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기관절개술

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목차

1. 개요

기관절개술은 외과적 시술로, 목 앞쪽에 절개를 내어 기관에 직접 통로를 만들어 호흡을 돕는 방법이다. 기원전 3600년경 이집트에서 묘사된 기록이 있으며, 고대 인도와 그리스에서도 관련 기록을 찾아볼 수 있다. 16세기 이후 해부학 발전과 함께 수술 기술이 발전했으며, 20세기에는 소아마비 환자 치료에 사용되면서 널리 시행되었다. 현재는 개방형 수술과 경피적 기관절개술(PDT)이 사용되며, 응급 기도 확보, 장기간 기계 환기, 상기도 폐쇄, 기관지 분비물 제거 등의 목적으로 시행된다. 합병증으로는 출혈, 기도 손실, 기관 협착 등이 있으며, 시술 방법과 환자 상태에 따라 발생 위험이 달라진다.

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기관절개술
의학 정보
명칭기관절개술
영어 명칭Tracheotomy 또는 Tracheostomy
관련 항목외과적 기도 확보
상세 정보
ICD-100B110F4
ICD-931.1
MeSH IDD014140
MedlinePlus002955
기관절개술 이미지
완성된 기관절개술
설명1 – 성대
2 – 갑상 연골
3 – 윤상 연골
4 – 기관 연골 고리
5 – 풍선 커프
발음,
관련 수술윤상갑상인대 절개술

2. 역사

20세기 이전의 기관절개술


기관절개술은 기원전 3600년경 이집트의 공예품에서 처음 묘사되었다.[122] 이후, 기관절개술은 고대 이집트와 그리스, 인도, 로마, 아랍, 중세 유럽 등 여러 지역과 시대를 거치며 발전해왔다. 각 시대별 주요 내용은 다음과 같다.

  • '''고대:''' 히포크라테스는 기관절개술의 위험성을 경고했지만, 비티니아의 아스클레피아데스는 최초로 응급 상황이 아닌 기관절개술을 시행한 것으로 알려져 있다. 갈레노스와 아레타에우스는 아스클레피아데스를 최초의 기관절개술 시행 의사로 인정했다.
  • '''중세:''' 7세기 비잔틴 의사 아이기나의 바울은 기관절개술을 옹호했으며, 10세기 아랍 의사 알부카시스는 자살 시도로 목을 벤 노예 소녀를 치료하며 후두 절개의 치유 가능성을 증명했다. 11세기 아비센나는 기관 내 삽관에 대해 설명했고, 12세기 이븐 주르는 염소에게 기관절개술을 성공적으로 시행했다.
  • '''16~18세기:''' 르네상스 시대에는 해부학과 외과학의 발전으로 기관절개술에 대한 관심이 높아졌지만, 여전히 높은 사망률로 인해 위험한 수술로 여겨졌다. 안드레아스 베살리우스는 동물 실험을 통해 기관 내 삽관과 인공호흡의 가능성을 제시했고, 안토니오 무사 브라사볼라는 최초로 기록된 성공적인 기관절개술을 시행했다. 히에로니무스 파브리치우스는 기관절개술 튜브의 아이디어를 처음으로 도입했으며, 줄리오 체사레 카세리는 곡선형 은색 튜브를 사용할 것을 권장했다. 마르코 아우렐리오 세베리노는 디프테리아 유행 시기에 여러 번의 성공적인 기관절개술을 시행했다.
  • '''19세기:''' 기관절개술은 심각한 기도 폐쇄를 치료하는 방법으로 인정받기 시작했다. 피에르 브르토노는 디프테리아 치료에 기관절개술을 사용했고, 그의 제자 아르망 트루소는 169건의 기관절개술 사례를 보고했다. 존 스노우는 마취에 기관절개술을 활용했고, 프리드리히 트렌델렌부르크는 전신 마취 하에 최초의 성공적인 기관절개술을 시행했다. 윌리엄 매큐언은 기관절개술의 대안으로 구강 기관 내 삽관술을 사용했다.
  • '''20세기 이후:''' 슈발리에 잭슨이 현재 사용되는 수술적 기관절개술 기술을 확립하고 수술 후 간호의 중요성을 강조하여 사망률을 크게 감소시켰다. 이후 소아마비 유행과 인공호흡기의 발전, 기관 튜브 및 기관 삽관 기술의 발달로 기관절개술의 적용 범위와 방법이 변화했다. 1985년에는 경피적 기관절개술(PDT)이 개발되어 침습성을 크게 줄였다. 2019년 이후 코로나19 팬데믹 상황에서 기관절개술은 감염 위험을 줄이기 위한 특별한 주의가 필요한 수술로 시행되고 있다.

2. 1. 고대

기관절개술은 기원전 3600년경 이집트 유물에 처음으로 묘사되었을 가능성이 있다.[29] 히포크라테스는 기관절개술이 경동맥 손상의 위험이 있다고 비난하며, 대신 기관 삽관을 옹호했다.[30]

가장 오래된 기관절개술 묘사는 기원전 3600년경 이집트의 점토판에서 찾아볼 수 있다. 기원전 1550년경에 제작된 에버스 파피루스와 고대 인도의 경전인 리그베다에도 기관절개술에 대해 언급되어 있다. सुश्रुतसंहिता|수슈루타 삼히타sa (기원전 400년경)는 아유르베다 의학과 외과학에 관한 인도 아대륙의 텍스트이다.

그리스의 의사 히포크라테스 (기원전 460~370년경)는 기관절개술을 시행할 때 경동맥이 부주의하게 찢어져 사망할 위험이 있다고 경고했다.[88] 알렉산더 대왕 (기원전 356~323년)은 병사의 기관을 칼끝으로 절개하여 질식으로부터 구했다고 한다.

페르가몬의 갈레노스 (129-199)와 카파도키아의 Ἀρεταῖος|아레타이오스grc (둘 다 기원후 2세기에 로마에 거주)는 Ἀσκληπιάδης|아스클레피아데스grc가 최초로 대기적인 기관절개술을 시행한 사람으로 인정했다. 그러나 아레타이오스는 기관 연골에 절개를 가하면 이차적인 창상 감염이 일어나기 쉽고 치유되지 않는다고 생각했기 때문에 기관절개술을 시행하는 것에 대해 경고했다.[89] 기원후 2세기에 로마에 거주했던 그리스 외과의사 Ἀντίλλος|안틸루스grc는 구강 질환을 치료할 때 기관절개술을 시행했다고 보고했다. 그는 생명을 위협하는 기도 폐쇄의 치료에는, 제3 기관륜과 제4 기관륜 사이를 가로 절개하는 것을 권장했다.[89] 갈레노스는 기관의 해부학을 밝혀냈으며, 후두가 소리를 발생시킨다는 것을 처음으로 실증했다.

7세기의 비잔틴 의사인 아이기나의 파울로스는 기관절개술을 옹호했다.[90] 1000년, 아랍권 스페인에 살았던 아랍인 아부 알 카심 알 자흐라위(936-1013)는 기관절개술을 시행한 적은 없지만 자살을 시도해 목을 벤 노예 소녀를 치료했다. 그는 상처를 봉합했고, 소녀는 회복하여 후두 절개가 치유되었음을 증명했다. 1020년경, 이븐 시나(980-1037)는 호흡을 용이하게 하기 위한 기관 삽관에 대해 언급했다.[91] 질식 치료를 위한 기관절개술에 대한 최초의 명확한 기록은 12세기에 이븐 주르(1091-1161)에 의해 이루어졌다.[92]

2. 2. 중세

7세기 비잔틴 제국의 의사 아이기나의 바울은 이 시술을 옹호했으며, 기관절개술에 대한 이전 그리스 저술가들의 연구를 인정하고 자신의 저서에서 시술에 대한 설명을 제공했다.[32] 1000년, 아랍 스페인에 살았던 아랍인 아부 알-카심 알-자흐라위(936–1013)는 30권으로 구성된 외과 수술에 대한 최초의 삽화 작품인 ''키타브 알-타스리프''를 출판했다. 그는 기관절개술을 시행한 적은 없지만, 자살 시도로 자신의 목을 베었던 노예 소녀를 치료했다. 알-자흐라위(유럽에서는 ''알부카시스''로 알려짐)는 상처를 꿰매었고 소녀는 회복되었으며, 이를 통해 후두에 절개를 가하는 것이 치유될 수 있음을 증명했다. 1020년경, 아비센나(980–1037)는 호흡을 돕기 위해 ''의학 정전''에서 기관 내 삽관에 대해 설명했다.[33] 12세기에 이븐 주르(1091–1161)는 질식 치료를 위한 기관절개술 수술에 대한 최초의 명확한 설명을 제공했다. 모스타파 셰하타에 따르면, 이븐 주르(아벤조아르라고도 알려짐)는 기관절개술 시술을 염소에게 성공적으로 시행하여 갈레노스의 수술 승인을 정당화했다.[34]

2. 3. 16~18세기

르네상스 시대에는 해부학과 외과학이 크게 발전하면서, 외과의들은 기관에 대한 수술을 보다 적극적으로 수행하게 되었다. 그럼에도 불구하고 사망률은 개선되지 않았다. 1500년부터 1832년까지의 문헌에는 기관절개가 성공했다는 기록이 28건 밖에 없다.[35]

안드레아스 베살리우스 (1514-1564)는 동물의 기관 내 삽관과 그 후의 인공 호흡에 관한 최초의 상세한 기록을 남겼다. 1543년에 출판된 그의 획기적인 저서 '파브리카'에서, 그는 죽어가는 동물을 개흉술하여 기관에 갈대를 넣고, 갈대를 통해 간헐적으로 숨을 불어넣는 실험에 대해 언급했다. 베살리우스는 이 기술이 생명을 구하는 데 도움이 될 것이라고 기록했다.

안토니오 무사 브라사볼라(1490-1554)는 편도 주위 농양 환자를 기관절개로 치료했다. 환자는 완치된 것으로 보이며, 브라사볼라는 1546년에 그 기록을 출판했다. 이 수술은 기관 및 그 개구부에 관한 많은 고대 문헌이 존재했음에도 불구하고, 기록된 최초의 기관절개 성공 사례로 여겨진다.[35] 16세기 중반, 앙브루아즈 파레 (1510-1590)는 기관 열상의 봉합에 대해 언급했다. 한 환자는 내경정맥도 손상되었음에도 불구하고 생존했다. 다른 환자는 기관과 식도에 상처를 입어 사망했다.

16세기 말, 해부학자이자 외과의인 지롤라모 파브리지 (1533-1619)는 실제로 직접 수술을 집도한 적은 없었지만, 저술을 통해 기관절개의 유용한 기술에 대해 언급했다. 그는 세로 절개를 권장하고, 기관절개 튜브에 대한 아이디어를 처음으로 소개했다. 이는 곧고 짧은 캐뉼라로, 튜브가 기관의 안쪽으로 너무 깊이 들어가는 것을 방지하기 위한 날개가 달려 있다. 그는 이 수술을 이물질이나 분비물에 의한 기도 폐쇄의 경우에만 시행해야 하는 최후의 수단으로 권장했다. 파브리치가 기록한 기관절개 방법은 오늘날 사용되는 방법과 유사하다. 줄리오 체사레 카세리는 파브리지의 뒤를 이어 파도바 대학교의 해부학 교수가 되어, 기관절개 기술과 기구에 대한 독자적인 저술을 발표했다. 카세리는 여러 개의 구멍이 뚫린 굽어진 은관을 사용할 것을 권장했다. 마르코 아우렐리오 세베리노 (1580-1656)는 숙련된 외과의이자 해부학자였지만, 1610년 나폴리에서 디프테리아가 유행했을 때, 파브리치가 권장한 세로 절개법을 사용하여 여러 차례 기관절개에 성공했다. 그는 또한 독자적인 캐뉼러를 개발했다.[36]

1620년, 누무르 공작의 외과의이자 해부학자였던 프랑스 외과의 니콜라 아비코 (1550-1624)는 그가 시행한 4건의 '기관지 절개술' 성공 보고를 발표했다.[37] 그 중 한 건은 이물질 제거를 위한 기관절개술의 최초 기록 사례였으며, 이 사례에서는 자상 피해자의 후두의 혈전이었다. 그는 또한 식도 이물질에 의한 기관 폐쇄에 대한 기관절개에 대해서도 언급했다. 그 사례에서는 강도의 금품 강탈을 막으려다가 금화가 든 자루를 삼킨 결과, 식도에 걸려 기관이 폐쇄된 경우였다.

산토리오 산토리오 (1561-1636)는 수술에 캐뉼라를 처음 사용한 것으로 여겨지며, 수술 후 며칠 동안 캐뉼러를 그대로 두는 것을 권장했다.[38] 초기 기관절개 기구는 아비코의 ''수술 질문''[37]과 카세리의 사후 ''해부학적 표'' (1627년)에 그림으로 묘사되어 있다.[39] 로스토크 대학교 해부학 교수인 게오르그 데타르딩 (1671-1747)은 1714년에 익사자를 기관절개로 치료했다.[41][42][43]

2. 4. 19세기

1820년대에 기관절개술은 심각한 기도 폐쇄를 치료하는 합법적인 수단으로 인식되기 시작했다. 1832년, 프랑스 의사 피에르 브르토노는 디프테리아 치료를 위한 최후의 수단으로 기관절개술을 사용했다.[44] 1852년, 브르토노의 제자인 아르망 트루소는 169건의 기관절개술 사례를 보고했는데, 그중 158건은 크루프에 대한 것이었고, 11건은 "후두의 만성 질환"에 대한 것이었다.[45]

1858년, 존 스노우는 동물 모델에서 클로로포름 마취를 투여하기 위해 기관절개술과 기관 삽관을 보고한 최초의 인물이었다.[46] 1871년, 독일 외과의사 프리드리히 트렌델렌부르크 (1844–1924)는 전신 마취 투여를 목적으로 처음으로 성공적인 선택적 인간 기관절개술에 대해 설명하는 논문을 발표했다.[47] 1880년, 스코틀랜드 외과의사 윌리엄 매큐언 (1848–1924)은 성문 부종 환자가 호흡할 수 있도록 하기 위해, 그리고 클로로포름을 사용한 전신 마취 상황에서 기관절개술의 대안으로 구강 기관 내 삽관술을 사용한것을 보고했다.[48][49] 같은 해 모렐 매켄지의 저서에서는 기관절개술을 나타내는 증상과 수술이 절대적으로 필요한 시기에 대해 논의했다.[30]

2. 5. 20세기 이후

20세기 초, 의사들은 마비성 소아마비 환자 치료에 기관 절개술을 사용하기 시작했는데, 이 환자들은 인공호흡이 필요했다. 그러나 20세기에도 외과 의사들은 기관 절개술의 여러 측면에 대해 계속 논쟁을 벌였다. 다양한 수술 도구와 기관 튜브가 사용되었고, 기관 절개를 어디에, 어떻게 해야 하는지에 대한 논쟁이 이어져 "상부 기관 절개술"과 "하부 기관 절개술" 중 어느 것이 더 유익한지에 대한 논의가 있었다.

현재 사용되는 수술적 기관 절개술 기술은 1909년 펜실베이니아주 피츠버그의 슈발리에 잭슨에 의해 설명되었다. 잭슨은 수술 후 간호의 중요성을 강조하여 사망률을 크게 줄였다. 1965년까지 수술 해부학이 철저히 이해되었고, 항생제가 수술 후 감염 치료에 널리 사용되었으며, 다른 주요 합병증도 더 쉽게 관리할 수 있게 되었다. 잭슨은 1921년에 고위 기관 절개술이 성문하 협착 등의 치명적인 합병증을 유발할 수 있으므로 시행해서는 안 된다고 주장하며, 오늘날의 관혈적 기관 절개술의 수술법을 확립했다.

1952년, 코펜하겐에서의 소아마비 대유행은 철폐의 부족을 야기했고,[111] 이는 오늘날 인공호흡법의 주류인 양압식 인공호흡기 보급의 계기가 되었다. 그 당시의 기도 확보는 기관 절개를 통해 이루어졌다. 이후, 기관 튜브와 기관 삽관 기술이 발달하면서 인공호흡 시의 기도 확보는 수술을 필요로 하지 않는 경두개 삽관 (경구 삽관, 또는 경비 삽관)이 우선적으로 시행되게 되었다.

최초로 널리 인정된 경피적 기관 절개술(Percutaneous dilatational tracheotomy: '''PDT''')은 1985년 뉴욕의 외과의 팻 시아글리아(Pat Ciaglia)에 의해 보고되었다.[112] PDT의 원형은 제2차 세계 대전 중의 일본군에서 실용화되었다. 이 방법은 한 손으로 쥐어 피부에서 기관까지 한 번에 천자·확장하는 금속제 천자도와 금속제 캐뉼라로 구성된 간이 키트에 의한 것이었다. 1989년에는 호주의 중환자 전문의 빌 그리그스에 의해 개발된 방법이 널리 사용되게 되었다.[113] 1995년에는 Fantoni가 경피적 기관 절개의 경두개 접근법을 개발했다.[114]

PDT 수기 확립으로 기관 절개의 침습성은 크게 감소했다. 그 전까지 경두개 삽관에 의한 인공호흡이 장기화될 경우에 시행되던 기관 절개는 경두개 삽관에서의 대기 기간이 10일 정도에서 3~4일 정도로 단축되었다.

2019년 이후 코로나19의 감염 확대기에는 많은 코로나바이러스 폐렴 환자가 발생했지만, 기관 절개는 다량의 에어로졸이 발생하는 수기이기 때문에, 통상적인 수술보다 더욱 엄중한 개인 보호 장비를 착용한 후에 수술을 시행하는 것이 권장되고 있다.[115]


3. 용어

"기관절개술"이라는 단어는 그리스어에서 유래한 두 단어로 구성된다. 하나는 "자르다"를 뜻하는 어근 "tom-"(고대 그리스어 τομή "tomḗ"에서 유래)이고, 다른 하나는 "기관"을 뜻하는 "trachea"(그리스어 τραχεία "tracheía"에서 유래)이다.[2] "기관절개술"이라는 용어는 어근 "stom-"(입을 의미하는 그리스어 στόμα "stóma"에서 유래)을 포함하는데, 이는 반영구적이거나 영구적인 개구부를 만드는 것, 그리고 그 개구부 자체를 모두 지칭한다. 일부 자료에서는 이 용어들에 대해 서로 다른 정의를 제시하기도 하는데, 이는 개구부(구멍)를 만들 때 그 영구성 여부가 불확실하기 때문이다.[3]

4. 적응증

기관절개술을 시행하는 주요 이유는 다음과 같다.[3]


  • 응급 기도 접근
  • 장기간 기계 환기를 위한 기도 접근
  • 기능적 또는 기계적 상기도 폐쇄
  • 기관지 분비물 제거 능력 감소 또는 불량


급성(단기) 상황에서 기관절개술의 적응증에는 심한 안면 외상, 암이나 새열 낭종과 같은 머리와 목의 종양, 급성 혈관부종, 머리와 목의 염증 등이 있다. 기관 내 삽관 실패 시 기관절개술 또는 윤상갑상 연골 절개술을 시행할 수 있다.

만성(장기) 상황에서는 장기간 기계 환기 및 기관지 관리가 필요한 경우(예: 혼수 환자, 머리와 목을 포함하는 광범위한 수술)에 기관절개술을 시행한다. 기관절개술은 진정제와 혈압상승제의 투여를 줄이고 중환자실 (ICU) 체류 기간을 단축할 수 있다.[4]

지속적 기도 양압술 (CPAP) 치료에 반응하지 않는 심한 폐쇄성 수면 무호흡증 (OSA) 환자에게도 기관절개술을 시행할 수 있다. 기관절개술은 상기도를 완전히 우회하는 유일한 수술 절차이기 때문에 OSA에 효과적이다.

장기간 환기가 필요한 경우 기관절개술을 고려하며, 2000년 국제 다기관 연구에 따르면 기계 환기 시작 후 기관절개술을 받는 중간 시간은 11일이었다.[5]

5. 대체 수단

이위 흉갑 환기법은 침습적이지 않은 기계 환기법의 한 형태로, 극히 일부의 경우 기관절개술을 피할 수 있게 해준다.[6] 기관절개술은 기도 확보의 한 가지 수단이며, 상황에 따라서는 후두 마스크나 기관 삽관으로 대체할 수 있다.[63] 비침습적 인공호흡(NIV)이나 고유량 비강 캐뉼라 산소 요법(HFNC)으로 기관절개술을 회피할 수도 있다.[63] NIV의 일종인 이중상 흉갑 인공호흡이 기관절개술 회피에 유효한 경우도 있다.[64]

6. 구성 요소 (부품)

기관절개 튜브는 외관(outer cannula)이나 주축(main shaft), 내관(inner cannula), 그리고 밀폐장치(obturator)로 구성된다.[7] 기관절개 튜브는 단일 또는 이중 루멘일 수 있으며, 커프가 있거나 없을 수도 있다. 이중 루멘 기관절개 튜브는 바깥쪽 캐뉼라 또는 주축, 안쪽 캐뉼라 및 폐쇄자로 구성된다. 폐쇄자는 바깥쪽 캐뉼라 삽입 시 바깥쪽 캐뉼라의 배치를 안내하는 데 사용되며, 바깥쪽 캐뉼라가 제자리에 배치되면 제거된다. 바깥쪽 캐뉼라는 제자리에 유지되지만, 분비물 축적으로 인해 사용 후 청소를 위해 제거하거나 교체할 수 있는 안쪽 캐뉼라가 있다. 단일 루멘 기관절개 튜브에는 제거 가능한 안쪽 캐뉼라가 없으며, 좁은 기도에 적합하다. 커프형 기관절개 튜브는 튜브 끝에 풍선이 있어 제자리에 고정된다.[7]

특수 기관절개 튜브 밸브(예: 패시-뮤어 밸브[8])는 환자의 발성을 돕기 위해 만들어졌다. 환자는 단방향 튜브를 통해 흡입할 수 있다. 호기 시 압력으로 인해 밸브가 닫히고, 공기가 튜브 주위로 전환되어 성대를 지나 소리를 생성한다.[9] 기관절개 튜브는 후두를 통해 공기가 통과하도록 하나 이상의 구멍이 뚫려 있어 발성을 가능하게 한다.[7]

7. 수술 절차

기관절개술은 크게 관혈적 수기(OST), 경피적 기관 절개술(PDT), 그리고 미니 기관 절개술로 나눌 수 있다.


  • 관혈적 수기(OST): 일반적으로 무균 수술실에서 시행되며, 어깨 밑에 쿠션을 놓고 경부를 펴는 자세(갑상선위)에서 진행된다.[69] 하부 기관절개술은 흉골상 절흔의 두 손가락 위를 가로로 절개하는 방식으로, 합병증이 적다고 알려져 있다.[69] 피부, 피하 조직, 설골하근을 젖히고 갑상선 협부를 노출시킨 후, 갑상선을 기관 전면에서 박리하고 기관 전면을 절개한다.[69] 절개창은 역 U자, 십자 절개 등이 있으며, 절개 후 적절한 크기의 튜브를 삽입하고 인공호흡기에 연결하여 환기와 산소화를 확인한다.[69]

  • 경피적 기관 절개술(PDT): 셀딩거법을 응용하여, 속이 빈 바늘로 기관을 천자하고 와이어를 삽입한 후, 다이레이터를 이용해 와이어 주변을 확장하여 캐뉼러를 유치하는 방식이다.[69] 현재는 주로 그리그스법과 치알리아 블루 라이노법이 사용된다.[71] PDT는 환자의 병상에서 시행할 수 있어 수술실 사용에 따른 비용, 시간, 인원을 줄일 수 있다는 장점이 있다.[70]

  • 미니 기관 절개술: 전통적인 기관 절개술보다 작은 절개창으로 시행되며, 객담 흡인이나 단기간의 호흡 관리를 목적으로 한다.[72] 절개 부위는 기관 링이 아닌 윤상갑상인대이며, 윤상갑상인대 절개술과 유사하여 엄밀한 정의는 없다.[73]

7. 1. 개방형 기관절개술 (Open Surgical Tracheotomy, OST)

일반적으로 시행되는 시술은 개방형 외과적 기관절개술(OST)이며, 보통 무균 수술실에서 시행된다. 최적의 환자 자세는 어깨 아래에 베개를 받쳐 목을 젖히는 것이다. 일반적으로 가로(수평) 절개는 흉골절흔에서 손가락 두 마디 정도 위에 시행한다.[69] 또는, 갑상연골에서 흉골절흔 바로 위까지 목의 정중선에 세로 절개를 할 수 있다. 피부, 피하 조직 및 설골하근을 옆으로 당겨 갑상선 협부를 노출시키는데, 이를 절단하거나 위쪽으로 당길 수 있다.[69] 윤상연골을 적절하게 확인하고 기관을 안정시키고 앞으로 당기기 위해 기관 후크를 배치한 후, 기관을 절개한다. 연골 링 사이의 공간을 통해 절개하거나 여러 링을 가로질러 세로로 절개(십자형 절개)한다. 때때로 튜브 삽입을 더 쉽게 하기 위해 기관 연골 링의 일부를 제거할 수 있다. 절개가 이루어지면 적절한 크기의 튜브를 삽입한다.[69] 튜브는 인공호흡기에 연결하고 적절한 환기와 산소 공급을 확인한다. 그런 다음 기관절개 장치를 기관절개 끈, 피부 봉합사 또는 둘 다를 사용하여 목에 고정한다.[69][70]

7. 2. 경피적 기관절개술 (Percutaneous Dilatational Tracheotomy, PDT)

1985년 뉴욕의 외과 의사 팻 시아글리아(Pat Ciaglia)에 의해 최초로 널리 받아들여진 경피적 기관절개술 기술이 기술되었다.[12] 그 다음으로 널리 사용된 기술은 1989년 호주의 중환자 전문의 빌 그리그스(Bill Griggs)에 의해 개발되었다.[13] 1995년 판토니(Fantoni)는 경피적 기관절개술의 경두개 접근법을 개발했다.[14]

경피적 기관 절개술(Percutaneous dilatational tracheotomy: '''PDT''')은 속이 빈 바늘로 전방에서 기관을 천자하여 바늘 안에서 와이어를 기관 내에 유치하고, 그 와이어 주변을 다이레이터라고 불리는 기구로 확장하여 와이어를 가이드 삼아 캐뉼러를 그 구멍으로부터 기관 내에 유치하는 수기이다. 중심 정맥 카테터의 안전한 유치 수기인 셀딩거법을 응용한 것이다.

그리그스법과 시아글리아 블루 라이노(Ciaglia Blue Rhino)법이 현재 사용되는 두 가지 주요 수기이다. 이 두 가지 수기 사이에서 많은 비교 연구가 이루어지고 있지만, 명확한 차이는 나타나지 않고 있다.[71] 경피적 기관절개술이 개방 수술식 기관절개술(OST)보다 유리한 점은 환자 침상에서 시술을 수행할 수 있다는 것이다. 이는 수술실(OR) 시술에 필요한 비용과 시간, 인력을 현저하게 줄여준다.[11][70] 경피적 기관절개술의 금기는 기관 절개 부위의 감염, 조절되지 않는 출혈성 질환, 불안정한 심폐 상태, 안정을 유지할 수 없는 환자, 기관 후두 구조의 해부학적 이상 등이다.[2][56]

7. 3. 미니 기관절개술 (Mini-tracheostomy)

객담 흡인이나 단기간의 호흡 관리를 목적으로, 전통적인 기관절개술보다 작은 절개창으로 시행하는 기관 절개술을 미니 기관 절개술이라고 한다.[72] 절개 부위는 기관 링이 아니라 윤상갑상인대이며, 윤상갑상인대 절개술과 시술 자체가 유사하여 엄밀한 정의는 없다.[73]

8. 합병증

기관절개술에는 여러 합병증이 발생할 수 있다. 다른 대부분의 수술과 마찬가지로, 어떤 경우에는 더 어려움이 따르는데, 어린이의 경우 신체가 작아 수술이 더 어렵다.[16] 목이 짧거나 갑상선종이 큰 경우, 비만 환자 등은 기관을 열기 어렵게 만드는 요인이다.[16]

가능한 합병증으로는 출혈, 기도 손실, 피하 기종, 상처 감염, 입구부 연조직염, 기관 연골 골절, 기관 절개 튜브의 부적절한 삽입, 기관지 경련 등이 있다.[30]

초기 합병증에는 감염, 출혈, 폐종격동, 기흉, 기관식도루, 되돌이 후두 신경 손상 및 튜브 변위가 있다. 지연 합병증에는 기관-무명 동맥루, 기관 협착, 지연된 기관식도루, 그리고 기관피부루가 있다.[10]

2013년 체계적 검토에서는 경피적 확장 기관 절개술(PDT)의 합병증과 위험 요인을 연구하여 치명적인 주요 원인을 출혈 (38.0%), 기도 합병증 (29.6%), 기관 천공 (15.5%), 기흉 (5.6%)으로 확인했다.[17] 2017년의 유사한 체계적 검토에서는 개방형 수술 기관 절개술(OST)과 PDT 모두에서 사망률과 사망 원인이 유사하다는 것을 확인했다.[26]

출혈은 드물지만, 기관 절개술 후 가장 치명적인 원인일 가능성이 높다. 이것은 일반적으로 기관과 인접한 혈관 사이의 비정상적인 연결인 기관동맥루로 인해 발생하며, 수술 후 3일에서 6주 사이에 가장 흔하게 나타난다.[18]

기관지경 유도 부족은 경피적 기술의 잠재적 위험 요인으로 확인되었다. 환자의 입을 통해 삽입하여 기도를 내부적으로 시각화하는 기구인 기관지경의 사용은 기구의 적절한 삽입과 해부학적 구조의 더 나은 시각화에 도움이 될 수 있지만, 외과의의 숙련도에 따라 달라질 수 있다.[17]

기도와 관련된 수많은 잠재적 합병증이 있다. PDT 중 사망의 주요 원인으로는 튜브 이탈, 수술 중 기도 손실 및 튜브의 오삽입이 있다.[17] 기관 절개 튜브의 변위 또는 이탈은 자발적으로 또는 튜브 교체 중에 발생하며, 드물지만 기도 손실로 인한 관련 치명률은 높다.[19]

기관 협착은 기도의 비정상적인 좁아짐으로, 장기적인 합병증이다. 협착의 가장 흔한 증상은 점차 악화되는 호흡 곤란이다. 발생률은 낮으며, 주요 출혈 또는 상처 감염이 있는 경우 증가한다. 2016년 체계적 검토에서는 PDT에 비해 수술 기관 절개술을 받은 개인에게서 더 높은 기관 협착률이 확인되었지만, 차이는 통계적으로 유의하지 않았다.[20]

2000년 스페인 연구에 따르면 병상에서 시행하는 경피적 기관 절개술의 전체 합병증 발생률은 10–15%였으며, 시술 사망률은 0%였다.[21] 이는 네덜란드[22][23]와 미국[24][25]에서 보고된 다른 연구와 유사하다. 2013년 체계적 검토에서는 시술 사망률을 0.17%로 계산했다.[17] 여러 체계적 검토에서 경피적 또는 개방형 수술 방법 간에 사망률, 주요 출혈 또는 상처 감염률의 유의미한 차이를 확인하지 못했다.[20][26]

2017년 체계적 검토에서는 모든 기관 절개술에서 사망의 가장 흔한 원인과 빈도를 계산했는데, 출혈(OST: 0.26%, PDT: 0.19%), 기도 손실(OST: 0.21%, PDT: 0.20%), 튜브의 오삽입(OST: 0.11%, PDT: 0.20%)이었다.[26]

2003년 미국 시체 연구에서는 Ciaglia Blue Rhino 기술로 여러 개의 기관 연골 골절이 발생하는 것을 소규모 사례 연구의 100%에서 발생하는 합병증으로 확인했다.[27]

9. 사회와 문화

캐서린 제타존스, 미카 하키넨, 스티븐 호킹, 코니 컬프, 크리스토퍼 리브[50], 로이 혼, 윌리엄 렌퀴스트, 개비 기퍼즈, 조지 마이클, 발 킬머[51] 등 많은 유명인들이 기관절개술을 받았거나 받은 적이 있다.[52]

영화와 TV 프로그램에서는 기도를 확보하기 위해 목에 응급 처치를 하는 장면이 많이 나온다. 예를 들어, 2008년 공포 영화 ''쏘우 5''에서는 목 위로 물에 잠긴 등장인물이 호흡을 위한 기도를 확보하기 위해 펜으로 목을 찌르는 자가 기관절개술을 하는 장면이 나온다. 응급 기도 확보의 가장 일반적인 방법은 윤상갑상 인대 절개술이며, 피부와 윤상 인대를 절개하는 것이다. 이는 종종 기관절개술과 혼동되거나 잘못된 이름으로 불리기도 한다. 그러나 개구부의 위치나 대체 기도가 필요한 기간에 따라 두 가지는 전혀 다르다.

2013년 코미디 영화 The Heat에서는 산드라 블록이 연기한 사라 애쉬번이 데니's(Denny's)에서 팬케이크에 걸린 사람에게 이 시술을 시도하지만 실패한다. 멜리사 맥카시가 연기한 뮬렌 형사는 그 남자의 가슴을 세게 눌러 음식 조각이 입에서 뱉어지게 한다.

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