혈액형 불일치 조혈모세포 이식 환자의 최적합 수혈을 위한 전산 프로그램

Received on December 8, 2014. Revised on December 18, 2014. Accepted on December 19, 2014 Correspondence to: Sun-Young Kong

Department of Laboratory Medicine, Center for Diagnostic Oncology and Translational Epidemiology Research Branch, Hospital and Research Institute, National Cancer Center, 323 Ilsan-ro, Ilsandong-gu, Goyang 410-769, Korea

Tel: 82-31-920-1735, Fax: 82-31-920-1268, E-mail: ksy@ncc.re.kr

Vol. 25, No. 3, 283-290, December 2014

Original Article

혈액형 불일치 조혈모세포 이식 환자의 최적합 수혈을 위한 전산 프로그램

황주형¹ㆍ강수진¹ㆍ안태규¹ㆍ배현미²ㆍ송윤경¹ㆍ손지연¹ㆍ엄현석³ㆍ박현진⁴ㆍ공선영^1,5

국립암센터 부속병원 진단검사의학과¹, 정보전산팀², 혈액종양클리닉³, 소아암센터⁴, 국립암센터 연구소 임상역학연구과⁵

Network Computer Management System Development for Blood Transfusion in ABO-Incompatible Stem Cell Transplantation

Joo-Hyoung Hwang¹, Su-Jin Kang¹, Tea-Kyu An¹, Hyun Mee Bae², Yoon Kyung Song¹, Ji Yeon Sohn¹, Hyeon Seok Eom³, Hyeon Jin Park⁴, Sun-Young Kong^1,5

Department of Laboratory Medicine, Center for Diagnostic Oncology¹, Information Technology Team², Hematology-Oncology Clinic, Center for Specific Organs³, Center for Pediatric Oncology, Hospital, National Cancer Center⁴, Translational Epidemiology Branch, Research Institute, National Cancer Center⁵, Goyang, Korea

Background: The majority of patients undergoing stem cell transplantation (SCT) require a blood transfusion until the complete engraftment. Because blood transfusion rules for patients with ABO-incompatible SCT are complicated, we developed an ABO-incompatible transfusion management system (ABO-ITMS) for accurate blood transfusion and improved manageability.

Methods: A committee composed of medical doctors, technicians, and a programmer developed ABO-ITMS during the eight months from July 2013 to February 2014. The program has been linked with other databases, including clinical and laboratory databases and resulted in a new subsystem of the health information system. Server computer's operating system was Window Server 2008, and the database manager program was Oracle 11g.

Programming language was ASP.Net (VBScript, C #), and the server and client computer were used to connect to the web server using a web browser.

Results: ABO-ITMS was designed to follow three main steps by hematologic oncology clinic, laboratory physician, and blood bank. In the first step, a hematologic-oncology clinic doctor inputs SCT recipients’ data and appropriate ABO group for each phase of post-transplantation. Laboratory physician enters the isoagglutinin titer and ABO group at the second step. Finally, blood bank workers enter the results of type, screening, and antibody identification.

The patient’s SCT information and the previous immunohematologic test results are shown on the screen.

Conclusion: ABO-ITMS can replace the existing complicated system and workflow. ABO-ITMS will contribute to reducing medical error and improving quality of SCT recipient care. (Korean J Blood Transfus 2014;25:283-290) Key words: Blood bank laboratory information system, ABO-incompatible, SCT

Fig. 1. The decision of transfusion blood type in hematopoietic stem cell transfusion. (A) ABO incompatibility in hematopoietic stem cell trans- plantation. (B) Transfusion support for patients undergoing ABO-incom- patible allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (SCT), adopted from American Association of Blood Banks (AABB) Technical Manual, 2011.

서 론

혈액암환자에서 고용량 화학요법 후 골수 또 는 말초 혈액 조혈모세포 이식(stem cell trans- plantation; SCT) 치료가 널리 시행되고 있다.^1,2) 조 혈모세포 이식 시 환자와 공여자의 ABO 혈액형 이 일치하지 않는 경우, 환자와 공여자 혈액형 조 합에 따라 주교차반응 불일치, 부교차반응 불일 치, 주교차/부교차반응 불일치로 구분한다(Fig.

1A).³⁾ 대다수의 조혈모세포 이식환자들은 이식 전 및 생착 과정에서 빈혈 및 혈소판감소로 인하 여 수혈을 필요로 하는데,^4-6) 혈액형 불일치 이식

의 경우에는 화학요법 시작 시점부터 적혈구 수 혈과 혈장 및 혈소판 수혈 혈액형에 주의를 기울 여야 한다. 이 시기 주교차반응 불일치에서는 혈 장 및 혈소판 제제를 공여자의 혈액형으로 수혈 하고 부교차반응 불일치에서는 적혈구 제제를 공 여자의 혈액형으로 수혈한다. 주교차/부교차반응 불일치에서는 적혈구 제제는 O형으로, 혈장 및 혈소판 제제는 AB형으로 수혈한다. 그 후 공여자 의 항체와 직접항글로불린검사 결과가 음성으로 변화될 때, 주교차반응 불일치에서는 적혈구 제 제를 공여자의 혈액형으로 수혈하고 주교차/부교 차반응 불일치에서는 적혈구 제제를 공여자 혈액

형으로 수혈한다. 이식 후 생착이 완료되어 환자 의 혈구형이 더 이상 나타나지 않으면 적혈구, 혈 소판, 혈장제제 모두 공여자의 혈액형으로 지정 하여 수혈한다(Fig. 1B).³⁾

이와 같이 ABO 불일치 조혈모세포 이식에서 는 이식 과정의 단계와 환자와 공여자 혈액형 조 합에 따라 수혈 혈액 혈액형을 지정하는 규칙이 복잡하여 혈액 출고 과정에서 혼선이 올 수 있다.

기존의 문서 저장 및 유선보고 시스템만으로는 이러한 각 단계별 검사의 정확성과 수혈 혈액 출 고 과정의 신속성을 모두 달성하는 데 한계가 있 기 때문에, 전산상에서 혈액 출고 시스템과 조혈 모세포 이식환자의 정보가 연동되는 기능이 필요 하다.^7,8) 최근 조혈모세포이식 시술 건수가 크게 증가하고 있지만,⁹⁾ 기존에는 조혈모세포이식 환 자를 별도로 관리 하는 전산 프로그램이 구축되 어 있지 않아서 수혈 처방 시마다 임상의와 수혈 은행 혈액출고 담당자가 환자정보를 일일이 수작 업으로 확인하고 있었다. 본원에서는 업무효율성 을 높이고 의료 오류를 줄이기 위하여 정보기술 (Information Technology, IT)을 이용하여 조혈모 세포 이식 환자의 안전한 수혈을 위한 여러 과정 을 재확인하는 전산시스템을 구축하였다.

대상 및 방법

조혈모세포 이식 환자 수혈 관리 프로그램을 개발하기 위해서 국립암센터의 진단검사의학과 전문의 1명, 임상병리사 4명, 정보전산팀 프로그 래머 1명, 혈액종양클리닉 전문의 1명의 총 7명 으로 구성된 조혈모세포이식환자 수혈 관리 시스 템 개발 위원회를 구성하여 개발에 착수하였다.

개발기간은 2013년 7월부터 2014년 2월까지로 총 8개월이 소요되었으며 ABO-incompatible trans- fusion management system (ABO-ITMS)으로 명명

하였다.

첫 단계로 ABO-ITMS과 비슷한 프로그램에 대 한 선진 외국 병원에 대한 사례를 수집하고 토론 을 거쳐 시스템에 포함할 항목(진단명, 성별, 나 이, 환자 혈액형, 공여자 혈액형, 수혈 혈액형, 불 규칙항체 선별검사, 동종응집소 역가, 이식날짜, 등록시점, 직접항글로불린 검사 결과)을 선정하 였다. 각각의 부서에서 환자에 대한 정보를 입력 하고, 입력된 정보를 통합 조회할 수 있는 프로그 램 개발을 계획하였다.

개발 후 베타테스트 과정에서 시스템 데이터 의 안정적인 관리를 위해 각 부서의 직급에 따라 데이터 입력자와 조회자로서의 권한을 달리 설정 하였다. 데이터 입력 권한은 진단검사의학 전문 의와 혈액종양클리닉의 혈액종양내과전문의로, 데이터 조회는 혈액은행 근무자, 담당간호사로 한정하였다. 데이터 수정 및 삭제 또한 입력자로 한정하였으며, 검사결과에 따라 즉시 수정 가능 하도록 하여 혈액 요청 상황에 즉각 반응할 수 있 도록 하였다.

ABO-ITMS 시스템의 안정화와 사용자의 활용 능력 증대를 위하여 정책의 개발과 실제사례를 통한 교육을 시행하였으며, 교대 근무자 및 당직 근무자의 주기적인 재교육을 통해 표준화된 업무 수행이 가능하도록 하였다.

ABO-ITMS 프로그램은 의료정보시스템과 연 계를 전제로 한다. 이 시스템은 의료정보시스템 에서 진단검사의학과 자료와 임상의 데이터베이 스와 연계되어 자료가 관리되고 분석되므로 한번 의 조회로도 다양한 정보를 제공한다. 시스템 활 성화 및 개발의 편의성을 위해 사용자들을 위한 혈액 입출고 시스템, 반납 폐기 시스템을 재정의 하고 교육하였다.

본 연구에서 개발된 시스템은 병원정보시스템 의 하부 시스템으로서 서로 다른 데이터베이스와

Fig. 2. Interaction based on the data- base of blood bank and hematology- oncology clinic. Blood bank inputs the result of blood type test and SCT information to specimen and patient ID. Hematology-oncology clinic in- puts blood transfusion blood type by product type. Each result of the two different database is presented on the screens of blood request and blood release through cross matching on computer automatically.

연계되어 사용된다. 시스템의 구조는 web service 형태를 취하고 본 시스템에서 작성된 모든 데이 터가 보관된 데이터베이스는 서버 컴퓨터에 위치 한다(Fig. 2). 서버컴퓨터 운영체제는 Window Server 2008, 데이터베이스 관리 프로그램은 Oracle 11g이다. 프로그램 언어는 ASP.Net (VBScript, C#)을 사용하였으며, 서버와 클라이언트 컴퓨터 는 웹 브라우저를 이용하여 웹 서버에 접속하여 이용한다.

결 과

전체 업무 흐름을 Fig. 3에 나타내었다.

1. SCT 환자 관리 시스템

혈액종양클리닉 의사가 SCT 환자 관리 시스템 에 환자 정보를 입력할 때 주치의의 판단으로 수 혈혈액형의 최초 등록일과 최종 수정일이 지정 및 입력되며, 적용 종료일을 설정하여 수혈 기간 을 등록할 수 있다. 또한 각각의 제제별 수혈 혈

액형을 별도로 지정할 수 있다. 혈액종양클리닉 에서 SCT 환자 정보를 등록하면 혈액은행 혈액 형 입력 화면에 환자정보와 맞물려 골수이식 표 식이 나타나며, 이 정보는 수혈 요청 시 혈액은행 수혈 요청 화면에 자동으로 입력된다.

2. 혈액형 입력 시스템

혈액은행에서는 환자의 혈액형 검사 결과와 함께 환자 이식 정보, 수혈 혈액형 정보를 혈액형 입력 화면을 통해 등록한다. 혈액형 검사 결과에 서 환자의 혈구형 결과, 혈청형 결과를 따로 입력 하고 수혈 혈액형 정보를 별도로 저장한다. 혈액 종양클리닉에서 SCT 환자관리 시스템을 이용하 여 등록한 이식정보는 우측 상단에 나타난다. 표 식을 확인한 검사자가 SCT 결과입력창을 활성화 하면 자동으로 RT (방사선조사) 표시도 활성화된 다. 본원은 조혈모세포이식 환자에게 모두 방사 선 조사혈액 수혈을 원칙으로 하며, 혈액형 검증 화면을 이용하여 입력정보를 재확인함으로써 임 상적 오류로 방사선 조사 요청이 누락된 경우 반

Fig. 3. Workflow through the ABO- ITMS. All the information inputted in the database above presents on blood request screen and blood release screen respectively. When Hematology-Oncology clinic inputs the SCT information and transfusion blood type of patient, transplantation information is presented on blood type input screen. The blood type result and transfusion blood type is inputted respectively in blood bank.

When Hematology-Oncology clinic requests blood to transfuse, all the information is presented on blood request screen and release screen.

드시 방사선 조사를 하도록 하였다.

3. 혈액요청 시스템

임상에서 혈액을 요청하면 혈액요청화면에 모 든 정보가 보여진다. 혈액 제제 처방을 클릭하여

활성화하면 화면 상단에 앞선 시스템에서 입력된 정보가 나타난다. 혈액은행 검사자는 교차시험을 준비하기 전에 임상에서 요청한 내용과 진단검사 의학과에서 입력한 결과가 일치하는지 확인할 수 있다. 화면에는 혈액형 입력 시스템에서 입력한

이식환자, 방사선 조사 정보가 좌측상단에 나타 나며, 중앙에는 진단검사의학과에서 지정한 수혈 혈액형이 제제별로 나타난다. 우측에는 최근 불 규칙 항체검사 결과가 나타난다. 수혈에 대한 환 자별 특이사항은 비고란을 통해서 추가 정보를 획득할 수 있다.

4. 혈액출고 시스템

교차시험이 완료된 혈액을 출고하기 위한 시 스템이다. 환자등록번호를 입력하면 출고하려는 혈액제제를 선택하는 팝업 창이 나타난다. 출고 하려는 혈액제제를 선택하면 제제에 맞는 정보를 불러온다. 임상에서 입력한 정보와 진단검사의학 과에서 입력한 정보가 다르면 출고가 불가능함을 알리는 팝업 창이 나타난다. 방사선 조사 처리가 끝난 혈액은 별도의 클릭을 통해서 추가 정보를 입력할 수 있다.

고 찰

혈액은행에서의 수혈혈액 출고 오류는 환자에 게 큰 위협을 줄 수 있는 의료 사고로 진행될 수 있다. 특히 혈액형 부적합 조혈모세포이식 환자 에서는 이식치료 경과에 따라 혈액형이 계속 변 하기 때문에 특별한 주의가 요구된다. 잘못된 정 보로 인한 부적절한 혈액형의 혈액 제제 수혈을 막기 위하여 검사실과 임상과 사이에 지속적인 연락이 이루어져야 한다. 그러나 전화 또는 서면 을 통한 비효율적인 정보교류는 각 주체의 업무 진행에 불편을 초래하였다.

기존에는 수혈 처방이 발생할 경우 혈액은행 내에서는 업무 인계 장부와 메모 등을 이용하는 한편 임상과에 일일이 전화로 재확인하는 과정을 거치므로 수혈 혈액 준비 과정에서 시간이 지체 되었다. 정기적인 외래 진료환자 및 최근 입원환

자의 경우는 인수인계가 효율적으로 이루어져 관 리에 문제가 없으나, 응급실로 갑자기 내원하는 환자의 경우에는 지난 장부를 찾아야 하는 과정 으로 인해 응급 상황에 대한 신속한 대응에 어려 움이 있었다. 24시간 운영되는 혈액은행 검사실 의 특성상 근무교대자가 많아서 인계 시 주의가 요구되고, 매일 일하는 정규근무자가 아닌 당직 근무자가 모든 업무를 완벽히 처리할 수 없어 전 산적으로 업무의 보완이 필요하였다.

한편 동종 조혈모세포 이식이 예정된 환자에 서 동종면역을 예방하기 위하여 수혈혈액 제제에 방사선 조사가 반드시 이루어져야 한다.³⁾ 본원 혈액은행에서는 이 원칙을 준수하기 위하여 방사 선 조사 처방이 없는 경우 동종 조혈모세포 이식 의 가능성이 있는 환자인지 여부를 수기로 확인 하여 왔다.

이 연구에서는 환자에게 부적절한 혈액형의 혈액을 수혈할 위험을 크게 줄일 수 있는 안전한 프로그램 구축한 사례를 제시하였다. ABO-ITMS 시스템은 조혈모세포 이식대상 환자의 누적된 수 혈 정보를 편리하게 관리할 수 있도록 함으로써, 환자의 이식치료 경과에 맞추어 적합한 수혈이 가능하도록 하였다. 이로써 혈액은행 검사실에서 의 수혈 준비를 위한 교차시험 검사뿐만 아니라 전산상의 데이터 교차시험을 통해서 수혈 혈액형 의 적합 여부를 재확인할 수 있게 되었다. 병동에 서의 실수를 큰 사고로 이어지지 않게 방지하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 또한 동종 조 혈모세포 이식이 예정된 환자에게 방사선 미조사 혈액 제제를 수혈할 위험성도 크게 감소할 것으 로 예상된다.

업무의 효율성 측면에서, 휴일 근무 시 정규 근 무자에게 연락을 하여 일일이 확인하던 과정을 전산적으로 확인할 수 있도록 해서 당직근무자의 전문성도 높이고 정규근무자의 휴식도 보장되었

다.

ABO-ITMS의 응용을 통해서 이형 장기이식 환 자의 수술 전 후의 수혈 혈액형 관리도 수월해졌 다. 추가로, 진단검사의학과 전문의가 입력하는 수혈 혈액형 기간 설정 기능을 개발하고 있다.

요 약

배경: 조혈모세포 이식환자의 대다수는 이식 과정에서 수혈을 필요로 하며, ABO 불일치 조혈 모세포 이식은 수혈 혈액형 지정 규칙이 복잡하 다. 이로 인한 환자 관리 부담을 해소하기 위하 여, ABO 불일치 조혈모세포 이식환자의 수혈 관 리 프로그램을 개발하였다.

방법: 전문의, 검사자, 프로그래머로 구성된 위 원회가 2013년 7월부터 2014년 2월까지로 총 8개 월에 걸쳐 프로그램을 개발하였고 ABO-incompa- tible transfusion management system (ABO-ITMS) 으로 명명하였다. 이는 의료정보시스템의 하위 시스템으로서 임상정보와 검사정보 데이터베이 스와 연계되며, 서버컴퓨터 운영체제는 Window Server 2008, 데이터베이스 관리 프로그램은 Oracle 11g이다. 프로그램 언어는 ASP.Net (VBScript, C#) 을 사용하였으며, 서버와 클라이언트 컴퓨터는 웹 브라우저를 이용하여 웹 서버에 접속하여 이 용한다.

결과: 혈액종양클리닉, 진단검사의학과 전문 의, 혈액은행 근무자의 3단계의 확인 과정을 거 친다. 혈액종양클리닉에서는 조혈모세포 이식환 자의 정보와 혈액 제제별 수혈 혈액형을 입력하 고, 진단검사의학과 전문의는 별도로 검사 결과 에 따른 수혈 혈액형을 지정하고, 혈액은행에서 는 혈액 출고 과정에서 각각의 결과를 한번에 확 인할 수 있다. 혈액은행 근무자는 수혈요청화면 에서 모든 정보를 확인함으로써 조혈모세포 환자

에게 혈액 제제별로 적합한 혈액을 신속하고 정 확하게 출고할 수 있다.

결론: 국립암센터 혈액은행에서 개발한 ABO- ITMS를 통해 ABO 불일치 조혈모세포 이식환자 에게 수혈할 혈액을 준비하는 과정의 복잡함을 줄이고, 환자에게는 안전하고 신속하게 수혈 혈 액을 제공할 수 있게 되었다.

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