정맥영양 공급의 적정성 평가는 TPN을 효과적, 경 제적으로 그리고 안전하게 사용함으로써 합리적인 약물요법을 이루는데 그 목적이 있다. 본 글에서는 TPN 요법에 있어서 적절성, 안전성, 유효성 면에서 적정성 평가를 살펴보고자 한다.
1. 정맥영양 공급의 적절성
1) Indication
광범위한 소장절제나 장질환, 심한 설사나 다루기 어려운 구토 등 위장관이 제대로 기능을 하지 못해 경구식이나 경장영양으로 적절한 영양상태를 유지할 수 없을 때 TPN 투여의 적응증에 해당한다.
일반적으로 7일 이내에 적절한 경장영양 공급을 하 지 못할 것으로 예상되는 환자는 TPN을 고려해야 하며 주요 외상, 화상, 주요 외과적 수술, 패혈증 등 의 상황으로 심하게 catabolic한 환자가 위장관을 5 일 이내에 사용하지 못할 것으로 예상된다면 TPN을 고려해야 한다.
Albumin level이 3g/dL 이하, 유의한 체중감소 (체중의 10%/6달이나 체중의 5%/1달)가 있고 PIBW (percent of ideal body weight) 85% 미만의 저체 중인 영양상태가 좋지 않은 환자가 위장관 기능이 적 절히 유지되지 않거나 SICU(surgical intensive care unit) care가 필요한 경우 장폐색, Crohn’s disease & ulcerative colitis 같은 염증성 장질환이 있거나, 수술 후 누공 등의 합병증 발생했을 경우 TPN의 사용이 추천된다.
하지만 요구량에 부합하는 적절한 영양공급이 가능
할 정도의 위장관 기능이 유지가 되는 경우는 TPN 투여 금기이다.
일반적으로 정맥영양보다는 경장영양이 선호되는 데 경장영양은 TPN보다 경제적이고 gut integrity 를 유지하고 감염과 재원기간을 감소시킨다는 연구 결과들이 이를 뒷받침하고 있다. 적절한 TPN 사용
특집
정맥영양공급의 평가지표
분당서울대학교병원 약제부
Table 1. Indication for TPN use
■ Patient with inability to absorb nutrients via the GI tract
●
Massive small bowel resection
●
Disease of the small intestine
●
Radiation enteritis
●
Severe diarrhea
●
Intractable vomiting
■ Pt. in whom adequate enteral nutrition is not expected to be established within 7 days
■ Severely catabolic pt. when the GI tract is not expected to be used for 5 days
■ Severe malnutrition in the face of a nonfunc- tional GI tract & severely malnourished pt.
who require intensive surgical medical inter- vention
●
Albumin < 3 g/dL
●
Wt loss > 10%/6months or 5%/1month
●
Body weight < 85% IBW
■ Pt with small or large bowel obstruction
■ Inflammatory bowel disease
■ Enterocutaneous fistula
을 위해 상기와 같은 indication 준수가 필요하다.
2) Duration of PN
7일 이내의 단기간 정맥으로는 환자의 영양상태 개 선을 가져오기 어렵기 때문에 카테터 관련 감염 등의 카테터 관련 문제가 없다면 TPN의 투여기간은 최소 1주일 이상이 추천된다. 말초정맥 영양의 경우 1-2주 이내, 그 이상의 정맥영양이 필요한 경우에는 정맥염 발생 등의 합병증으로 고려해 중심정맥 삽입이 추천 된다.
3) Timing of TPN initiation
TPN을 시작하는 시기는 일반적으로 severe mal- nutrition일 경우 3일 이내, mild-moderate mal- nutrition은 7일 이내이다. 하지만 TPN을 시작하는 적절한 시기에 대한 prospective, randomized clinical trial은 없다. 많은 연구에서 TPN 사용이 6-8일 이내에 경구섭취가 가능한 환자들이었고 이 경우 단기간의 정맥영양으로는 이득을 얻기 어려웠 다. 반면에 입원 후 또는 수술 후 10-14일 이상 경구 섭취를 하지 못하거나 영양공급을 적절히 받지 못한 환자는 clinical outcome이 악화되었으며 재원기간 이 연장되고 비용도 더 높았다. 이런 연구결과들을 종합해볼 때 severe malnutrition이 아니라면 적절 한 경구섭취를 7일 이상 하지 못했거나 하지 못할 것 으로 예상되는 환자에게 TPN을 적용하는 것이 적절 하다고 볼 수 있다.
4) Concordance
환자의 영양 요구량과 TPN 공급량 간의 일치 정도 또한 정맥영양 공급의 적절성 평가에 있어서 살펴봐 야 할 부분이다.
에너지는 여러가지 방법으로 요구량을 산정할 수 있지만 가장 일반적으로 사용하는 방법은 Harris- Benedict equation로 구한 기초대사량에 activity factor를 곱하는 것이다. 보통 ±10% 이내로 공급되 고 있다면 적절하다고 판단할 수 있다. Activity factor는 severe stress 에서는 1.5, mild-moder- ate stress에서는 1.2-1.3를 일반적으로 사용하지만 환자의 임상적인 상태에 따라 적절히 산정되어야 한
다. 하지만 제대로 조절되지 않는 hyperglycemia (Blood sugar level, BSL>160 mg/dL)나 hyper- triglyceridemia (Triglyceride, TG>400 mg/dL), respiratory insufficiency 환자에 있어서는 에너지 투여량 면에서 적절성 평가를 하기 어렵다.
그 다음으로 macronutrient의 적절한 투여량에 대해 살펴보겠다.
Carbohydrate는 non-catabolic에 있어서 일반적 으로 GIR(glucose infusion rate) 5mg/kg/min 미 만으로 투여하는 것을 추천하며 이 이하로 투여함으 로써 hyperglycemia로 인한 hepatic lipogenesis 와 hepatic triglyceride formation 증가를 최소화 할 수 있다. 심한 catabolic 환자의 경우에는 glu- cose intolerance가 많이 발생하기 때문에 더 주의 깊은 혈당 모니터링이 필요하며 non-catabolic 환자 보다 더 낮은 GIR(mg/kg/min)을 투여하는 것이 바 람직하다.
Lipid는 여러 연구에서 최대 투여량을 1g/kg/day 로 추천하고 있고 특히 critically ill 환자나 장기간 TPN 투여 환자에 있어서는 최대량 준수가 TPN complication 예방에 중요하다. 만약 단기간 사용한 다면 2-2.5g/kg/day까지 가능하다고 하나 TG, 간 기능, 면역기능, 호흡 기능 등의 주의 깊은 모니터링 이 요구된다.
Protein은 적절한 장기기능이 유지되는 대사적으 로 안정한 환자에 있어서 일반적인 요구량은 0.8- 1.0g/kg/day 이다. 환자의 기저질환, 대사상태 등에 따라 요구량은 개별화되어야 한다.
TPN으로 공급할 수 있는 전해질은 sodium, potassium, calcium, magnesium, 인, chloride 등이 있다. ASPEN guideline에서 추천하는 전해질 의 일반적인 상용량은 table 2와 같다. Commercial 전해질 제제인 라시크롤TM의 20cc 당 함량이 같이 비 교되어 있는데 이는 상용량의 전해질을 공급하는데 적절하다고 볼 수 있다. 하지만 임상적인 상태(설사, 구토, 약물, 고단백식이, 위장관 절제 등)에 따라 전해 질의 요구량은 달라질 수 있으므로 그 때에 따라 투여 량 변경이 필요하다.
정맥영양으로 공급이 필요한 비타민의 상용량은 table 3과 같다. Commercial 복합비타민 제제인 MVHTM와 타미풀TM의 함량이 같이 비교되어 있다. 분 당서울대학교병원의 경우 routine하게 TPN에 MVHTM를 1 vial/day로 mix하기 때문에 일반적으로 는 MVH를 많이 사용하지만 엽산와 시아노코발라민 의 투여가 필요하거나 비타민 축적 등의 위험이 있는 환자의 경우에는 1일 요구량에 더 근접한 함량을 가 진 타미풀TM의 사용을 권고하고 있다. 비타민 K는 금 식 환자에 있어 주 1회 5-10mg 투여가 추천되나 TPN에는 안전성 문제로 혼합할 수 없기 때문에 별도 의 투여가 필요하다. 1주일 이상 금식하는 환자에 있 어서 PT 측정이나 비타민 K 투여 둘 중 하나가 적절 히 이루어져야 할 것으로 사료된다.
정맥영양으로 공급이 필요한 미량원소의 상용량과 zinc, chromium, copper, manganese이 함유된 commercial multi trace element 제제인 후루트 만주TM의 함량 비교가 table 4에 있다. 분당서울대학 교병원에서는 말초정맥 TPN인 경우 0.2mL, 중심정 맥 TPN인 경우 0.5mL의 후루트만주TM을 mix 하고 있다.
Selenium의 경우 항산화제로써 그 필요성이 대두 되고 있는데 국내 selenium 단독 주사제가 있으며 멀티트레이스-5TM에는 zinc, chromium, copper, manganese외에 selenium이 추가로 함유되어 있 다. 장기간 TPN할 경우 이런 trace element 들이 공급되지 않으면 결핍이 올 수 있기 때문에 적절한 투여가 필요하다.
2. 정맥영양 공급의 유효성
1) Visceral protein
내장단백과 관련해 볼 평가지표는 albumin, pre- albumin, transferrin 이렇게 세가지가 있다.
Retinol binding protein도 nutritional state를 반영할 수 있는 indic ator이나 malnutrition degree를 나타낼 수 있는 기준은 명확하지 않아 자 료에서는 제외하였다.
Albumin과 사망률과 이환율 간의 연관성은 여러 연구를 통해 명확히 밝혀져 있고 장기간의 영양평가 에 유용하다(반감기 21일). Kwashiorkor type malnutrition(protein malnutrition)일 경우 albumin serum level이 감소되어 있지만 maras- mus(protein-energy malnutrition)에서는 상대적 Table 2. Daily electrolyte requirements Table 3. Daily vitamin requirements
Table 4. Daily trace elements requirements
으로 정상 수준을 유지한다는 특징이 있다. 하지만 단기간의 영양평가나 albumin infusion, hydra- tion, 그리고 수술 후에는 protein depletion을 나 타내는 지표로 사용하기 어렵다.
Transferrin은 반감기 8-10일, prealbumin은 반 감기 2-3일로 albumin보다 단기간의 nutritional index로써 더 유용하다.
Malnutrition 환자에 있어서 영양상태 호전을 판 단할 수 있는 지표는 알부민 0.2g/dL/week, preal- bumin 1-1.5g/dL/week의 증가이다.
2) Somatic protein
신체계측은 PIBW와 체중 감소력, 그리고 Tricept skinfold와 mid-arm muscle 둘레 측정 이렇게 3 가지로 나누어 볼 수 있다. 신체계측에 따른 malnu- trition degree는 table 6와 같으며 somatic pro- tein은 marasmus type malnutrition에서는 감소 되어 있지만 kwashiorkor type의 malnutrition에 서는 상대적으로 보존되어 있다는 특징을 가진다.
Malnutriton 환자의 영양상태 호전을 대표하는 평 가지표로써 체중증가가 있는데 그 기준은 1주일에 0.5 kg 증가이다.
3. 정맥영양 공급의 안전성
일부 경우에 있어서 TPN 요법은 생명 연장의 중요 한 치료법이지만 장기투여에 의한 합병증 발생 시 이 환율과 사망률이 증가하므로 이를 최소화하기 위해 영양지원팀의 지속적인 모니터링과 적극적인 관리가 요구된다. 정맥영양 공급의 안전성 관련해 meta- bolic complication과 infectious complication을
살펴보도록 하겠다.
1) Metabolic complication
가장 대표적인 metabolic c omplic ation은 hyperglycemia이다. Hyperglycemia의 기준은 capillary glucose 160mg/dL로 잡고 있는데 그 기 준은 이전보다(capillary glucose > 200mg/dL) 더 강화되었다. ASPEN guideline에서는 ward set- ting의 non-critically ill patient의 경우“Ideal”
glucose goal을 100-150mg/dL로 잡고 있고 ICU setting의 critically ill patient에 있어서는 80- 120mg/dL의 tight glucose control을 추천하고 있 다. 적절한 혈당 모니터링과 관리가 환자의 사망률, 이환율과 밀접한 관련이 있으므로 적절한 혈당 조절 이 TPN 합병증 관리에 있어서 중요하겠다.
Hypertriglyceridemia가 적절히 치료되지 않는다 면 pancreatitis를 유발하고 폐기능을 변화시킬 수 있으므로 TPN 투여 기간동안 주기적인 triglyc- eride level monitoring을 통한 예방이 중요하다.
Hypertriglyceridemia의 평가 기준은 triglyceride level > 400mg/dL 이다.
Protein 투여의 적절성 또한 모니터링이 필요한데 과도한 protein contribution에 대한 지표들로는 BUN ≥10mg/dL/day 증가, nitrogen balance ≥ 3, <100kcal/g nitrogen 투여 등이 있고 부족한 protein contribution의 지표는 protein input <
0.18-0.2g N/kg (mild-moderate stress),
< 0.25g N/kg (severe stress)과 nitrogen balance
≤-2 (hypercatabolic state 제외)가 있다. 하지만 Table 5. Visceral protein and malnutrition
degree
Table 6. Somatic protein and malnutrition degree
신부전 환자에 있어서는 그 정확한 판단이 어렵다.
Fluid overload 또한 TPN의 흔한 부작용 중 하나 로 fluid balance를 확인하기 위해 I/O와 체중의 측 정은 중요하다. Fluid imbalance 기준은 I/O의 차 이가 500mL/day 이상이거나 1000mL/3days 이상 이다. 특히 심기능이나 신기능 장애 환자인 경우 적 절한 volume balance 유지가 필수적이다.
환자의 임상적인 기저 상태에 따라 Na, K, Mg, Ca, P 등의 전해질 불균형이 발생할 수 있다. 특히 eletrolyte imbalance와 관련해 refeeding syn- drome이 많이 언급되는데 hypophosphatemia, hypokalemia, hypomagnesemia, hyper-
glycemia, vitamin과 trace element 결핍 등이 발 생할 수 있다. Refeeding syndrome과 관련해 특히 hypomagnesemia와 hypophosphatemia를 주의 해야 하며 그 기준은 magnesium은 1.8mg/dL 이 하, phosphate는 1.5mg/dL 이하이다. 적절히 치료 되지 않을 경우 생명에 지장을 줄 수 있으므로 주의 깊은 모니터링이 필요하다.
다음은 비타민 및 trace element의 결핍이다. 이 는 TPN을 장기간 사용할 경우 발생할 수 있으며 실 제 여러 연구에서도 장기간 TPN을 사용하는 환자에 있어서 micronutrient status의 불균형은 매우 흔 한 것으로 되어 있다. 하지만 그 증상이 임상적으로 Table 7. Vitamin normal values and sign of deficiency
심하게 나타나는 경우는 흔치 않아 부족 여부를 routine하게 모니터링 하지는 않는다. 정상 수치와 부족 시 나타날 수 있는 증상은 다음과 같다. (Table 7, 8.)
필수 지방산의 결핍 예방을 위해서는 필요한 linoleic acid는 7.7g/day로 이는 20% 250mL lipid 1주일에 2병 정도에 해당하는 양이다. 필수 지 방산 결핍의 평가 지표는 임상 증상이며 해당하는 임 상 증상에는 피부염, 혈압상승, 탈모, 상처치유 지연, 혈구학적인 이상, 면역기능 저하 등이 있다.
Hepatic complication은 흔한 metabolic com- plication 중 하나이다. Steatosis와 cholestasis가
대표적인 hepatic complication으로 steatosis는 성인에서 주로 발생하고(40-55%), TPN 사용 2주 이내 발생하는데 일반적으로 AST와 ALT가 경미하 게 상승되는 것으로 알려져 있다. Cholestatsis는 소 아 및 장기 TPN 투여한 성인에게서 주로 발생하고 (40-60%) direct bilirubin이 prime indicator로 ALP, GGT도 상승되므로 이들을 평가지표로 볼 수 있다. Liver function test의 기준 serum values는 기관마다 다를 수 있지만 hepatic complication을 평가하는데 있어서 보는 평가 지표는 거의 유사하다.
Hepatic complication의 평가지표 및 기준치로써 AST/ALT는 60IU/L, ALP는 220IU/L, GGT는 80IU/L, Bilirubin은 2mg/dL 이상 이다.
2) Infectious complication
다음으로 살펴볼 TPN complication으로는 infec- tious complication이 있다. 이는 정맥영양을 공급하 는 route 중 중심정맥 access 관리와 관련이 있다. 카 테터를 가지고 있는 환자 중 38.5도 이상의 열을 보이 고 삽입부위에 국소반응을 보이거나 카테터를 삽입한 지 6일 이상 되었다면 카테터 관련 감염을 의심해볼 수 있다. 감염에 대한 모니터링 위해 CBC(complete blood cell)나 활력징후도 참고할 수 있다.
Table 8. Trace element normal values and sign of deficiency
Table 9. Hepatic complication indicators and serum values
참고문헌
1) Evaluation of the appropriate use of par- enteral nutrition in an acute care setting, June 1996: vol 96, no 6, Journal of the American dietetic association
2) 3차 병원에서의 TPN 사용의 적정성 검토, 1998; vol 8, no 1, korean journal of clinical pharmacy
Perioperative total parenteral nutrition in surgical patients, August 1991, The new England Journal of medicine
3) Development and implementation of an audit tool for quality control of parenteral nutrition, 4) August/september 2009, vol 24, no 4, Nutrition in clinical practice 4) The A.S.P.E.N(American Society for
Parenteral and Enteral Nutrition) nutri- tion support practice mannual, 2nd edi- tion
5) Total parenteral nutrition-related gas- troenterological complications; 2006, vol 38; page 623-642, Digestive and liver dis- ease
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patients, November 8 2001, vol 345, no 19, The new England Journal of medicine 8) Access for administration of nutrition
support, Jan/Feb 2002;vol 26, 1, page 33SA-41SA; Journal of Parenteral and Enteral nutrition
