중환자에서 혈관내 카테터 삽입 시 초음파의 사용_The ICU Book

VASCULAR ULTRASOUND(혈관 초음파)

실시간(real-time) 초음파를 이용한 혈관 삽관 유도법의 등장은 중심정맥과 말초정맥 모두에서 삽관의 성공률과 안전성을 크게 향상했다.
이 글에서는 그 방법론에 대해 설명한다.

 

The Method

혈관 초음파는 선형 배열(linear array) 프로브를 사용하며, 이 프로브는 고주파 초음파(5–15 MHz)를 방출한다.
이는 고해상도 영상을 제공하지만, 조직 침투 깊이는 제한되어 약 9 cm 정도까지만 도달한다.

프로브로 반사되어 되돌아오는 초음파(이를 echo라고 함)는 변환기(transducer)에 의해 처리되어 그레이스케일(gray scale) 영상으로 변환된다.
진폭이 큰 echo는 더 밝거나 더 흰 영상으로 나타나고, 진폭이 작은 echo는 더 어둡거나 더 검은 영상으로 나타난다.
이러한 방법론을 B-mode(밝기 모드, brightness-mode) 초음파라고 하며, 이는 2차원 그레이스케일 영상을 생성한다.
초음파는 액체를 잘 통과하므로, 혈관 내 혈액은 초음파 영상에서 짙은 회색 또는 검은색의 내부로 보이게 된다.

 

Orientation of the Beam(빔의 방향)

초음파 빔은 혈관의 장축을 따라 정렬하여 혈관의 시상면 영상(장축 보기, long-axis view)을 얻을 수 있고, 또는 혈관을 가로질러 절단하는 방향으로 정렬하여 혈관의 횡단면 영상(단축 보기, short-axis view)을 얻을 수 있다.
이는 그림 1.6에 제시되어 있다.

 

 

장축 보기에서는 탐침 바늘(probe needle)이 초음파 빔의 평면을 따라 전진하므로, 바늘이 이동하는 전체 경로를 시야에서 확인할 수 있다.
반면 단축 보기에서는 탐침 바늘이 목표 혈관에 도달하기 전까지는 초음파 빔과 만나지 않으며, 목표 혈관에 도달했을 때에만 초음파 영상에서 고강도 점(high-intensity dot)으로 보이게 된다.

 

 

Which View is Better(어느 축이 더 보기 좋은가)?

두 보기 중 어느 한쪽이 다른 쪽보다 명백히 우월하다고 말할 수는 없으며, 각각 장점과 단점이 존재한다.
단축 보기의 장점은 목표 정맥을 찾기가 더 쉽고, 정맥과 그에 인접한 동맥을 동시에 확인할 수 있어(따라서 동맥 천자 위험이 감소) 유리하다는 점이다.
단점은 탐침 바늘을 시야에서 확인할 수 있는 능력이 제한적이라는 점이다.

장축 보기는 삽관 중 탐침 바늘, 가이드와이어, 카테터를 시각화할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 인접 동맥을 함께 확인할 수 없고, 비교적 직선에 가까운 경로로 주행하는 정맥이 필요하다는 단점이 있다.

현재로서는 목표 혈관을 찾고 탐침 바늘로 혈관을 천자했음을 확인하는 데에는 단축 보기가 선호되는 것으로 보인다.
반면 가이드와이어와 카테터가 혈관 내강에 위치했음을 확인하는 데에는 장축 보기가 선호된다.

 

2026.01.01 - [중환자의학] - 혈관내 카테터의 종류_The ICU Book

혈관내 카테터의 종류_The ICU Book

 

Protocol

초음파 유도 혈관 삽관에서 권장되는 프로토콜은 다음의 연속된 단계로 구성된다:
a) 목표 정맥을 확인한다.
b) 탐침 바늘이 정맥을 천자했음을 확인한다.
c) 가이드와이어와 카테터가 혈관 내강(intraluminal)에 위치했음을 확인한다.

 

Distinguishing Veins from Arteries(정맥과 동맥의 구별)

초음파로 동맥과 정맥을 구별하는 방법에는 두 가지가 있다.
가장 쉽고(또한 가장 널리 쓰이는) 방법은 혈관의 압박 가능성(compressibility)을 확인하는 것이다.
즉, 혈관 위의 피부에 압력을 가하면, 정맥은 동맥보다 훨씬 쉽게 허탈(collapse)된다.
이는 그림 1.7에 잘 나타나 있는데, 피부를 눌러 내경정맥(internal jugular vein) 이 압박되어 납작해지는 반면, 인접한 경동맥(carotid artery) 은 영향을 받지 않는다.
(주: 이 행동의 한 가지 예외는 정맥 혈전증이 있는 경우로, 혈전으로 가득 찬 정맥은 압박되지 않는다)

 

다른 방법은 색 도플러(color Doppler) 영상이다.
이 방법에서는 혈류 방향에 의해 발생하는 주파수 이동(도플러 효과)이 색 영상으로 변환되어, 그레이스케일 초음파 영상 위에 겹쳐서 표시된다.

그 예가 그림 1.8에 제시되어 있으며, 빨간색은 대퇴동맥(femoral artery), 파란색은 대퇴정맥(femoral vein)을 표시한다.
다만 이러한 색은 동맥과 정맥에 고유한 색이 아니라, 초음파 프로브에 대한 혈류의 방향을 나타낸다(색의 의미는 그림 1.8의 범례(color legend)에 표시되어 있다).

 

 

 

The Probe Needle(탐침 바늘)

목표 정맥을 천자하기 위해 탐침 바늘을 전진시키는 과정은, 그림 1.6에서 보이는 바와 같이 장축 보기에서 쉽게 시각화된다.
단축 보기에서는 탐침 바늘을 짧고 찌르는 듯한 전진 동작(short, stabbing thrusts)으로 진행하여 조직 변위를 일으키고, 이것이 바늘의 진행 경로를 표시하게 한다.

목표 정맥의 천자는 그림 1.6에 제시된 바와 같이, 혈관 내강에서 고강도 점이 관찰되는 것으로 확인한다.

 

Confirming Catheter Placement(카테터 위치 확인)

정맥은 천자될 때 쉽게 허탈되므로, 탐침 바늘이 정맥의 후벽(posterior wall)을 천자할 가능성이 높아지는 경향이 있다.
한 연구에서는 단축 보기를 사용한 초음파 유도 삽관에서 후벽 천공이 40% 에서 발생했고, 장축 보기를 사용한 삽관에서는 18% 에서 발생했다.
이러한 위험(그리고 단축 보기의 높은 사용 빈도) 때문에, 카테터가 혈관 내강에 제대로 위치했는지를 확인하는 것이 중요하다.
이 확인 과정은 먼저, 그림 1.9의 왼쪽에 제시된 것처럼, 가이드와이어가 혈관 내강으로 전진되었음을 확인하는 것에서 시작한다.
그다음 카테터를 가이드와이어 위로 전진시키고, 그림 1.9의 오른쪽에 제시된 것처럼, 카테터가 혈관 내강에 위치했음을 최종적으로 확인한다.

 

Reference

Paul L. Marino. Chapter 1. Vascular access primer. The ICU book 5th ed.

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2026.01.01 - [중환자의학] - 혈관내 카테터의 기본_The ICU Book

혈관내 카테터의 기본_The ICU Book