[번역] 새로운 상업용 지혈대 설계의 사지 출혈 제어 효능: 자발적인 처치 제공자의 EDC에 대한 의의

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새로운 상업용 지혈대 설계의 사지 출혈 제어 효능: 자발적인 처치 제공자의 EDC에 대한 의의

The Efficacy of Novel Commercial Tourniquet Designs for Extremity Hemorrhage Control: Implications for Spontaneous Responder Every Day Carry

[10.1017@S1049023X2000045X] The Efficacy of Novel Commercial Tourniquet Designs for Extremity Hemorrhage Control_ Implications for Spontaneous Responder Every Day Carry.pdf

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요약

소개

지혈대(TQ, Tourniquet)는 생명을 구한다. 군에서 승인된 지혈대는 즉흥적으로 만든 지혈대보다 심각한 사지 출혈을 제어하는 데 더 효과적인 것으로 보이지만, 부피가 커서 민간인이 일상적으로 휴대하기 어렵고, 이는 응급 상황에서의 사용 가능성을 제한한다.

 

연구 목적

본 연구의 목적은 세 가지 새로운 상업용 지혈대 설계의 효능을 군에서 승인된 지혈대와 비교하는 것이었다.

 

방법

응급의학 전공의 9명이 네 가지 지혈대 설계를 평가했다. Gen 7 Combat Application Tourniquet (CAT7; 대조군), Stretch Wrap and Tuck Tourniquet (SWAT-T), Gen 2 Rapid Application Tourniquet System (RATS), 그리고 Tourni-Key (TK)이다. 슬와동맥의 혈류 중단은 ZONARE ZS3 초음파를 사용해 확인했다. 30초 동안 생성된 최대 안정 상태의 힘은 박막 힘 센서를 사용해 측정했다.

 

결과

원위부 동맥 혈류 중단 성공률은 CAT7 89%, SWAT-T 67%, RATS 89%, TK 78%였다(H 0.89; P = .83). 평균(표준편차) 적용 시간은 CAT7 10.4초(SD = 1.7), SWAT-T 23.1초(SD = 9.0), RATS 11.1초(SD = 3.8), TK 20.0초(SD = 7.1)였다(F 9.71; P < .001). 최대 안정 상태의 힘은 CAT7 29.9 N(SD = 1.2), SWAT-T 23.4 N(SD = 0.8), RATS 33.0 N(SD = 1.3), TK 41.9 N(SD = 1.3)였다.

 

결론

모든 새로운 지혈대 시스템은 군에서 승인된 CAT7과 비열등성을 보였다. 평균 적용 시간은 네 가지 설계 모두 30초 미만이었다. 이러한 새로운 지혈대의 크기는 민간인이 일상적으로 휴대하는 데 더 적합할 수 있으며, 이는 지역사회의 회복력을 높이고 고위험 상황에 대한 대응력을 향상할 수 있다.

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개요

출혈은 외상에서 예방 가능한 주요 사망 원인으로 남아 있으며, 민간 외상 전 단계에서 발생하는 사망의 약 35%와 부상 후 첫 24시간 내 사망의 40%를 차지한다. 군 환경에서는 생존 가능성이 있는 전투 사망의 90% 이상이 과다 출혈로 인해 발생한다. 민간 환경에서도 의도적인 대량 외상 사건이 전 세계적으로 계속 증가하고 있다.

 

충격 발생 전에 생명을 위협하는 출혈을 조기에 통제하는 것은 외상 환자 관리에서 시간적으로 매우 중요한 개입으로 점점 더 인식되고 있다. 지혈대(TQs)는 이러한 상황에서 생명을 구할 수 있음이 입증되었다. 이로 인해 군과 민간 외상 시스템 모두 과다 출혈을 동반한 사지 출혈을 조기에 적절히 지혈대 사용을 강조하고 있다.

 

미국에서는 최종 의료 지원이 도착하기 전에 민간인이 출혈을 관리할 수 있도록 훈련하는 국가 프로그램이 개발되었다. 이 프로그램들은 출혈 통제를 위해 상업적으로 제작된 군 승인 지혈대의 사용을 강조해 왔다. 그러나 현재 군용 지혈대는 대형 응급 처치 키트에 넣을 수 있도록 설계되어 있어, 훈련받은 민간인이 일상적으로 휴대하기에는 부적합할 수 있다. 상업용 지혈대가 없는 경우, 민간인은 즉흥적으로 만든 지혈대를 사용할 수밖에 없으며, 이는 상업용 지혈대에 비해 과다 출혈을 제어하는 데 덜 효과적이다.

 

기존 군용 지혈대보다 크기가 작은 몇 가지 새로운 상업용 지혈대 설계가 개발되었으며, 이로 인해 일상 휴대(EDC)에 더 적합할 가능성이 있다. 이러한 설계는 민간인이 고위험 사건을 포함한 상황에 대응할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있다. 그러나 기존 군용 지혈대 설계와는 달리, 이러한 설계가 사지 출혈을 효과적으로 제어하는 효능에 대해서는 알려진 바가 적다. 본 연구의 목적은 동맥 폐쇄 및 생성된 힘의 생체내 모델에서 세 가지 새로운 상업용 지혈대의 효능을 군 승인 지혈대와 비교하는 것이다.

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연구 방법

연구 대상 및 환경

네 가지 특정 지혈대(TQ)가 평가되었다: Generation 7 Combat Application Tourniquet (CAT7; 대조군; CAT Resources, 미국 사우스캐롤라이나 록힐), Stretch Wrap and Tuck Tourniquet (SWAT-T; H and H Medical, 미국 버지니아 윌리엄스버그), Generation 2 Rapid Application Tourniquet System (RATS; RATS Medical, 미국 유타 솔트레이크시티), 그리고 Tourni-Key (TK; Citizen Aid, 영국 울버햄프턴). 연구는 미국 미네소타주 로체스터에 위치한 메이요 클리닉 기관윤리위원회의 검토와 승인을 받았다.

 

연구 설계

연구 1: 하지 원위부 혈류 중단 연구: 지혈대 적용 효능과 성공적인 적용까지 걸리는 시간을 평가하는 비맹검 연구가 진행되었다. 연구 참가자는 단일 프로그램의 응급의학 전공의 9명으로 구성되었다. 각 참가자는 각 지혈대 설계에 대해 단 한 번의 적용 시도를 수행했으며, 이는 참가자당 총 4번의 시도, 전체적으로 36개의 독립 관찰을 의미한다. 모든 참가자는 적용 시도 전에 네 가지 지혈대 설계를 검토하고 익숙해질 수 있도록 30분간의 기회를 제공받았다.

한 명의 남성 자원자(신장 178cm, 체중 88.2kg, 왼쪽 허벅지 둘레 50.5cm)를 사용하여 하지 원위부 혈류 중단을 평가했다. 지혈대 적용 위치는 왼쪽 허벅지 중간에 표시되었다.

 

네 가지 지혈대의 시작 위치는 다음과 같이 정의되었다:

1. CAT7: 표시된 적용 지점에 팽팽하지 않게 사지를 감싼 상태로 고정된 압박 밴드.
2. SWAT-T: 표시된 적용 지점에서 사지를 따라 고정된 탄성 밴드.
3. RATS: 표시된 적용 지점에 사지를 느슨하게 감싼 탄성 밴드.
4. TK: 표시된 적용 지점에서 팔다리에 묶인 남성용 넥타이(첫 번째 매듭 적용, 방지 카드 미사용).

각 적용 시 새로운 CAT7 지혈대와 남성용 넥타이를 사용하여 재료의 신축 효과를 방지했다.

 

적용 과정 시작 전에 왼쪽 다리를 침대 위로 약간 들어 올려 일관된 적용과 동맥 시각화를 보장했다. 지혈대를 최대한 조인 후 시간을 기록했다. 지혈대를 조인 후, 지혈대 아래의 슬와동맥 혈류 유무는 Zonare ZS3 초음파(Mindray Medical USA Corp, 미국 뉴저지 마와)를 사용해 확인했다.

 

연구 2: 상지 생성 힘 연구

위에서 설명한 네 가지 지혈대를 사용한 비맹검 연구가 진행되었다. 한 명의 남성 자원자(신장 178cm, 체중 88.2kg, 왼쪽 상완 둘레 34.5cm)가 각 지혈대가 생성하는 힘을 평가하기 위해 사용되었다. 지혈대 적용 위치는 왼쪽 상완 중간 부위에 표시되었다.

 

지혈대 적용의 성공 여부는 왼쪽 요골 동맥 맥박의 소실로 결정되었다. 생성된 힘은 용량 기반 힘 센서(Single Tact; Pressure Profile Systems, Inc., 영국 스코틀랜드 글래스고)를 사용해 측정했다. 미리 교정된 원형 센서(두께 0.35인치, 직경 15mm, 최대 힘 450N)가 피부와 지혈대 사이의 표준화된 위치에 배치되었으며, 상완 측면의 지혈대 중심 아래에 위치했다.

 

지혈대를 완전히 조이는 동안 40Hz로 힘을 측정했다. 최대 안정 상태의 힘은 30초 동안 유지되었으며, 각 지혈대에 대해 단일한 안정 상태 측정값이 기록되었다.

 

결과 측정

연구 1의 주요 결과 측정 항목은 표준 시작 위치에서 지혈대(TQ)를 적용하기까지의 시간과 슬와동맥을 통한 혈류 중단 여부를 초음파로 평가한 것이었다. 연구 2의 주요 결과 측정 항목은 안정 상태에서 생성된 힘이었다.

 

데이터 수집

연구 1에서는 익명 처리된 참가자 데이터를 Microsoft Excel 데이터베이스(Microsoft Excel for Mac 2011, v14.4.3; Microsoft Corporation, 미국 워싱턴 레드몬드)에 입력했다. 연구 2에서는 원형 압력 센서 시스템의 출력을 매 초마다 수집했으며, 평균 안정 상태에서 생성된 힘을 계산했다.

 

통계 분석

시간은 일원분산분석(ANOVA) 또는 쌍체 양측 t-검정을 사용해 비교했다. 성공률은 Kruskal-Wallis 검정 또는 양측 Fisher 정확 검정을 사용해 분석했다. 모든 검정은 양측에서 수행되었으며, P 값이 < .05인 경우 통계적으로 유의하다고 간주했다. 다중 비교를 위해 Bonferroni 보정을 적용했다.

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결과

연구 1: 하지 원위부 혈류 중단 연구

동맥 혈류를 완전히 중단한 지혈대 성공률은 표 1에 제시되었다. 전체적으로, 세 가지 새로운 지혈대와 대조군 CAT7 사이의 성공률에는 차이가 없었다(H 0.89; P = .83). 쌍별 비교에서도 성공률에서 유의미한 차이를 보이지 않았다.
지혈대 적용 시간은 표 2에 제공되었다. 세 가지 새로운 지혈대와 대조군 CAT7 사이에 유의미한 시간 차이가 관찰되었다(F 9.71; P < .01). CAT7과 비교했을 때 SWAT-T(P < .01)와 TK(P < .01)에서 유의미한 시간 차이가 있었으며, RATS와 CAT7 사이에서는 유의미한 시간 차이가 없었다(P = .65).
네 가지 시스템 모두 평균 지혈대 적용 시간이 30초 미만이었다.

 

연구 2: 상지 힘 연구

안정 상태에서 생성된 최대 힘은 네 가지 지혈대 사이에서 유사했다(그림 1; A-D). CAT7의 생성된 힘은 세 가지 새로운 지혈대 사이에서 중간 정도를 나타냈다.

그림 1. 상지 지혈대 적용 시 안정 상태에서 생성된 최대 힘 측정값설명:

참고: 생성된 힘은 미리 교정된 원형 센서를 사용하여 측정했으며, 센서는 왼쪽 상완 중간부 외측에 위치한 표준화된 위치에서 피부와 지혈대 사이에 배치되었다. 지혈대를 완전히 적용하는 동안 40Hz로 힘을 측정했으며, 안정 상태에서 생성된 최대 힘은 30초 동안 유지되었다. 각 지혈대에 대해 단일 안정 상태 측정값이 기록되었다: (A) CAT7, (B) RATS, (C) SWAT-T, (D) TK.

약어:

• CAT7: Generation 7 Combat Application Tourniquet
• RATS: Generation 2 Rapid Application Tourniquet System
• SWAT-T: Stretch Wrap and Tuck Tourniquet
• TK: Tourni-Key

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논의

지혈대는 생명을 구한다. 출혈성 쇼크는 외상에서 예방 가능한 주요 사망 원인으로 남아 있으며, 전투에서 생존 가능성이 있는 사망의 91%를 차지한다. 전투에서 생존 가능성이 있는 사망을 분석한 결과, 12%-25%의 사망이 지혈대 사용으로 예방 가능했음이 밝혀졌다. 지혈대의 광범위한 사용은 사지 과다 출혈 사망률을 6.7배 감소시킨 것으로 평가된다.

 

[표 1] 슬와동맥 혈류 중단을 위한 지혈대 성공 적용률

참고: 지혈대 적용 후 슬와동맥의 완전 폐쇄 유무는 Zonare ZS3 초음파 평가를 통해 확인되었다. 각 지혈대 모델의 성공률 평가는 9개의 독립적인 관찰 결과를 기반으로 했다.

 

약어:

• CAT7: Generation 7 Combat Application Tourniquet
• RATS: Generation 2 Rapid Application Tourniquet System
• SWAT-T: Stretch Wrap and Tuck Tourniquet
• TK: Tourni-Key

a:  Kruskal-Wallace 비교 결과 H = 0.98; P = .82.

충격 발생 이전에 출혈을 조기에 통제하는 것은 매우 중요하다. 병원 전 단계에서 지혈대를 적용한 경우 생존율이 89%였던 반면, 병원 환경에서 지혈대를 적용했을 때는 생존율이 78%로 나타났다. 충격 발생 전에 지혈대를 적용한 경우 생존율은 96%였던 반면, 충격 발생 이후에는 생존율이 4%에 불과했다. 지혈대를 더 일찍 사용했다면 사망률이 57% 감소했을 것이라는 추정도 있다.

 

[표 2] 지혈대 적용 시간

참고: 하지에 지혈대를 적용하는 데 걸린 시간(초)이 기록되었다. 각 지혈대 모델의 시간 평가는 9개의 독립적인 관찰 결과를 기반으로 했다.

약어:

• CAT7: Generation 7 Combat Application Tourniquet
• RATS: Generation 2 Rapid Application Tourniquet System
• SWAT-T: Stretch Wrap and Tuck Tourniquet
• TK: Tourni-Key

a: 일원분산분석(ANOVA) 결과 F = 9.71; P < .01

 

최근의 대규모 총격 사건과 테러 사건은 민간인의 지혈대 훈련 및 접근성 필요성을 크게 부각했다. 2013년 보스턴 마라톤 폭탄 테러 이후, 병원에 도착한 부상자 153명 중 66명이 사지 외상을 입은 것으로 보고되었다. 군에서의 경험에도 불구하고, 병원 전 단계에서 사지 출혈은 치료되지 않았거나 즉흥적인 지혈대로 치료되었다.

 

재난 시 방관자의 개입에 관한 많은 가정들이 최근에 재검토되었다. 보스턴에서 방관자들은 도망치거나 공황에 빠지기보다는 초기 대량 사상자 대응에서 출혈 통제를 포함한 중요한 역할을 했음이 관찰되었다. 이는 다른 대량 폭력 사건에서도 유사한 결과가 나타났다. 그러나 이러한 자발적 대응자들은 출혈을 통제할 장비가 부족했으며, 즉흥적인 지혈대를 사용해야 했다. 즉흥적인 지혈대는 긴급 상황에서 권장되지만, 기존 연구에 따르면 75%-83%의 실패율을 보였다.

 

이 문제의 해결책은 자발적 대응자가 출혈 통제에 대한 훈련을 받고 상업용 지혈대에 즉시 접근할 수 있도록 보장하는 것이다. 가장 일반적으로 사용되는 상업용 지혈대는 군용으로 개발되었으며 크고 부피가 커서 민간인의 일상 휴대에는 적합하지 않다. 본 연구 결과는 군용 윈들러스 지혈대와 비교했을 때 세 가지 새로운 지혈대 설계가 동등하게 효과적임을 시사한다. 지혈대 적용 후 원위부 동맥 혈류 차단 성공률에서는 통계적으로 유의미한 차이가 관찰되지 않았다(표 1). SWAT-T와 TK의 적용 시간이 CAT7에 비해 통계적으로 유의미한 차이가 있었으나, 모든 지혈대 설계의 평균 적용 시간은 30초 미만이었다(표 2). 따라서 이러한 시간 차이는 임상적으로 유의미하지 않을 가능성이 크다. 대조군 CAT7이 생성한 힘은 다른 지혈대 설계가 생성한 힘 사이에서 중간 정도를 나타냈다(그림 1). 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에 포함된 설계 중 어느 것이든 민간인의 일상 휴대에 적합할 것으로 보인다.

 

흥미로운 발견 중 하나는 TK의 효능이다. TK는 사실상 즉흥적 지혈대와 상업용 지혈대의 하이브리드로, 즉흥적인 압박 밴드(예: 넥타이 또는 스카프)와 상업용 윈들러스 기구를 결합한 독특한 설계다. 즉흥적 지혈대임에도 불구하고 TK는 하지 성공률 78%, 하지 평균 적용 시간 20.0초(SD=7.1), 연구된 지혈대 설계 중 가장 높은 생성 힘(41.9N, SD=1.3)을 보였다(그림 1). 이러한 결과는 특정 훈련을 통해 일부 즉흥적 지혈대 설계가 이전에 보고된 것보다 더 효과적일 수 있음을 시사한다. 긴급 상황에서 즉흥적 지혈대 설계를 최적화하기 위해 추가 연구가 필요하다.

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한계점

본 연구는 비맹검 방법론을 포함한 몇 가지 한계점을 가지고 있다. 연구 설계는 여러 참가자가 지혈대를 적용하도록 구성되어 조작자 편향을 제한하고 연구의 타당성을 높였다. 그러나 모든 참가자는 지혈대의 개념과 설계에 익숙한 고도로 훈련된 응급 의료 전문가로, 민간인 비의료 제공자보다 지혈대 적용에 더 능숙했을 것으로 보인다. 이전 연구에 따르면, 비의료 인력이 상업용 지혈대를 올바르게 적용하는 데 상당한 어려움을 겪으며, 특히 훈련이 없을 경우 그 경향이 두드러진다. 훈련 후에도 비의료 제공자는 79%의 실패율과 62%의 잘못된 위치 적용을 보였다. 효과적인 훈련 없이 일상 휴대만으로는 지역 사회의 회복력이나 자발적 대응자가 재난 상황에서 효과적으로 행동할 수 있는 능력을 충분히 향상하지 못할 것이다.

 

마지막으로, 본 연구는 간접적인 효능 증거를 제공한다는 한계가 있다. 실제 또는 모의 출혈 모델과는 달리, 참가자들은 출혈 통제와 출혈 중단에 대한 명확한 피드백을 받지 못했으며, 이는 성공적인 적용까지 걸린 시간에 영향을 미쳤을 수 있다. 하지 지혈대 적용 지점 원위부의 동맥 혈류 중단은 실시간 초음파로 확인되었다. 상지에서 생성된 힘은 촉진 가능한 요골 맥박 소실 후 기록되었으나 초음파로 확인되지는 않았다. 그러나 상지 원위부 동맥 혈류 중단에 필요한 힘은 하지 모델에서 초음파로 이미 입증된 것보다 적을 것으로 예상되었다.

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결론

세 가지 새로운 지혈대 설계는 원위부 혈류 중단과 성공적인 적용 시간 측면에서 기존 CAT7 윈들러스 지혈대와 비교했을 때 유사한 효능을 보였다. 이 세 가지 새로운 설계는 모두 CAT7보다 크기가 작아 일상 휴대에 더 적합하다. 선택된 설계와 관계없이, 지역 사회의 회복력을 높이고 고위험 외상 및 대규모 폭력 사건에 대응하기 위해 자발적 대응자들을 훈련시키고 장비를 갖추는 데 초점을 맞춰야 한다.

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