18-17서익권

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1 대한응급의학회지제 22 권제 1 호 Volume 22, Number 1, February, 2011 증 례 불화수소산에의한흡입손상환자의체험 1 례 계명대학교의과대학동산의료원응급의학과 서익권 김성진 A Case of Successful Management of Inhalation Injury Caused by Hydrofluoric Acid Poisoning Department of Emergency Medicine, School of Medicine, University of Keimyung Ik-Kwon Seo, M.D., Sung-Jin Kim, M.D. Hydrofluoric acid (HFA) is an extremely corrosive fluid and should be handled very carefully. It penetrates tissue more quickly than typical acids, and has the systemic toxicity that can occur via dermal, ocular, inhalation, and oral routes. Furthermore, it interferes with nerve function, thus burns may not initially be painful but may become gradually painful. If the treatment is delayed, the extent and seriousness of injury and toxicity will be much more severe; HFA will be absorbed into the blood stream, react with serum calcium, and may cause arrhythmia or cardiac arrest. As the chemical industry grows, the frequency of HFA use is increasing, leading to increased incidences of HFA dermal burn. Yet, reports of HFA inhalation injury are rare. Presently, we treated one patient with HFA inhalation injury sustained during work at a cosmetic factory. The male presented an acutely ill appearance, shortness of breath, and cold sweating. At once, oxygen, IV antibiotics, and IV 20% calcium gluconate were administered, and the patient was closely monitored. The patient was admitted to the intensive care unit. Successful management led to discharge without any significant complications. Key Words: Hydrofluoric acid, Calcium gluconate, Inhalation 책임저자 : 김성진대구광역시중구동산동 194 계명대학교동산병원응급의학과 Tel: 053) , Fax: 053) sjkim@dsmc.or.kr 접수일 : 2010년 6월 22일, 1차교정일 : 2010년 7월 22일게재승인일 : 2010년 8월 21일 116 서 불화수소산 (Hydrofluoric acid) 은강력한비유기성산으로서그특성으로인해여러산업분야에서쓰이고있으나매우위험한물질이다. 심각한피부화상뿐아니라안구점안, 흡입, 경구섭취로인하여치명적인손상이유발될수있으며전신적독성에의한저칼슘혈증, 저마그네슘혈증, 저나트륨혈증, 고칼륨혈증과더불어구역, 구토, 복통, 근육통, 경련, 불완전마비, 청색증, 호홉부전, 부정맥등이나타날수있으며이로인해사망이라는치명적인결과가발생할수도있다 1). 이런다양한불화수소산에의한손상경로에따라각각의치료방법이다르며매우광범위하다 2). 하지만흡입손상에대한치료법이나증례는다른경로에의한손상보다드물기에저자들은화장품공장에서전기배선수리중불소가스에흡입노출된후지연성으로나타난폐손상에대해서산소및칼슘글루코네이트정주와항생제정주를이용한치료경험을보고하는바이다. 증 평소건강하던 25세남자환자가호흡곤란을주소로응급의료센터로내원했다. 이환자는내원 2일전오후 3시경부터 1시간미만동안화장품공장에서전기배선수리중배관에서스며나온가스에노출된후가슴답답한증상, 인후부자극증상과눈의작열감, 두통등의증상이발생하였고, 1일전새벽부터호흡곤란, 양측흉부통증, 기침및가래, 열감과오한이발생하여 1차의료기관에서 1세대세팔로스포린계항생제와아세트아미노펜으로약물치료를시작하였으나호흡곤란및흉부통증등의상기증상이지속되었으며내원당일에다시 1차의료기관을재방문하여시행한단순흉부방사선사진에서이상소견보여본원응급의료센터로전원되었다. 론 례

서익권외 : 불화수소산에의한흡입손상환자의체험 1 례 / 117 내원시생체징후는혈압 110/70 mmhg, 맥박수 104 회 / 분, 호흡수 20회 / 분, 체온 36.8 C 이고, 의식상태는명료하였으나급성병색의소견을보였다. 흉부청진에서양측폐야에서수포음이들렸으나복부압통이나종물은없었다.

저자들은환자가내원 2일전에근무했던화장품공장에전화를하여, 공장의관계자로부터환자가있던공장의밀폐된공간으로 3% 불화수소산가스가누출되었다는사실을확인할수있었다. 또환자는처음으로전기배선수리를 해보았다고하며, 과거에이처럼불화수소산에노출되었던경험이없었다. 이러한정황으로미루어보아저자들은불화수소산에의한지연성폐손상에의한증상으로의심하였다.

2 서익권외 : 불화수소산에의한흡입손상환자의체험 1 례 / 117 내원시생체징후는혈압 110/70 mmhg, 맥박수 104 회 / 분, 호흡수 20회 / 분, 체온 36.8 C 이고, 의식상태는명료하였으나급성병색의소견을보였다. 흉부청진에서양측폐야에서수포음이들렸으나복부압통이나종물은없었다. 과거병력과가족력은없었고, 직업은대학생으로화장품공장에서는아르바이트로 1일일하였다고하였다. 내원즉시시행한동맥혈가스분석검사에서 ph 7.431, PCO mmhg, PO mmhg, HCO mmol/l, 산소포화도 78.0% 의소견을보였고, 단순흉부방사선사진에서양측의미만성폐침윤소견이보였다 (Fig. 1A). 저자들은환자가내원 2일전에근무했던화장품공장에전화를하여, 공장의관계자로부터환자가있던공장의밀폐된공간으로 3% 불화수소산가스가누출되었다는사실을확인할수있었다. 또환자는처음으로전기배선수리를 해보았다고하며, 과거에이처럼불화수소산에노출되었던경험이없었다. 이러한정황으로미루어보아저자들은불화수소산에의한지연성폐손상에의한증상으로의심하였다. 심전도에서맥박수 104회 / 분, RR 간격이 576ms, QT 간격이 329 ms로 QT 연장소견이보였기때문에불화수소산흡인에의한지연성폐손상및합병증으로저칼슘혈증과그로인한전신독성의위험성이있다고판단하여혈청칼슘수치를확인하기이전에 10% 칼슘글루코네이트 20 cc를 0.9% 생리식염수 50 cc와혼합하여천천히정주하였고, 산소마스크로 8L/min의산소를공급하였고, 기도삽관을고려하면서심전도와맥박산소계측기로환자를관찰하였다. 혈액검사에서백혈구 16,240/mm 3, 나트륨 / 칼륨 / 염소가 143/4.5/101 meq/l, 마그네슘 2.5 mg/dl, 총칼슘 9.4 mg/dl으로전해질의이상소견은보이지않았다 (Table 1). 흉부컴퓨터단층촬영에서는양측폐에서 A B C Fig. 1. Chest PA in the patient shows progressive improvement as time goes by (A) that is obtained at the 1st day of post admission shows infiltration on both lung field. (B) is obtained at the 5th day of post admission. (C) is obtained at the 10th day of post discharge. Fig. 2. HRCT scan in the patient is obtained at the 1st day of post admission. This figures show a diffuse or patchy consolidation, ground glass opatcity and bronchial wall thickening.

3 118 / 대한응급의학회지 : 제 22 권제 1 호 2011 미만성혹은부분적인폐포성경화소견이보이며, 그주위로간유리음영과함께기관지벽의부종을동반한소견이보였다 (Fig. 2). 또항생제는예방적으로세핀 2g, 지스로맥스 500 mg을정맥주사하였고, 혈청칼슘이온및총혈청칼슘수치와혈청칼륨과마그네슘, 나트륨농도를연속적으로확인하였고, 환자는중환자집중치료실로입원하였다. 입원제 3병일에생체징후는혈압 138/93 mmhg, 맥박수 93회 / 분, 호홉수 32회 / 분, 체온 37.2 C 였고, 심전도에서는특이소견보이지않았으며, 청진에서는양측수포음이여전히들리는상태였고, 전해질검사에서는혈청총칼슘 8.5 mg/dl, 칼슘이온 2.38 meq/l로입원제 2병일보다감소하는소견과, 혈청마그네슘 2.1 mg/dl로입원제 1 병일의결과보다감소하는소견이보여불소이온에의한전신독성이일어날가능성을고려하여 10% 칼슘글루코네이트 20 cc, 50% 마그네신 20 cc를심전도및맥박산소계측기로관찰하면서천천히정맥주사하였다. 산소마스크 8L/min으로공급하면서시행한동맥혈가스분석검사에서 ph 7.404, PCO mmhg, PO mm Hg, HCO mmol/l, 산소포화도 96.1% 보이는상태이며 (Table 1), 맥박산소계측기로산소포화도를관찰하면서 O 2 를 6 L/min으로감량하였고, 계속관찰하면서O 2 를 4L/min, 2L/min으로천천히감량하였으며산소포화도는 95 % 이상잘유지되었다. 입원제 5병일에환자는혈압 120/81 mmhg, 맥박수 59회 / 분, 호홉수 15회 / 분, 체온 36.4 C 로안정적인생체징후를보였다. 흉부청진에서수포음의호전을보이며, 단순흉부방사선사진에서양측미만성침윤의호전을보였다 (Fig. 1B). O 2 1L/min로감량하고시행한동맥혈가스분석검사에서도 ph 7.380, PCO mmhg, PO mmhg, HCO meq/l, 산소포화도 94.1% 를보였고 (Table 1). 심전도에서특이소견은보이지않았다. 생체징후는안정적인상태로보여산소공급은중단하였고, 환자는중환자집중치료실에서일반병동으로전동하였다. 입원제 5병일에시행한폐기능검사 (Pulmonary function test, PFT) 에서중등도폐쇄성환기장애소견을보이고있다 (Table 2). 입원제 6병일에산소공급을중단하고도생체징후는안정적으로보이며, 산소포화도가맥박산소계측기에서 95% 이상유지되는상태로퇴원하였고, 퇴원 10일째에외래에서시행한흉부청진및단순흉부방사선사진 (Fig. 1C) 에서특이소견은보이지않았으며, 폐기능검사에서퇴원당시보다호전된상태로환자특별한호흡곤란없이지내고있다. 퇴원 38일째에외래에서시행한폐기능검사에서거의정상에가까워진상태로일상생활을하고있었다. 고찰불화수소산의강력한부식성은녹제거제, 알루미늄광택제, 화장실청소제, 불소함유치약같은우리일상생활뿐만이아니라화학비료, 농약, 반도체산업등여러산업분야에서활용되고있다 1,3-5). 불화수소산은수소이온에의한부식이나변성작용도있지만, 지질막을쉽게투과하는강력한조직확산능력이있고, 이때유리된불소이온 (F+) 이칼슘이온이나마그네슘이온과반응하여중화된염의형태로조직에침전되고세포대사를방해하여세포가사멸되도록한다. 이와같이불소이온은광범위한연부조직의액화괴사와뼈조직의탈칼슘및부식작용을일으키는것이다 6,7). 전신독성을일으키기도하는데, 첫째로불소의강력한부식력과둘째로칼슘이나마그네슘과침전을일으킴으로서저칼슘혈증과저마그네슘혈증을일으킨다. 셋째로 Table 1. Laboratory data of the patient s serum at admission NR post-admission post-admission post-admission. Day 1st day 3rd day 5th day ph 7.35~ PCO 2 (mmhg) 35~ PaO2 (mmhg) 083~ HCO 3- (meq/l) 21~ SaO 2 (%) 95~ WBC (/mm 3 ) 05200~ Calcium (mg/dl) 08.5~ ionized calcium (meq/l) 2.30~ Mg (mg/dl) 1.5~ Sodium (mmol/l) 135~ NR: normal range, WBC: white blood cell

4 서익권외 : 불화수소산에의한흡입손상환자의체험 1 례 / 119 Na + -K + ATPase 억제로인해고칼륨혈증과저나트륨혈 증이생길수있다. 이로인하여구역, 구토, 복통, 근육통과근육잔떨림, 경련, 불완전마비, 청색증, 저혈압, 심전도상 QT 연장, 심방세동, 심실성부정맥, 심정지등의소견도가능하므로환자에대한치료를할때혈청칼슘이온, 마그네슘이온, 칼륨이온, 나트륨이온및심전도등에대한추적관찰및치료도매우중요하다 1,3,8). 피부화상에서는수상즉시다량의흐르는물로철저하게세척하여주고 9), 2.5~4% 칼슘글루코네이트젤을 30 분간환부에마사지하고하루 6회 4일이상치료하기도한다. 통증이소실될때까지지속적으로칼슘글루코네이트를도포하여준다. 또화상이깊을경우국소침윤주사로도통증이경감되고, 회복시간을단축시킬수있다. 8.5~10% 칼슘글루코네이트액을환부의주변에서부터 0.5 ml/cm 2 병변내에주사한다. 이때과량주사할시에조직압력의증가로인해국소괴사가진행될수있으므로소량씩여러번주사하는것이권장된다 10). 불화수소산은강한반응성과친수성을모두갖고있어서상부기도에서빠르고효과적으로흡수될수있다. 즉불화수소산은약산성 (pka=3.45) 이어서생리적산성도에서이온화가잘되며, 이로인해혈중불소농도가빠르게상승할수있다. 고농도의불화수소산에흡인노출될경우두통, 눈의작열감, 인후부자극증상등의상부기도증상뿐만이아니라가슴답답함, 흉부통증, 빈호홉, 가래, 화학적폐렴, 기관기관지염, 폐부종, 출혈성폐포염, 급성호홉곤란증후등의하부기도증상이즉각적으로나타나서생명에치명적인위협이될수있다. 하지만이증례의경우처럼저농도의불화수소산에흡인노출이될경우상부기도증상이먼저나타나고, 지연성으로하부기도증상이나타날수있다. 이처럼흡인손상시에는불화수소산의농도 뿐만이아니라, 환자가강한육체적노동중이거나, 코보다는입으로숨을쉬는상태이거나, 밀폐된공간이라면불화수소산의하부기도로의전달이더욱용이해질수있으며, 급성혹은만성노출여부에따라서도증상의정도가달라질수있다. 또흡인화상시에는다른기전에비해서불소이온이매우빠르게혈류로흡수되어앞에서언급했던기전으로전신독성을급격히일으킬가능성이매우높다. 저칼슘혈증에의한전신독성증상의증거는임상적으로대부분잘나타나지않기때문에모든환자들은심전도감시가매우중요하며, 이때에 QT 간격의연장은매우의미있는소견이다. QT 간격의연장소견이보이거나전신중독이일어날가능성이높은상태에서는혈중칼슘농도를확인을위해기다리는것보다칼슘공급을먼저정주공급하는것이권장된다. 실제로 Methods for the determination of hzazrdous substances (MDHS) 의건강과안전지표 (Health and Safety guidelines) 에서는이런경우에병원전단계에서경구칼슘제제복용을권장하고있다. 불소이온은소변으로대부분배출이되며, 이때중탄산나트륨을이용하면소변배출을촉진시킬수있을뿐만아니라대사성산증을교정하는데에도유익하다. 또복막투석과달리혈액투석은불소이온및칼륨이온농도를떨어뜨리는데효과적이라고한다 11-13). 일단노출된것이확인되면즉시환자를오염지역에서안전한지역으로옮기고, 100% 가습산소를공급해주고, 간헐적으로 2.5~3.0% 칼슘글루코네이트를흡입으로공급해주고, 기도폐쇄가발생할수있으므로환자상태를면밀히관찰하면서필요시에는기도삽관이나기관절개를시행하고인공호흡기로적절한산소를공급할준비를해야한다. 또본사례에서는스테로이를사용하지않았지만, 감염의징후가있을때스테로이드와항생제사용을고려 Table 2. The results of serial pulmonary function test 5th day 10th day 38th day post-admission post-discarge post-discharge FEV1 (liters) (%PRED) (55%) (92%) (92%) FVC (liters) (%PRED) (59%) (96%) (96%) FEV1/FVC (%) TLC (liters) (%PRED) (56%) (94%) (99%) DLCO (ml/mmhg/min) (%PRED) FEV1: Forced expiratory volume at 1 second, FVC : Forced vital capacity DLCO: Diffusing capacity of the lung for carbon monoxide TLC: Total Lung Capacity (44%) (73%) (89%)

5 120 / 대한응급의학회지 : 제 22 권제 1 호 2011 해볼수있다 14,15). 이에대해서는지속적인연구가필요할것으로보인다. 본증례에서환자의병리적소견이다른생리적혹은화학적인자로인해생겼을가능성을완전히배제하기에는한계가있으나, 해당화장품공장에서환자가일할때환자가있던밀폐된공간으로저농도의불화수소산가스가누출되었다는진술확보와환자스스로가그때부터가슴답답한증상, 인후부자극증상과눈의작열감, 두통등의증상이발생하였다는진술과불화수소산이흔한부식성인자인점, 환자가최근어떠한병력도갖고있지않았다는점, 내원당시시행한일산화탄소와결합한혈색소수치가 0.8% 로정상소견을보였다는점, 균배양및동정검사상의미있는균은배양되지않았다는점으로미루어보아불화수소산에의한지연성폐손상가능성이가장높다고판단된다. 본사례의경우환자가내원당시동맥혈가스분석검사에서 PaO mmhg로저산소증이심하였으나, 산소마스크 8L/ min으로공급하였을때맥박산소계측기에서는산소포화도가 90% 이상보이고, 환자의의식은충분히대화가될정도를호전되는상태였기때문에기도삽관은시행하지않았고, 심전도상 QT 간격연장소견이보였으며, 비록내원 2일전에이미흡입손상을입었다고는하나, 불소이온이혈중칼슘이나마그네슘과염을형성하면서저칼슘혈증이나저마그네슘혈증이나타날가능성이충분히있고, 또남은불소이온이혈중에있을가능성이충분하다고판단되었기때문에불소이온에의한전신독성가능성을고려하여칼슘글루코네이트를정주공급하였다. 또이미흡입된불소이온이빠르게혈류로흡수되어기도내에는불소이온이거의없을것으로판단되어칼슘글루코네이트의흡인치료를시행하지않았다. 고농도의불화수소산에의한흡입손상시치명적인합병증이급격히나타날수있다. 하지만이증례의경우처럼저농도의불화수소산에의한흡입손상의경우호흡곤란이나화학성폐렴, 폐부종, 출혈성폐포염, 급성호흡곤란증후군등의치명적인합병증이지연성으로나타나는경우가있다 11,13). 녹제거제, 알루미늄광택제, 화장실청소제등의일상에서는저농도의불화수소산이쓰이고있다 1,3-5). 여러산업장에서뿐만아니라가정에서도흡입손상이발생하지않도록교육을통하여불화수소산의위험성을알리는경고물부착이나불화수소산을밀폐용기에보관하거나위험지역에서마스크착용을필수로하는등의사전예방이중요하겠지만 4,16,17), 호흡곤란을주소로환자가의료기관에내원하였을경우, 특히환자가최근병력이없거나, 젊은나이의경우에는생물학적인자외에도눈의작렬감이나인후부자극증상같은상부기도증상등의초기증상을확인하면서불화수소산같은화학적인자로인한가능성을확인하는것이중요하다. 참고문헌 01. Hatzifotis M, Williams A, Muller M, Pegg S. Hydrofluoric acid burns. Burns 2004;30: Burd A. Hydrofluoric acid-revisited. Burns 2005;30: Jang SW, Sohn YD, Ju MD, Choi WI. Two cases of chemical burns by hydrofluoric acid. J Korean Soc Traumato 2006;19: Demir K, Ozdemir D, Topcu A, Duman M, Vayvada H. Chemical burn in domestic setting with an uncommon agent: hydrofluoric acid. Eur J Emerg Med 2007;14: Martin HC, Muller MJ. Hydrofluoric acid burns from a household rust remover. Med J Aust 2001;175: Gutknecht J, Walter A. Hydrofluoric and nitric acid transport through lipid bilayer membranes. Biochim Biophys Acta 1981;634: Ohtani M, Nishida N, Chiba T, Muto H, Yoshioka N. Pathological demonstration of rapid involvement into the subcutaneous tissue in a case of fatal hydrofluoric acid burns. Forensic Sci Int 2007;167: Klasaer AE, Scalzo AJ, Blume C, Johnson P, Thompson MW. Marked hypocalcemia and ventricular fibrillation in two pediatric patients exposed to a fluoride-containing wheel cleaner. Ann Emerg Med 1996;28: Kirkpatrick JJ, Burd DA. An algorithmic approach to the treatment of hydrofluoric acid burns. Burns 1995;21: Ohata U, Hara H, Suzuki H. 7 cases of hydrofluoric acid burn in which calcium gluconate was effective for relief of severe pain. Contact Dermatitis 2005;52: James R. Bennion, Alfred Franzblau. Chemical pneumonitis following household exposure to hydrofluoric acid. Am J Ind Med 1997;31: Lund K, Ekstrand J, Boe J, Sostrand P, K ngerud J. Exposure to hydrogen fluoride: an experimental study in humans of concentrations of fluoride in plasma, symptoms, and lung function. Occup Environ Med 1997;54; Kirkpatrick JJ, Enion DS, Burd DA. Hydrofluoric acid burns: a review. Burns 1995;21; Trevino MA, Herrmann GH, Sprout WL, Treatment of severe hydrofluoric acid exposures. J Occup Med 1983;25: Upfal M, Doyle C. Medical management of hydrofluoric acid exposure. J Occup Med 1990;32: Kirkpatrick JJ, Burd DA. An algorithmic approach to the treatment of hydrofluoric acid burns. Burns 1995;21: Burd A. Hydrofluoric acid-revisited. Burns 2004;30:720-2.

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Jksvs019(8-15).hwp Grade I Grade II Grade III 12 대한혈관외과학회지 : 제 20 권 제 1 호 2004 Control Group A Group B Fig. 4. Microscopic findings of vein wall in control, group A and group B on the day of 7 after venous occlusion. The