2003~2011년 이라크 및 아프가니스탄 파병 전투원들의 골반, 척추, 사지 손상: 군 근골격계 의학의 새로운 패러다임
Pelvic, spinal and extremity wounds among combat-specific personnel serving in Iraq and Afghanistan (2003–2011): A new paradigm in military musculoskeletal medicine
Andrew J. Schoenfeld, John C. Dunn, Philip J. Belmont *
Department of Orthopaedic Surgery, William Beaumont Army Medical Center, Texas Tech University Health Sciences Center, El Paso, TX, United States
* Corresponding author at: William Beaumont Army Medical Center, 5005 North Piedras Street, El Paso, TX 79920, United States. Tel.: +1 915 742 1833. E-mail address: philip.j.belmont.mil@mail.mil (P.J. Belmont).
§ Level of Evidence: II (Prognostic).
§§ 면책 조항: 모든 저자는 미국 연방정부 및 미합중국 육군 소속임. 본문에 포함된 의견 또는 주장은 전적으로 저자 개인의 견해이며, 윌리엄 버몬트 육군병원, 미 국방부 또는 미합중국 연방정부의 공식 입장이나 견해가 아님을 밝힌다. 미합중국 국방부 (DoDTR) 및 미합중국군 의무검시관체계(AFMES) 데이터셋은 각각 미합중국 육군 외상연구소와 미합중국 AFMES이 전적 권리를 보유하고 있으며, 해당 기관의 독점적 재산이다. 미합중국 육군 외상연구소 및 AFMES는 원자료, 본문, 표, 그림 등을 기반으로 작성된 저작물로부터 발생하는 어떤 주장에 대해서도 책임을 지지 않는다.
Article history: Accepted 4 August 2013
요약
서론: 전쟁 중 발생한 근골격계 손상에 대한 기존 연구들은 실제 전투 임무에 종사하는 군인들이 어떤 부상을 입었는지 구체적으로 다루지 못한 한계가 있었다. 본 연구는 전투 임무만을 수행하는 군인들을 대상으로, 근골격계 손상이 얼마나 광범위하게 나타나는지, 또 어떤 유형의 부상이 얼마나 자주 발생하는지를 체계적으로 정리하고자 했다.
방법: 국방부 외상 등록체계(The Department of Defense Trauma Registry, DoDTR)와 미군 의무검시관 시스템(Armed Forces Medical Examiner System, AFMES)을 검색하여, 2003년부터 2011년 사이 해외 파병 중 부상을 입은 전투 특화 직책인 '기갑정찰(cavalry scout)'의 자료를 수집했다. 이후 이 중 척추, 골반, 사지에 손상을 입은 군인들만을 선별해 분석에 포함시켰다. 병사의 나이, 계급, 부상 발생 지역(아프가니스탄 또는 이라크), 부상 상황(전투 중 또는 비전투 상황), 손상 기전과 같은 정보와 함께 부상에 대한 세부 항목도 함께 기록되었다. 범주형 변수에 대한 통계 비교는 카이제곱 검정을 사용해 실시했다.
결과: 파병 중 부상을 입은 기갑 정찰병 701명 가운데 67%(n = 472)가 한 가지 이상 근골격계 손상을 겪은 것으로 나타났다. 이들의 평균 연령은 25.9세였고(범위: 18~54세), 1인당 평균 3.3건의 근골격계 손상을 입었다. 대부분의 부상은 전투 중, 그리고 이라크 지역에서 발생했다. 근골격계 손상 중 69%(n = 328)는 폭발로 인해 발생했으며, 20%(n = 94)는 총상에 의한 것이었다. 손상 기전에 따른 근골격계 손상 위험에서는 유의미한 차이가 없었다(p > 0.05). 전체 손상의 46%는 하지에서, 32%는 상지에서 발생했다. 가장 흔한 손상은 경골 골절로 전체의 8%를 차지했으며, 절단은 전체 상처의 11%를 차지했다. 척수 손상은 전체 부상자의 12%에서 발생했으며, 전체 근골격계 손상 중 4%에 해당했다.
결론: 본 연구는 전투 임무를 수행하는 군인들이 입은 근골격계 손상을 포괄적으로 정리하기 위해, 다년간의 DoDTR과 AFMES 자료를 결합한 최초의 시도 중 하나이다. 분석 결과, 전투 임무 병과에 속한 군인들 중 49%에서 척추, 골반, 또는 사지에 손상이 발생한 것으로 나타났다. 또한 이전 보고에 비해 절단, 척추 손상, 골반 외상의 발생률이 높게 나타났다는 점도 주목할 만하다.
키워드: 전투(Combat), 근골격계 외상(Musculoskeletal trauma), 발생률(Incidence), 역학(Epidemiology)
서문
2001년부터 현재까지 10년이 넘는 기간 동안, 미국과 그 연합군은 남서아시아와 중동 전역에서 국가 및 비국가 세력과의 지속적인 군사 충돌에 관여해 왔다. 가장 큰 두 전쟁인 아프가니스탄 전쟁(2001년–현재)과 이라크 전쟁(2003–2011)은 약 58,000명의 연합군 사상자를 발생시켰다 1. 이들 분쟁에서는 새로운 전쟁 수단과 손상 기전이 등장했으며, 특히 시간이 경과함에 따라 강화 장갑이 장착된 군용 차량에 대하여 강력한 살상력을 가진 급조폭발물(Improvised Explosive Device, IED)과 성형폭발물(Explosively Formed Projectile, EFP) 등이 사용되었다 2–5. 이러한 무기 위협 수준의 증가에도 불구하고, 전장 의료의 발전, 부상자 후송 체계의 향상, 그리고 현장 내 효과적인 외과 처치 능력의 증대 덕분에 군 의학 역사상 가장 낮은 전사율이 기록되고 있다 5–7.
군 사상자 등록체계에 대한 접근성이 향상되고, 현재의 전투 현실이 향후 전투의무처치에 중요한 교훈을 제공할 수 있다는 인식이 확산되면서, 이라크와 아프가니스탄 전장에 관한 다양한 의학적 측면을 다룬 논문들이 전례 없이 많이 발표되었다 2–16. 그러나 이러한 성과에도 불구하고, 특히 실제 전투에 직접 참여하는 병사들이 어떤 유형의 근골격계 손상을 입었는지에 대한 정확한 정보는 여전히 부족한 상황이다. 최근 보고에 따르면, 근골격계 손상은 현대전에서 가장 흔한 부상 유형으로 나타나며 3,9,10,12, Belmont 등의 연구에서는 전체 사상자의 77%가 적어도 하나 이상의 근골격계 손상을 입었다고 보고했다 3. 그럼에도 불구하고, 이전 연구들은 전장 내 병사가 입은 근골격계 손상에 대한 구체성이 부족하고, 실제 전투에 직접 참여하지 않는 인원까지 포함했다는 점에서 한계를 지닌다. 특히 후자의 문제는, 주 임무가 전투인 병사들(예: 보병, 기병, 기갑, 포병 등)에 연구 결과를 일반화하기 어렵게 만든다. 이에 본 연구는 전투 임무를 수행하는 병사들이 전장에서 어떤 유형의 손상을 입었는지를 보다 명확히 파악할 수 있는 자료를 구축하기 위해 설계되었다. 연구에는 전장에서 부상을 입은 병사에 대한 국방부 외상 등록체계(The Department of Defense Trauma Registy, DoDTR) 검색을 통해 얻은 환자 중심의 손상 정보와, 파병 중 사망한 인원에 대한 세부 정보를 제공하는 미군 의무검시관 시스템(Armed Forces Medical Examiner System, AFMES) 등록 자료가 함께 활용되었다.
연구 자료 및 방법
자료 및 방법
본 연구의 포함 기준은 다음과 같다: 2003년부터 2011년 중 아프가니스탄 또는 이라크 전장에 파병되어 근골격계 손상을 입고 전투 지역 밖으로 의무후송되었거나 사망한, 육군의 전투 특화 병과인 기갑 정찰병(19D)로 분류된 군인. 사상자 정보는 DoDTR와 AFMES 데이터셋을 검색하여 확보했으며, 기갑 정찰병으로 분류된 사례만을 대상으로 제한했다. 이후 개별 군인의 의무기록을 수기로 검색하여, 척추, 골반, 사지 손상을 포함하는 근골격계 손상을 입은 인원을 선별하였다. 미 육군의 여단 전투팀(Brigade Combat Team, BCT)은 기본적으로 600–800명의 기갑 정찰병을 포함하고 있으며, 이들은 적 부대의 위치를 탐색하고, 진지를 포기하도록 압박하며, 지역을 순찰하며 경계 임무를 수행한다. 이러한 임무는 기갑 정찰병들이 다른 전투 병과와 마찬가지로 강도 높은 전투 상황에 노출되는 환경을 제공하며, 이로 인해 비교와 분석이 가능하다. 또한 기갑 정찰병은 다른 전투 병과와 유사한 장비를 착용하고 동일한 차량을 운용하기 때문에 비교가 용이하다. AFMES 또는 DoDTR에 의무기록이 존재하더라도 기갑 정찰병으로 지정되지 않은 군인은 최종 분석에서 제외하였으며, 적 전투원, 현지 민간인, 미군 민간인에 대한 기록도 포함하지 않았다. 또한 근골격계 손상을 입지 않은 기갑 정찰병 역시 분석 대상에서 제외하였다.
DoDTR과 AFMES는 이라크 및 아프가니스탄 전쟁 초기부터 유지되어 온 군 사상자 등록체계이다. 이들 시스템의 구축 방식은 여러 연구에서 상세히 설명되어 있으며 2–4,7,8,10–12,14,17, 두 체계 모두 전체 전투 사상자의 최대 90%에 달하는 임상 정보를 포함하도록 유지되고 있다. 일반적으로 DoDTR은 부상을 입은 후 전장 밖으로 후송될 수 있었던 생존자에 대한 세부 정보를 포함하며, AFMES는 보완적 역할을 하며 이라크 또는 아프가니스탄에서 사망한 군인에 대한 정보를 주로 담고 있다. DoDTR과 AFMES는 군인들이 전장에서 입은 사상 유형을 보고하는 데 신뢰할 수 있는 자료원으로 간주되며, 이전 연구들에서도 예후 분석의 목적으로 활용된 바 있다 2–4,9–11,14.
최종 분석 대상자를 선정한 이후, 각 사상자 기록을 개별적으로 검토하여 최소한 하나 이상의 근골격계 손상이 존재하는지를 확인하고, 한 명의 사상자에게 중복으로 손상이 집계되는 가능성을 최소화하였다. 예를 들어, 외상성 절단 상황에서 다리에 발생한 피부 손상은 하나의 근골격계 손상으로 간주되었으며, 경골과 비골을 포함한 다리 절단 역시 ‘다리 절단’ 한 항목으로만 기록되었고, 경골 및 비골 골절로 중복 산정하지 않았다. 척수 손상은 척추의 골격 손상과는 별도로 분류되었으며, 척추의 단일 수준에서 발생한 골절-탈구는 ‘탈구’ 범주로만 기록되고 각각의 손상으로 이중 계산되지 않았다. 병사의 나이, 계급, 부상 지역(이라크 또는 아프가니스탄), 부상 상황(전투 또는 비전투), 그리고 손상 기전도 함께 기록되었다. 손상 기전은 기존 문헌에 따라 2,3,9,12,14 폭발(IED, EFP, RPG, 지뢰 포함), 총상, 기타(차량 충돌, 항공기 추락, 추락, 기타)로 분류하였다. 계급은 하사 이하 사병 계급(Junior Enlisted)과 부사관(Senior Enlisted)으로 구분하였다. 손상 기전에 따른 근골격계 손상의 위험 차이는 χ² 검정을 통해 분석하였고, 통계적 유의성은 사전에 p < 0.05로 설정하였다. 본 연구는 시작 전에 소속 기관의 생명윤리위원회(IRB), DoDTR, AFMES로부터 승인을 받았다.
결과
2003년부터 2011년까지, 전투 특화 직책인 기갑 정찰병으로 지정된 군인 701명이 전장에서 부상을 입고 전투 지역 밖으로 의무후송되었거나 사망한 사례로 DoDTR 또는 AFMES에 기록되었다. 이들 중 472명(67%)은 척추, 골반 또는 사지에 한 가지 이상 근골격계 손상을 입은 것으로 확인되었다. 총 1,547건의 개별 근골격계 손상이 확인되었으며, 이는 전체 부상 건수(3,189건)의 49%를 차지했다. 근골격계 손상을 입은 집단의 평균 연령은 25.9세였으며(범위 18–54세, 표 1), 1인당 평균 근골격계 손상 건수는 3.3건이었다. 모든 부상자는 남성이었고, 그중 과반수(277명, 59%)는 하사 이하 병 계급이었다. 약 90%(n = 421)의 부상은 이라크에서 발생했으며, 전체 사상자의 88%(n = 416)는 전투 상황에서 부상을 입은 것으로 나타났다.
근골격계 손상을 입은 사상자 중 69%(n = 328)는 폭발에 의해, 20%(n = 94)는 총상에 의해, 11%(n = 50)는 기타 원인에 의해 발생한 것으로 나타났다. 폭발로 인한 부상자 중 67%는 한 가지 이상의 근골격계 손상을 입었으며, 총상 환자의 경우 이 비율은 73%로 더 높았다. 기타 손상 기전에 의해 부상당한 환자 중 60%에서도 근골격계 손상이 확인되었다. 그러나 손상 기전에 따른 근골격계 손상 위험의 차이는 통계적으로 유의하지 않았다(폭발 대 총상, 폭발 대 기타: p = 0.2; 총상 대 기타: p = 0.05).
하지 손상은 총 717건 발생하여 근골격계 손상 중 가장 큰 비중(46%)을 차지했으며(표 2), 상지 손상은 전체의 32%, 척추 손상과 골반 손상은 각각 14%와 7%를 차지했다. 가장 흔하게 발생한 개별 손상은 경골 골절(n = 128, 8%)이었으며, 그다음은 비골 골절(n = 113, 7%)이었다. 이 외에 5% 이상 발생한 개별 손상은 상완골 골절과 대퇴골 골절뿐이었다(표 2). 주목할 만한 점으로, 전체 근골격계 사상자 중 12%는 척수 손상을 입었으며, 이는 전체 근골격계 손상의 4%를 차지했다.
총 176건의 절단이 발생했으며, 이는 전체 근골격계 손상의 11%를 차지했다. 이 중 91%(n = 160)는 손목 또는 발목 관절 이상에서 이루어진 대절단으로, 전체 근골격계 손상의 10%에 해당했다. 부위별로는 다리 절단이 가장 많았으며(n = 57, 전체 절단의 32%, 표 3), 이어서 허벅지 절단(n = 29)과 팔뚝 절단(n = 23)이 뒤를 이었다. 어깨 관절 또는 골반을 포함하는 고위부 절단은 총 17건 발생했으며, 전체 절단의 9%에 해당했다.
논의
현대의 기갑 정찰병은 전투 작전에서 흔히 '창끝'에 위치한 존재로 비유된다. 이들은 적 부대의 위치를 파악하고, 방어 거점을 탈환하며, 교전 지역에 대한 선제 돌입을 주도하는 등 다양한 임무를 수행하기 때문에, 전투 상황에서 극도의 접전을 경험할 가능성이 매우 높다. 이러한 특성 덕분에, 근골격계 손상의 발생률과 손상 양상에 대한 본 연구의 결과는 미군 내 다른 전투 병과(예: 보병, 기갑, 포병 등)에도 충분히 적용 가능하다.
전투 병과 군인에게 직접적으로 적용 가능한 자료가 부족하다는 점은 현재 군 의학 연구의 주요한 한계 중 하나로 남아 있다. 사상자 추정치는 연구가 수행된 시기(예: 계절적 요인) 18,19, 사상자 자료가 수집된 부대나 전투병원 위치, 심지어 동일한 전쟁 내에서도 지배적인 전투 양상과 그 강도(예: 정규군에 대한 공격, 게릴라전, 도시 작전 등)에 따라 크게 달라질 수 있다 3,9,11,12,19. 지금까지 대부분의 연구는 전투 병과와 전투 지원 병과 간의 구분을 하지 않은 채 자료를 분석해 왔다. 하지만 이 구분은 연구 결과에 중요한 영향을 줄 수 있으며, 최근 Ficke 등의 연구에서도 이를 뒷받침하고 있다. 해당 연구는 미 해병대원이 다른 군종에 비해 복합 폭발로 인한 하차 상태에서의 부상(Dismounted Complex Blast Injury, DCBI) 위험이 4배, 절단 위험은 3배 더 높다는 결과를 제시했다 5.
본 연구의 의의는, 다년간의 DoDTR과 AFMES 데이터를 결합해 전투 병과 군인들이 입은 근골격계 손상의 유형과 발생률을 포괄적으로 정리한 최초의 시도 중 하나라는 데 있다. 이 분석은 근골격계 군 의학에 있어 새로운 패러다임을 제시하며, 특히 병과에 따른 손상 양상을 예측할 수 있는 기반을 마련한다. 본 연구 결과는 향후 사상자 처치 체계에 중요한 영향을 미칠 수 있으며, 특히 군 정형외과 의사의 배치와 전투부대 및 고위험 작전 지역에 대한 자원 분배 전략에 있어 실질적인 근거를 제공할 수 있다.
본 연구에서 확인된 평균 연령과 손상 기전은 대부분 기존 연구들과 유사한 경향을 보여주며 2,3,9–15, 이는 본 연구 결과의 타당성을 일정 부분 뒷받침하는 요소로 볼 수 있다. 예를 들어, 이라크 및 아프가니스탄에서 발생한 근골격계 손상에 대한 기존 연구들 2,3,9–12은 모두 폭발이 주요 손상 기전이라고 보고한 바 있으며(표 4), 본 연구에서도 이와 유사한 결과가 나타났다. 다만 전투 병과 인원에서는 총상 발생 위험이 다소 높게 나타난 점이 차이점이다. 또한 본 연구에서는 손상 기전과 근골격계 외상 사이에 통계적으로 유의미한 연관성은 관찰되지 않았으며, 어떤 손상 기전이든 60% 이상의 부상이 근골격계에 해당했다.
본 연구 집단에서도 외상성 절단과 골반 손상의 발생률이 높게 나타났으며, 이는 아프가니스탄과 이라크 전장에서 전투에 노출된 인원들에게 이러한 치명적인 손상 양상이 두드러졌다고 보고한 기존 연구들과 일치하는 결과이다. 예를 들어, Ramasamy 등 13과 Davis 등 4는 전투 관련 골반 손상 이후 생존율을 약 10–33% 수준으로 추정한 바 있다. 본 연구 집단에서 확인된 골반 손상뿐 아니라 근위부 절단, 환추-후두부 손상과 같은 예후가 불량한 손상들을 함께 고려할 경우, 전체 근골격계 손상 중 약 9%는 생존 가능성이 낮은, 잠재적으로 치명적인 손상으로 분류될 수 있다.
전투 병과 군인들에게 발생한 근골격계 손상을 이들이 입은 전체 상처들과 함께 고려해 보면, 특히 과거 전쟁이나 이라크·아프가니스탄 전쟁 초기 시기의 보고와 비교했을 때 몇 가지 중요한 결론을 도출할 수 있다(표 5). 19세기 이후부터 전장에서는 근골격계 손상, 특히 사지에 발생한 외상이 가장 흔한 유형의 부상으로 보고되어 왔다 12,18,20. 본 연구에서도 이러한 손상이 여전히 파병 중 발생한 외상 가운데 가장 많은 비율을 차지하고 있긴 하지만, 과반수를 넘기지 못했다는 점은 주목할 만하다. 이는 이라크와 아프가니스탄 전쟁의 전투 양상 때문일 수 있는데, 이들 지역에서의 비정규군은 비대칭 전술에 의존하며 IED와 EFP 같은 간접적인 공격 수단을 광범위하게 사용해 왔다. 흉부와 복부 손상은 개인 방탄복의 광범위한 보급 덕분에 여전히 낮은 발생률을 보이지만, 반면 방호되지 않은 신체 부위인 머리나 얼굴에 대한 손상은 증가하여 상대적으로 사지 손상의 비율을 낮추는 결과를 초래했다 3,14. 또한 장갑이 보강된 군용 차량을 대상으로 한 폭발 공격은 척추축 골격(axial skeleton)에 손상을 입힐 가능성이 더 크다는 지적도 제기되어 왔다 14,16. 이는 본 연구에서 척추 및 골반 손상의 발생률이 높았던 점, 그리고 전체 근골격계 손상 중 4%에 달하는 척수 손상이 기록된 이유를 설명할 수 있으며, 이는 사지 손상이 차지하는 상대적 비중을 더욱 감소시키는 요인으로 작용한다.
외상성 절단에 대한 본 연구 결과는 현대전에서 사용되는 무기들의 파괴력을 다시 한번 입증해 준다. 제2차 세계대전 당시 Reister는 절단 발생률을 2%로 보고했으며 21, 이는 베트남전 시기에는 4–12%로 증가했다 20. 현재 전쟁 기간에 해당하는 시기의 연구에서는 Stansbury 등이 주요 절단 발생률을 7%로 15, Belmont 등은 이보다 낮은 4%로 보고한 바 있다 3. 다만 이들 연구는 병과별로 사상자를 구분하지 않았다는 점에서 차이가 있으며, 반면 본 연구는 전투 병과 군인만을 대상으로 하여 전체 절단율 11%, 주요 절단률 10%로 훨씬 높은 수치를 나타냈다. 이러한 결과는 이라크 전쟁 중 증파 작전(Troop Surge) 기간 동안 전투부대 자료만을 기반으로 진행된 연구에서 보고된 주요 절단률 9%와도 유사한 수준이며 9, 본 연구 집단이 전투부대에서 나온 자료라는 점을 고려하면 자연스러운 결과로 볼 수 있다.
본 연구의 고유한 기여는 전투 병과 군인들이 입은 근골격계 손상을 폭넓은 시기를 아우르며 포괄적으로 기술한 최초의 분석이라는 데에 있다. 이는 이라크 전쟁 전체 기간과 아프가니스탄 전쟁 기간의 약 80%를 포함한다. DoDTR과 AFMES와 같은 군 사상자 등록체계에 의존했다는 점이 한계로 지적될 수는 있으나, 이와 같은 대규모의 사상자 정보를 확보하고 이를 통해 전투에 참여하는 다른 군인들에게 일반화 가능한 결과를 도출하기 위해서는 해당 자료가 사실상 유일한 수단임을 인식할 필요가 있다 2,4,7–9,14,17. 익명화된 등록자료 사용과 관련된 문제, 예를 들어 자료 입력 오류, 코드 부정확, 손상 분류의 오류 등이 본 연구 결과에 부정적인 영향을 미쳤을 가능성도 인지하고 있다. 현재까지 DoDTR과 AFMES의 내부 타당성은 독립적으로 평가된 바 없다는 점도 참고해야 한다 17. 또한 사상자 발생률과 자원 배분을 예측하는 데 있어 가장 이상적인 방식은 위험 집단(population-at-risk)을 기준으로 산출한 비율이라는 점도 잘 알고 있다. 그러나 작전 보안상의 이유로 기갑 정찰병의 실제 파병 인원수는 확인이 불가능하며, 이에 따라 파병 인원 대비 손상률을 제시하는 것은 현실적으로 불가능했다. 그럼에도 불구하고 DoDTR과 AFMES의 정보는 신뢰 가능한 것으로 보고되고 있으며, 실제 전투 사상자 처치의 현실과 작전 보안상의 제약을 감안할 때, 본 연구에서 제시한 자료는 예후 예측 및 분석 목적으로 활용 가능한 최선의 자료로 판단된다 2,5–7,14,17.
본 연구는 전투 병과 집단에서 척추, 골반, 또는 사지에 손상을 입은 비율이 49%에 달한다는 사실을 강조한다. 또한 절단, 척추 손상, 골반 외상의 발생률 역시 이전 보고들에 비해 높게 나타났다. 이러한 수치는 전투 부대 자료 9나, 전투 임무에 배속된 병사들만이 전장에 노출되었던 과거 전쟁 상황에서 보고된 통계와 가장 유사한 수준이다 18,20. 이러한 결과는 향후 군 의학 연구가 병과별로 구분되어 수행되어야 할 필요성을 시사하며, 특히 전투 임무 수행 병과를 중심으로 한 분석이 중요하다는 점을 보여준다. 더불어, 본 연구는 군 정형외과 의사의 역할이 얼마나 중요한지를 분명히 보여주며, 이들이 전투 부대와 전투 강도가 높은 지역에 밀착 배치되어야 할 필요성을 뒷받침한다.
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원문 및 번역문
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