말기 신부전은 신장의 기능이 15% 이하(Table 1)
1)이면서 투석이나 신장이식을 받아야 할 정도로 신장 기능이 심각하게 저하된 상태를 말한다. 따라서 말기 신부전 환자에게는 신장 기능이 거의 없으므로 신장 을 대신하는 신대체 요법인 투석과 신장이식이 시행 되고 있다. 신장이식이 투석에 비해 생존율은 높으나 신장 공여자의 부족으로 이식하기 전까지 투석으로 치료하게 된다.
투석이란 용어는 1854년 스코틀랜드의 화학자 Thomas Graham이 소의 방광을 통해 용질이 이동
하는 것을 설명하면서 처음 사용하게 되었으며, 그 이후 반투과막으로 된 혈액 투석기가 개발되고 헤파 린을 항응고제로 사용하게 되면서 임상에 널리 이용 하게 되었다.
2)우리나라는 6.25 전쟁 중인 1952년 미 군들에 의해 제 11 후송병원에 처음 인공 신장실이 설 치되었고, 의료보험이 도입된 1976년 이후에 인공 신 장실이 확산되기 시작하였다. 복막을 이용해 체내 노 폐물을 제거할 수 있다는 생각은 이미 1920년대 있었 고, 1976년 Popovich 등에 의해 CAPD(continu- ous ambulatory peritoneal dialysis)의 개념이 도
학술강좌
말기 신부전 환자의 투석
부산대학교병원 약제부
1 2 3 4 5
90 이상(단백뇨, 혈뇨 등 신손상이 있는 경우) 60 ~ 89
30 ~ 59 15 ~ 29 15 미만(투석 환자 포함) Stage GFR(mL/min/1.73 m
2)*
Table 1. 만성 신부전의 분류
1)*GFR : Glomerular filtration rate
JKSHP, VOL.30, NO.5 (2013)
입되었다.
3)United States Renal Data Service(USRDS)에 의하면 2009년 미국의 말기 신부전 전체 환자수는 613,432명, 이중 말기 신부전으로 처음 진단된 환자 수는 116,395명으로 전체 환자수의 70%가 투석을 받고 있었다.
4)우리나라의 경우 2011년 대한신장학회 보고에 의하면 신대체 요법 총 환자수는 63,341명이 고 혈액투석 42,596명(67.2%), 신장이식 13,051명 (20.6%), 복막투석 7,694명(12.1%) 순으로 실시되었 으며 투석이 79.3%를 차지하였다.
5)따라서 혈액 투 석과 복막투석의 원리, 투석액의 종류, 합병증과 치 료 등에 대해 알아 보고자 한다.
1. 투석의 시기 및 목표
The National Kidney Foundation's Kidney Disease Outcome Quality Initiative(K/DOQI)에 의하면 신사구체율이 30 mL/min/1.73 m
2미만(만 성 신부전 4기)으로 감소되었을 때 투석에 대한 계획 을 세우는 것을 추천하므로, 환자와 가족에게 투석의 종류와 장단점, 투석시 관리 사항 등을 교육하여 환 자가 투석할 마음의 준비가 되었을 때 시작하는 것이 좋다.
6)혈액투석을 할 환자는 혈관 접근로인 영구적 동정맥루(AV fistula: arteriovenous fistula) 수술 을 해야 하는데 그 시기는 신사구체율이 25 mL/min /1.73 m
2이하로 감소하거나 혈청 크레아티닌이 4 mg/dL 이상, 투석 예상 시작 1년 전에 하는것을 추 천하고 있다.
7)투석의 시작은 검사 수치 보다는 환자의 임상 증상 (지속적인 식욕부진, 오심, 구토, 피로감, 소양증, 영 양 결핍, 조절되지 않는 고혈압, 수분 과다, 저칼륨혈 증과 같은 전해질 이상)에 의해 결정되며 BUN(blood urea nitrogen), 혈청 크레아티닌 수치도 시작 기준 이나 절대적인 것은 아니며 대부분 신사구체율이 15 mL/min/1.73 m
2미만으로 감소된 경우 시행되고 있다.
6)투석의 목표는 대사성 노폐물과 독소 제거를 통해 요독 증상 감소, 전해질, 체액 과다, 산 염기 평형을 회복하여 만성 신부전 환자의 삶의 질을 개선시키고 사망률과 이환율을 감소시키기 위해서이다.
8)2. 혈액투석
1) 혈액투석의 원리
혈액투석은 혈액과 투석액이 투석기 내 반투막의 반대쪽에서 관류되어 확산, 초여과, 대류에 의해 혈 중의 노폐물과 과잉의 수분을 제거하는 것이다. 확산 은 고농도에서 저농도로 용질이 이동하는 것이며, 초 여과는 정수압 또는 삼투압에 의해 혈중의 물이 투석 액으로 이동하는 것을 말한다. 대류는 압력차에 의해 물이 막을 통과할 때 용질에 대한 마찰 효과로 용질 이 물과 함께 제거되는 것이다.
9)투석막은 투석막의 구멍 크기, 용질의 제거 능력에 의해 분류되며 기존의 투석막은 구멍의 크기가 작아 서 500 dalton 이하의 저분자량 물질인 크레아티닌, 요소 등이 제거된다. 고효율 혈액투석막은 구멍 크기 는 작으나 표면적이 커서 작은 크기의 분자 제거율이 높고, 고유량 투석막은 구멍의 크기가 커서 β2- microglobulin과 같은 분자량 큰 물질의 제거가 가 능하다. 따라서 고효율/고유량 투석기가 기존 투석기 보다 저분자량 및 고분자량 물질 모두 제거율이 높아 투석시간을 줄일 수 있는 장점으로 인해 사용이 증가 하고 있다.
8)일반적으로 혈액 투석은 주 3회이며, 1회 투석 시간은 3-5시간 정도 소요된다.
2) 투석액
10)투석액은 체내와 비슷한 농도의 각종 전해질 및 포 도당을 포함하고 있으며 일반적으로 사용되는 투석 액 중 희석 후 전해질 농도는 Na 135 mEq/L, K 2.0 mEq/L, Ca 3.0 mEq/L, Mg 1.0 mEq/L, Cl 106 mEq/L이다. 완충제인 bicarbonate가 투석액 중에 혼합되어 Ca, Mg과 불용성 침전을 형성하므로 별도 용기에 액체 또는 분말 제형으로 되어 있다. 따라서 혈액 투석시 전해질 농축액과 중탄산염이 따로 설치 된 정수기에서 나온 정제수로 일정 비율로 희석되어 투석기로 유입되고 투석기내 혈액 응고 방지를 위해 주로 헤파린이 투여된다(Fig. 1).
환자의 상태에 따라 조성이 다른 투석액을 사용할
수 있고 투석기계에서 투석 중에 나트륨 농도를 임의
로 조절할 수 있다. 투석액 중의 칼륨 농도가 너무 낮
은 경우에 혈청 칼륨 농도가 너무 떨어져서 부정맥
등이 발생할 수 있으므로 환자의 칼륨 농도에 따라 투석액 중 칼륨 농도를 조절한다. 고칼슘혈증이 있으 면 저칼슘 투석액을 사용하고 당뇨병 환자에서는 투 석중 저혈당을 예방하기 위해 포도당이 포함된 투석 액을 사용할 수 있다.
3) 혈액투석 치료의 목표
9)① 혈압이 조절되어 투석전 혈압이 140/90 mmHg 이하이며, 투석후 혈압은 130/80 mmHg로 유 지되어야 한다.
② 정상적 수분 전해질 평형이 유지되어야 하며 투 석간 체중증가가 1~2.5 kg 사이를 유지하도록 한다.
③ 영양상태가 호전되어 혈청 알부민이 3.5 g/dL이 상이며, nPCR(protein catabolic rate)이 1.0 g/kg/day 이상이어야 한다.
④ 빈혈의 상태가 개선되어 Hb(hemoglobin)이 11 g/dL 정도로 유지되어야 한다.
⑤ 요독 증상이 없어져야 한다.
⑥ 사회적 재활이 가능해져야 한다.
4) 합병증과 치료
10)혈액투석시 발생하는 합병증은 저혈압, 근육경련, 혈전증, 감염 등이 있으며 저혈압은 가장 빈번하게 발생하는 합병증으로 투석 초반에는 저산소증, acetate buffer, 투석전 항고혈압제 복용 등이 원인 이다. 투석전 또는 투석후 혈압이 너무 높아지는 환 자는 ACE(angiotensin converting enzyme) inhibitor 또는 ARB(angiotensin Ⅱ receptor blocker)만 복용하도록 한다. 투석 후반에 발생하는 저혈압은 대부분 초여과양이 너무 많거나 여과 속도 가 너무 빨라서 생기는 경우가 많으므로, 건체중을 조절하거나 환자에게 투석간 체중증가가 많지 않도 록 교육한다.
3)저혈압에 대한 응급 처치는 trendelenburg posi-
tion(머리를 다리보다 낮게 함), 초여과 속도 감소,
Fig. 1 혈액투석 과정
투석액 온도를 낮게 조절하고 약물 치료는 생리식염 수 100~200 mL, hypertonic saline(23.4%) 10~20 mL 또는 mannitol 12.5 g을 투여한다. 예방 적 치료는 정확한 건체중 결정 및 일정한 초여과 속 도 유지이며 약물은 혈액투석 30분전 midodrine 2.5~10 mg 투여하거나 만성적인 저혈압인 경우는 5 mg 1일 2회로 매일 투여한다. 그 외 levocarnitine, sertraline, fludrocortisone 등이 연구되고 있다.
8)근육경련은 투석액 중 나트륨 농도가 낮거나 초여 과 속도가 너무 빠를 때 발생하는데 투석액중 나트륨 농도를 135~140 mEq/L로 조절하거나 초여과 속도 를 저하시킨다.
9)근육경련 발생시에는 생리식염수 100~200 mL bolus, hypertonic saline(23.4%)
10~20 mL 또는 50% 포도당 50 mL를 투여하고 근 육을 스트레칭 시키고 주물러 준다. 예방적 약물 치 료는 비타민 E 400 IU를 취침전 투여하고 안되는 경 우 2차 요법으로 quinine 325 mg을 매일 투여한다.
8)혈전증 발생빈도는 정맥카테터, 인조혈관, 동정맥 루 순으로 카테터 혈전증은 saline flush, balloon angioplasty하거나 혈전용해제인 alteplase나 reteplase를 국소적으로 카테터에 투여한다. 혈관 접 근로의 감염 원인균은 주로 피부에 존재하는 Staphylococcus aureus, S. epidermidis로 cefa- zolin, vancomycin 같은 그람 양성균 치료 항생제 로 치료한다.
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저혈압 20~30
�Hypovolemia, 과도한 초여과
�너무 낮은 건체중
�투석 전 항고혈압제 복용
�Diastolic dysfunction
�자율신경계 이상
�칼슘과 나트륨 농도가 낮은 투석액
�높은 투석액 온도
�투석 전 음식 섭취
근육경련 5~20
�Hypovolemia, 과도한 초여과에 의한 근육 혈류량 감소
�저혈압
�전해질 불균형
�산-염기 불균형
오심, 구토 5~15 �저혈압
�투석액 반응
두통 5 �투석 불균형 증후군
�투석에 의한 카페인 제거
소양증 5
�부적절한 투석
�피부 건조
�이차성 부갑상선항진증
�히스타민 분비
�비만 세포 증식
발열, 오한 ＜ 1 �Endotoxin 분비
�투석 카테터 감염
발생율 (%) 원 인
Table 2. 혈액투석 중 일반적 합병증
10)3. 복막투석
1) 복막투석의 원리
복막은 많은 혈관이 분포되어 있는 복부 내장으로 이것이 생체 반투막으로 작용하여 복막내 카테터를 통해 복강내로 투석액이 주입되면 확산, 초여과에 의해 혈액내 노폐물과 과량의 물이 제거된다. 따라 서 복막투석은 복막에 위치한 복막 카테터를 이용해 서 투석액을 주입시킨 후 일정시간이 지나면 배액시 키고, 새로운 투석액을 주입하는 방법이다(Fig. 2).
복막 투석액을 복강에 주입하면 처음에는 초여과가 활발하게 일어나나 빠져나온 물로 투석액이 점차 희 석되고 투석액 중 포도당이 흡수되어 투석액의 삼투 압이 낮아지면 초여과는 점차 감소하게 된다. 이론 적으로 투석액 주입 2시간 후에 복강내 용적이 최대
한 증가하므로 초여과를 최대한으로 하기 위해서 2 시간마다 투석액을 교환하는 것이 좋다.
3)복막투석은 일반적으로 2 L 투석액을 6시간마다 하루 4회 교환하는 CAPD(continuous ambula- tory peritoneal dialysis)가 주로 사용되는 방법이 지만 환자의 상태에 따라 적절한 투석방법을 사용 한다. APD(automated PD)는 자동화된 cycler 기 계를 이용하여 자는 동안 투석액을 계속적으로 교환 하는 방법이고, CCPD(continuous cycling PD)는 밤동안 3~5회 기계 투석을 하고 마지막 투석액을 낮동안 복강에 두는 방법이다. NIPD(nightly inter- mittent PD)는 밤에만 6~8회 기계투석을 하고 투 석이 끝난 후 완전히 배액을 시켜 복강이 빈 상태로 두는것이 CCPD와 다른 점이다.
8)Fig. 2 복막 투석액 교환 과정
1. 투석액의 연결 2. 배액
3. 주입 4. 투석액 백의 분리
2) 투석액
투석액의 조성은 전해질(Na, Ca, Mg, Cl), 삼투물 질인 포도당, 완충제인 lactate 또는 bicarbonate 로 되어 있다. 일반적인 복막투석액은 1.5~2.5 L 용 량의 two bag 형태로 투석액이 함유된 백과 배액용 빈 백으로 구성되어 있으며 APD용은 5 L 고용량의 one bag 형태이다. 전해질 농도는 Na(132 mEq/L), Cl(96~102 mEq/L), Ca(0~3.5 mEq/L), Mg(0.5 mEq/L), lactate(35~40 mEq/L)이고 pH는 약 5.2 정도이다.
9)포도당의 농도가 증가할수록 삼투압이 높아져 (346~485 mOsm/L) 초여과량 및 배액량이 증가하 므로 환자의 상태에 따라 포도당 농도가 다른 투석 액을 사용하며, 저칼슘 투석액은 고칼슘혈증이 있는 환자에게 유용하다. 복막 투석액은 고삼투압, 고농 도 포도당, lactate buffer, 산성 pH, GDP(glu- cose degradation products) 생성 등으로 인해 생 체에 부적합하여 장기간 노출시 복막의 구조적, 기 능적 변화를 일으킬 수 있다.
11)이러한 단점을 보완 한 여러 복막 투석액이 개발되어 사용되고 있다. 완 충제인 lactate에 bicarbonate를 추가하여 개발된 제품은 산성 pH에서 주입시 발생하는 통증을 감소 시키고 대사성 산증을 개선하는 효과가 있다. 투석 액을 열멸균시 포도당이 분해되어 세포 독성 물질인 GDP가 생성되며 이것은 높은 pH, 고온, 낮은 포도 당 농도 등에 의해 생성이 증가한다. 따라서 포도당 이 함유된 투석액을 전해질과 분리하여 two 또는 three chamber 형태로 분획된 포장 형태로 제조된 투석액이 개발되었다. 삼투물질인 포도당 대신 포도 당 중합체인 7.5% icodextrin을 함유한 투석액은 혈청과 유사한 삼투압(282~286 mOsm/L)을 가지 며 콜로이드성 삼투에 의해 복막 저류시간이 길어 초여과량이 4.25% 포도당 투석액과 유사하므로 초 여과 부전의 복막 투석 환자에게 유용하다.
9),12)또한 1.1% 아미노산 용액으로 된 투석액은 아미노산이 흡 수되어 영양상태가 나쁜 환자에게 단기간 사용해볼 수 있다.
12)3) 합병증과 치료
복막투석의 합병증에는 복막손상, 주입시 통증, 감
염, 포도당 흡수에 의한 당뇨병 악화, 단백질 소실에 의한 영양결핍, 전해질 이상, 투석액 내 fibrin 형성 으로 인한 카테터 폐쇄, 수분 저류 등이 있다. 그 중 감염은 가장 빈번한 합병증으로 특히 복막염과 출구 감염이 문제가 된다. 특히 복막염은 복막투석 환자 의 주 사망률의 원인이며 복막 투석 실패로 인해 혈 액 투석으로 전환하게 된다.
8)복막염의 증상은 복통, 혼탁한 투석 배액, 오심, 구 토, 발열, 오한 등이 있으며 투석 배액의 세포 검사 에서 백혈구 수＞100/mm
3이고 이중 PMN(poly- morphonuclear neutrophills)이 50% 이상이면 복막염으로 진단한다.
9)주 원인균은 그람양성균인 Staphylococcus epidermidis이며 그 외 S.aureus, streptococcus, enterococcus, 그람음성균인 E.coli, pseudomonas, fungi 등이다.
8)투석 배액이 혼탁하면 복막염으로 의심하여 투석 배액의 세포 배양 검사 결과가 나올때까지 가능한 빨리 그람양성균 및 음성균을 모두 치료할 수 있는 항생제를 복강내 투여한다. 2010년 the International society of peritoneal dialysis(ISPD) 가이드라인 (Fig. 3)에 의하면 초기 경험적 항생제 치료는 센터 별 원인균, 감수성, 환자의 과거력에 의해 선택한다.
그람양성균은 1세대 cephalosporins 또는 van- comycin, 그람음성균은 3세대 cephalosporins 또 는 aminoglycosides로 치료한다.
13)Cephalosporins 에 알러지가 있거나 MRSA(methicillin-resistant staphylococcus aureus) 병력이 있는 경우 van- comycin을 투여하고 잔여 신기능이 있는 경우 신독 성이 있는 aminoglycosides 등의 용량을 조절한 다. 배양 검사 결과가 나오면 원인균의 감수성에 따 라 적절한 항생제로 변경하고 5일째까지 임상적 호 전이 없다면 불응성 복막염으로 판단되어 도관을 제 거해야 한다. 치료기간은 최소 2주로 심각한 감염인 경우 3주가 필요하다. 포도상구균과 녹농균에 의한 감염은 종종 원인이 카테터 감염이므로 치료가 힘들 고 MRSA 치료에는 vancomycin이나 teicoplanin 투여에 rifampin 경구 복용을 5~7일간 병용할 수 있다. 진균감염은 사망률이 25%에 이르므로 즉시 카테터를 제거하고 amphotericin B와 flucyto- sine을 경험적으로 치료한 후 감수성균 결과가 나오
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면 fluconazole, voriconazole, caspofungin을 대체로 사용할 수 있다.
카테터 감염의 가장 심각하고 중요한 원인균은 포 도상구균과 녹농균이며 그 외 S. epidermidis, diphtheroids, anaerobic bacteria, legionella, fungi이다. 출구 감염의 증상은 화농성 분비물이고 터널 감염은 발적, 부종, 압통으로 경한 감염은 외용 항생제 크림으로 치료한다. 경구 항생제가 일반적으 로 효과가 있으며 녹농균의 1차 치료약제는 경구 fluoroquinolone계를 사용하고 치료가 반응이 없 거나 재발되면 ceftazidime이나 2차 약제를 복강내 로 투여한다. 항생제는 출구가 정상이 될 때까지 최 소 2주 이상 투여한다. 따라서 도관 수술 후 출구가 아물어 정착되기까지는 6주 가량이 소요되며 투석액 교체시 무균 조작을 할 수 있도록 환자를 교육하는 것이 중요하다.
3. 결론
말기 신부전 환자의 투석 방법을 선택하는 데에는 의학적 요인과 환자의 선호도, 투석의 장단점 등 여러 요인들이 관여된다.
14)복막투석은 혈액투석에 비해 병 원에 자주 올 필요가 없으며 매일 혈액을 정화하여 노 폐물, 수분, 염 및 칼륨을 제거할 수 있으므로 식이 제 한이 없고 거의 정상인에 가까운 생활을 할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 복막염, 경구섭취가 불량한 경우 영양실조, 용적 감소로 인한 저혈압, 고농도 포도당 흡수에 의한 비만, 고지혈증을 일으킬 수 있으므로 환 자의 적극적으로 치료에 임하는 능동적 자세가 중요하 고 지속적 환자 교육이 필요하다. 반면 혈액 투석은 병원을 주 3회 정도 방문하여 간헐적 투석으로도 용질 의 제거가 우수하고 조작 실패율이 낮으며 부작용에 대한 환자 모니터가 용이하다. 그러나 혈액 투석시 저 혈압, 근육경련, 투석 불균형 증후군 등이 발생하여
Gram(+)
Enterococcus /Streptococcus
Use ampicillin Consider adding aminoglycoside for Enterococcus
If ampicillin -resistant, use vancomycin If VRE*, consider
linezolid or quinupristin /dalfopristin, daptomycin
Treat 14 days (Streptococcus)
Treat 21 days (Enterococcus)
Stenotrophomonas
Treat with 2 agents with differing mechanisms (oral trimethoprime /sulfamethoxazoleis
preferred)
Treat 21-28 days Continue G(+)
coverage based on sensitivities
If MRSA†, use vancomycin or teicoplanin Add rifampin 600 mg/d po for 5-7 days (450 mg/d if BW < 50 kg)
Treat 21 days Staphylococcus
aureus
Change therapy to metronidazole in conjunction with ampicillin, ceftazidime, or aminoglycoside
Treat 14 days Multiple G(-)or mixed G(-)/G(+)
Continue therapy based
on sensitivities
Treat 21 days Multiple G(+)
Gram(-) Polymicrobial peritonitis
E. coli, Proteus, Klebsiella, etc.
Treat 14-21 days use cephalosporin
(ceftazidime or cefepime)
Single G(-)
Treat with 2 different antibiotics
(oral quinolone, ceftazidime,
cefepime, tobramycin, piperacillin)
Treat 21 days Pseudomonas species
Fig. 3 복막염 치료 ISPD guidelines(2010 update)
13)* VRE : vancomycin-resistant enterococcus
�MRSA : methicillin-resitant Staphlyococcus aureus
환자가 적응하기까지 수개월이 소요되며 혈관 접근로 의 감염, 혈전증이 발생하고 잔존 신기능 감소가 복막 투석보다 더 빠른 단점이 있다.
9)따라서 말기 신부전 환자에서 투석전 교육과 상담을 통해 각 투석 방법의 장단점에 대한 충분한 정보가 제 공되어야 하고, 투석 방법을 선택하는 과정에 환자가 능동적으로 참여하게 하여 환자의 생활 양식에 적합한 투석요법을 선택하도록 하여야 한다.
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