구축이 발생함으로써 갈퀴 족지와 같은 변형이 온다. 이러한 족지 변형시 중족족지 관절이 과신전되어 근위지골 기저부가 근위부로 이동하면서 중족골두를 족저부 방향으로 밀어내는 효과를 초래하기 때문에 중족골 두 족저부에서 받는 기계적 압력은 더욱 증가하고 자주 닿게 되는 변형의 첨부 즉 망치 족지의 배부와 족지 말단부는 압력을 많이 받게 된다.

 

무지 외반증, 망치 족지등과 같은 족부의 돌출 부위의 압력을 감소 시키기 위하여 신발이나 깔창등을 이용할 수 있지만 필요하면 수술적 변형 교정술을 적극적으로 고려하여야 한다. 또한 당뇨발에서 종아리 근육이나 아킬레스 건의 유연성이 떨어지는 경우가 많은데(heel cord tightness) 이는 마치 극단적인 예를 들면 지속적으로 높은 구두를 신고 있는 것과 유사한 상황임으로 보행시 전족부의 압력이 집중되게 되고 이는 전족부의 궤양을 유발할 수 있음으로 족관절의 배굴이 원할하게 되도록 하여야 한다. heel cord stretching 이 필요하고 이것만으로 안될 때는 과감하게 아킬레스 건 연장술을 시행하여야 한다. 그리고 잊지 말아야 할 것은 당뇨병성 말초신경병증때 감각 저하만 있는 것이 아니라 시리고, 저리거나 심하게 아픈 증상 등의 과감각, 이상감각 등이 나타날 수 있다는 것이다. 환자들은 이러한 불편함을 해결하고자 과도한 열 치료나 침 치료등을 받게 되는데 문제는 감각이 저하 되어 화상을 입거나 감염으로 인한 염증이 발생 하더라도 이러한 열 치료등을 지속함으로써 피부 궤양, 감염 등으로 진전될 수 있다는 것이다.

 

이러한 이상 감각을 치료하기 위하여는 물리 치료 보다는 neuropathic pain을 감소 시키는 적절한 약물치료가 필요하다. 일반인들 사이에 떠도는 비과학적인 민간요법은 효과가 없을 뿐 아니라 오히려 새로운 상처를 유발함으로써 면역기능이 저하되어 있는 당뇨환자에서 치명적인 결과를 초래 할 수 있음으로 검증되지 않은 민간요법에 현혹되지 말도록 환자 교육 또한 필요하다.

 

2. 변연 절제술 및 괴사 조직의 제거

 

상처 치유를 위해서는 변연 절제술이 매우 중요하다. 괴사 조직을 모두 제거하는데, 건강하고 출혈 가능한 조직이 나올 때까지 조기에 적극적으로(early, aggressive) 또는 단계적으로 시행하여야 하며 단순 배농은 적절하지 않다. 기본 원칙은 모든 괴사조직을 제거하여야 하는데, 가피, 굳은살, 배농루를 포함하여 감염된 뼈, 연골, 건, 근막 등을 모두 제거하여야 한다. 이러한 반복적인 변연 절제술을 위하여 마취를 하여야 하는데 당뇨발 환자의 전신상태가 전신마취를 하기에 적당치 않은 경우가 많다. 다행히 족관절 부분마취(ankle block anesthesia)만으로도 족부에서의 대부분의 변연 절제술이나 족지 절단술을 시행할 수 있음으로 전신마취에 대한 부담 없이 반복적인 시술이 가능함으로 자주 적극적인 변연 절제술을 할 수 있다.

 

감염이 된 골조직은 반드시 제거 하여야 하는데, 잘 치유되지 않는 상처는 골수염 유무를 확인하기 위하여 반드시 단순 방사선 검사를 시행하여야 한다. 단순 방사선 검사상 골수염을 의심할 만한 골 융해성(osteolytic) 병변이 관찰된다면 반드시 제거를 하여야 한다. 최근에 당뇨발 환자에서 MRI 등이 많이 이용 되지만 발의 감염증은 만성적이고 diffuse 하게 나타남으로 경제성을 고려 하면 단순 방사선 검사가 오히려 유용하다고 생각한다.

 

수술적 변연 절제술을 대신할 수 있는 구더기를 사용하는 bio-debridement등이 시도 되고 있지만 저자의 생각으로는 수술적 변연 절제술을 자주 해 주는 것이 가장 효과적이라고 생각한다.

 

3. Wound Dressing

 

Biology 가 발달하면서 궤양의 치료 방법도 많은 발전을 이루었다. 과거 베타딘에 발을 담그는 방법은 오히려 육아 조직으로 치유되는 것을 방해하기 때문에 Wet-to-dry dressing 이나 베타딘 용액에 담가서(soaking) 치료하는 것은 피한다. 창상이 마르도록 드레싱하면 창상에 가피가 만들어져서 창상 내에서의 세포 이동성이 떨어져 창상치유가 지연되지만, 습식 드레싱을 하면 단백분해 효소도 흡수해주고 육아조직이 발달되면서 새로운 혈관들이 발달하여 창상 치유를 빠르게 해준다.

 

상처부위의 moisture condition 을 유지 시켜 주기 위한 각종 dressing material 을 적절히 이용하여야 한다. 각종 dressing material 은 상대적으로 가격이 비싼 것들이 많은데 어떤 제품이 상처치유에 도움이 되는 조건을 효과적으로 만들어 주는지 검증된 제품을 사용하도록 하여야 할 것이며 상처의 조건에 맞는 적절한 제품을 선정하는 것이 필요하다. 최근에 소개된 은(silver) 제재 상품들은 세포독성 없이 세균도 억제하는 것으로 보고 되었으나, 충분한 변연 절제술 없이는 그 효과는 의문이다.

 

4. Off loading procedure

 

궤양 발생의 원인이 국소적인 over pressure이기 때문에 발생된 궤양의 치료에 있어서도 pressure를 줄여주고자 하는 off loading procedure 가 반드시 병행되어야 한다. 아무리 고가의 dressing material 을 사용하거나, 변연 절제술을 아무리 반복하더라도 over pressure를 교정하지 않으면 궤양은 치료되지 않거나 치료 되더라도 얼마 안 가서 재발하게 된다.

효과적인 off loading procedure를 수행하기 위하여는 체중 부하 보행의 복잡한 생역학적 기전을 이해하여야 하며 병적 상태를 찾아내어 이를 교정하여야 한다. 신발이나 깔창, 전접촉 석고 고정 등의 비수술적 치료와 변형 교정술이나 중족골의 신전 교정술 (extension osteotomy), prominent bone 의 제거술 및 아킬레스 건 연장술등이 있으며 이러한 치료 방법들을 상태에 따라 적절하게 병행하여야 한다. 

 

5. 전접촉 석고(Total Contact Cast)

 

당뇨발에서 궤양 치료를 위한 단하지 석고 붕대 고정의 일종으로 체중을 고르게 분산 시킴으로써, 궤양과 주변에 미치는 압력을 줄이고, 궤양을 보호하면서 궤양 치유를 촉진시키기 위하여 이용하는 치료 방법이다. 이는 더 이상의 외상을 받지 않도록 보호해 주고, 부종과 궤양부위 압력을 감소시키면서 전접촉 석고붕대 내벽을 통하여 하중을 분산시키는 효과가 있다. 그러나 석고 내부에서 상처가 악화될 수도 있고 자주 dressing을 할 수 없으며 전족부만 압력을 감소시킬 수 있고 후족부의 압력 감소 효과는 미미하다는 것이 단점이며, 1~2주일 간격으로 석고 붕대를 다시 감아야 하는 경제적 부담을 고려하면 비교적 다른 치료 방법의 발달로 인하여 그 유용도는 점차 줄어 들고 있다.

 

6. 절단술

 

절단술의 기본 개념은 가능한 절단 범위를 줄이는 최소한의 절단으로 상처의 진행을 방지하며 의지의 착용이 가능하도록 한다는 것이다. 또한 절단 후 보행 시 over pressure 를 받는 부위가 새로 발생하지 않도록 뼈의 돌출 부위가 남지 않아야 하며 보행의 기전을 고려하여야 한다.  어느 부위에서 절단술을 시행하는 것이 적당한지를 결정하는 것은 쉬운 일이 아니다.

국소적인 상태뿐만 아니라 인접 관절의 구축 여부, 전신 상태를 고려하고 심지어는 환자의 경제적인 상태와 가족간의 dynamic등도 고려 되어야 한다. 한 번의 수술로 치료를 끝내려 한다면 아무래도 근위부에서 절단을 하여야 함으로 마취 부담만 없다면 가능한 최소한의 절단을 먼저 시도하여야 할 것이다. 이러한 의미로 족관절 국소 마취하의 족부 절단술은 환자로 하여금 수술이라기 보다는 보다 적극적인 변연 절제술이라는 심리적 부담감을 줄여주는데 도움이 된다.

 

7. 연부 조직 이식술

 

당뇨발에서 조직 결손이 광범위하여 이차적 창상 치유나 일차성 봉합이 불가능 할 경우 연부 조직 이식술을 시행할 수 있으며 이는 절단 범위를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 피부 이식술은 상처 부위가 육아 조직으로 덮힌 후에 가능하며 골이나 건등이 노출된 경우는 적응증이 되지 못한다. 골이나 건등이 노출되었거나 피부 이식만으로 상처의 피복이 불가능 할 경우 연부 조직 이식술이 필요하다. 특히 뒤꿈치나 족관절 외과 부위의 연부 조직 결손시 유용하게 쓰일 수 있다. 그러나 이는 수여부의 혈행이 좋아야 하며 혈관 문합술이 가능하여야 한다.

 

8. 혈액순환 장해(Ischemia) 

 

혈액순환의 문제인지 아니면 신경합병증에 의한 문제인지 또는 두 가지의 문제가 같이 복합적으로 나타난 것 인지를 구별하는 것은 치료의 계획을 위하여 매우 중요하다. 정형외과 입장에서 보면 혈행만 괜찮다면 상처 치유를 위한 다양한 시도는 해 볼만 하다고 생각한다. 당뇨병이 오래 되면 대혈관과 소혈관에 동맥경화 현상이 오게 되는데, 이런 현상은 특히 심혈관계의 중심부인 심장에서 가장 먼 수부나 족부에서 가장 쉽게 발생하고 이로 인한 허혈증이 지속되면 괴저(gangrene)라는 비가역적인 상태를 유발한다.

 

당뇨발에서의 혈액순환 장해는 두 가지 의미가 있는데 하나는 허혈로 인한 통증과 괴저이고 다른 하나는 상처 치유 능력이다. 경피적 산소 분압이 40mmHg 이상, 발가락 혈압은 40mmHg 이상, 발목 혈압은 70mmHg 이상, 허혈지수는 0.6이상이어야 절단 부위나 창상 부위의 상처 치유가 가능하다고 보고하기도 하고 경피적 산소 분압 계측이 가장 효과적이라는 견해도 있다. 산소 분압이 25mmHg 이하이거나, 레이저 도플러를 이용한 피부관류압이 30mmHg 이하이면 상처가 잘 낫지 않을 것임을 예견할 수 있다. 혈관 우회술이나 이식술등 혈행을 호전 시키기 위한 술식들이 병행되지만 이는 대개 족관절 근위부의 비교적 큰 혈관의 문제를 해결하는데는 도움이 되지만 족관절 원위부의 혈관을 확장시킬수는 없다는 한계가 있다.

 

9. 샤코씨 관절증(Charocot’s joint)

 

샤코씨 관절증이 발생하는 병리 현상은 확실하게 알려져 있지만 자율신경계 이상이나 어떠한 이유로 국소적으로 뼈로 가는 혈행이 증가하여 골의 부종이 심한 상태가 되어 뼈가 약해지는 현상이다. 이렇게 뼈가 약해지면 체중 부하시에 아주 미세한 압력에도 골절이 되고 관절의 인대가 약해져 탈구나 아탈구가 발생한다. 그럼에도 환자는 통증을 느끼지 못하여 계속적으로 체중부하를 하게 되어 변형이 진행되고 이러한 변형은 정상적인 힘의 전달경로를 파괴함으로써 더욱 더 골절이나 탈구가 진행되어 체중부하 부위의 변형이 진행된다.

 

시간이 지나면 진행을 멈추고 변형이 고정 되게 되는데 결국은 탈구로 인하여 보행시 하중의 전달을 효과적이고 안정적으로 할 수 없을 뿐만 아니라 골 돌출 부위가 남게 되어 결국에는 궤양을 유발하게 된다. 따라서 이러한 샤코씨 관절증을 조기에 발견하여 진행을 방지하기 위한 보존적, 수술적 치료가 필요하며 변형이 고정되면 관절유합술을 통한 변형 교정술이나 골 돌출 부위를 제거함으로써 over pressure가 되지 않도록 하여야 한다.

 

10. 환자의 영양상태

 

혈액 임파구수가 1,500/ml 이상, 혈청 단백이 6.2gm/dL 이상, 혈청 알부민이 3.5.gm/dL 이상이 되어야 창상치유에 적절한 영양 상태이다. 당뇨발 환자에서 전신 상태를 호전 시키기 위하여 간과하지 말아야 할 것은 가능한 빨리 보행을 할 수 있도록 하여야 한다는 것이다. 상처 치유를 위하여 너무 침상 생활을 오래 하지 않고 가능한 조기 보행을 위하여 어떤식으로든 하중 경감(off-loading)을 위한 시도가 병행되어야 한다. 또한 상처 부위의 육아 조직은 비교적 균 감염이 잘 되지 않기 때문에 상처가 있더라도 적절한 dressing material 을 이용한다면 너무 붕대로 감아 놓지 말고 샤워등을 허용하여 주변을 청결하게 할 수 있도록 하는 것도 중요하다.

 

11. 전신적 항생제 투여

 

전신적 감염증이거나 급성 감염인 경우를 제외하고는 주사나 경구용 항생제 투여가 반드시 필요한 것은 아니다. 특히 만성적 국소적 궤양이나 상처는 전신적 항생제 투여보다는 철저한 변연 절제술과 dressing 그리고 overpressure를 감소 시키려는 노력들이 더 효과적이다.  

 

12. 그 외의 보조 치료 방법

 

은(silver) 제제는 항균작용이 있고 육아 조직의 증식을 촉진하며 사용이 비교적 편리하고 생물학적 피부 대용품을 이용한 생물학적 드레싱(biologic dressing) 도 이용된다. 또한 그 외의 여러가지 growth factor 등이 이용되지만 현재 일반적으로 널리 허용되고 있는 치료는 아니며, 상대적으로 고가의 dressing 제재로써 경제성을 고려한 더 많은 연구가 필요한 단계이다.

고압 산소요법은 100% 산소를 이용하며 감염이 없는 경우에는 2.0~2.4기압으로 90~120분간 씩 하루 1~2회 시행할 수 있지만 국소적 산소요법은 효과가 입증되지 않았다.

초음파 치료는 특히 염증기나 증식기에 사용하면 치유를 촉진시킨다고 한다. 진공이용봉합(VAC)은 장기간 치유되지 않고, 삼출물이 많은 만성 창상에 주로 이용하는데, 상처 부위에 음압의 조건을 조성하여 육아조직 형성을 촉진시키는 방법으로 효과가 어느 정도 입증된 치료 방법이지만 국내에서는 비용이 비교적 고가로 사용의 제한이 있다.

유충치료는 파리유충인 구더기를 이용해서 감염된 연부조직과 뼈를 변연 절제함으로써 감염을 치료하고, 냄새를 제거하는 일종의 biologic debridement이지만 반복적인 수술적 debridement 에 비하여 우수성이 입증된 것은 아니다. 또한 다시 한번 강조하고 싶은 것은 이러한 new technology 를 적용함에 있어서도 off loading procedure 가 반드시 병행되어야 한다는 것이다.

 

13. 당뇨발의 경제성

 

당뇨발에서의 궤양은 관리가 제대로 안되어 발생하는 경우가 많아 당뇨병성 궤양 환자의 많은 수가 경제적으로 여유롭지 않은 환자들이 많아 치료에 있어 환자의 경제적 상태도 고려 하며 가능한 저비용으로 효과적 치료가 되도록 하여야 할 것이다.

또한 당뇨발의 창상이나 궤양은 비교적 광범위하고 변연 절제술이나 치료가 쉽지 않음에도 불구하고 의료 보험 수가가 적절치 않아 반복적인 치료를 하기 어려운 것도 사실이다. 치료 수가 또한 현실화 되어야 보다 적극적인 당뇨발 치료가 이루어 질 것이며 이러한 적극적인 치료가 궁극적으로는 절단으로 인한 사회적 손실을 줄일 수 있는 한 방법이 될 것이다.

 

 

결 론

 

 

당뇨발의 치료에 있어 족부 궤양의 발생을 예방하거나, 기왕에 발생한 궤양이 절단으로까지 진행하지 않도록 조기의 적절한 치료를 하는 것이 매우 중요하며 이를 위하여 여러 분야 전문가들의 협진이 필요하지만 어떠한 치료를 시도하더라도 근간에는 off load procedure가 반드시 병행되어야 할 것이다.

 

[출처 : Dia Treat VOL. 8, NO. 4]