Purple Urine Bag Syndrome in Geriatric Wards - a Case Control Study

교신저자: 최규동, 인천시 서구 심곡동 288번지, 404-793, 인천은혜병원 가정의학과 Tel: 032-562-5101, Fax: 032-566-4335, E-mail: gdong1221@hanafos.com

장기요양노인병원에서 발생한 보라색 오줌 증후군 또는 Purple Urine Bag Syndrome 16예 보고 및 문헌 리뷰

최규동, 가 혁, 박기호, 유병익, 김성민¹, 강문철¹, 이은자², 박승태²

인천은혜병원 가정의학과, ¹신경과, ²재활의학과

Purple Urine Bag Syndrome in Geriatric Wards - a Case Control Study

Gyu-Dong Choi, M.D., Hyuk Ga, M.D., Ki-Ho Park, M.D., Byung-Ik Yoo, M.D., Sung-Min Kim, M.D.

, Moon-Chul Kang, M.D.

, Eun-Jah Lee, M.D.

, Seung-Tae Park, M.D.

Departments of Family Medicine,

Neurology and

Rehabilitation Medicine, Institute of Geriatric Medicine, Incheon Eun-Hye Hospital, Incheon, Korea

Background: Since the first report of purple urine bag syndrome (PUBS) by Barlow and Dickson in 1978, many researchers have tried to reveal the clinical and bacteriological background of this phenomenon. To the best of our knowledge, most of them were case or case series reports and only three were case-control studies which compared the clinical, biochemical, or bacteriological background between patients with and without PUBS. It is certain that PUBS is an uncomfortable or troubling issue for some patients and their families. However, most of the patients who presented with PUBS were, largely, asymptomatic and it is apparent that PUBS is not a disease per se, nor does it appear to represent any real danger to patient's health, and some authors go so far as to even advocate that it is unnecessary to treat PUBS-affected patients aggressively. In this case-control study, we reviewed risk factors and clinical significance of PUBS in geriatric wards.

Methods: Of the 381 hospitalized patients in a hospital specialized in the long term care of the elderly handicapped (Incheon Eun-Hye Hospital, Incheon, Korea), 65 patients who featured urinary catheterization during the period from February 2007 and April 2007 were enrolled in this study. Subjects who were younger than 65 or catheterized duration was less than one month were excluded. The same types of silicone Foley balloon catheter and disposable plastic urine bag were used for all patients.

Routine Foley catheter change interval was one month. For the 16 patients who exhibits PUBS, bladder irrigation with normal saline and immediate change of urine bag and catheter were performed. And urine culture was done. Variables were statistically analyzed by chi square test or Mann-Whitney's U-test. P values less than 0.05 were considered statistically significant.

Results: The PUBS patients mean age was 80, and bed ridden female. Most common diagnosis was dementia. Mean duration of the catheterization was 22 months. The PUBS patients were more constipated than non-PUBS control group and used more bisacodyl suppository. Antibiotics usage within one month before this survey in PUBS group is more frequent than control group with borderline statistical significance.

Conclusion: PUBS is frequently occurring problem in long-term care geriatric wards. Causative factors

are tryptophan putrefaction (decreased intestinal absorption, motility), alkaline urine, oxygen (air, Foley

catheterization). All factors are bacterial infection related. Our results were the same as previous results.

Relationship with antibiotics usage, bisacodyl suppository and constipation, long term usage of the Foley catheter notified also. Female predomination is related with easy, frequent urinary infection, and more population in old age.

Key Words: Purple urine bag syndrome (PUBS), Old aged, Long term catheterized patients, Characteristics of pubs patients

서 론

인지기능 저하 및 근력 저하 등의 원인으로 장기간 누워있는 노인은 소변이 탁해지거나 심한 냄새가 나거나 침전, 착색 등의 이상소견을 보이는 경우가 많다. 침전, 탁한 소변의 원인은 인산, 칼슘 결정, 농, chyluria 등으로 알려져 있다. 착색뇨의 원인은 음식, 약물, 대사장애, 흡수장애, 감염, 요로 손상 등이다. 색깔 별로 원인을 열거하면 beet 뿌리는 보라색 소변, methylene blue는 파란색, metronidazole은 red, rifampicin은 orange red, entacapone은 reddish brown, homogentisic acid는 dark brown, amitryptyline 등은 색깔있는 소변을 만든 다. 이 외에 착색뇨를 열거하면 porphyria는 붉은색 형광, myoglobinuria는 reddish brown, hematuria는 fresh red to old brown, tryptophane 흡수장애 시 blue, cholestatic jaundice 시 yellow to dark brown or coca cola color, pseudomonas 감염 시 green color, copper-popper syndrome, purple urine bag syndrome 등이 있다. 이 중에 근래 노인의 장기요양 입소가 늘어나면서 주변에 점차 흔하게 볼 수 있을 것으로 예상되는 PUBS에 대하여, 주의 를 환기하고자 다음과 같이 보고한다.

방 법

2007년 2월부터 4월 사이에 인천은혜병원과 인천광역시립 치매노인요양병원에 입원중인 381명의 노인환 자 중 도뇨관을 삽입하고 있는 65명 중 장기간 삽입하고 있는 노인 60명을 대상으로 하였다.

60명은 65명 중 65세 이하의 도뇨관을 갖고 있는 3명과 1개월 미만동안 도뇨관을 갖고 있는 2명을 제외한 숫자이다. 이 중 16명을 PUBS group으로 하고 44명을 non-PUBS group으로 하여 여러 요인별로 비교하였다.

PUBS를 보인 환자는 생리식염수로 방광을 세척한 뒤 Foley catheter와 urine bag을 새것으로 무균적으로 교환하고 나온 소변을 배양하여 균 동정을 하였다(소변배양 및 균 동정은 SCL (Seoul clinical laboroties)에 의뢰 하였다.).

사용된 도뇨관은 실리콘 제의 Foley balloon catheter 및 urine bag으로서 기본적으로 1개월마다 교환하였다.

모든 환자에게 동일한 제품이 사용되었고, 생산회사는 All silicone Foley balloon catheter는 Sewoon Medical,

Chungcheongnam-do, Korea였고, flexible plastic urine bag은 HS-U-2000; Hyupsung Medical, Kyounggi-do, Korea였

다.

Table 1. Characteristics of PUBS and non-PUBS group

변수 PUBS Non-PUBS P value

나이 ^†

Mean (SD) 80.00 (6.93) 79.27 (6.07) 0.8

성별

*

0

(0.00%) 10

(22.73%) 0.05

*

16

(100.00%) 34

(77.27%) 0.05

주 진단 혈관성 치매

7

20

0.92

비 혈관성 치매

7

17

0.92

기타 치매

2

7

0.92

의식 상태 정상

7

21

0.78

비정상

7

20

0.78

흥분상태

2

3

0.78

CDR *1

N (%) 0

(0.00%) 4

0.46

*2

N (%) 2

(12.50%) 5

0.46

*3

N (%) 14

(87.50%) 35

0.46

ADL (Barthel)

Mean (SD) 0.25 (0.58) 0.52 (0.97) 0.26

Mean (SD) 22.00 (9.48) 15.77 (15.15) 0.02

*analyzed by Χ

(Chi-square) test.

analyzed by Mann-Whitney U test.

Table 2. Feeding route, intestinal motility and PUBS

변수

*PUBS (16) *Non-PUBS (44) P value

영양섭취 경구

2

(12.50%) 9

(20.45%) 0.27

경구 보조

2

(12.50%) 9

(20.45%) 0.27

경관

12

(75.00%) 26

(59.10%) 0.27

변비 유무 변비 있음

15

(93.80%) 31

(70.45%) 0.09

1

(6.20%) 13

(29.55%) 0.09

1

(6.67%) 11

(35.48%) 0.05

13

(86.67%) 20

(64.52%) 0.05

1

(6.67%) 0

(0.00%) 0.05

변비 없으므로 치료 안함

1

13

*analyzed by Χ

(Chi-square) test.

결 과

대상 환자 60명 전원이 와상상태였다. 그 중 51명이 (중증) 치매가 주 진단명이었다. PUBS 환자는 전원이 할머니였다. 도뇨 기간은 PUBS 군 평균이 22개월, non-PUBS군 평균이 15.77개월이었다(Table 1). 치매 종류나 의식상태, 인지기능, CDR, ADL 등은 PUBS 발병과 무관하였다. 평균 나이는 80세였고, PUBS 발병률은 대략 전체 입원환자의 4.2%, 장기간 도뇨관 유치중인 환자의 24.6%였다(Table 1).

영양섭취 방법은 발병과 무관하였고, 변비 특히 좌약 사용 변비 군에서 PUBS 발병률이 높은 것이 통계적 으로 유의하였다(Table 2).

소변의 pH는 PUBS 발병자의 전부가 알칼리성이었으나 농뇨와는 관련이 적었다. 또 PUBS 발병자는 항생제 사용률이 낮았다. 즉 항생제를 사용하는 경우 PUBS 발병률이 낮은 것이 통계적인 유의성이 있었다(Table 3).

균 배양이 안 된 것이 아니고 여러 가지 이유로 배양검사 자체가 이뤄지지 못한 것이다. 현재까지 PUBS의

원인균으로 알려진 23종 중 9종이 검출되었다. 이 외에 마카로니증후군 환자 곧, 도뇨관을 갖고 있으면서

Table 3. Urine nature and PUBS

변수

PUBS Non-PUBS P value

소변의

pH *7.0

16

(100.00%) 37

(84.10%) 0.17

소변의

nitrite *

8

(50.00%) 26

(59.10%) 0.57

소변의

WBC *＞3+/HPF 2

(12.50%) 11

(25.00%) 0.48

도뇨관 직경 ^†

Mean (SD) 20.62 (1.75) 19.41 (3.01) 0.13

mo. mean (SD) 22.00 (9.48) 15.77 (15.15) 0.02

1

3/10 (30.00%) 8/11 (72.72%) 0.09

*analyzed by Χ

(Chi-square) test.

analyzed by Mann-Whitney U test.

Table 4. Urine culture in PUBS

동정된 균 이름 검출된 환자 수

(n=8)

Escherichia Coli 2명

Proteus mirabilis 3명

Klebsiella pneumoniae 1명

Providencia stuartii 1명

Morganella morganii 2명

Citrobacter braakii 1명

Serratia marsescens 1명

Pseudomonas aeruginosa 1명

Pseudomonas testosteroni 1명

No culture performed 8명

Table 5. Significant characteristics of PUBS

변수

(N=60) Odds ratio P

나이(

80

0.98 0.63

성(여성/남성)

2974.24 0.79

Bisacodyl

1

4.43 ＜0.05

도뇨관 장기 유치

1.02 0.52

경관영양 중인 환자는 PUBS 12/16, non-PUBS 26/44명이었다(Table 4).

또, PUBS 발생과 환자의 나이, 성, 도뇨관 유치기간, 변비 및 변비치료방법과의 관련성 유무에 대하여 logistic regression 방법으로 분석한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다(Table 5).

고 찰

PUBS에 대한 최초의 기록은 1812년 잉글랜드의 미친 왕 조지 3세의 주치의에 의해서 남겨졌다.

그의

기록에 의하면, 이 왕은 변비가 심하였고, 심한 구토가 잦았는데, 소변색이 파란 색이어서 오줌을 받는 유리

그릇의 위쪽에 옅은 푸른색 고리모양으로 착색을 시켰다. 그는 이 소변을 King's royal urine, royal indigo urine

이라고 이름 지었다.

과학 잡지에 보고된 것은, 1978년 영국의 Lancet 지에 실린 것이 최초이며

, 같은 해에 생화학적인 발생기 전이 미국 생화학회지에 발표되었다. 1988년 10월에는 영국학자들에 의해서 PUBS를 일으키는 미생물 및 그 효소 기전이 미국 미생물학회지에 소개되었다. 주로 영국, 일본, 미국, 대만 등지에서 연구를 하였고

한동안 뜸하였다. 단, 2000년 이후에도 PUBS를 일으킬 수 있는 새로운 균종의 보고는 계속되고 있다(예를 들면 2001년에는 미국 임상병리학회지에 PUBS를 일으키는 새로운 균종으로 심한 암모니아 냄새와 소변 착색 외에는 불편이 없는 85세 할머니에서 Providencia rettgeri 발견 보고가 있었다.). 근래 노인문제에 세계적 인 관심이 쏠리면서 보고가 더 많아지고 있다. 2004년에 장기 노인요양기관에서 흔히 보는 문제로 인정되어 미국 노인관련 전문 단체에서 교육목적으로 대대적인 리뷰를 실시한 바 있다. 저자들이 근무하는 병원에서 도 비교적 흔히 볼 수 있는 현상인데도, 아직 우리나라에서는 순천향의대 비뇨기과에서 2002년 6월에 발표 한 1예만 보고되어 있다.

지금까지의 연구에서 밝혀진 바로는 다음의 4가지 요인이 공존하면 PUBS가 발생한다.

1. Alkaline urine

2. Prolonged urethral catheterization with urine bag and exposure to air 3. Specific urinary infection (indoxyl sulfatase, phosphatase producing bacteria)

4. 단백질섭취가 많으면서 소화불량이 있을 것. 변비가 있으면 더욱 잘 생긴다.

정상인의 장에서 정상적인 경우에는 아미노산, 특히 트립토판이나 페닐알라닌은 소장에서 흡수가 다 된 다. 비정상적인 경우 덜 소화된 단백질이 대장으로 내려가서 박테리아에 의해서 부패하게 되는데, 트립토판 이나 페닐알라닌(일부)이 대장에서 균에 의해 부패하면 트립토판의 분해산물로 인돌유도체가 생긴다. 이 일부가 흡수되어 간에서 대사되어 indoxyl sulfate (indican)을 만들고, 이 물질은 다시 장으로 분비되거나 소변 으로 배설되는데, 변비가 있으면 소변으로 배설되는 양이 많아져서 농도가 높아진다. 이 물질이 소변에 섞여 있어야 색소로 변할 수 있다. 인돌 및 스카톨은 휘발성이 있고 대변냄새의 원인이다.

Indican이 균의 효소(3)(indoxyl sulfatase, phosphatase)에 의해 indoxyl이 되고 난 뒤, 알칼리 상태에서 산소가 있어야 변화하여 indigo white를 거쳐서 염착성이 강한 indigo blue crystal로 변하면서 발색이 된다(Figure 1).

이 소변이 산소가 없고, 알칼리 상태가 아니면 발색이 안 되고 배출되기도 하고, 산소가 있으면서 알칼리 상태가 아니면 indirubin이란 물질로 변하면서 붉은 빛을 띠게 된다(Figure 2). 이 경우는 적자색 소변이 되며 염색성이 약하다. 천연상태의 인디고 물감에는 indigo blue와 indirubin이 같이 혼합되어 있다. 소변의 요소는 균에 의해 암모니아로 분해되어 소변의 알칼리화 및 코를 찌르는 악취의 원인이 된다.

PUBS는 단백질 소화불량과 변비가 있으면서, 장기간 도뇨관을 갖고 있는 여성에서 많이 볼 수 있다.

장기 요양기관에서의 발생빈도는 보고자에 따라서 장기간 도뇨관을 갖고 있는 환자의 6~7.5~10% 정도로 보고되고 있다. 장기노인요양기관에서의 발생 보고는 일본에서 많이 하고 있는데, 1993년 3예(강 알칼리 소변 관련 확인 보고), 1995년 5예(발색 기전 관련 확인 보고), 1999년 5예 등 소수의 발생보고가 있었다.

다수발생이 보고되기 시작한 것은 2000년 미국 내과학회지에 1,497예의 도뇨관 유치환자 중 발생률을 prospective하게 조사한 보고 이후이며, 각국에서 노인 요양기관 단위로 보고들이 있다. 2001년 7월 영국 리버 풀의 노인병원 근무 책임공무원 및 consultants들에 의해 영국 스코틀랜드 의학회지에 보고한 이후, 2005년 대만 화련

, 2005년 일본, 2006년 미국 노인 요양기관 등에서 보고를 하였다.

특수한 경우의 PUBS 발생 예 보고로는 2002년 대만 내과학회지에 ARDS로 중환자실에 입원하고 있는

화련지방의 설사하는 79세 할아버지, 2002년 4월 미국 외과학회지에, 2002년 6월 한국 비뇨기과학회지에(부

천 순천향대학교병원) 집에서 도뇨관을 갖고 생활하시다가 비뇨기과 외래를 방문한 할머니에서, 2002년

11월 일본 내과의사에 의해 미국 비뇨기과학회지에, 2003년 영국 웨일즈지방 노인병원에 근무하는

Figure 1. Purple urine bag and catheter (purple).

Figure 2. Purple urine bag and catheter (reddish tinged).

consultants 및 공무원들에 의해 nephrostomy 를 받은 할머니에서의 발생보고, 2003년 미 국 노인의학회지에 89세 할머니의 발생예 보고(교육목적), 2004년 5월 포르투갈 중환 자실 기계적 인공호흡 환자에서, 2005년 대 만 신장내과의사에 의해 혈액투석환자에 서 PUBS 발생예가 보고되었다.

감염균에 대해서는 연구자마다 의견이 일치하지 않고 있지만, 대체로 urea를 분해 하는 urease를 생산하는 균이 sulphatase/pho- sphatase를 생산하는 균과 복합감염이 있을 경우 PUBS를 일으킨다는 데 동의하고 있 는 것으로 보인다.

효소의 생산에 걸리 는 시간은 균종에 따라, 그리고 균 증식환 경에 따라서 달라지는데 일반적으로 온도 가 높을수록 발색이 빨리 된다. 지금까지 PUBS의 원인으로 보고된 균종들은 다음과 같다.

Klebsiella pneumoniae

Providencia stuartii (urease positive); E. coli var spp.

Enterobacter agglomerans Enterococcus species Proteus mirabilis Morganella morganii Enterobacter cloacae Providencia rettgeri Citrobacter frundii Proteus vulgaris Pseudomonas aeruginosa Yersinia enterocolitis Providencia alkalifaciens Staphylococcus aureus Fecal streptococci 들이다.

지금까지 연구에 의해서 밝혀진 바에 의하면, 노인들에서 PUBS 발생이 자주 보이는 이유는 1. 소장에서 tryptophan 흡수가 더 잘 안되기 때문이다.

2. 위산분비의 저하 및 blind loop syndrome으로 상당히 많은 양의 박테리아가 노인의 소장에서는 있다.

3. 식사량이 적어서 고단백, 고열량식을 투여하는 노인의 경우에는 창자에 있는 tryptophane의 양이 증가하

기 때문이다.

Steroid나 bile conjugate에 의해서 indicanuria 없이 PUBS를 보였다는 보고도 있다. 도뇨관 내에 공기(산소)의 유입이 없어도 산소발생 세정제에 의해 산소공급이 되어 발색이 될 수 있다. 소변에 indole을 생산하는 균이 있어도 생길 수 있다.

치료로 추천되는 약물은 소변산성화제로 비타민 C가 추천되고 있고, 항생제로는 ciprofloxacin이 drug of choice로 추천되어 있다.

대개의 경우 이 질환은 관리할 때 냄새 등 문제가 많은 것을 빼면, 환자에게 크게(?) 해롭지는 않은 것 같다.

따라서 노인간호에서의 문제점으로 주로 다루고 있다.

참고문헌

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10. Lin HH, Li SJ, Su KB, Wu LS. Purple urine bag syndrome: a case report and review of the literature. J Inter Med Taiwan 2002;13:209-12.

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= 국문요약 =

연구배경 : 1978년 란셋 잡지에 보라색 소변에 대한 보고가 최초로 있은 이래, 이 현상에 대한 생화학 적, 미생물학적, 임상적 규명이 있었다. 보라색 소변은 환자나 환자 가족에게 불편하거나 걱정스러운 질병이다. 그러나 대개의 경우 환자의 건강에 실제적인 위험이 되는 경우는 거의 없다. 심지어 보라색 소변은 열심히 치료할 필요가 없다고 주장하는 사람도 있다. 이에 대조군 연구를 통하여 보라색 소변 의 위험요인과 임상적인 의미(심각성)에 대하여 평가를 하고자 한다.

방법 : 2007년 2월부터 4월 사이에 인천은혜병원에 입원하고 있는 381명의 환자들 중 도뇨관을 삽입하 고 있는 65명을 대상으로 하였다. 이 65명은 65세 이하이거나 1개월 이하동안 도뇨관을 갖고있는 환자는 제외한 숫자이다. 대상 환자는 모두 실리콘제의 폴리카테터와 일회용 소변주머니를 사용하였 고 카테터의 교환주기는 특별한 경우 외에는 1개월마다 교환하였다. 대상환자 중 16명이 보라색 소변 을 보여, 멸균생리식염수로 방광세척을 한 뒤 카테터와 소변 주머니를 소독된 새 것으로 무균적으로 교환한 뒤 소변배양을 실시하였다. 관련 환자와 대조군의 비교항목들을 통계처리하여 통계적인 유의 성을 확인하였으며, 변수의 분석은 신뢰도 95%로(P value 0.05) 카이스퀘어 가설검정과 만-휘트니 U 검사를 실시하였다.

결과: 보라색 소변을 보였던 환자들의 나이 평균은 80세였고 전원이 와상상태의 할머니였다. 대상 환자의 진단명 중 가장 많은 것은 치매였다. 평균 도뇨기간은 22개월 이었다. 보라색소변을 보인환자 군은 보이지 않은 환자들 보다 평균 도뇨기간이 길었으며, 변비가 더 심하였고 변비치료용 좌약 사용 빈도가 높았다. 대조군에서는 조사기간 전 1개월 이내에 항생제를 사용한 빈도가 약간 더 높았으나 통계적인 의미는 확실하지 않았다.

결론 : 보라색소변은 장기요양노인병원에서 흔히 발생하는 문제이다. 이전 연구들에서 없었던 보라색

소변과 항생제사용과의 관련성 및 변비치료제로 bisacodyl 좌약사용과의 관련성, 소변 카테터의 삽입 기간 등에 대한 정보를 추가하여 얻을 수 있었다.

중심 단어 : 보라색 소변, 도뇨관, 장기와상, 변비