CHAPTER 10. Nonfreezing Cold-Induced Injuries (NFCI)
빙점 이상의 저온에 노출된 조직의 손상으로 인해 발생하는 임상 증후군이다. NFCI는 임상적으로나 병리학적으로 동상과 같은 조직 동결을 수반하지 않는다. 이 증후군에 대한 최초의 설명은 군대에서 비롯되었다. 나폴레옹의 수석 외과의사였던 Dominique Jean Larrey 남작은 1812년 러시아 침공 당시 동상으로 인한 사상자와 함께 결빙되지 않은 손상을 묘사하기 위해 " congelation(응결)”이라는 단어를 사용했다. 역사적으로, 보병 연대는 춥고 습한 조건에 의해 파괴되었고, NFCI의 병태 생리학과 임상 과정을 이해하는 많은 의학적 진보가 전쟁 후에 일어났다. 그러나 연구의 연속성은 주요 군사 작전 사이의 기간 동안 지연되는 경향이 있다. 새로운 의류와 신발이 설계되면서 한랭손상예방에 대한 발전이 있었지만, NFCI의 치료에는 거의 진전이 없었다.
점점 더 많은 수의 사람들이 가혹한 환경에서 레크리에이션 활동을 추구하고 있으며, 그 결과 민간 NFCI가 더욱 널리 보급되고 있다. 그러나 많은 의사들이 이러한 부상에 익숙하지 않기 때문에 감기에 노출된 환자를 평가하는 동안 진단되지 않을 수 있다. 이는 불필요한 병원 입원과 잠재적으로 유해하고 비싼 치료를 초래한다. 추운 환경에 내재된 위험에 대한 적절한 교육과 인식은 대부분의 상황에서 NFCI를 예방할 수 있음을 의미해야 한다.
본 장에서는 NFCI의 역사, 역학, 병태생리학 및 현재의 예방과 치료에 대해 알아보고, 특히 동창(pernio, chillblain), cryoglobulinemia, 한랭 두드러기, 레이노 현상에 대해 논의한다.
EPIDEMIOLOGY
오랫동안 손발이 차고 습한 사람들은 얼지 않는 한랭손상의 위험이 있다. 1800년대 동안, NFCI는 기온이 빙점 주위를 맴돌 때 더 자주 관측되었다. 장시간 서 있거나 앉아 있거나, 수축성 신발을 신거나, 영양실조, 피로감, 또는 차갑고 젖은 발로 행진하는 둔상이 모두 부상의 심각성을 더했다. NFCI를 모델링한 동물 연구는 빙점 근처의 추운 온도에서 사지가 건조할 때보다 젖어 있을 때 손상을 일으킬 가능성이 더 높다는 것을 보여주었다. 주변 온도와 풍속은 모두 냉각에 영향을 미칠 수 있다.
" shelter limb "(dependency without cold )와 " paddy foot "(wet but not cold )에서도 NFCI와 뚜렷하게 구분되지 않는 손상이 있다. 이것은 차갑거나 젖은 것이 손상을 일으키기 위해 필요한 전제 조건이 아니라는 것을 암시할 것이다. NFCI는 지속적인 말초 혈관 수축 후에 발생하는 재관류 손상일 가능성이 더 높은 것으로 보인다.
국제질병분류(ICD-10)는 NFCI에 대한 코드를 제공하지 않기 때문에 NFCI와 관련된 역학 연구는 어려울 수 있다. 그러나 " Immersion hand and foot "(T69.0), " Chilblains "(T69.1), " Other specified effects of reduced temperature“(T69.8) 및 " Effect of reduced temperature unspecified "(T69.9)를 사용할 수 있습니다. 동상은 별도의 상세한 ICD 분류가 있다.
MILITARY
전투 환경에서는 NFCI에 적절한 해결책을 적용할 시간, 장비 또는 기회가 거의 없다. 1854년 크림 전쟁에서, 추위로 인한 부상은 "참호에 있는 사람들은 움직임이 너무 제한적이었다."고 기록되었다 1944년 11월, 제2차 세계 대전 중에 미군은 11,000명의 참호족 피해를 입었다.
NFCI가 계속해서 군대에 영향을 미치고 있다. 1982년 포클랜드 제도 분쟁 당시 영국 제3특공대 여단을 대상으로 한 연구에서는 64%의 여단이 NFCI가 발생한 것으로 나타났으며, 보병 부대 내에서는 더 높은(76%) 비율을 보였다. 전쟁 기간 동안 NFCI에 대한 가능한 위험 요인을 평가한 결과 노출 1년 후에 cryoglobulinemia 사례는 없었고, 한랭손상 환자 중 누구라도 비정상적인 순환 단백질, 혈장 과점도 또는 알코올 남용의 지표를 가지고 있었다는 것을 암시하는 혈액학적 증거는 없었다. NFCI는 아프가니스탄에서의 작전 중에서도 보고되었다.
한랭 손상은 작전중에만 국한된 것이 아니다. 1990년대에 미국 육군과 이스라엘 국방군은 대부분의 NFCI가 전투 작전 중이 아닌 일상적인 훈련 중에 발생했다고 기록했다
ETHNICITY
역사적으로, 아프리카계 미국인과 같은 특정 인종 집단에서 cold-weather injury (CWI)에 대한 감수성이 증가했다는 최초의 보고는 미국 남북 전쟁에서 나왔다. 또한, 제2차 세계 대전 중인 1944년 Ardennes 에서 발생한 극도로 추운 겨울 전투에서 아프리카계 미국인들 사이에서 CWI의 발생률이 증가한 것이 주목되었다.
1980년과 1999년 사이에 CWI에 대한 미 육군 병원 입원 2143명에 대한 주요 후향적 연구는 남자와 여자의 손상률이 각각 10만 명당 13.9명과 13.3명으로 비슷하다는 것을 발견했다. 순위와 경험의 증가는 CWI의 감소와 관련이 있었다. 입원한 백인보다 아프리카계 미국인이 3.3배 더 많았고(95% 신뢰구간 [CI], 3.1-3.7), 보병과 gun crew(포병?)가 더 큰 위험에 처한 것으로 나타났다. 또한 1980년부터 1999년 사이에 입원한 병사의 수는 10만 명당 30명 이상에서 거의 0명으로 크게 감소하였다
영국 육군의 젊은 남성 아프리카 카리브해 원주민들은 비슷한 기후에 노출된 백인들보다 말초 한랭 손상 확률이 30배 더 높고, 비슷한 옷과 장비를 사용할 때 더 심각한 영향을 받는다. 태평양 섬 주민들은 위험이 2.6배 증가한 반면 구르카족은 저항성이 있는 것처럼 보였다. 인도인의 네 그룹을 대상으로 국소적인 한랭 스트레스에 대한 말초 혈관 반응을 연구했다: 남인도, 북인도, 구르카족, 3500m(11,483피트)의 고지 원주민(high-altitude natives ;HAN). 발열량과 저온 유도 혈관 확장은 HAN에서 가장 높았고, 남인도에서 가장 낮게 관찰되었다.
PREVALENCE
대부분의 북대서양 조약 기구(NATO) 국가에서 NFCI의 유병률은 군인들 사이에서 정체되거나 감소하는 것으로 보인다. 그러나 영국군에서는 보고된 CWI의 발생률이 현저하게 증가하는 것으로 보인다. 4년 동안 보고율은 1,000명 당 9명에서 30명으로 증가했으며, 대부분의 경우(90%)가 현장 중심의 교육 과정에서 보고되었다. 독립적 요인 분석에 따르면 아프리카 카리브해 신병은 코카서스 신병보다 한랭손상을 보고할 확률이 13.2배(95% CI, 9.5-18.4; p<0.01) 높았고 입원율은 27.3배(95% CI, 16.2-45.9; 0<0.01) 높았다.
영국(UK) 군대에서 이러한 NFCI 증가는 노출 증가, 상태 진단을 위한 threshold 감소, 인식 증가 또는 다른 민감한 모집단의 모집에 의해 발생할 수 있다. 대신에, 관찰된 증가는 부정확하고 유형 I 오류(NFCI 진단에 사용되는 테스트의 낮은 특수성 또는 과도한 신뢰성) 또는 유형 II 오류(NFCI 진단에 사용되는 테스트의 낮은 민감도)로 인해 발생할 수 있다. 또한, 다른 나라들은 그 상태를 진단하고 보고하는 데 실패하고 있을 수도 있다.
CIVILIAN
군사 환경에서 NFCI를 유발할 수 있는 환경 조건은 야생 의학의 맥락에서도 발견된다. 야외 레크리에이션은 추위, 탈수, 탈진, 습한 등산객들로 하여금 장기간 동안 이 요소들에 노출되게 할 수 있다. 이러한 사람들은 젖은 부츠와 양말을 관리하는 데 시간과 노력을 들이지 않거나 할 수 없을 수 있으며, 상황에 내재된 위험을 알지 못할 수도 있다. NFCI의 위험에 처한 다른 민간인 인구에는 노숙자, 노인, 알코올 중독자가 포함된다.
Personal Factors
적절한 보호 장비와 적절한 사용은 NFCI의 발생을 감소시키는 중요한 요소이다. 동상 발생에 영향을 미치는 요인들은 NFCI에 영향을 미치는 요인들과 밀접한 관련이 있다. 놀랄 만큼 높은 동상 발병률이 산악인들에게 보고되었다. 한 연구에서 평균 발병률은 연간 인구 1000명당 366명이었다. 경미한(1등급) 부상(83.0%)과 손(26.4%), 발(24.1%)의 관여가 가장 많았다. 적절한 장비(ods ratio, 14.3) 또는 가이드(p<0.001)의 부족과 손상 사이에는 유의한 상관관계가 있었다. 부적절한 복장과 장비의 잘못된 사용, 춥고 혹독한 날씨에 대처하는 방법에 대한 지식 부족 등이 부상의 주요 원인으로 꼽혔다.
남극에서 한랭손상은 흔하지 않다. 그럼에도 불구하고, NFCI는 대부분의 상황에서 완전히 예방 가능한 사건으로 간주될 수 있기 때문에 계속해서 high profile을 보장한다. 109일간의 북극 탐험 동안 장기간의 무거운 짐 운반은 손의 혈류나 신경 전도를 손상시키고 cold acclimatization을 억제할 수 있다. 중등도의 참호족이 발달했음에도 불구하고 cold acclimatization이 된 발에서는 반대 현상이 관찰됐다.
Civilian Case Reports
Laden과 동료는 6°C(42.8°F)의 물에서 90분간 잠수한 후 잠수부의 손에 한랭손상이 발생했다고 보고했다. 더 긴 시간 동안 더 깊이(종종 차가운 물속에서) 들어가는 것을 특징으로 하는 " technical diving"과 " adventure tourism"의 등장으로, 이 극도로 고통스러운 상태가 유병률이 증가할 가능성이 있다고 제안되었다.
노인 환자들은 일반적으로 쓰러지고 한동안 움직이지 않은 다음에 병원에 온다. 거동이 불편한 노인 환자의 양쪽 참호족 사례가 보고되었다
PHYSIOLOGY
SKIN: A THERMOREGULATORY ORGAN
인간 피부의 주요 기능으로서의 체온 조절은 피부 혈류의 큰 flux에 의해 달성된다. 피부의 대사 요건은 고정되어 있고 상대적으로 완만하다. 피부 혈류의 큰 변동은 주로 개인의 체온 조절 요구에 의해 결정된다. 동맥정맥 문합(Arteriovenous anastomoses; AVA)은 사지에 풍부하다. AVA는 약 35 µm 직경의 나선형의 근육벽 혈관이며, basal tone은 최소화되어 있다. 그들은 교감신경계를 통한 시상하부의 중추성 조절과 따뜻한 조건에서 확장되고 차가운 자극에 반응하여 수축하는 직접적인 국소 조절의 이중 통제 하에 있다. 두 효과는 additive effect이다. 피부 혈관은 교감 신경성 혈관 수축 섬유에 의해 조절되며, 혈관 평활근은 α- 및 β 아드레날린 수용체를 모두 가지고 있다. 중심온도가 37.5°C (99.5°F)를 초과하면 시상하부는 AVA로의 혈관 수축 자극을 감소시키고 혈관 확장이 일어난다. 결과적으로, dermal venous plexus의 a low-resistance shunt 열리고, 이는 다시 국소 열 손실을 증가시킨다. 추운 조건에서는 교감신경이 증가하여 국소적인 동맥정맥 혈관 수축과 피부 혈류 감소를 초래한다.
기저 조건에서 70kg의 사람은 총 피부 혈류량이 200~500mL/min이다. 피부 온도를 41°C(105.8)로 유지하기 위한 외부 가열 사용°F), 이는 7000~8000 mL/min까지 증가할 수 있으며, 피부를 14°C(57.2°F)까지 냉각하면 20~50 mL/min까지 감소할 수 있다.
피부 혈관 tone(긴장도)은 주변 온도와 반비례한다. 저온 유도 혈관 수축은 α2-아드레날린 차단제 및 교감 신경 억제에 의해 약화된다. 주변 온도의 감소는 근세포 Golgi apparatus로부터 plasma membrane으로 더 많은 α2-아드레날린 수용체를 삽입하여 교감 신경 전달 물질인 노르에피네프린에 대한 친화력을 증가시킨다. 동시에 endothelial nitric oxide synthase (eNOS)의 활성이 감소하여 AVAs의 혈관 수축을 초래한다. 중심부 온도는 cutaneous sympathetic vasomotor activity에 강한 영향을 미친다.
혈관 내피는 vasoconstrictor endothelin과 vasodilators nitric acid and prostacyclin을 포함한 vasoactive agents를 분비하여 국소 혈관 tone을 조절한다. Endothelin은 지속적인 혈관 수축을 유발하며 저산소증, preeclampsia, 출혈성 뇌졸중에서 증가한다.
ORTHOSTASIS
기립(직립) 또는 사지를 심장 수준 이하로 낮추면 국소 혈류량이 즉시 감소하며, 잘 알려지지 않은 venoarteriolar response로 인해 피부 관류량이 약 3분의 2로 감소한다. 이 반응은 서 있는 동안 중심 동맥압을 유지하는 데 도움이 되며 또한 dependent edema 형성을 감소시킨다고 생각된다. 장시간 앉아 있거나 서 있는 것은 이러한 반응을 악화시키는 경향이 있다.
COLD-INDUCED VASODILATION
손이나 발을 15°C(59°F)로 식히면 혈관 수축이 극대화되고 혈류가 최소화된다. 냉각이 10°C(50°F)까지 계속되면 혈관 수축은 혈관 확장의 기간과 관련된 혈액 및 열 흐름의 증가에 의해 중단된다. 이 cold-induced vasodilation (CIVD) 또는 " hunting response"은 추위로부터 약간의 보호를 제공하기 위해 5분에서 10분 주기로 발생합니다. 추위에 장기간 반복적으로 노출되면 CIVD가 증가하고 어느 정도의 적응을 제공한다. 에스키모, Lapps(라프족; 스칸다니비아의 북부지방 원주민), 북유럽 어부들은 CIVD 반응이 강하고 확장 사이의 간격이 짧아서 추운 환경에서 손의 기능을 유지하는데 기여할 수 있다. CIVD 반응은 체온과 피부 온도가 따뜻할 때(고온 상태), 추울 때(저온 상태) 더 두드러진다. Cheung과 동료들은 한 손가락의 CIVD 반응이 다른 손가락의 반응을 예측할 수 있는지, 그리고 손가락의 CIVD가 발과 발가락의 CIVD 반응을 예측할 수 있는지 조사했다. 그들은 CIVD가 손가락에 걸쳐 매우 가변적이며 숫자나 팔다리에 걸쳐 일반화될 수 있는 반응이 아니라는 것을 발견했다. 역설적으로 CIVD는 일반적으로 조직 손상을 예방하지만, 레이노 현상과 같은 상태에서는 발가락과 손가락의 혈관이 과장되고 지속적인 혈관 수축 반응을 나타내어 blanching numbness과 paresthesias가 나타나며, 심한 경우 조직 손실을 초래할 수 있다.
실험실 환경에서 손가락의 실험적 냉수 immersion에 대한 CIVD 반응이 약한 사람은 실제 추위에 노출되었을 때 국소적인 냉수 부상 위험이 더 높다. 냉수 immersion 중 손가락의 평균 온도와 냉풍 노출 중 발가락 사이에 강한 상관관계가 존재한다(r = 0.83; p<0.01), 손의 약한 CIVD 반응은 발의 약한 반응과 관련이 있다. Felicijan과 동료 40명은 짧은 고지대 적응 후 CIVD 반응의 상당한 향상에 대한 증거를 발견했다. 이러한 변화는 대조군과 비교했을 때 특히 알피니스트의 발에서 두드러졌다.
사지의 온도는 들판에서 놀라울 정도로 빠르게 떨어질 수 있다. 북극 노르웨이의 들판에서 10사람의 발가락 온도가 모니터링되었다(최저 공기 온도, -27°C [-16.6°F]). 가장 낮은 피부 온도는 1.9였다.°C(35.4°F). 발가락 온도가 25°C(77°F)에서 5°C(41°F)까지 냉각되는 평균 예상 시간은 -21°C(-5.8°F)의 주변 온도에서 109분(표준 편차[SD], 10.2)이었다. 한 사람은 27시간 중 2.9시간 동안 발가락 온도가 5°C(41°F) 미만인 것을 경험했다. 놀랍게도, 어느 참가자도 한랭손상의 임상적 징후를 보여주지 않았지만, 이것이 이 노출이 위험이 없었다는 것을 의미하지는 않는다.
피부 미세 순환은 국소적인 한랭손상으로 인한 후유증을 가진 환자들을 대상으로 평가되었다. 모든 환자는 1차 CWI 이후 3~4년 동안 군 복무 중 지속된 cold intolerance을 보고했다. Transcutaneous oxygen tension은 감소하였으나 oxygen reappearance time, oxygen recovery index , postocclusive reactive hyperemia, venoarterial reflex는 정상이었다. capillary nailfold abnormalities 은 발견되지 않았다. 국소 한랭손상은 CIVD에 장애를 일으키고 내한성을 손상시키며 향후 한랭손상의 위험을 증가시킬 수 있다. 이는 중추신경계에 의해 매개되는 반사 메커니즘의 장애가 발생한 것이라는 것으로 추정된다. 신경생리학적 요인은 말초 CWI와의 후기 후유증의 병리생리학에서 허혈 메커니즘보다 더 중요해 보였다.
PATHOPHYSIOLOGY
춥고 습한 환경에 지속적으로 노출되면 피부가 breakdown되고 노출 부위의 신경이 직접 냉각되며 혈관 수축이 장기화된다. NFCI는 주로 prolonged vasoconstriction에 의해 발생하며, 이는 신경, 지방 및 근육 세포에 공급하는 혈관(및 내피)에 직접적인 손상을 초래한다. 통증, 두려움, 조이는 신발 및 immobility은 교감신경계 반응의 고조 또는 혈류의 기계적 제한을 통해 혈관 수축을 유지하는 데 상호 작용한다(그림 10-1). 이러한 변화를 유발하는 데 필요한 노출의 기간 또는 정도는 명확하지 않으므로 NFCI는 명확하지 않다. 그럼에도 불구하고 위험 수준은 조직 온도에 반비례하고 insult 지속 시간에 정비례하는 것으로 보인다. 약 10°C(50°F)의 온도에 장시간 노출되면 1°C(33.8°F)의 짧은 노출과 유사한 부상을 입을 수 있다. 반복적인 노출은 더 긴 기간 동안 한 번의 노출보다 더 심각한 손상을 일으킬 가능성이 있다.
NERVE INJURY
신경 냉각은 NFCI의 etiology에 기여하는 것으로 제안되어 왔다. Large myelinated fibers (C 섬유)는 장기간의 저온 노출에 가장 취약하다. 심한 NFCI에서는 특징적인 말초 신경 손상과 조직 괴사가 발생한다. 임상 감각 검사는 굵은 신경과 가는 신경 모두에 손상이 있음을 보여준다. 장기간의 한랭 손상은 이러한 large myelinated fibers에 공급하는 혈관에 영향을 미치며, 후속 허혈은 신경에 산소 감소를 유발하여 1차 신경계 손상을 초래한다(그림 10-2 ~ 10-5). NFCI에서 신경 손상은 궁극적으로 직접적인 신경 섬유 손상과 혈관 구성 요소로 구성된 다인성일 가능성이 높다.
그림 10-2. 레이저 도플러(Laser Doppler)는 신경 냉각 및 재온난화 중(최대 250분)과 sacrifice 직전(최대 5일)의 추적 검사에서 대조군 및 실험군의 신경 혈류(NBF)를 의미한다. NBF는 20분에 걸쳐 가파르게 하강하며 냉각 시작 180분 후에 최저점(기준치의 25%)에 도달한다. NBF는 한랭손상 후 최대 5일까지 현저하게 감소된 상태를 유지한다.
그림 10-3 신경 냉각 전, 도중 및 이후의 좌골 신경 경막 미세혈관(1°C~5°C[33.8°~41°F]). A, 정상 체온. 동맥(A), 정맥(V), 그리고 중동맥(M)은 정상적으로 나타난다. B, 신경 냉각이 시작된 지 1시간 후에는 동맥과 정맥의 직경이 약 40% 감소한다. 해부 현미경 아래에서 적혈구는 두 혈관(화살표) 모두에서 세분화된 모습을 보인다. 경동맥의 폐색성 응집(열린 화살표)과 정맥(화살표)에서 백혈구가 뭉친다는 암시에 주목한다. C, 신경 냉각 후 2시간 후에 분절 폐색 골재가 정맥(화살표)에서 관찰된다. 동맥에는 눈에 띄는 룰로(열린 화살표)가 있습니다. D, 신경 냉각 후 3시간이 지나면 양쪽 혈관에 흐름 상태가 나타난다. 이제 동맥에서 폐색성 골재(화살표)가 보이고, 정맥에 있는 골재(화살표)는 확장(열린화살표)되어 있다. E, 1시간 동안 신경이 다시 따뜻해진 후에도(37.5°C [99.5°F]), 정맥은 여전히 여러 개의 분절 폐색(화살표)을 보인다. 동맥 내 적혈구 과립(열린 화살표)은 낮은 재관류를 나타낸다. 막대는 100mm를 나타낸다
그림 10-4 냉각된 좌골 신경 내 신경 혈관의 전자 현미경 사진. A, 신경재가온 후 1시간 후에 퇴화하는 주변정맥이 있는 빈 모세혈관이다. 막대는 2µm. B를 나타내며, 냉각 후 24시간 후 혈소판(화살표)이 응집된다. 바는 2µm을 나타낸다. C, 혈소판은 신경 냉각 후 48시간 후에 유사동물 형성 없이 다양한 정도의 탈과립을 보인다. 이 혈소판 혈전 안에 두 개의 적혈구가 갇혀 있다. 막대는 1µm을 나타냅니다. D, 신경 냉각 5일 후 혈소판, 적혈구, 섬유소로 이루어진 혈전. 혈관벽이 괴사하고 있다. 막대는 2µm을 나타낸다.
그림 10-5 냉각된 좌골 신경 섬유의 전자 현미경 사진. A, 쥐 좌골신경섬유, 신경냉각 후 12시간 후 미엘린이 unravelling되는 모습과 근육내 부종(화살표). B, 쥐 좌골신경섬유, 식힌 후 2일 후 축삭이 움츠러들고 눈에 띄는 periaxonal edmea가 나타난다. 막대는 1µm을 나타낸다.
VASCULAR INJURY
혈관수축은 α2c-아드레날린 수용체와 Y1 수용체의 평활근에서 시냅스 후 상호작용하는 교감신경섬유로부터 노르에피네프린과 neuropeptide Y의 presynaptic vesicle release에 의해 매개된다. 최근 연구는 저온 유도 혈관 수축이 rho kinase에 의해 매개된다는 것을 보여주었다. 혈관 수축으로 인한 혈류의 장기적인 감소는 모세혈관 내피에 직접적인 손상을 초래한다. 연구에 따르면 내피 내벽은 기저 세포와 분리되어 "gaps"을 만든다. 백혈구와 혈소판은 이러한 틈을 메우고 축적되어 모세혈관 혈류를 더욱 감소시키고 허혈과 결국 조직 저산소증으로 이어진다(그림 10-6).
FIGURE 10-6 Proposed hypothesis for the etiology of nonfreezing cold-induced injury (NFCI). α2c, Norepinephrine (NE) α-adrenergic receptor; Y1, neuropeptide Y (NPY) receptor; DAG, diacylglycerol; IP3, inositol triphosphate; Ca2+ , calcium.
재관류 손상 후의 Microvascular thrombosis은 한랭 손상 후에 중추적인 역할을 하는 것으로 생각되는데, 저온 손상된 내피 세포가 이 과정의 중심에 있다. 재관류는 free radical species의 형성을 초래하여 추가적인 내피 손상과 부종을 초래한다.
CIVD는 혈관 손상과 조직 허혈을 방지하기 위한 생리학적 보호 반응인 것으로 보인다. 불행하게도, 이 반응은 저산소증, 탈수증, 수면 부족, 저체온증을 포함한 특정 상황에서 상실되거나 손상된다. 또한 유전적인 요소가 있는 것으로 보이며, 아프리카 카리브해 사람들은 무뎌진 CIVD 반응을 가지고 있다. sickle cell patients의 경우 alerting response–induced vasodilation의 활성화에 의해 극복되는 정상 혈관 수축 반응 대신 net vasoconstriction이 있다.
ANIMAL MODELS
동물 모델은 NFCI의 근본적인 병태 생리학을 이해하기 위해 개발되었다. 토마스와 동료들은 꼬리를 1°C(33.8°F)의 물에 6~9시간 동안 담가 NFCI의 랫드 모델을 개발했고 CIVD의 손실은 꼬리 혈류의 장기적인 감소와 기준선 이상의 혈류 증가로 특징지었다. 이 패턴은 고혈전 단계에서 임상적으로 관찰된 것과 유사하다.
스티븐스와 동료들은 최근 혈관 내피 손상을 일으키는 가능한 메커니즘을 설명하기 위해 쥐꼬리 모델을 사용했다. 그들의 예비 데이터는 급성 냉수 노출이 일산화질소 의존성 내피 기능의 상실과 평활근 수축성의 변화를 야기할 수 있음을 시사한다. Irwin은 토끼 뒷다리 모델을 사용하여 차가운 물에 담그면 large myelinated fibers가 손상되는 반면 small myelinated 와 unmyelinated fibers는 보존된다는 것을 증명했다.
NFCI은 많은 다른 유형의 조직에 영향을 미친다. 검체의 병리학적 검사는 피부, 근육, 신경 및 뼈에 다양한 병변을 보인다. 근육은 세포의 분리와 근육 섬유의 손상을 보여주는데, acidophilic and hyalinized화(Zenker’s hyaline degeneration) 로 설명된다. 근육 내의 myoplasm 은 cross-striation을 잃고, 치유된 근육은 섬유 조직 대체를 겪는 것으로 보인다.
NFCI의 주요 병리학적 과정 중 하나는 허혈성 사지의 재관류에 따른 progressive microvascular thrombosis이며, 한랭손상된 내피 세포가 결과에서 중심적인 역할을 한다. 허혈 조직의 재관류는 자유 라디칼 형성을 유발하여 추가적인 내피 손상 및 후속 부종을 초래한다. 혈류의 회복과 함께, 세포 내의 oxygen species의 reintroduction은 세포 단백질, DNA, 그리고 세포막을 더욱 손상시킨다. Free radical species은 oxidation-reduction (redox) signaling에서 간접적으로 작용하여 아포토시스를 활성화시킬 수 있다. 백혈구는 작은 모세혈관에 축적되어 혈관을 막아 더 많은 허혈을 초래할 수 있다.
16시간의 냉수 immersion (1°~2°C[33.8°~35.6°F])를 실시한 생체내 토끼 뒷다리 모델에서 모든 크기의 myelinated nerve fibers의 수가 감소하였으며, 대부분은 large-diameter fibers었으며, 이는 허혈성 신경장애 및 재관류 손상과 일치하는 특징이다. Unmyelinated fibers는 경미한 손상만 보였다. 결과적인 증거는 이 두 가지 메커니즘이 신경 손상의 원인이 될 수 있음을 시사한다. NFCI가 신경 손상의 조직학적 및 임상적 증거와 관련이 있다는 것을 입증하는 광범위한 증거가 있다.
Das 와 동료들은 항산화제인 quinacrine이 세포막 인지질의 재온난화와 재관류에 대한 손상을 감소시킨다는 것을 증명했지만, 더 최근의 연구들은 항산화제 사용의 이점이 없다는 것을 보여주었다. 가장 중요한 것은 이 두 연구 모두 모세혈관이나 내피 손상이 아닌 한랭으로 인한 신경 손상이 NFCI의 주요 병인이라고 가정한 모델을 사용했다는 것이다.
RISK FACTORS
NFCI와 관련된 위험 요소에는 다음이 포함된다 (이는 전체 목록이 아니다).
•
부적절한 의복 • Immobility • 흡연 • 탈수 • 고도 (저산소증) • 부족한 칼로리 섭취 • 수면 부족 및 피로 • 저체온증 • 축축한 환경/습한 의복 • 나이 증가 • African Caribbean ethnicity • 이전 NFCI
CLINICAL PRESENTATION
동결되지 않은 한랭손상은 증후군으로 간주되어야 하며, 증상은 다양하다. NFCI는 시작이 insidious하고, 종종 객관적인 임상 징후가 거의 없으며, 병력과 환경을 고려해야 한다. 처음 노출된 후에는 세 단계의 진행이 있다: prehyperemic, hyperemic, posthyperemic. 이러한 단계들은 종종 겹치고, 각각의 시간 과정은 다양하다.
PREHYPEREMIC PHASE
prehyperemic phase에서, 차가운 노출 중과 직후 모두 영향을 받은 사지는 blanched, yellowish white, or mottled but seldom blistered (그림 10-7).
그림 10-7 침수된 발의 prehyperemic phase. 이 발들은 여전히 대부분 감각이 없고 만지면 매우 차갑다.
Whayne과 DeBakey는 발이 노출되는 동안 간헐적으로 다시 따뜻해지면 prehyperemic stage에서 부종의 정도가 덜 심각하다고 말한다. muscle cramps이 흔한 반면, 통증은 드물다. 가장 중요한 진단 기준은 감각의 상실이며, 대부분의 경우 완전한 국소 마취이며, 이는 영향을 받는 말초의 극심한 추위에 대한 예감과는 구별된다. 이것은 손에도 영향을 줄 수 있지만, 거의 항상 발에서 발생한다. 추가적인 노출과 함께, 차가운 감각은 proprioception 상실과 함께 complete anesthesia로 이어지며, numbness and gait disturbances 를 초래한다. 이 감각은 " walking on air " 또는 " walking on cotton-wool"으로 묘사되어 왔다. Capillary refill이 느리고, 도플러 검사에서를 제외하고는 pedal arterial pulses가 일반적으로 없다. Intense vasoconstriction이 이 단계의 주요 특징이다.
HYPEREMIC PHASE
재온난화 후 몇 시간 내에, 사지는 full bounding pulses와 함께 hot, erythematous, painful, swollen이 발생한다 (그림 10-8~10-11).
그림 10-8 NFCI의 hyperemic phase. 이 사람은 알래스카의 Prince William Sound에서 전복될 위기에 처한 보트를 구조하기 위해 겨울에 18시간을 보냈다.
그림 10-9 가벼운 NFCI에서 침수족의 hyperemic phase. 영국 왕립 해병대 신병이 방금 훈련을 마치고 건강하게 돌아왔다. 샤워를 하는 동안, 그의 발은 빠르게 부어오르고 빨갛고 고통스러워졌다
그림 10-11 중등도의 NFCI의 hyperemic phase. 포클랜드 전쟁에서 온 보병의 발에 붓기, 붉기, 지속적인 통증이 있다.
미세순환 장애는 모세혈관 리필 지연(그림 10-12)과 petechial hemorrhages로 입증된다. 감각은 근위부에서 가장 먼저 되돌아오고 원위부로 확장되어, 극심하고, 타거나, throbbing pain으로 빠르게 진행되며, 24시간에서 36시간 내에 최대 강도에 도달한다. 영향을 받은 부위는 약간의 접촉으로도 심한 통증이 유발된다. 이 통증은 열과 dependent positioning에 의해 악화되며 종종 밤에 악화되는데, 시트에 의해 눌리는 압력으로도 통증이 심해진다. 7~10일이 지나면 통증의 성격이 ' shooting or stabbing' 으로 바뀐다. 감각 결손은 일반적으로 감소하지만, paresthesias는 계속되며, 발가락과 족저면에 광범위한 anesthesia 가 이루어질 수 있다. Vibratory sensation 은 감소하거나 상실되는 반면, proprioception은 보통 유지된다. Anhidrosis 은 감각 상실의 정도와 일치한다.
혈관 손상은 혈관 반응성에서 분명합니다. 피부 온도 구배는 없으며, digit는 종종 사타구니나 겨드랑이만큼 따뜻하거나 더 따뜻하다. 영향을 받은 팔다리를 내리면 혈액이 고여 사지가 deep purple-red을 띠는 반면, 팔다리가 올라가면 blanching 현상이 나타난다. Tense edema 은 이 단계에서 두드러진다. serous or hemorrhagic fluid가 포함된 Blisters 이 형성되면 더 심각한 부상을 나타낸다. superficial epidermis가 두꺼워지고, indurated, and desquamated 진다. Eschars가 형성되고(그림 10-13 및 10-14), 결국에는 분홍색 진피를 남기면서 slough가 발생한다 (그림 10-15). 더 심한 경우 피부에 괴저가 생길 수 있다(그림 10-16). 이는 드물고 적절한 관리를 통해 일반적으로 괴저가 최소화된다.
근육은 손상된 전기적 반응, plantar deep tendon reflexes의 느려짐, intrinsic muscle atrophy과 함께 weakness를 보일 수 있다. 가벼운 경우 이 단계는 24시간에서 최고조에 달하며, 더 심한 경우에는 hyperemic phase가 해결되는 데 6~10주가 걸릴 수 있다.
POSTHYPEREMIC PHASE
posthyperemic phase에는 뚜렷한 신체적 징후가 없다. 가벼운 경우에는 이 단계가 없을 수 있으며, 다른 환자의 경우에는 hyperemic phase가 가라앉은 후 몇 주, 몇 달 또는 몇 년 동안 지속될 수 있다. 사지는 지속적인 따뜻함에서 시원함으로 전환되며, 영향을 받는 부위는 비정상적인 냉각 반응을 보인다. 사지는 추위에 민감하게 되며, 정상적인 온난화 과정에도 불구하고 노출 후 몇 시간 동안 그대로 유지된다.
6~10주가 지나면 spontaneous hyperhidrosis을 호소하는 경우가 많으며 땀띠는 땀이 많이 나는 부위에서 흔히 발생한다. 따뜻한 날에는 양말이 빨리 젖는다; 심지어 추울 때에도 사지에 땀이 많이 날 수 있다. 다한증은 chronic paronychial infections을 일으키기 쉽다. 땀이 나는 것은 무한증과 analgesic 부위의 가장자리에서 더 두드러질 수 있다.
이 posthyperemic phase 동안, hyperemic phase 와 일치하는 paresthesias 와 extreme pains 은 보통 해결되고, 몇 달에서 몇 년 동안 지속될 수 있는 dull aches and anesthesias로 대체된다. 발에 부종이 재발하고, return of paresthesias, further blistering 이 흔한데, 특히 오래 걸은 후에 물집이 생기는 것이 일반적이다. Intrinsic muscle과 인대 위축은 해소되는 경향이 있지만, 심할 경우 fibrous scarring 로 인해 발가락이 rigidity 되고 영구적으로 수축될 수 있다. 골다공증에서 볼 수 있는 뼈의 Decalcification는 자주 관찰되지만, 이는 역전되는 경향이 있다. 심한 경우 Immobility and pain이 지속되어 회복되는데 6개월 이상 걸릴 수 있다.
가장 심한 경우, gangrene가 발생할 수 있으며, 손가락을 절단하거나 때로는 큰 하반신 절단을 하는 형태의 절제 수술이 필요하게 된다. neuropathic tissue은 local trauma, ulceration, 최종적으로 국소 골수염 및 sinus development 발생에 취약합니다(그림 10-17~10-19). 부분적인 발 절단은 발의 기능적 생체역학에 상당한 변화를 초래한다. 이것은 종종 발에 대한 감각 신경 공급의 변화와 관련이 있기 때문에, 장애 문제가 지속될 수 있다(그림 10-20).
그림 10-20 왼쪽 발의 guillotine transmetatarsal amputation 이 심각한 NFCI 6개월 후에 수행되었다. 그 환자는 지연된 일차 분할 피부 이식술로 치료를 받았다. 이 사진은 원래 부상을 당한 지 12개월 후에 찍은 것이다. 이식편은 무감각한 조직 위를 걸으면서 발생하는 전단력의 결과로 궤양이 되었다.
TREATMENT
HYPOTHERMIA
한랭의 전신적인 영향에 필요한 치료법은 국소적인 NFCI에 필요한 것과 다르다. 코어 온도는 반드시 상승되어야 하며, 사지는 시원하게 유지되어야 한다. 손상당한 발은 위로 올려서 선풍기에서 나오는 지속적이고 차가운 공기에 노출되어야 한다. 극단 냉각은 혈관 산소 공급이 조직 수요를 유지할 수 있는 지점까지 대사 요구량을 낮춘다. 지속적인 냉각은 통증, 부종 및 수포의 빠른 개선을 가져온다. 국소 냉각은 통증이 완화되고 순환이 회복되고 고혈증이 가라앉을 때까지 계속되어야 한다. 영향을 받은 사지는 절대로 문질러서는 안 되며, 이로 인해 손상이 악화될 수 있다.
REWARMING
치료는 병의 진행을 최소화하면서 증상 완화와 허혈 역전으로 제한된다. 손상된 조직을 다시 따뜻하게 하는 것은 손상된 피하 혈관의 공급 능력보다 손상된 피부 세포의 대사 수요를 더 크게 증가시킨다. 반사 혈관 확장과 함께 조직 산소 부족 및 내피 세포 손상은 유체 투과, 부종 증가, 피부 괴사 및 통증 악화로 이어진다. 급속한 재가온은 피해야 한다.
SYMPATHECTOMY
posthyperemic phase 동안 회복은 위축된 내인성 근육을 재활시키기 위한 물리치료와 운동으로 촉진될 수 있다. Lumbar sympathectomy은 혈관의 tone를 감소시키고 혈액순환을 증가시키며 콜라겐과 섬유조직의 흡수를 촉진함으로써 수축을 저해하는 것을 감소시키는 것으로 이론화되어 왔다. atrophic rigid feet을 보이는 중증의 NFCI의 경우 교감신경 절제술 후 작은 사례 연구에서 증상 개선이 나타났지만, 다른 저자들은 시술에 대한 치료적 이점이 거의 없다고 생각한다.
TISSUE-FREEZING COMPLICATIONS
동상과 NFCI 부상이 반드시 단독으로 발생하는 것은 아니므로 개인을 평가할 때 두 진단 모두 가능성을 고려해야 한다. 심한 한랭에 노출된 후에, 최적의 치료를 받으려면 부상에 대한 신중한 평가가 필요하다.
DRUGS
NFCI의 진단은 종종 어렵거나 지연된다. 말초 순환을 제어하는 α-아드레날린 수용체의 관여와 명백한 노르아드레날린 감작성의 관점에서 혈관확장제 또는 α-아드레날린 차단제가 유익할 수 있다고 생각되었다. 그러나 현재까지 이 접근법을 뒷받침하는 증거는 없다.
Painful rewarming과 지속적인 통증은 NFCI의 특징이므로 초기 단계에서 통증을 완화하는 시도가 중요하다. 간단한 진통제가 도움이 될 수 있다. 실험적인 연구에서 Thomas and Oakley는 quinine salts (밤에 투여하면 200~300mg)을 사용했는데, 이는 일반 진통제보다 더 성공적인 것으로 나타났지만, 그 이후로 다른 사람들은 그들의 사용을 지지하지 않았다. 1982년 이래로 영국군의 표준 치료법은 Riddell이 처음 제안한 것으로 야간에 50~100mg의 용량을 가진 amitriptyline hydrochloride이었다. 초기 완화 후 " breakthrough " 통증이 발생하는 경우 두 약물 모두 투여량의 점진적인 증가가 필요할 수 있다. 주요 외상이나 화상 환자를 받는 센터에서는 만성적인 신경통을 최소화하기 위해 환자 치료 초기에 신경병증 치료제를 시작하는 것이 점점 더 표준화되고 있다. NFCI에서 이를 연구한 구체적인 실험은 없지만, 가능한 한 빨리 신경병증 치료제를 시작하는 것을 고려하는 것이 바람직하다.
ASSESSING INJURY SEVERITY
초기 손상 이후, 추위에 대한 민감성이 증가한다. 객관적인 임상 징후는 놀라울 정도로 적다. 적절한 추운 날씨에 노출된 세심한 이력, 대표적인 재온난화 증상과 징후에 대한 명확한 이력, 상세한 검사 및 특별 조사는 모두 NFCI와 일치하는 그림을 구축한다. 의료 기록의 확증 증거는 필수적이다.
SPECIAL INVESTIGATIONS
적외선(IR) thermography 표준화된 한랭 스트레스에 대한 개인의 반응을 평가하는 데 사용될 수 있으며 진단 확인, 부상 심각도 평가 및 NFCI로부터의 회복 모니터링(또는 기타)에 도움이 될 수 있다(그림 10-21). 그러나 영국군이 광범위하게 사용하고 있지만 IR thermography는 다른 곳에서 널리 사용되거나 결정적으로 검증되지는 않는다. 현재 IR thermography 테스트에 대한 일부 개인의 반응에는 상당한 차이가 있는 것으로 보인다. 이에 따라 냉감도 시험 전 완만한 운동과 함께 NFCI 분류에 사용되는 평가를 개선하기 위한 레이저 도플러 흐름 측정법 사용에 관심이 집중되고 있다. 노출 전후에 적합한 조정기에 대한 잠재적인 새로운 시험을 검증하기 위한 신중한 실험 설계가 필요하다.
그림 10-21 NFCI의 결과 평가에서의 Infrared thermography. 이미지의 위쪽은 손상되지 않은 무증상 대조군에서 가져왔고, 아래 사진은 NFCI를 지속하고 그 후 추위에 민감하다고 호소하는 환자에서 가져왔다. 대조군과 환자 모두 30°C(86°F)의 외기 온도에서 휴식을 취한 후 첫 번째(왼쪽) 영상이 촬영되었습니다. 두 번째(중앙) 영상은 발이 15°C(59°F)의 물에 2분 동안 담그고 난 직후 촬영되었습니다. 마지막 (오른쪽) 사진은 물에서 꺼낸 지 5분 후에 다시 30°C(86°F) 공기 중에서 촬영되었다. 상단 시리즈는 가벼운 추위 스트레스를 받은 후 활발하게 다시 따뜻해진 휴식 시 발이 물에서 꺼낸 후 5분 이내에 거의 완전히 회복되는 모습을 보여준다. 하단 시리즈는 심각한 정도의 냉감도를 보여주는데, 발은 휴식 중인 주변 공기보다 훨씬 차가웠고, 한번 식으면 다시 따뜻해지는 데 오랜 시간이 걸렸고, 침지 5분 후에는 대조군 발보다 훨씬 더 차갑게 유지되었다. 오른쪽 끝에 있는 눈금은 색-온도 관계를 나타낸다.
PREVENTION
NFCI를 예방하는 가장 간단한 방법은 춥고 습한 환경에 장기간 노출되는 것을 피하는 것이다. 이것은 다양한 조건과 개인의 민감성 때문에 구현하기 어려울 수 있다. 군사적 충돌에서는 지정된 임무를 완수하는 것이 가장 중요하며, 비좁고 움직이지 않는 자세로 춥고 습한 환경에서 지속적으로 수행해야 할 수도 있다. 산악 구조를 하는 동안, 사람들은 다른 사람들을 구하는 것에 너무 집중해서 그들 스스로를 충분히 돌보지 않을 수도 있다.
예방은 사람들이 활동적으로 발로 가는 혈류를 증가시키고, 정기적으로 사람들을 추운 환경 밖으로 돌리며, 젖은 양말을 일찍 갈아 신어서 발을 건조하게 유지하고, 땀이 옷과 옷으로 축적되는 것을 제한함으로써 신체 핵심 온도를 유지하고, NFCI의 초기 징후와 증상을 사람들을 교육함으로써 달성될 수 있다. 춥고 습한 환경에서는 하루에 두세 번 양말을 갈아 신어야 한다. 군 소식통에 따르면 최적의 관리를 위해서는 24시간마다 최소 8시간 동안 발을 말려야 한다. 증기 차단 부츠는 발에서 땀이 증발하는 것을 허용하지 않으며, 어떤 상황에서는 이것이 건조를 증가시킨다. 부츠는 매일 벗고, 닦아내고, 말려야 한다. 신발은 혈류를 제한하지 않아야 한다. 신발끈을 너무 꽉 묶지 않도록 사용자에게 교육하는 것과 마찬가지로 크기 조절이 중요하다. 적절한 수준의 자기 관리를 달성하기 위해서는 교육이 개인의 책임감을 부여해야 하며, 원정대 지도자들은 여전히 표준이 유지되도록 감시하고 보장해야 한다.
실리콘 제제를 사용한 예방 치료는 임상 연구에서 효과적인 것으로 입증되었다. 보호 효과는 각질층의 hyperhydration 방지에서 기인하는 것으로 생각된다. 그러나 끈적임, 모래와 모래가 발에 달라붙는 것, 그리고 제품의 부피는 전투 상황에서 보병들이 사용하기는 쉽지 않았다. 소규모 임상시험에서 실리콘 연고는 발 전체가 아닌 발바닥에만 바르는 것(흙막이에 노출된 표면적 감소, 병사가 운반하는 물질의 양, 달러 비용)으로 NFCI를 예방하기에 충분했다.
영국군에서 NFCI의 발생률이 증가하는 것이 명백하기 때문에 예방 조치, 장비 및 조기 인식에 대한 인력 교육 개선을 포함하여 여러 가지 추가 예방 조치가 취해졌다(그림 10-22).
군에 영향을 미치는 부상의 심각성은 민간인 NFCI 손상(그림 10-17 ~ 10-19 참조) 및 역사적 군대의 대조군 (그림 10-13 ~ 10-16 참조)에 비해 상대적으로 경미한 것으로 보인다. 이것은 (1) 지속적인 질병 스펙트럼이 있는지, (2) 더 온화하고 심각한 형태의 NFCI를 가진 질병의 bimodal distribution이 있는지, 또는 (3) 현재 일반적으로 보이는 형태가 과거에 조사된 것과 동일한 질병 과정인지에 대한 질문을 제기한다. 문제의 일부는 IR thermography를 NFCI의 진단, 심각도 및 진행을 결정하는 기준 중 하나로 사용하기로 한 영국군의 결정에 있을 수 있다
언급된 높은 수준의 NFCI에 대한 한 가지 접근법은 잠재적인 신병을 선별하는 것을 고려하는 것이다. 이를 위해서는 높은 민감도와 특이성을 가진 테스트가 필요하다. 그러나 말초 혈류 제어의 개별 변동이 너무 커서 현재 사용 가능한 평가 중 이러한 요구사항을 충족하는 것은 없다
군사 훈련에서 한랭 부상의 발생을 줄이는 것은 훈련 현실성과 안전성 사이의 미묘한 균형을 맞출 필요가 있다. 까다로운 환경에서의 훈련은 직원을 다치게 할 실제 위험을 수반하지만, NFCI를 피하려면 현장 기술 개발에서 직원에게 주는 이점이 필수적이다.
MORE SEVERE INJURIES
NFCI는 경도에서 중증까지 다양할 수 있다. 심한 경우에는 cold sensitization이 심해 개인이 밖에서 활동할 수 없다. 부종과 다한증이 자주 발생하여 진균 감염에 취약하다. causalgia or reflex sympathetic dystrophy 와 유사한 만성 통증이 발생할 수 있다. 심각한 감각 상실은 minor or major lower-limb amputation 을 초래할 수 있다. 맞춤형 신발과 깔창을 사용하여 전문 발 클리닉 내에서 지속적인 관리는 기능적 결과를 개선하는 것으로 보인다. patella tendon–bearing orthoses를 사용하여 궤양 신경병증 발을 치료하는 것과 같은 다학제적 팀 접근법이 설명되었다. NFCI 통증은 종종 초기 단계에 시행되어야 하는 삼환계 항우울제가 필요할 정도로 심각하다. 그렇지 않으면 이후의 모든 치료 양식에 내성이 있는 심각한 만성 통증이 발생할 위험이 증가한다. 통증 전문가의 조기 참여가 중요하다.
TRENCH FOOT (IMMERSION FOOT)
참호족과 침지족은 임상적, 병리학적으로 구별할 수 없지만 다른 병인을 가지고 있다. 참호족이라는 용어는 제1차 세계 대전의 참호전 기간인 136년에 군인들이 젖은 부츠와 양말을 오랫동안 신었던 것에서 유래되었다 침지족은 제2차 세계 대전 동안 차가운 물에 발을 담그고 있던 난파선 생존자들 사이에서 처음으로 의학적으로 기록되었다. 두 손상 모두 조직이 0°~15°C (32°~59°F)의 온도에서 추위와 습한 조건에 노출되었을 때 발생한다. 온도가 낮아지면 NFCI를 유도하는 데 필요한 시간이 감소한다. 침지족으로 인한 심각한 신경 손상은 노출 기간 14 - 22시간 후에 관찰되었다. 침지족 손상은 침지 깊이에 따라 근위부로 확장되고 무릎, 허벅지 및 엉덩이를 포함할 수 있다.
PERNIO (CHILBLAINS)
동창은 차갑고 축축한 환경에 대한 비정상적인 반응으로 인해 발생하는 국소적이고 염증적이며 푸르스름한 붉은 병변이다. 이 가벼운 한랭손상은 유럽 북서부의 온대 기후에서 널리 퍼져있으며, 온대와 북부 지역에 걸쳐 전 세계적으로 발견된다. 동창은 난방이 잘 되는 집과 적절한 따뜻한 옷이 흔한 매우 추운 기후에서는 덜 흔하게 볼 수 있다.
111명의 환자를 대상으로 한 최근 연구에서 남성은 67명(60.4%), 여성은 44명(39.6%)이었으며, 저온(60%)과 관련해 89명(80.2%), 90명(81.1%), 90명(81.1%)의 환자가 발병했다. 주변 온도가 10°C(50°F) 미만이고 상대 습도가 60% 이상일 때 동상에 대한 민감성이 증가하는 것으로 나타났다.
급성 동창은 계절적으로 발생하며, 추운 날씨에 가역적인 증상이 더 흔하다. 급성 형태는 주로 20세 미만의 학생과 젊은 성인에게서 나타나며, 청소년 여성에게서 가장 높은 발병률을 보인다. 벌목, 카약, 눈 만들기, 겨울 승마, 하이킹과 같은 약간 추운 환경에서 발생할 수 있다. 동창은 짧은 추위 노출(30분)로 인해 발생할 수 있으며, 종종 노출 후 몇 시간 후에 나타나는데, 피부 병변이 12시간에서 24시간 이내에 완전히 나타난다. 이러한 병변의 특징적인 위치는 발, 손, 다리 및 허벅지이다. 단일 또는 여러 개의 홍반성, 자주색, 부종성 병변이 형성되며, 심한 경우 vesicle이 발생한다. 증상은 심한 가려움, 화끈거림, 통증을 포함하며, 나중에 따뜻하게 되면 종종 악화된다. 급성 동창의 병변은 self-limiting인데, 보통 며칠에서 3주 이내에 해결되며, 때때로 과색소침착이 남을 수 있다. Plaques가 사라지면서 치유 과정이 일어나는 것처럼 보이지만, 통증은 지속되는 경우가 많다. 이후 가벼운 추위에 노출되면 paresthesia, 부종 및 skin scaling이 유발될 수 있다.
만성 동창은 보통 급성 동창의 반복적인 에피소드 이후 몇 겨울에 걸쳐 진행되며, 초기 손상에서 한 시즌 내에는 만성 비가역적인 피부 변화로 거의 진행되지 않는다. 반복되는 일과성 계절 병변은 영구적인 변색과 피하 결절 형성과 함께 부종으로 진행할 수 있다. 결절은 단단하고 고통스러우며, 궁극적으로 파열되어 통증 완화를 제공하고 색소성 위축성 피부와 함께 얕은 궤양을 남긴다. 이 궤양들은 더 커지고 합쳐져 벌어진 채로 있을 수 있으며, 이는 영구적으로 부어오른 사지, 비늘 모양의 색소 피부, 가벼운 압력에 의해 악화되는 끊임없는 통증으로 이어진다.
동창은 저산소혈증과 혈관벽 염증을 동반한 장기간의 저온 유도성 혈관 수축에 의해 발생하는 것으로 생각된다. 피하 동맥 혈관 수축은 병리학적 및 동맥학적 연구에 의해 입증되었다. 조직학적 검사에서 림프구성 혈관염과 유두 피부 부종이 만연한 염증 변화를 보인다. 감별 진단으로는 lupus erythematosus, Raynaud’s phenomenon, polycythemia vera, atheromatous embolization, erythema nodosum, livedo vasculitis with ulcerations 등이 있다.
동창의 치료는 영향을 받은 피부를 건조시키고 부드럽게 마사지하는 것이다. 30°C(86°F) 이상의 적극적인 재가온은 통증을 상당히 악화시키므로 피해야 한다. 문헌상의 치료 요법에는 nicotinic acid, 자외선 조사, thymoxamine, 근육 내 비타민 K 투여와 정맥 칼슘투여, 코르티코스테로이드, 교감신경 절제술이 포함되지만, 효과적이거나 보편적으로 받아들여지는 것으로 입증된 사례는 거의 없다. Nifedipine (하루 3회 20mg)은 심각한 동창 치료에 효과적이었다. 치료를 받은 환자는 병변 제거 시간이 현저히 단축되었고, 기존 병변의 통증과 자극이 감소했으며, 새로운 동창 발생이 감소했다.
동창을 예방하는 것은 비교적 간단하다. 권장되는 예방 조치는 야외에서 적절한 옷으로 추위에 노출되는 것을 최소화하고 실내에서 적절한 따뜻한 온도를 유지하는 것을 포함한다.
RAYNAUD’S PHENOMENON
이 현상은 1862년 Maurice Raynaud에 의해 처음 확인되었으며, 그는 "사지의 국소 질식"이라고 표현했다. 레이노현상은 온도 또는 때때로 감정적인 스트레스 요인에 대한 발작성 혈관수축 후 혈관 확장이 발생하는 동맥 반응이다. 이는 저온 노출뿐만 아니라 온도의 변화에도 발생할 수 있으며, 기본적으로 민감한 개인의 동맥 과반응 및 혈관 수축이다. 전형적인 색의 변화는 손가락에서 가장 흔하게 볼 수 있는데, 일반적으로 흰색(초기 혈관 경련 반응에 따라)에서 파란색(저산소증을 나타냄)으로, 이후 다시 따뜻해지면 혈관 확장이 일어나 마지막으로 빨간색으로 바뀌게 된다. 마지막 단계는 종종 타는 듯한 통증과 관련이 있다.
일반적으로 Raynaud’s은 1차와 2차로 나눌 수 있다. 레이노 현상은 주요한 형태이며, 일반적으로 20~30대 여성에게 영향을 미치며, 뚜렷한 근본 원인은 없다. 레이노 증후군(Raynaud's syndrome) 또는 이차 Raynaud’s은 이 현상이 근본적인 원인을 가지고 있을 때이며, 때로는 systemic sclerosis 같은 전신 질환의 첫 번째 징후로 나타난다. primary Raynaud’s의 혈관 결함은 주로 증상을 유발하는 과민반응과 함께 기능적인 것으로 생각되는 반면 이차 레이노에서는 종종 혈관 및 미세혈관 이상이 기저에 있다.
primary Raynaud’s는 손가락 허혈을 유발할 가능성이 낮으며 보통 nailfold capillaries과 적혈구 침강률(ESR)은 정상이다. 정의에 따르면, 증상이 고통스럽고 괴로울 수 있지만 비가역적 조직 손상으로 진행되지는 않는다. 대조적으로, 일반적인 2차 레이노에서는 더 나이가 많은 그룹(>30세)에서 나타날 가능성이 높고, 조직 손상이 발생할 가능성이 더 높다.
PREVALENCE
유병률은 지역과 성별에 따라 다르다. 조사에 따르면 환자의 15%가 레이노 현상을 보고했지만, 질병의 정의에 따라 유병률이 다르다. 높은 고도는 유병률을 증가시키는 것으로 생각된다. 그것은 여성들에게 2배에서 9배 더 흔하다. 완전히 이해된 것은 아니지만, 특히 호르몬 요인과의 관계가 존재하는 것으로 여겨진다. Raynaud's에서 본 것과 유사한 배란 전 기간의 디지털 혈관 반응성은 에스트로겐의 역할을 시사한다. 진동 도구와 유전적 구성 요소의 사용 또한 관련이 있다.
PATHOGENESIS
1차와 2차 레이노의 병인은 다르며, 아직 완전히 밝혀지지 않았다. Waldenström’s macroglobulinemia에서 증가된 점도나 혈소판 활성화와 같은, underlying conditions과 관련된 혈관 내 요인은 이차 레이노 증후군에서 나타난다. 혈관 구조의 구조적 이상은 원발성 레이노 현상에서 발생하지 않지만, 원발성 레이노라고 생각했던 일부의 사례에서 나중에 2차성인 것으로 밝혀졌고, 그러면 조직 손상이 뒤따른다. 흥미롭게도, 레이노 현상은 손가락에 더 잘 생기는데, 엄지손가락은 길이가 더 짧아서 좀 덜 영향을 받는 것으로 보인다.
앞서 언급한 바와 같이, α2-아드레날린 수용체는 α1- 및 α2-아드레날린 작용제와 길항제의 동맥 내 투여 및 손가락 혈류에 미치는 영향에서 알 수 있듯이 냉간 유도 혈관 수축을 약화시킨다. 따라서 이 조절기의 이상이 레이노 현상의 원인이라고 생각된다. 따라서 사지에 주로 영향을 미치는 이러한 상태는 원위 동맥에서 α2 수용체 반응성의 증가로 부분적으로 설명될 수 있다.
혈관 수축과 확장의 통제는 복잡하다. 레이노 현상에서는 혈관 확장제의 생산이 감소하는지, 수용체에 미치는 영향이 손상되는지는 알려져 있지 않다. 그러나 손가락 미세혈관 혈류를 증가시키기 위해 국소적으로 제공될 수 있는 외인성 일산화질소(NO)의 사용에 대한 추가 연구가 있다. 보다 자세한 논의는 최근 검토에서 확인할 수 있다.
DIAGNOSIS
일차성 레이노 현상은 일반적으로 추가 조사가 필요하지 않지만, 아마도 손가락 궤양의 출현 때문에 2차 레이노 증후군이 의심된다면 추가 조사에 대한 조언을 구해야 한다.
MANAGEMENT
증상은 고통스럽고 아플 수 있다. 다양한 전략에는 장갑과 손난로를 사용한 급격한 온도 변화에 대한 노출을 줄이고 손을 따뜻하게 유지하는 것이 포함된다. 흡연은 손가락 수축기압을 감소시키기 때문에 금연이 중요하다. 비록 대규모 연구가 레이노 현상과 담배 소비 사이의 연관성을 발견하지는 못했지만, 흡연은 생리적 개선을 지연시키고 증상의 심각성을 증가시킬 수 있다.
가벼운 한랭손상은 이차 레이노 병, 특히 누적된 한랭손상과 유사한 감작 과정을 초래할 수 있다. 감작되지 않을 때까지 추가적인 한랭손상을 피하는 것이 좋다.
최근의 권고사항에는 규칙적인 운동과 스트레스를 줄이는 것이 포함되어 있다. 약리학적 관리는 전통적으로 칼슘 채널 차단제, 특히 치료 및 예방을 위한 noncardioselective dihydropyridine을 포함하고 있으며, 메타분석에서는 모든 칼슘 채널 차단제에 대해 상당한 개선(가중 평균 차이, -5; 95% CI, -9 ~ -0.99)을 보여주었고 니페디핀에서만 더 높았다. 니페디핀은 현재 영국에서 사용 허가를 받은 유일한 의약품이다. flushing 및 pedal edema 같은 부작용은 약물 순응도를 나쁘게 만들 수 있다. 미국 식품의약국(FDA)에서 사용 허가를 받은 약물은 없다. 연구 중인 다른 약물로는 fluoxetine과 topical nitrates가 있다. Ginkgo biloba는 위약보다 개선된 것으로 나타났으며 부작용은 거의 없었다.
CRYOGLOBULINEMIA
Cryoglobulins은 cold-precipitable 혈청 면역 글로불린이다. 저온면역글로불린은 multiple myeloma 환자에게서 처음 보고되었고, 이후 다양한 혈액학적 악성종양, 급성 및 만성 감염, 콜라겐 혈관 질환에서 발생하는 것으로 인식되었다. Cryoglobulin은 세 가지 유형으로 분류된다. 제1형 Cryoglobulin (전체의 10~15%)은 monoclonal immunoglobulin, 주로 IgG로 구성된다. 제2형 Cryoglobulin (50~60%)은 polyclonal 이며, 가장 흔한 것은 IgG와 IgM이다. IgM fraction 은 일반적으로 류마티스 인자 활성을 갖는다. II형 Cryoglobulin (25~30%)은 polyclonal IgG와 IgM으로 구성되어 있다.
일반적으로 단백질 농도가 높을수록 precipitation이 시작되는 온도가 높아진다. 임상적 관련성은 cryoprecipitate의 구성이다. 예를 들어, IgM은 IgG보다 본질적으로 점성이 높으며, monoclonal cryo-IgM 을 가진 환자는 hyperviscosity 가 증폭된다. 극한 온도가 30°C(86°F)에 이를 수 있기 때문에 체내 cryoprecipitation 은 모세혈관 혈류 장애에 직접적으로 기여할 수 있다.
많은 임상적 조건은 cryoglobulinemia과 관련이 있다. 감염(바이러스, 박테리아, 곰팡이, 기생), 혈액학적 질병(만성 림프구 백혈병, 다발성 골수종), 자가면역 질환(류마티스 관절염, 폐섬유화, 염증성 장질환)은 모두 cryoglobulinemia 과 관련이 있다. C형 간염 바이러스(HCV)는 cryoglobulinemia 의 주요 원인으로 간주된다. Serum cryoglobulin 값은 일반적으로 임상적 심각도나 질병 예후와 상관이 없지만 질병의 지표로 작용할 수 있다.
Cryoglobulinemia 은 자반증, 허약, 관절통의 임상적 3단계로 특징지어진다. 대규모 임상 실험에서 Cryoglobulinemia 진단을 받은 환자의 3분의 2가 처음에 피부 병변 또는 Raynaud’s disease–like vasomotor attacks 증상을 보였다. 점막 출혈, 시각 장애, 복통 등은 덜했다. 이 환자들 중 절반 미만에서 Cold sensitivity가 뚜렷했다. cryoglobulins과 관련된 증상으로는 전형적인 레이노 현상, cryoglobulins, cutaneous vasculitis with ulceration, 망막 출혈, 응고 장애, 사구체신염, 신부전, 뇌 혈전증 등이 있다.
cryoglobulinemia의 치료는 증상의 심각성과 cryoglobulinemia을 유발하는 질병을 대상으로 해야 한다. HCV는 II형과 III형 cryoglobulinemia의 많은 경우에 관여하기 때문에, HCV를 표적화하는 것은 cryoglobulinemia을 제거하기 위한 선택적 치료이다. 인터페론, 프레드니손, ribavirin은 모두 HCV 및 관련된 cryoglobulinemia을 치료하기 위해 사용되었다. 비-경도에서 중등도 증상(자루증, 관절통, 감각신경장애)이 있는 HCV 관련 cryoglobulinemia 환자, 스테로이드 및 진통제를 사용한 면역 억제가 선택 치료이다. low-antigen content diet (쌀, 신선한 야채, 과일, 차)은 자반증을 개선하는 것으로 나타났다. 신부전, 신경학적 장애, disabling paresthesias 또는 근육통과 같은 심각한 질병의 징후가 있을 때, 플라스마프레시스는 증상을 완화하기 위한 임계점 이하의 cryoimmunoglobulin 농도를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 플라스마프레시스는 스테로이드 또는 다른 약물과 함께 사용됩니다 플라스마페레시스 치료를 중단하는 것은 보통 cryoglobulinemia의 재발을 유발한다.
COLD URTICARIA
한랭 두드러기는 국소적이거나 전신적인 두드러기가 발생하고 피부가 추위에 노출(공기, 액체, 물체)된 후 가려움이 발생하는 것이 특징이다(그림 10-23). 젊은 성인들에게 가장 빈번하게 발병하지만, 원발성 한랭 두드러기는 어느 연령에서나 발생할 수 있다. 여성들은 영향을 받을 가능성이 두 배 더 높다. 발병률은 인구의 약 0.05%이다.
그림 10-23. 한랭 두드러기. 얼음 덩어리를 피부에 대고 몇 분 안에 발생했다.
증상은 대개 차가운 피부에 노출된 부위로 제한된다. 국소적인 증상으로는 redness, 가려움, 두드러기 또는 노출된 피부의 부종이 포함된다. wheals는 약 30분간 지속된다. 전신 반응으로는 피로, 두통, 호흡곤란, 저혈압 등이 있다. 차가운 물에서 수영하는 것은 심각한 반응의 가장 흔한 원인이다. 이것은 저혈압, 기절, 쇼크, 그리고 아마도 죽음으로 이어질 수 있다. 또한 인두 혈관부종으로 인해 차가운 음료를 마신 후 질식이 발생할 수도 있다.
이차성 두드러기는 한랭 두드러기 환자의 5%에서 발생한다. wheals은 더 오래 지속되며 피부 생검 시 purpura 및 vasculitis과 관련이 있을 수 있다. 이 질환은 cryoglobulinemia, cold agglutinins, paroxysmal hemoglobinuria 또는 결합 조직 질환과 같은 기저질환과 관련이 있다. 또한 희귀한 상염색체 우성 가족 형태는 유아기에 발병하며 관절통 및 백혈구증가와 관련이 있다.
한랭 두드러기의 원인은 알려져 있지 않다. 한랭 두드러기는 바이러스성 또는 세균성 감염뿐만 아니라 상부 호흡기, 치아, 비뇨생식기 감염과 관련이 있다. 히스타민, 류코트리엔 및 기타 비만 세포 매개체의 방출을 포함하는 것으로 보고되었으며, IgE와 IgM에 의해 매개될 수 있다. IgE 매개 메커니즘은 항 IgE 제제(omalizumab)를 사용하여 성공적인 치료사례에서 뒷받침된다. 한랭 두드러기의 진단은 대부분의 환자를 대상으로 얼음 입방체 검사를 통해 이뤄지는데, 얼음 입방체를 피부에 3~5분간 고정시켜 두드러기를 유도한다. 결과가 불확실할 경우 0°~8°C(32°~46.4°F)의 물에 5~15분간 팔뚝을 담그는 냉수침수시험 결과에 따라 진단이 된다.
한랭 두드러기를 항히스타민제로 치료하는 것이 가장 효과적인 방법이다. 증상을 충분히 줄이려면 권장 용량의 4배까지 복용해야 한다. 이외에도 류코트리엔 길항제, cyclosporine, 코르티코스테로이드, 항IgE 등의 치료법이 있다. 심각한 반응을 보이는 사람들은 코르티코스테로이드, 항히스타민제, 에피네프린이 들어있는 비상 키트를 가지고 있어야 한다. 감염성 질환이 감기 두드러기의 원인이 될 수 있다는 사실에 근거하여, 항생제에 의한 치료도 정당화될 수 있다.
