원저 Lab Med Online Vol. 3, No. 3: , July 임상미생물학 중심정맥관유치암환자에서혈액배양 6 회의뢰의비효율성 Inefficiency in 6-Se

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얘원 범
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1 원저 Lab Med Online Vol. 3, No. 3: , July 2013 임상미생물학 중심정맥관유치암환자에서혈액배양 6 회의뢰의비효율성 Inefficiency in 6-Set Requests for Blood Culture Analysis of Cancer Patients with the Central Venous Catheter 이동현 1,3 고은하 1,3 김선주 1,3 배인규 2 김훈구 2 강명희 2 Dong-Hyun Lee, M.D. 1,3, Eun-ha Koh, M.D. 1,3, Sunjoo Kim, M.D. 1,3, In-Gyu Bae, M.D. 2, Hoon-gu Kim, M.D. 2, Myoung-hee Kang, M.D. 2 경상대학교의과대학진단검사의학교실 1, 내과학교실 2, 건강과학연구원 3 Departments of Laboratory Medicine 1, Internal Medicine 2, and Institute of Health Sciences 3, Gyeongsang National University School of Medicine, Jinju, Korea Background: A central venous catheter (CVC) is commonly used for administering chemotherapy to cancer patients. The institutional guideline of the Gyeongsang National University Hospital (GNUH) for blood culture analysis of indwelling CVC patients recommended 6 sets (2 from the periphery and 4 from each lumen). We analyzed the usefulness of this guideline, because complying with this recommendation requires an abundant amount of the sample and it is both inconvenient and expensive. Methods: Adult patients (age: 18 yr old) who were admitted to the cancer center of GNUH between January 2011 and April 2012 were requested to have their blood culture analysis done. The positive rate, contamination rate, and distribution of microorganisms were compared according to the number of requested sets. The positive results of the stipulated 6 sets were analyzed. Results: A total of 5,263 blood cultures were analyzed during the study period; of them, 74.4% were requests of 2 sets and 20.0% were requests of 6 sets. The positive rates in 2 set requests and 6 set requests were 8.0% and 14.3%, respectively (P <0.001). The requests for 6 sets were repeated about 5 times. All 6 sets showed positive in 16 cases (9.1%), whereas a part of the 6 sets was positive in 18 cases (10.3%). Conclusions: Although the positive rate was relatively high in the 6 set-requested groups, they had to be repeatedly requested. Microbial growth in a part of the 6-set requests was observed in a very small proportion (10.3%) of the patients, indicating that the benefit of blood culture of 6 sets is very low. Key Words: Cancer, Sepsis, Central venous catheter, Blood culture 서론 암환자는화학요법, 방사선치료, 골수이식, 면역억제제등으로 면역기능이저하되어있어패혈증에의한사망률이높다. 이들환 Corresponding author: Sunjoo Kim, M.D. Department of Laboratory Medicine, Gyeongsang National University School of Medicine, 79 Gangnam-ro, Jinju , Korea Tel: , Fax: , sjkim8239@hanmail.net Received: August 17, 2012 Revision received: September 26, 2012 Accepted: September 26, 2012 This article is available from , Laboratory Medicine Online This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 자에서는지속적화학요법을위해중심정맥관을삽입하는경우가많다. 카테터연관혈류감염증은진단이매우까다로우며, 카테터를제거한후배양하여집락수를세어진단하는방법이있지만 [1] 정확하지는않다. 혈액배양은패혈증을진단하는표준검사법이며충분한양을채혈해야하고, 철저한피부소독이필요하다. 성인에서 1회만채혈하면약 20% 의위음성을보일수있고, 피부상재균이자란경우그의미를해석하기어려워반드시 2-3회반복하여채혈하도록권장하고있다 [2]. 국내의 9개대학병원의혈액배양조사연구에서혈액배양횟수는성인에서는대부분 2회, 소아에서는대부분 1회였다 [3]. 채혈횟수를늘리면양성률이높아지겠지만, 3회채혈하면약 98% 의양성률에도달할수있어일반적으로 4회이상채혈은불필요하다고알려져있다 [2, 4]. 반면 4회까지채혈이필요하다고주장한연구도있다 [5]. 채혈간격에대해서는 CLSI 지침서 [2] 에서 1회와 2회채혈사이 eissn

2 에간격을두지말고, 즉시채혈하라고권장하고있다. 하지만일반적으로는 30분내지 1시간간격을두고채혈하는경우가더많다. 국내혈액배양에관한전국조사에서도즉시채혈하는기관과 30 분내지 1시간간격을두고채혈하는기관의비율이각각 37.8% 와 55.4% 로나타났다 [6]. 중심정맥카테터를삽입하고있는경우, 카테터연관혈류감염이발생하기쉬우며특히루멘별로서로다른약제가투여되므로특정루멘에서만균집락화가형성될수있다 [7]. 경상대학교병원에서는중심정맥관을유치하고있는환자에서패혈증이의심되는경우양성률을높이기위해서루멘 2곳과말초혈관에서각각 2회씩채혈하여, 한번에총 6회배양하는방법을사용하고있다. 저자들은이들 6회혈액배양이의뢰된환자들을포함하여, 암센터에입원하여치료받는도중패혈증이의심되어혈액배양이의뢰된성인환자를대상으로미생물배양결과를분석하여 6회의뢰의필요성을파악하고자하였다. 쌍에서만자란경우로정의하였다. 모든자료는전자의무기록 (EMR) 을통하여수집하였다. 3. 미생물배양결과위기간중총 5,263건의혈액배양이의뢰되었는데 2회의뢰된것이 3,916 건 (74.4%) 으로가장많았고, 6회의뢰된것이 1,050건 (20.0%) 이었다. 1회, 3회, 4회의뢰빈도는많지않았는데, 그중 3-4 회의뢰된환자는대부분중심정맥카테터를유치하고있어서, 대상군을편의상 1-2회의뢰된그룹 ( 중심정맥카테터가없는그룹 ) 과 3-6회의뢰된그룹 ( 중심정맥카테터유치그룹 ) 으로분류하여분석하였다. 환자들은오랫동안입퇴원을반복하고장기간에걸쳐치료를받으므로서로다른날짜에반복해서혈액배양이의뢰되는경우도많아서, 두그룹간에평균의뢰횟수를비교하였다. 두그룹간에미생물배양결과를그람양성균, 그람음성균및효모균으로분류하여그빈도를비교하였다. 대상및방법 1. 혈액배양 혈액배양은 CLSI 지침서 [2] 를기준으로시행하였다. 2011년 10월까지소독제는 10% povidone iodine을사용하였고, 소독제가충분히마른후채혈하였다. 성인 1회채혈량을 10 ml로하였고, 즉시이어서 2번째채혈을시행하였다. 2011년 11월부터소독제는 0.5% chlorohexidine alcohol 로변경하였다. 본연구에서는별도로채혈량을측정하지는않았다. 채혈된혈액은호기성병 (SA) 과혐기성병 (SN) 에동량분주하여검사실로운반하였다. BacT/Alert 3D (biomérieux Inc., Marcy l Etoile, France) 장비에서 5일간배양하였으며, 음성으로최종보고하기전맹계대배양은시행하지않았다. 장비에서균이검출되면즉시그람염색을시행하여 1시간이내에주치의에게보고하였고, 혈액한천배지와 MacConkey 한천배지에접종하여 37 C 부란기에서배양하였다. 미생물의동정및감수성검사는 Vitek-2 장비 (biomérieux Inc.) 를이용하여시행하였다. 2. 양성률및오염률 2011년 1월부터 2012년 4월까지 16개월간경상대학교병원암센타에입원한환자중혈액배양이의뢰된 18세이상의성인환자를대상으로혈액배양의뢰횟수에따른양성률과오염률을구하였다. 혈액배양의뢰횟수는 24시간이내에의뢰된것을기준으로하였다. 양성률은배양의뢰된건수중균이배양된비율로하였고, 오염균은 Staphylococcus epidermidis, 기타 coagulase-negative staphylococci (CoNS), Bacillus spp., Micrococcus spp., Corynebacterium spp., Propionibacterium acnes 등피부상재균이한 4. 6회혈액배양의뢰분석루멘 2개짜리중심정맥관 (Hickman catheter) 을삽입하고있는경우 6회채혈을표준지침으로하였다. 말초혈관과중심정맥관각루멘 2군데에서 10 ml씩채혈하였고, 30분내지 1시간후다른부위의말초혈관과중심정맥루멘 2군데에서반복적으로채혈하였다. 하루에 6회모두채혈이이루어진 1,050건중 6회모두배양양성인그룹과일부 (1-5 회 ) 에서만배양양성인그룹으로나누어환자수및미생물배양결과를분석하였다. 5. 통계분석혈액배양이의뢰된횟수에따른양성률, 오염률및균주분포는 χ 2 -test (SPSS 18.0) 를이용하여통계분석하였고, P <0.05인경우통계적으로유의하다고판단하였다. 결과 1. 양성률및오염률 2회만의뢰된 3,916 건중 313건 (8.0%) 에서양성이었으며, 6회의뢰된 1,050건중 150건 (14.3%) 에서미생물이배양되었다 (Table 1, P <0.001). 오염률은두그룹에서각각 0.9%, 0.3% 로매우낮았다 (P = 0.051). 전체적으로총 5,263건중 9.7% 에서양성을보였으며, 오염률은 0.8% 였다. 의뢰건수가많지는않았지만, 3-4회의뢰양성률은각각 22.2%, 18.1% 로매우높았다. 3-4회의뢰평균양성률은 20.4% 로서, 6회의뢰양성률의 14.3% 에비해통계적으로유의한차이를보였다 (P = 0.044)

3 Table 1. Positive rate and contamination rate in blood cultures analyzed with respect to the requested frequency of blood cultures in the cancer center Frequency 2. 미생물배양결과 2 회의뢰된그룹의환자수는모두 810 명으로서 1 명당평균 2.4 번반복하여혈액배양이의뢰되었다. 한편 6 회의뢰된그룹의환자 수는모두 33 명으로서 1 명당평균 5.3 번반복하여혈액배양이의 뢰되었다. N requested Positive rate* Contamination rate* N % N % , , Total 5, *The positive rates between 2 and 6 times of blood cultures were significantly different (P <0.001), while the contamination rates were not (P =0.051). Table 2. Comparison of the isolates in blood cultures requested 1-2 times and 3-6 times in the cancer center Organisms 1 2 times* 3 6 times* N % N % Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Enterococcus faecium Coagulase-negative staphylococci other than S. epidermidis Bacillus species Other gram-positive bacteria Gram-negative bacteria Escherichia coli Klebsiella pneumoniae Pseudomonas aeruginosa Acinetobacter baumannii Enterobacter cloacae Other gram-negative bacteria Yeasts Candida albicans Candida parapsilosis Candida tropicalis Other yeasts Total *Frequency of gram-positive bacteria, gram-negative bacteria, and yeasts between 1-2 times and 3-6 times of cultures was significantly different (P <0.001). 배양이양성인균주는 1-2 회의뢰군이 342 건, 3-6 회의뢰군이 198 건이었다. S. epidermidis, CoNS 등그람양성균의빈도는 1-2 회 Table 3. Organisms isolated from all 6 set requests of blood culture Organisms Escherichia coli 5 Klebsiella pneumoniae 4* Enterobacter cloacae 3 Enterobacter aerogenes 2 Pseudomonas aeruginosa 1 Stenotrophomonas maltophilia 1 Staphylococcus aureus 1 Bacillus spp. 1 Total 18 *Two patients continued to be positive for K. pneumoniae. Table 4. Organisms isolated from a part of the 6-set requests of blood culture Organisms Positive sets* N of patients Escherichia coli 1, 3/2/2 3 Klebsiella pneumoniae 1/2/4 3 Enterobacter cloacae 4/5 2 Pseudomonas aeruginosa 1 1 Stenotrophomonas maltophilia 1/2 2 Enterococcus faecium 3, 3 1 Candida parapsilosis 1, 1, 2, 4 1 *Number of sets grown with organisms among the 6 sets; Comma (,) indicates the same patient, and dash (/) means the different patient. 의뢰군은 43.9% 인반면, 3-6 회의뢰군은 21.2% 에불과하였다 (Table 2). 그람음성균은두군에서각각 48.0%, 72.7% 로서큰차이를 보였고, 효모균빈도는각각 8.2%, 6.1% 로비슷하였다 ( 전체분포, P <0.001) 회배양의뢰분석 6 회모두미생물이자란환자는 16 명 (16 건, 1.5%) 이었으며, 그중 2 명은 2 가지세균의복합감염이었다. Eschericia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter spp. 등그람음성균이대부분을차지 하였고, 한환자에서는 Bacillus spp. 가분리되었는데임상양상을 고려하여패혈증의원인균으로판단하였다 (Table 3). 6 회의뢰중 일부에서만균이자란환자는 13 명으로서, E. coli, Enterococcus faecium, Candida parapsilosis 는같은환자에서반복하여배양 되어총 18 건 (1.7%) 이양성이었다 (Table 4). 채혈부위와시각은정 확히표시되지않은경우가많아서, 각루멘별로, 혹은말초혈관 별로양성여부나미생물검출시간을확인할수는없었다. 고찰 혈액배양의양성률은 6-12%, 피부상재균의오염률이 3% 이내이 면혈액배양의질관리가적절하다고할수있다 [2]. 본연구에서는 2 회양성률이 8.0%, 6 회양성률이 14.3% 였고, 오염률은각각 0.9%, N 157

4 0.3% 로서매우낮아서혈액배양의질관리는우수하다고할수있다. 일반적으로중복배양에의해얻는이득이높지않으므로반복해서 2-5일이내배양하는것을권장하지는않지만 [2], 이연구에서는 2회의뢰한경우는평균 2.4번, 6회의뢰한경우는평균 5.3번의뢰한것을알수있었다. 혈액암환자는관해유도치료와추후반복적인공고화학요법을지속하게된다. 매치료주기마다대부분호중구감소에의한발열 (neutropenic fever) 에빠지게되는데, 이경우매번혈액배양을하므로중복배양의빈도가높아진것으로판단된다. 하지만발열등패혈증이의심되나혈액배양의결과는음성인경우먼저다른원인에의한발열인지임상적인감별을잘하는것이필요하다. 채혈량을 1회에 10 ml로가정할경우, 6회의뢰된환자 1명당혈액배양을위한총채혈량은평균 320 ml에달하였다. CLSI에서는혈액배양이양성인환자에서반복배양이필요한경우는세균성심내막염, 황색포도구균패혈증 2가지로한정하고있고 [2], 그밖에효모패혈증에서도반복배양이필요하다고알려져있다 [4]. 이들은모두치료기간이매우길거나치료가어렵고, 합병증이잘생기는경우이다. 그외의균이혈액에서분리된경우반복해서균의존재유무를관찰하는것은큰도움이되지않는다고알려져있다 [2, 4]. 그러나이연구에서와같이반복검사의필요성에대한임상의사의이해는높지않은것으로판단된다. 미생물배양결과를비교하면, 1-2회채혈군에서는그람양성균과그람음성균이비슷한비율로분리된반면 (43.9% vs. 48.0%), 3-6 회채혈군에서는그람양성균에비해그람음성균이유의하게높게분리되었다 (21.2% vs. 72.7%). 특히 1-2회채혈군에서는 CoNS의비율이유의하게높아, 그중일부는피부상재균의오염으로판단된다. 반면 3-6회채혈군에서는 K. pneumoniae 와 Enterobacter cloacae의비율이유의하게높았으며이들은모두실제감염균으로판단된다. 1-2회채혈군은대부분고형암환자이고중심정맥관을갖고있지않으며, 3-6회채혈군은대부분혈액암환자로 Hickman 카테터가유치된환자이다. 두그룹간에패혈증을일으키는원인균의분포가다른것을알수있었다. 혈액암패혈증환자의임상적특징에관한한연구에서연구대상의 70% 는카테터를유치하고있었고, 분리된균의 60% 는그람음성균이라고하여 [8], 저자들의균주분포와비슷함을알수있었다. 하지만미국의한암센타에서보고된자료에의하면, 패혈증에서 S. epidermidis와 Enterococcus spp. 의빈도가그람음성균보다훨씬높아서 [9], 저자들의연구와는차이를보였다. 이는환자의분포나기저질환, 치료방법의차이때문으로판단된다. 중심정맥관은주로혈액암환자에서항암제를투여하는경우에유치하게되는데, 미국감염병학회 (Infectious Diseases Society of America) 2002 지침서 [10] 에는호중구감소증환자가발열이있는경우, 말초혈관과카테터루멘별로 1회씩채혈하되, 일반적으로 2 회채혈을권장하고있다. Scheinemann 등 [11] 은소아암패혈증환자에서말초혈액에서만양성인경우가 12.3%, 중심정맥카테터검체에서만양성인경우가 37.3% 라고보고하며, 양쪽에서모두채혈해야한다고하였다. 루멘이 2-3개인카테터에서만약 1개의루멘에서채혈하지않은경우 27.2%, 루멘이 4개인카테터에서 2개의루멘에서채혈하지않은경우 37.3% 에서균혈증을진단할수없었다는보고가있었다 [12]. 중심정맥관유치소아암환자에서의혈액배양에대한연구에서도루멘 1개의검출예민도는 84% 였으며, 서로다른루멘에서균이자란경우약 30% 는미생물배양의결과가일치하지않았다 [7]. 즉, 카테터의모든루멘에서채혈해야한다고할수있다. 본원에서사용되는 Hickman 카테터는루멘이 2개포함되어있다. 각루멘별로카테터감염이가능하므로혈액배양을각각시행하였다. 본원에서는그동안배양양성률을높이고, 오염여부를배제하기위하여루멘 2군데와말초혈관 1군데를채혈한후, 30분내지 1시간후반복하여루멘 2군데와다른위치의말초혈관 1군데에서채혈하였다. 하루 6회채혈한환자에서 6회모두에서혹은일부에서배양된결과를보면대부분이그람음성간균으로서피부상재균은거의없는것으로판단되었다. 1명은 Bacillus spp. 가 6회모두양성이었으며, 임상양상도패혈증에합당하여실제감염균으로판정하였다. 저자들은중심정맥관유치암환자에서과연 6회채혈이필요한가하는의문에서이연구를시작하였다. 예를들어 6회모두같은균이자란경우에는 3회만배양해도똑같은결과를얻을수있을것이다. 하지만 6회중일부에서만균이자란경우에는, 6회모두배양해야한다는전제가합당할것이다. 이연구에서는 6회모두균이자란환자는 16명 (9.1%) 이었다. 반면 6회중일부에서만균이자란경우는 13명이었고, 반복해서양성인것을포함하면 18건이었다. 즉, 중복의뢰를포함하여 175번의뢰중 18건 (10.3%) 만 6회중일부에서만균이배양되었다고볼수있다. 6회중일부에서만균이배양된환자중 3명은반복배양된경우였으며, 1명은 E. coli, 1명은 E. faecium, 나머지 1명은 C. parapsilosis 가분리되었다. 흥미롭게 3-4회만의뢰된환자군은 6회의뢰군에비해서의미있게양성률이높았다. 결론적으로암센터에입원한암환자를대상으로시행한혈액배양결과의분석에서양성률과오염률의지표는우수하였다. 다회채혈자에서분리된균은대부분실제감염균으로판단되었다. 혈액배양이 6회의뢰된비율이 20% (1,050/5,263) 에달하였다. 이들 6회의뢰한환자는 33명으로평균 5.3번반복하여의뢰되었고, 배양양성률은 14.3% 에달하였다. 6회모두균이자란것은 16건 (9.1%), 일부에서만양성인것은 18건 (10.3%) 으로서그빈도는비슷하였다. 6 회의뢰된혈액배양의양성률은비교적높았지만, 일부에서만균이 158

5 자란비율이 10.3% 로매우낮아 6 회배양의장점은크지않았다. 요약 배경 : 암환자에서는항암제의지속적인치료를위해중심정맥관을유치하는경우가많다. 경상대학교병원에서는암환자에서균배양의양성률을높이고자, 패혈증이의심되는경우말초혈액에서 2회, 카테터루멘 2곳에서각각 2회, 총 6회채혈을표준지침으로운용하고있다. 하지만채혈량이늘어나고, 채혈이번거로우며, 검사비용이증가하는단점도있어서, 과연 6회채혈이필요한지분석하고자하였다. 방법 : 2011년 1월부터 2012년 4월사이에암센타에입원하여치료를받는환자중패혈증이의심되어혈액배양이의뢰된 18세이상의성인환자를대상으로분석하였다. 혈액배양의뢰횟수에따라양성률, 오염률및분리된균주분포를비교하였고, 특히 6회의뢰된경우그중몇회에서균이분리되었는지분석하였다. 결과 : 연구기간동안에총 5,263검체가의뢰되었는데, 그중 2회의뢰가 74.4% 로가장많았고, 6회의뢰는 20.0% 였다. 2회의뢰양성률은 8.0% 인반면, 6회의뢰양성률은 14.3% 로유의하게높았다 (P <0.001). 6회배양은환자 1명당 5.3번반복의뢰되어총 320 ml 채혈되었으며, 150번의뢰된것중 6회모두양성이 16건 (9.1%), 6회중일부에서만양성이 18건 (10.3%) 으로비슷하였다. 결론 : 중심정맥관유치환자의 6회혈액배양의뢰분석에서양성률은비교적양호하였지만, 한환자에서여러번반복해서의뢰되는경우가많았고, 6회중일부에서만자란비율은 10.3% 로매우낮아 6회채혈의유용성은크지않을것으로판단된다. 감사의글 이논문은 2011년도정부 ( 교육과학기술부 ) 의재원으로한국연구재단의지원을받아수행된기초연구사업임 ( ). REFERENCES 1. Chatzinikolaou I, Hanna H, Darouiche R, Samonis G, Tarrand J, Raad I. Prospective study of the value of quantitative culture of organisms from blood collected through central venous catheters in differentiating between contamination and bloodstream infection. J Clin Microbiol 2006;44: CLSI. Clinical and laboratory standards institute. Principles and procedures for blood cultures; approved guideline. M47-A. Wayne, PA: Clinical and laboratory standards institute, Shin JH, Song SA, Kim MN, Lee NY, Kim EC, Kim SJ, et al. Comprehensive analysis of blood culture performed at nine university hospitals in Korea. Korean J Lab Med 2011;31: Mylotte JM and Tayara A. Blood cultures: clinical aspects and controversies. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2000;19: Lee A, Mirrett S, Reller LB, Weinstein MP. Detection of bloodstream infections in adults: how many blood cultures are needed? J Clin Microbiol 2007;45: Shin JH, Song SA, Kim MN, Kim S. Nationwide survey of blood culture performance regarding skin disinfection, blood collection and laboratory procedures. Korean J Clin Microbiol 2011;14: Robinson JL. Sensitivity of a blood culture drawn through a single lumen of a multilumen, long-term, indwelling, central venous catheter in pediatric oncology patients. J Pediatr Hematol Oncol 2002;24: Velasco E, Byington R, Martins CA, Schirmer M, Dias LM, Gonçalves VM. Prospective evaluation of the epidemiology, microbiology, and outcome of bloodstream infections in hematologic patients in a single cancer center. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2003;22; Maschmeyer G, Noskin GA, Ribaud P, Sepkowitz KA. Changing patterns of infections and antimicrobial susceptibilities. Oncology 2000;14: Rolston KV. The Infectious Diseases Society of America 2002 guidelines for the use of antimicrobial agents in patients with cancer and neutropenia: salient features and comments. Clin Infect Dis 2004:39(S1): Scheinemann K, Ethier MC, Dupuis LL, Richardson SE, Doyle J, Allen U, et al. Utility of peripheral blood cultures in bacteremic pediatric cancer patients with a central line. Support Care Cancer 2010;18: Guembe M, Rodríguez-Créixems M, Sánchez-Carrillo C, Pérez-Parra A, Martín-Rabadán P, Bouza E. How many lumens should be cultured in the conservative diagnosis of catheter-related bloodstream infections? Clin Infect Dis 2010;50:

012임수진

012임수진 Received : 2012. 11. 27 Reviewed : 2012. 12. 10 Accepted : 2012. 12. 12 A Clinical Study on Effect of Electro-acupuncture Treatment for Low Back Pain and Radicular Pain in Patients Diagnosed with Lumbar