수술부위감염의 발병기전과 예방전략

Ⅰ. 수술부위감염의 발병기전

 

수술부위감염은 수술부위 원인균의 오염 정도나 침습력에 비례하여 위험도가 증가하며, 환자상태와 수술 시 요인들 간의 복잡한 인자들로 발생하게 된다.

 

1. 환자의 내부 감염원

환자의 피부나 점막 혹은 내장 등 환자 자신의 상재균에 의해 감염되는 것을 뜻한다. 감염위험이 가장 큰 시기는 피부절개에서 창상 봉합까지 수술 상처부위가 열려져 있는 시간이다. 피부상재균의 20%는 지방선, 털 모낭, 땀샘같은 피부 부속기에 서식하므로, 수술 시 소독법은 환자의 내부 피부상재균에 의한 수술부위 오염을 줄일 수 있으나 완전히 제거하지 못하여 감염의 원인이 될 수 있다.

 

2. 외부 감염원

환자의 내부 감염원이 적은 청결 창상의 경우 오염의 외부 감염원이 중요한 원인이 될 수 있다. 보균 상태이거나 감염이 있는 수술진, 수술환경, 수술기구 등이 이에 해당된다. 보통 산발적으로 발생할 수 있으나 몇 가지 외부 감염원에 의한 유행도 보고된 바 있다. 황색포도알균(Staphylococcus aureus)을 보유한 수술진이 감염원으로 작용한 적이 있어 수술실 환경과 수술팀이 오염의 중요한 매개체가 될 수 있다. 그러므로, 수술 전 수술팀의 손소독 및 보균상태의 의료진을 관리하도록 하고 있으며 수술 기구의 소독 및 수술실 환경관리가 중요하다.

 

3. 균집락의 크기

수술 시 수술부위에 집락되는 균의 양이 감염발생의 가장 큰 위험인자중의 하나이다. 수술부위에 조직 g당 10⁵개 이상의 균이 오염되면 감염위험이 크게 증가된다고 하였으며 인공삽입물 같은 이물질이 존재하면 100개 정도의 균수로도 감염을 일으킬 수 있다. 전통적으로 수술 시 오염정도는 시술 형태에 따라 좌우되는데 청결수술은 감염률이 2% 미만으로 생기고, 청결오염수술의 경우는 10% 미만에서 감염이 생길 수 있는 반면 오염수술은 감염률이 30-40%까지 상승된다.

 

4. 원인균의 침습성

수술부위감염을 일으키는 균은 침습인자를 가지고 있어 부착을 잘하고 면역체계와 항생제의 내성을 같게 하는 등의 방법으로 수술부위의 감염을 일으킬 수 있다. S.aureus, Coagulase-negative staphylococci (CNS), Enterococcus 등 콜라겐, 섬유소, 다른 세포의 기질 단백질 등에 잘 달라붙도록 하는 부착기질분자를 인지하는 표면성분들을 갖고 있고, 이런 것들은 면역체계와 대개의 항생제들로부터 균들을 보호하는 방패역할을 한다. 또한, 일부균들은 exotoxin을 만들어 숙주 조직손상을 가져오게 한다.

 

수술부위감염의 발병기전과 예방전략

 

Ⅱ. 수술부위감염의 예방전략

수술부위감염을 예방하기 위한 여러 지침들이 개발되었다. 미국 CDC/Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee(HICPAC)은 1999년 수술부위감염예방지침을 처음 발표하였고 2017년 개정하였다. 영국은 2008년 National Institute of for Health and Care Excellence (NICE) 지침을 발표한 후 2019년에 개정하였다. 세계보건기구(WHO)에서는 2016년 수술부위감염예방을 위한 지침을 발표하였고 2018년에 개정판을 발표하였다.

 

1. 예방적 항생제 사용

예방적 항생제의 수술부위감염 예방효과는 정립되어 있다. 예방적 항생제 사용의 원칙은 다음과 같다. 첫째, 위나 장으로 들어가는 모든 정규수술, 혈관 내 인공장치나 인공관절 삽입을 요하는 수술, 또한 수술부위 감염 발생이 환자상태를 나빠지게 하는 수술의 경우에 예방항생제를 투여한다. 둘째, 특별한 수술 과정에 기대되는 균에 대한 안전하고 비용 효과적인 살균력의 항생제를 사용한다. 셋째, 항생제의 살균농도가 피부절개 시 조직과 혈청에 존재하도록 적절한 시간에 항생제를 주입한다. 넷째, 상처 봉합 시까지 조직과 혈청에 항생제치료 농도가 유지되도록 한다. 수술 시 절개부터 봉합까지 적절한 항생제 농도가 유지되는 것이 중요하다. 이를 위하여 적당한 시간에 항생제를 주어야 하며, 필요에 따라 수술 중에 항생제를 재투여해야 한다.

 

예방적 항생제를 투여하는 적정한 시간은 절개 이전에 주어야 하는 데 가장 많이 사용하는 1세대, 2세대 세팔로스포린(cephalosporin)의 경우 절개를 기준으로 1시간 이내 투여하는 것이 권고된다. 경우에 따라 반코마이신(vancomycin)이나 플루오로퀴놀론(fluoroquinolone)을 사용하는 경우는 절개 기준 2시간 전에 투여하는 것이 권고된다.

 

수술시간이 길어지거나 출혈량이 1,500ml 이상일 경우 적절한 항생제 농도를 유지하기 위하여 재투여하여야 한다. 수술 전 사용한 항생제의 반감기의 2배 이상 수술 시간이 길어지면 재투여를 시행한다. 재투여 시 시간의 기준은 절개가 아니라 예방적 항생제를 투여한 시간이 된다. 세파졸린(cefazolin)의 경우 반감기가 2시간 정도이므로 예방적 항생제 투여 후 수술시간이 4시간 이상 된다면 4시간째 재투여가 이루어져야 한다.

 

심장 수술을 제외한 대부분의 수술에서 봉합 후 지솢적인 항생제 투여는 권유되지 않는다. 이는 배액관의 유무와 상관없으며 수술방을 나온 후 항생제를 지속하여 투여하지 말 것을 강력히 권유하고 있다. 다만 심장 수술의 경우는 한 번 사용하는 것보다 24-48시간까지 연장 사용하는 것이 수술부위감염 예방에 도움이 될 수 있다.

 

2. 제모

일반적으로 제모는 수술부위감염을 증가시킬 수 있다. 그러므로 제모가 수술을 방해하지 않는다면 제모하지 않도록 한다. 다만 수술을 위하여 제모가 필요하다면 클리퍼를 사용하여 제모를 시행하여야 한다.

 

3. 피부소독

금기가 아닌 경우 알코올이 함유된 피부 소독제를 사용하는 것을 권장한다. 알코올 피부 소독제 사용이 금기인 경우는 점막, 각막, 귀 수술 등이다. 알코올은 살균력이 종지만 지속성이 떨어지므로 클로르헥시딘이나 아이오도퍼와 같이 사용한다. 클로르헥시딘-알코올을 피부 소독제로 사용할 때 포비돈아이오다닌-알코올과 비교하여 수술부위 예방 효과가 우수하므로 수술 전 피부 소독제로 클로르헥시딘-알코올을 사용하는 것을 권장한다.

 

4. 산소투여

수술부위 조직에 산소 공급을 원활하게 하는 것이 수술부위감염을 예방하는 데 도움이 된다. 그러므로, 기계환기를 통한 전시 마취 시 수술 중 80%의 산소를 공급하는 것이 권유된다. 가능하다면 수술 후 2-6시간 동안 80%의 산소를 공급하는 것이 수술부위감염 예방에 도움될 수 있다.

 

5. 체온유지

체온 하강은 호중구 기능의 장애를 유발하고 혈관 수축을 일으켜 조직의 저산소중을 유발하고, 혈액소실을 증가시켜 창상혈종이나 수혈의 필요성을 가져와 수술부위감염의 위험을 증가시킨다. 수술 시 정상체온 유지가 수술부위감염 발생을 줄이므로 수술 시 온열장치나 담요 등을 사용하여 정상체온을 유지시키는 것이 권유된다.

 

6. 혈당조절

수술 전후 혈당 조절은 수술부위감염 예방에 중요하지만 너무 엄격히 조절할 경우 뇌졸중과 사망 드의 부작용 위험이 증가할 수 있어 주의가 필요하다. 세계보건기구 지침은 당뇨의 유무와 상관없이 각 기관별 프로토콜을 정하여 혈당 관리를 할 것을 권유하고 있다. 최근 연구는 혈당을 엄격히 관리하는 것이 수술부위감염 예방에 도움이 되므로 목표 혈당을 수술 전후 110-150mg/dl으로 관리하는 것을 권유한다.

 

7. 황생포도알균 집락 선별 및 제균

황생포도알균감염의 고위험수술인 심장수술이나 인공관절 수술에서 황색포도알균 집락을 선별하고 제균하는 것이 수술부위감염 예방에 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 황색포도알균의 제균이 표준화된 것은 없지만 일반적으로 비강내 집락은 무리포신을 이용하고 피부 집락은 클로르헥시딘 글루코네이트를 사용하여 제균한다. 미국 의료 약사회는 인공관절치환술, 고관절골절수술, 심장 수술 시 황색포도알균 제균에 비강으로 무피로신 제균요법을 사용하도록 권유하고 있다.

 

8. 소독제를 이용한 창상 세척

소독제를 이용한 창상 세척(incisional wound irrigation)은 외과의들이 흔히 수행하는 방법이다. 포비돈 아이오다인으로 창상 세척 시 비소독제 세척에 비하여 수술부위감염을 감소시켰다.