국내 적십자혈액원 혈액성분제제의 품질관리 현황 김종암

J. Clin, Pathol. & Quality Control 2001：22：???-???

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국내 적십자혈액원 혈액성분제제의 품질관리 현황

김종암․서동희․황병갑․김상인

대한적십자사 혈액수혈연구원

Current Status of the Quality Control of Blood Components at the Korean Red Cross Blood Centers

Chong-Ahm Kim, Dong-Hee Seo, Byung-Gap Hwang, and Sang In Kim.

Blood Transfusion Research Institute, The Republic of Korea National Red Cross, Seoul, Korea

Background：The quality of blood component is important for safe and effective transfusion therapy. Because almost all blood components used in hospitals are supplied by Red Cross Blood Centers, we investigated the current status of quality control of blood components produced by Korean Red Cross Blood Centers.

Methods：Quality control data of blood components from all blood centers were collected. The mean values and the testing frequencies of the volume, the count of erythrocytes, leukocytes and platelets, Hematocrit, pH, factor VIII activity, and microbial culture results were evaluated according to the blood components.

Results：The testing frequency and the mean volume of tested bloods derived from 320 mL and 400 mL whole blood(WB) were 0.84%, 374 mL and 462 mL for WB; 0.86%, 196 mL and 248 mL for red blood cells(RBCs); 0.91%, 142 mL and 167 mL for fresh frozen plasma(FFP);

1.35%, 41 mL and 46 mL for platelet concentrates(PLT). Hematocrit of 320 mL and 400 mL WB were 36.7±1.2% and 40.7±1.0%. For each 320 mL and 400 mL derived blood, hematocrit of RBCs were 71.9±2.4 and 71.1±1.8%, erythrocytes count of RBCs were 1.61×10

and 1.78×10

, platelet counts of PLT were 5.16×10

and 5.98×10

. Factor Ⅷ activity of FFP was 100.7±12%, All bacterial cultures showed no growth for bacteria. The average pH of PLT was 7.1±0.1 and that of FFP was 6.9±0.1.

Conclusions：The mean volume of blood components and platelet count of PLT were adequate for quality but the testing frequencies were lower than those in developed country. The results of this study could be used as a basic data for developing the quality control standard of blood components production.

Key Words：Blood component, Quality control, Red cross blood center

교신저자：서동희

우) 100-043 서울시 중구 남산동 3가 32 대한적십자사 혈액수혈연구원 연구1과

전화：02-774-8231(교630), FAX：02-778-0705 E-mail：[email protected]

서 론

국내에서 사용되는 혈액성분제제의 약 99 %는 대한적십 자사의 16개 혈액원에 의해 공급되고 있으며 1999년에 47,814 유니트의 전혈, 1,528,420 유니트의 농축적혈구

를 포함한 모든 적혈구제제, 1,102,864 유니트의 농축혈소 판을 포함한 모든 혈소판제제, 그리고 657,116 유니트의 선선동결혈장이 의료기관에 공급되었다[1]. 이러한 혈액성 분제제에 대한 적절한 품질관리는 수혈 받는 환자의 안전과 수혈 환자에서의 수혈효과를 판단하기 위해 매우 중요하며 궁극적으로는 환자의 효과적인 진료에 중요한 역할을 한다.

미국 등 선진 각 국에서의 혈액성분 제조는 양질의 품질

을 보증하기 위하여 GMP(Good Manufacturing Pract-

ice)에 맞게 설계된 혈액제제실에서 훈련된 직원이 표준업

무절차서에 따라 제조하고 있다[2,3]. 국내 혈액원도 혈액

Table 1. Required quality control parameters for blood components by WHO and other organizations

Component WHO AABB* Japanese

Red Cross Council of Europe

Whole blood Volume

Hb Volume Volume

Sterility test

Volume, Hb, Hemolysis at end of storage

Red Blood Cells Volume

Hct

Volume Hct

Volume, Hct, Sterility test

Volume, Hb, Hct, Hemolysis at end of storage

Washed Red Blood Cells

Erythrocyte loss

Volume, Hct, Protein content,

% RBC recovery

Volume, Sterility test

Volume, Hb, Hct, Protein content, Hemolysis at end of storage

Plasma Volume

Factor VIII

Volume Factor VIII

Volume Coagulation test

Sterility test

Volume, Factor VIII Leukocyte count

Platelet count Erythrocyte count

Platelet

Volume, pH Platelet count Leukocyte count Erythrocyte count

Volume, pH Platelet count

Leukocyte count

Volume, pH Platelet count Erythrocyte count

Sterility test

Volume, pH Platelet count residual leukocyte

Cryoprecipitate Factor VIII

Volume Factor VIII Fibrinogen

Volume Coagulation test

Sterility test

Volume Factor VIII Fibrinogen

* AABB: American Association of Blood Banks

** Platelet; Platelet concentrates

성분제제의 안전한 사용 및 질적인 보증을 위해서는 오염과 감염으로부터 안전한 제조환경과 효율적이고 책임감 있게 혈액성분제제를 제조할 수 있는 전문 직원의 적정한 배치 그리고 품질이 검증 된 제조기기와 공인된 제조 방법 및 품 질검사 표준화가 우선적으로 정립되어야 하고 이에 모니터 링 시스템을 적용하여 모든 오류에 대한 적절한 대응으로 불량 제품을 원천적으로 제거하여야 한다[4-6]. 혈액성분제 제의 정도관리 뿐만 아니라 채혈에서부터 혈액을 각 병원으 로 공급하는 모든 과정이 안전하고 효과적으로 이루어져야 혈액성분제제 품질관리의 완성이라 할 수 있다. 이러한 요 건을 충족시키기 위해서는 우선 국내 혈액원의 제조실 실태 를 파악하여야하고 인력의 구성 여건과 실행하는 품질검사 의 상황을 알아야한다. 이에 저자들은 적십자혈액원에서의 혈액성분제제에 대한 품질관리 실태를 조사하였고 이를 외 국의 자료와 비교 분석하였다.

대상 및 방법

전국 16개 적십자혈액원에서 실행하고 있는 혈액성분제 제 품질관리에 관한 기초 자료 및 1999년도 통계 자료를 2000년 4월에 수집하여 전혈, 농축적혈구, 신선동결혈장, 농축혈소판 별로 정리하고 각각에 대해 무게를 용량으로 환 산하여-환산시, 전혈 320mL; 1.052, 전혈 400mL; 1.054, 농축적혈구; 1.072, 1.078, 신선동결혈장; 1.030, 농축혈

소판; 1.040 비중을 이용하여 평균치를 구하였다. 자동혈 구기(Coulter T540, U.S.A)를 이용하여 측정한 농축적혈 구 및 농축혈소판의 적혈구 수와 백혈구 수, 헤마토크리트 (Hct) 그리고 혈소판 수를 분석하였다. 각 혈액성분제제에 대해 pH meter(CIBA-Corning, Orion 720A)로 측정된 pH, Factor Ⅷ 활성도 그리고 thioglycolate broth에서 7일 배양한 세균 배양시험 결과를 분석하였다.

혈액제제 용량의 경우는 16개 혈액원의 전체 자료와 혈 액원별 차이를 조사하기 위해 3곳(A 혈액원; 서울지역 혈 액원 중 1, B 혈액원; 광역시 혈액원 중 1, C 혈액원; 도 단위 혈액원 중 1)을 선정해 개별 혈액원의 자료를 분석하 였다.

세계보건기구, 미국, 유럽, 일본 등에서 따르고 있는 혈 액성분제제에 관한 표준 지침서 및 가이드 라인에서 제시하 고 있는 품질관리 항목 종류 및 검사 빈도를 조사하였으며 미국, 일본의 몇몇 혈액원에서 실시하고 있는 품질관리 중 혈액성분제제별 용량 측정과 혈구학적 검사 부분에 한정되 어 얻은 전자서신 자료를 바탕으로 국내 적십자혈액원에서 실시한 품질관리 내용과 비교 분석하여 국내 적십자혈액원 의 혈액성분제제 품질관리의 수준을 평가하였다.

결 과

1. 품질 검사 항목 및 빈도

Table 2. Quality control results of blood volume according to the components and blood centers(Korean Red Cross, 1999)

Volume Blood

center Whole blood(mL) RBCs(mL) FFP(mL) Platelet(mL)

320 mL

Criteria 365± 32.0 190± 20.0 120≤ 40～45

A 378± 11.2 199± 9.7 134± 11.9 33± 1.0

B 381± 8.8 188± 5.2 132± 16.6 43± 2.8

C 369± 10.0 181± 8.9 141± 11.0 40± 1.2

Total* 374± 10.0 196± 12.6 142± 14.2 41± 2.1

400 mL

Criteria 456± 40.0 250± 25.0 160≤ 40～45

A 466± 9.9 253± 12.3 159± 12.8 41± 2.7

B 470± 9.4 246± 4.2 160± 13.6 46± 2.7

C 458± 11.2 249± 12.5 153± 11.2 50± 1.0

Total* 462± 11.3 248± 14.0 167± 13.9 46± 2.2

* Data of sixteen Korean Red Cross blood centers

** RBCs; Red Blood Cells, FFP; Fresh Frozen Plasma, Platelet; Platelet concentrates 전국 16개 적십자혈액원에서는 1999년도에 1,885,989

유니트의 전혈을 혈액성분제제로 분리하였고, 무작위로 추 출된 혈액제제의 품질검사는 용량 측정이 전혈 15,853건 (0.84%), 농축적혈구 15,654건(0.86%), 신선동결혈장 13,696건(0.91%), 농축혈소판 15,505건(1.35%)으로 총 60,708 유니트였다. 성분제제의 혈구성분 검사는 전혈 2,100건(320 mL; 783건, 400 mL; 1,317건), 농축적혈 구 3,667건(320 mL; 1,114건, 400 mL; 2,553건), 농 축혈소판 4,417건(320 mL; 1,171건, 400 mL; 3,246 건)으로 총 10,184 유니트였으며, 기타 검사로는 신선동결 혈장의 factor Ⅷ 측정이 200건, 혈액성분제제(전혈, 농축 적혈구, 신선동결혈장, 농축혈소판)에 대한 세균 배양 시험 이 576건(0.03%), 농축혈소판과 신선동결혈장의 pH 측정 이 1,320건으로 총 2,096 건이었다.

세계보건기구와 선진국의 혈액원 표준업무지침서 및 가 이드라인에 제시된 품질검사 내용 중 용량 측정은 무게를 잰 후 용량으로 환산하는 방법으로 품질을 관리하고 있었으 며, 혈액성분의 제제별 특성에 맞게 Table 1과 같이 품질 검사를 실시하고 있었다[4,7-9]. 품질검사 항목 중 국내 적십자혈액원과 차이가 나는 내용은 세척 적혈구의 경우 잔 존 단백질 측정 및 적혈구 회수율 측정, 혈소판 농축액 경 우 적혈구 혼입 정도의 측정 및 백혈구 수 측정, 동결침전 제제의 피브리노겐 측정이었다.

외국의 지침에 명기된 혈액성분제제 품질검사 빈도와 전 자서신을 통해 일본, 미국 혈액원의 실제 상황을 알아 본 결과 표시 형태가 조금 다를 뿐 제조된 혈액의 1%를 품질 검사 하고 있었다[10]. 미국 미시시피벨리 지역혈액원과 일 본 구마모토 혈액원, 홋카이도 혈액원 그리고 미국 혈액은 행센터에서 실질적으로 용량 측정의 경우 제조된 혈액의 1%의 빈도로 품질관리하고 있으며 혈구학적인 검사도 동일

하게 제조된 혈액의 1%를 검사하고 있었다. 유럽, 미국 그 리고 일본에서는 혈액제제의 오염 및 감염을 확인하기 위해 혈액성분제제 제조량의 2～3%를 무균 검사를 하도록 품질 관리 기준서에 명시하고 있었다[7-9].

2. 국내 혈액성분제제의 품질관리

국내 적십자혈액원에서 측정한 혈액성분제제의 용량이 Table 2에 나와 있다. 전국혈액원의 전혈의 용량 품질검사 의 평균은 374 mL과 462 mL으로, 320 mL 채혈시는 기 준치인 365.0 mL(320 + CDPA-1 용액 45.0 mL)보다 평균적으로 9.0 mL이, 400 mL 채혈시 기준치인 456.0 mL(400 + CDPA-1 용액 56.0 mL)보다 평균적으로 6.0 mL이 더 채혈되었다. 하지만 세 곳의 개별 혈액원과 전체 혈액원에서 검사된 전혈의 용량은 320 mL과 400 mL의 전 혈 채혈 허용범위인 365±32 mL과 456±40 mL 사이에 있었다[11].

농축적혈구의 경우 혈액원간의 큰 차이 없이 평균 196 mL(320 mL 유래)과 248 mL(400 mL 유래)로 모두 적정 범위에 있었다. 전혈 320 mL 유래 신선동결혈장의 경우는 전국 평균 142 mL로 기준치인 120 mL 이상을 만족하고 있었으나 혈액원별로 약간의 차이를 보였다. 전혈 400 mL 유래 신선동결혈장의 경우는 전국 평균이 167 mL로 기준 치인 160 mL 이상을 만족하고 있었으나 용량이 부족한 경 우도 있는 것으로 나타났다. 농축혈소판의 용량은 평균 41 mL과 46 mL로 전체적으로는 적정 범위에 있었지만 A혈액 원의 경우는 용량이 적정범위의 하한치였다(Table 2).

혈구성분 측정의 값을 정리하면 2,100개 전혈의 평균 Hct는 320 mL이 36.7%, 400 mL이 40.7% 로 나타났으 며 400 mL 전혈의 적혈구 수는 단위당 2.0×10

± 2.3

×10

개, 백혈구 수는 단위당 2.5×10

± 3.2×10

개 그

리고 혈소판 수는 단위당 9.7×10

개로 측정되었다. 농축 적혈구의 Hct는 320 mL 전혈 유래가 71.9±2.4%, 400 mL 전혈 유래가 71.1±1.8% 이었다. 320 mL 전혈 유래 농축적혈구의 적혈구 수는 단위당 평균 1.6×10

개였다.

400 mL 전혈 유래의 농축적혈구의 백혈구 수는 단위당 2.1×10

개로 나타났고 적혈구 수는 단위당 평균 1.8×

10

개로 전혈에서 적혈구 회수율은 약 90%로 나타났다.

신선동결혈장 200건의 평균 factor Ⅷ(혈액응고 제8인자) 활성도는 100.7%이었고, pH는 6.9±0.1이였다. 제조한 후 3-5일에 측정한 농축혈소판의 혈소판 수는 320 mL 전 혈 유래가 단위당 5.16×10

개, 400 mL 전혈 유래가 단 위당 5.98×10

개로 후자의 경우 초기 전혈 내에 있는 혈 소판을 회수한 비율이 62%로 추산되었다. 농축혈소판의 평 균 pH는 7.1이었다. 모든 세균 배양시험에서 자라는 세균 은 없었다.

고 찰

국내 적십자혈액원의 혈액성분제제의 품질은 1991년도 중앙적십자혈액원의 자료[12]와 비교해 보았을 때 질적으 로 향상된 것으로 나타났다. 400 mL 농축적혈구의 경우를 보면 용량이 1991년 236±16 mL에서 본 조사에서는 248

±14 mL로 평균 12 mL이 증가됨과 동시에 편차의 폭도 줄어들었으며 Hct는 74±7%에서 71±2%로 향상되었다.

400 mL 유래 농축혈소판의 경우에서도 혈소판의 수치가 유니트당 평균 5.0×10

에서 5.98×10

개로 많은 향상 이 있었다. 신선동결혈장의 경우 1991년보다는 품질이 향 상되었지만 아직 혈액원간 차이가 있고 일부 제제는 용량이 부족한 것으로 나타나 철저한 품질관리가 필요한 것으로 판 단된다.

1999년도 국내 적십자혈액원의 경우 용량 측정 빈도는 평균적으로 전혈 0.84%, 농축적혈구 0.86%, 신선동결혈 장 0.91%, 농축혈소판 1.35%로 세계 각 국에서 요구되는 측정빈도인 1%에 비해 농축혈소판을 제외하고는 낮게 측정 되고 있었다. 또한 각 적십자혈액원 별로 측정빈도가 0.3～

3%로 차이를 보여 이의 표준화가 필요하다고 생각된다. 혈 구검사 측정빈도의 경우는 전혈 0.01%, 농축적혈구 0.20

%, 농축혈소판 0.36%로 나타났고 신선동결혈장의 factor

Ⅷ 측정은 0.01%, 배양검사는 0.03% 그리고 pH 측정은 0.07%로 미국, 일본 등에 비해 품질관리의 빈도가 낮게 나타났다. 지속적이며 적정한 품질검사 빈도는 혈액성분제 제의 품질관리를 위해 중요한 지표임으로 향후 개선이 요망 된다.

선진국의 품질관리 기준서는 검사빈도 및 기준에 대해 구체적으로 표시하고 있다. 예를 들면 영국의 경우 ‘혈액성 분 용량 및 혈구 수 측정은 1% 혹은 월 4건 중 많은 쪽을 선택하며 월 4건이 안될 경우 전량 측정한다’라고 표시되어

있으며[6] 미국의 경우 ‘혈소판 농축액의 pH와 혈소판 수 는 저장 마지막 시점에서 측정 그리고 회수율 및 적혈구 혼 입 측정은 임의 선택한다’로 명시되어 있다[10]. 국내에는 아직 이러한 혈액원에서의 품질관리에 대한 기준이 미비한 데 이러한 점도 개선이 필요하다.

혈액성분제제의 품질은 제조 과정뿐만 아니라 제조되기 전의 환경 조건에 의해 영향을 받는다. 제약이 되는 점을 예로 들면 채혈 장소에서 혈액원 제제실까지의 긴 동선과 시내 도로의 혼잡 그리고 단체 헌혈을 통한 혈액 제제수의 큰 등락 등 고르지 못한 입고량, 성분혈액 제조에 대한 전 문 인력의 부족 등이다. 그러므로 등록 헌혈 제도의 정착으 로 인한 일반인 헌혈의 증가와 우수한 제조 인력의 확보가 혈액성분제제의 품질관리에 기초적인 도움을 줄 것으로 생 각된다.

의약품 제조실의 시설에 대한 인정은 각 국의 GMP 기 준에 의하는데 우리 나라의 경우 KGMP에 따라 인정을 받 는다[13]. 제약회사 등 필요한 기관에서는 이에 따라 제조 실 시설을 갖추어 놓은 후 인증위원회로부터 심사를 받는 다. 국내 적십자혈액원의 경우 아직까지는 KGMP에서 인 증하는 혈액성분 제제실이 없지만 차후에 제제실을 개조하 거나 신축할 때에는 KGMP 기준에 맞추는 것이 필요하다 고 본다. 그리고 혈액성분제제 제조 기기의 정도관리도 제 조 환경 못지 않게 중요하다. 전국 어느 혈액원에서 제조하 던지 그 품질이 균등하게 양질화되기 위해서는 냉장 원심분 리기의 회전수가 주기적으로 측정되어 적정한 원심력에서 사용되어야 하고, 혈장추출기의 추출 속도, 전기봉합기의 봉합 상태 그리고 전자 저울의 무게 측정 등이 적정한 지 정기적으로 관리되어야 한다. 냉장고 및 급속 냉동고의 온 도 및 알람 기능 그리고 혈소판 보존기의 기능이 정기적으 로 관리되어야 한다[5,14].

결론적으로 국내 적십자혈액원에서 제조되고 있는 혈액 성분제제의 용량 및 혈구성분 수치는 대부분 적정범위에 있 었다. 하지만 품질검사의 빈도는 각 혈액원마다 차이를 보 였으며 외국에 비해 빈도가 적었다. 또한 국내에 적합한 혈 액성분제제의 품질관리 기준이 미비해 이에 대한 보완도 요 구된다.

요 약

배경：혈액성분제제의 품질보증은 안전하고 효과적인 수 혈을 위해 중요하다. 국내에서 사용되는 대부분의 혈액성분 제제가 대한적십자사에 의해 공급되고 있기 때문에 이에 대 한 품질관리 현황을 조사하였다.

방법：혈액성분제제의 품질관리에 관한 전국 적십자혈액

원의 자료를 수집하여 이를 혈액성분제제 별로 분류하고 각

성분제제의 용량, 헤마토크리트(Hct), 혈구수, pH 등에 대

한 평균치와 검사빈도를 조사하였다.

결과：혈액품질을 조사한 혈액의 빈도 및 320 mL와 400 mL 전혈에서 유래한 각 용량은 전혈이 0.84%, 374 mL, 462 mL, 농축적혈구가 0.86%, 196 mL, 248 mL, 신선동결혈장이 0.91%, 142 mL, 167 mL 그리고 농축혈 소판이 1.35%, 41 mL, 46 mL이었다. 320 mL 과 400 mL 전혈의 Hct는 각각 36.7±1.2%와 40.7±1.0%였다.

320 mL와 400 mL 전혈에서 유래한 농축적혈구의 Hct는 각각 71.9±2.4%와 71.1±1.8%, 적혈구 수는 단위당 1.61×10

개와 1.78×10

개, 농축혈소판의 혈소판 수는 단위당 5.16×10

개와 5.98×10

개였다. 신선동결혈장 의 FactorⅧ 활성도는 100.7±12%이었으며 세균 오염검 사는 모든 배양에서 음성이었으며, 농축혈소판의 평균 pH 는 7.1±0.1, 신선동결혈장의 pH는 6.9±0.1이었다.

결론：국내 적십자혈액원에서 조사한 각 혈액성분제제의 용량과 농축혈소판의 혈소판수는 적정범위에 있었지만 품질 검사의 빈도는 낮았다. 본 연구결과는 향후 국내 혈액원의 혈액성분제제 품질관리의 표준 기준을 작성하는데 기초 자 료로 활용될 것으로 기대된다.

감 사

혈액제제 품질관리의 기초자료를 보내주신 전국 적십자 혈액원 제제과 직원 및 과장께 진심으로 감사를 드립니다.

참 고 문 헌

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