Blood Management & Transfusion Alternatives 대한수혈대체연구회 많은 무작위대조시험과 관찰연구들이 보여준 바에 의하면 적혈구수혈은 환자의 임상결과가 더 나쁜 것과 관련이 될 지 모른다. 여러 임상적 상황 하에서

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1 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives Blood Management & Transfusion Alternatives * Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives Volume 2 Number 1 October 2012 Review Articles 임계 혈색소치와 적혈구수혈 구본성, 서은정, 김상현 주술기 빈혈 유병훈 교질액의 임상적 적용 김태엽 무수혈 간담췌수술 최동호 무수혈 부인과수술의 수술전 처치 및 수술중 기법 김 철 중환자실에서의 무수혈 치료 이장훈 무수혈 환자에서의 항암화학요법 박치영 특집 무수혈 치료 사례 보고 김익수, 배동준 무수혈 치료의 세계적 현황과 최신 경향 - 환자 혈액관리 박수진 생명을 구하는 사람들 - 피가 부족해도, 피가 없어도 신승구 환자의 자기 결정권, 의사의 진료의무 - 어느 쪽이 우위인가? 물구나무 서기(단편소설) 오종권 혈액관리의 기본 요점 정리 무수혈 센터 치료 사례 투고 규정

2 Blood Management & Transfusion Alternatives 대한수혈대체연구회 많은 무작위대조시험과 관찰연구들이 보여준 바에 의하면 적혈구수혈은 환자의 임상결과가 더 나쁜 것과 관련이 될 지 모른다. 여러 임상적 상황 하에서 행해진 최근 연구들은 수혈의 잠재적인 단기적, 장기적 위해가 과소평가되어 왔음을 보여 주었다. 다른 무작위 연구들은 적혈구수혈이 유익함을 보여주지 못했다. 환자 혈액관리 문제는 WHO 회원국들 간에 많은 흥미와 논의를 불러 일으켰다. 그래서 2010 세계보건총회(WHA)에서 채택된 결의문을 통해 WHO 사무총장에게 요청한 바에 따라 ~ 두바이 WHO Global Forum for Blood Safety (AABB, EC, ISBT, ISH, ISS, NATA, SABM, WFSA 등 참가) 점점 더 많은 환자들이 수혈 없이 치료해 줄 것을 요구하고 있다. 개인적으로만 아니라 정부 차원에서도 솔선하는 일이 시작되었는데, 2011년에 호주 웨스턴 오스트레일리아 주는 최초로 주 전역에서 혈액관리 프로그램을 시작했다. 혈액관리의 기본 (2012), 5면 (특집) 무수혈 수술은 종교가 아니라 의학이다 무수혈 치료 요구는 권리다 한겨레 21 제 847호( ), 48-56면 - 한국에선 광신도의 집착 으로 매도 당하는 무수혈 수술. 미국 유럽에선 값싸고 안전한 치료법으로 인식. - 국내에서도 무수혈 수술 병원 확산 추세. 서구 일본 법원은 수혈 거부할 환자의 자기 결정권 인정. (자가수혈은 - 동종수혈의 여러 가지 부작용을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 -) 향후 헌혈인구의 감소와 노인인구 증가에 따라 예상되는 혈액부족 문제를 완화하는 방법의 일환으로도 자가수혈의 활성화가 요구되고 있다. 혈액학 (2011), 709면, 대한혈액학회 자가수혈의 적응이 되는 환자에서는 수술중 혈액희석법이나 수술후 혈액희석법 등의 적용을 고려한다 수혈 가이드라인 (보건복지부, 질병관리본부, 대한수혈학회 제정) 17세기 초 Willium Harvey에 의해 전체 혈액 순환계에 대한 근대적인 개념이 정립되었지만, 지금부터 3천년 전에 살았던 솔로몬 왕은 인체의 혈액 순환에 대해 먼저 알고 있었던 것 같다. 샘에서 항아리(심장)가 깨어지고, 저수조의 물긷는 바퀴(혈액순환)가 부서지기 전에 [너의 창조주를] 기억하여라 성경 전도서 12:6 (늙어 죽기 전에 해야 할 일을 비유적으로 표현) ( ) 소괄호, [ ] 대괄호 안에 들어 있는 말은 문맥에 따른 이 문장의 의미를 온전케 하려고 삽입한 것임.

3 임계 혈색소치와 적혈구수혈 Critical Hemoglobin and red blood cell transfusion Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives 순천향대학교 부천병원 마취통증의학과 구본성 서은정 김상현 적혈구 수혈은 산소를 운반할 수 있는 헤모글로빈 을 공급하려는 목적으로 급성 실혈 또는 만성 빈혈을 교 정하기 위해 사용된다. 미국 적십자에 따르면, 매일 평 균 38,000 단위의 농축적혈구가 수혈되고 있으며, 1년 에 350만여 명의 환자들이 수혈을 받을 정도로 수혈이 널리 시행되고 있다 1. 그럼에도 불구하고, 수혈을 시행해 야 하는 시점이 언제이며, 인체가 견딜 수 있는 최저 혈색 소 수치는 어느 정도일까에 대한 문제는 임상에서 수혈 을 시행하는 의사들에게 여전히 논쟁이 되고 있다. 그 이 유는 수혈 자체의 부작용과 합병증이 환자에게 치명적인 위협을 줄 수도 있기 때문이다. 예를 들면, HIV (Human immunodeficiency virus)의 출현은 수혈 정책에 심대한 영향을 미쳤는데, 동종혈액 및 혈액제제의 수혈과 연관되 는 심각한 부작용인 세균성, 진균성, 바이러스성 (B형, C 형 간염, Cytomegalovirus, HIV, HTLV) 감염 질환의 전염, 수혈 반응 (transfusion reaction) 및 이식편대숙주 반응(GVHD), 면역력 저하, 암 재발률 및 수술후 감염성 합병증의 증가와 같은 수혈-관련 합병증은 비록 그 빈도가 감소되고 있다고는 하나 여전히 잠재적인 문제점을 가지고 있기 때문이다 2. 조직으로의 산소전달의 생리 적혈구 수혈의 이론적 근거는 산소 운반을 향상시 켜 궁극적으로는 조직 산소화[섭취]를 향상시키는 것이 교신저자 김상현 순천향대학교 부천병원 마취통증의학과 경기도 부천시 원미구 조마루로 skim@schmc.ac.kr 다. 따라서 산소 운반의 생리를 잘 이해해야 적절한 수혈 을 시행할 수 있다 3. 호기성 대사는 세포의 대사 요구량을 충족시키기 위해 세포에 지속적으로 공급되는 산소 운반 (DO 2 )에 의해 결정된다. 부적절한 산소 공급은 조직에 저 산소증을 일으켜서 혐기성 대사를 유발하고 젖산을 생성 한다. 대류(convection) 와 확산(diffusion) 이라는 두 가 지 중요한 과정이 산소 운반에 관련되어 있다. 흡입 가스 의 산소는 대류에 의해 폐포로 전달되고, 다시 폐포-모세 혈관 장벽을 통해 확산되어 적혈구 내 혈색소와 결합하고, 다시 산소를 실은 적혈구들은 대류에 의해 미세 순환계로 전달되고 그곳의 모세 혈관망에서 조직의 세포막을 가로 질러 확산되어, 결국 세포질 내 사립체(mitochondria)로 운반되어 호기성 대사에 이용된다. 전체 산소 운반량(DO 2 )은 심장박출량(CO)과 동맥 내 산소함량(CaO 2 )에 의해 결정된다. DO 2 = CO CaO 2 여기서 DO 2 의 단위는 ml/min이고, CaO 2 의 단위는 ml/l 이다 CaO 2 는 혈색소에 결합된 산소의 형태와 물리적으로 혈장에 녹아 있는 산소의 합이다. CaO 2 = (SaO [Hb]) + (0.003 PaO 2 ), 혈색소에 결합된 산소는 SaO 2 즉 동맥산소 포화도(%), 혈색소의 산소운반능(1.34 ml/g)과 혈색소 농도([Hb] g/l) 의 곱이고, 녹아 있는 산소는 체온에서의 혈장 산, 소해리 계수(0.003 ml/ml)와 동맥혈 산소분압(PaO 2 mmhg)의 곱이다. 3

4 임계 혈색소치와 적혈구수혈 전신에서 소모되는 분당 산소량을 기술하는 전체 산소 소모량(VO 2 )은 정상 성인의 경우 200~300 ml/min이 며, 산소 운반량(DO 2 )은 800~1200 ml/min이다. VO 2 = [1.34 Hb (SaO 2 - SvO 2 ) (PaO 2 - PvO 2 )] CO = (CaO 2 - CvO 2 ) CO 산소 추출률(O 2 ER)은 VO 2 /DO 2 의 비율로 정의되며 20~30%에 달한다. 최초에 산소 소모량은 산소 운반량 의 감소에도 불구하고 여러 가지 보상기전에 의하여 일정 하게 유지되며 산소 운반량에 비의존적이다. 이러한 예는 혈색소 농도가 감소함에 따라 산소 운반량이 감소하게 되 는 급성 동량성 빈혈과 같은 경우에 일어난다. 그러나 산 소 운반량이 임계 산소운반량이라고 불리는 임계점 이하 로 감소하면 산소 소모량은 감소하기 시작하고 산소 운반 량에 의존적이 되며, 조직에는 저산소증이 발생한다 4. 생리적으로 혈장에 녹아 운반되는 산소 운반량은 동 맥혈 산소농도와 총 산소 운반량에 거의 영향을 미치지 않 으며, 동맥혈 산소 분압이 70mmHg 정도의 임계점 이상 일 때, 산소-혈색소 해리 곡선에서 90% 이상의 혈색소 가 이미 산소로 포화되어 있어 추가적인 이득이 거의 없다 는 문제가 있다. 그러나 급성 동량성 빈혈의 경우에는 혈 색소 포화도에 대한 언급은 정확할지라도 혈액 조성이 변 한다는 것을 간과하지 말아야 한다. 급성 동량성 빈혈에서 혈색소가 감소함에 따라, 혈장 성분이 유의하게 증가하고, 따라서 물리적으로 녹아있는 산소는 정량적으로 중요한 산소의 공급원이 된다. 급성 빈혈에 대한 보상 반응 급성 실혈의 일차적인 목표는 정질액과 교질액을 이용 하여 정상 혈량을 회복하는 것이다. 따라서 이제 급성 빈 혈에 대한 생리적인 변화를 논하면서, 일단 혈량이 회복된 동량성 빈혈이라고 가정하겠다. 산소 운반량을 임계점 이상으로 유지하는 여러 보상 기전 중에 가장 주요한 기전은 혈류의 변화이다. 첫째, 심 박출량의 증가로 인해서 중심[대]순환의 수준에서 혈류 가 유지된다. 이것은 한편으로는 혈액 점도의 감소로 인 해 다른 한편으로는 심장의 교감신경 활성 증가로 인해 이 루어진다. 혈액 점도가 감소하는 것은 적혈구 수의 감소와 혈색소의 감소에 의한다. 이것은 두 가지 기전에 의해서 좌심실 수행 능력을 증가시키는데, 하나는 정맥환류를 증 가시켜 전부하를 증가시키는 것이고 (Frank-Starling 기 전), 다른 하나는 전신 혈관저항의 감소로 인한 후부하를 감소시키는 것이다. 마취 중의 인체에서 교감신경의 활성 증가는 심박수의 증가에 의해서가 아니라 심근 수축력의 증가에 의해서 심 박출량을 유의하게 증가시킨다. 각성된 인체에서와는 다르 게, 마취된 빈혈 환자에서 심박수의 상승은 기본적으로 저 혈량증의 징후로 간주되어야 한다. 이런 점에서 만성적인 베타 차단제의 복용이 경미한 동량성 혈액희석에 대한 중 심 혈역학적 적응을 손상시키지 않는다는 점은 중요하다. 두 번째로, 비( 非 )주요 장기들에서 주요 장기들로 혈 류의 재분포가 일어난다. 이러한 재분포는 주로 심장과 뇌 로 혈류를 보낸다. 이것은 특히 생리적인 조건 하에서 최 대한의 산소 추출률을 보이는 심근에 있어 중요하다. 따라 서, 증가된 심근의 산소 요구는 동량성 빈혈에 대한 대순 환 반응을 심장이 유지할 수 있도록 관동맥 혈류를 증가시 켜 산소 운반량을 늘림으로써 충족된다. 그러나, 조직으로 의 혈류가 증가한 것 자체만으로는 충분한 산소 운반량에 도달했다고 할 수 없다. 미세혈관의 혈류는 상당히 다양한 정도의 미세혈관 혈색소와 적혈구 흐름을 보인다. 따라서, 세 번째 보상 기전인 미세 순환에서의 혈류 균질화를 통해 산소 추출율을 증가시키는 것은 적절한 조직 산소화를 유 지하기 위한 중요한 기전이다. 혈류 변화와 더불어, 적혈 구 내 2,3-diphosphogylcerate (2,3-DPG) 수치가 증가 하는 것은 혈색소의 산소 친화도를 감소시켜 산화혈색소 해리 곡선을 오른쪽으로 이동시켜서 혈색소에 결합된 산 소의 방출을 촉진한다. 임계 혈색소치 인체에서 임계 혈색소농도는 명확하지 않으나 임계 산 소운반량 및 임계 혈색소치에 대한 여러 보고가 있다 5-8. 건강한, 의식 상태의, 휴식 중인 인체에서 임계 치는 혈색 소치 5g/dL, 그리고 산소 운반량 10.7 ml of O 2 /kg/min 에 도달될 때까지 결정되지 않았으며 7, 의식 상태의 건강 한 자원자를 대상으로 한 다른 연구에서 혈색소치 4.5 g/ dl 그리고 산소 운반량 9.9 ml of O 2 /kg/min, 더하여 esmolol을 사용한 산소 운반량 7.3 ml of O 2 /kg/min까 지의 감소도 부적절한 전신적 산소화를 의미하는 결과를 나타내지 않았다 5. 그러나 마취 상태의 84세된 한 환자에 서는 임계 산소운반량 4.9 ml of O 2 /kg/min, 임계 혈색소 4

5 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives 치 4.0 g/dl가 보고 되었으며 6, 종양수술 중 심한 출혈을 경험한 건강한 마취상태의 56세 된 한 환자에서는 임계 혈색소치가 1.1 g/dl로 보고된 바도 있다 8. 제한적 수혈 전략 1942년 Adams에 의해 제시된 소위 10/30 규칙 은 혈 색소의 수치가 10g/dL 이하이거나 적혈구용적률이 30% 이하일 때를 적혈구 수혈의 기준으로 삼았으며, 이 기준 은 1980년대가 되기 전까지 대부분의 주술기 수혈 규약 으로 널리 적용되어 왔다 9.본래 이 기준은 수술이 예정된 고위험 환자를 위한 것이었으나 급성 또는 만성 빈혈과 는 관계없이 거의 대부분의 수혈 상황에서 적용되어 왔다. 그 후, 많은 수의 무작위 대조 시험과 관찰 연구들에서 동 종 적혈구 수혈 후의 결과가 연구되어 왔는데, 그 중 대표 적인 것이 1999년 발표된 중환자 치료에서의 수혈 요구 (Transfusion Requirements in Critical Care, TRICC) 시험으로, 중환자실 환자 838명을 두 집단으로 나누어 연 구하였다. 첫 번째 집단인 420명은 수혈 유발점을 관행적 인 10g/dL으로 삼아 그 이하가 되면 무조건 자유롭게 수 혈을 해 목표 혈색소치인 10~12 g/dl이 유지 되도록 했 다(자유롭게 수혈하는 전략). 두 번째 집단인 나머지 418 명은 수혈을 제한적으로만 받았다(제한적으로 수혈하는 전략). 즉, 혈색소치가 7g/dL 이하로 떨어질 때만 수혈을 해 목표 혈색소치인 7~9g/dL을 유지하게 했다. 그런 다 음 두 집단에서 30일 사망률을 측정하였다 10. 양 집단 간 의 30일 사망률에 차이는 없었는데, 이는 자유롭게 수혈 하는 전략에 장점이 없다는 것을 증명하며, 흥미롭게도 중 증환자가 아니거나(APACHE II 점수 20 미만), 55세 이 하의 환자에서는 제한적으로 수혈한 집단에서 30일 사망 률이 더 낮았다. 그리고, TRICC 시험에서 기계 호흡을 하 는 환자들과 심혈관 질환을 가진 환자들에 있어서 수혈 유 발점이 어떠한 결과를 가져올 수 있는지를 분석하였다. 기 계 호흡을 시행하는 713명의 환자를 자유로운 전략 집단 (356명)과 제한적인 전략 집단(357명)으로 나누어 분석 한 결과, 기계 호흡을 유지하는 기간, 기계 호흡기를 사용 하지 않는 기간, 기계 호흡에서 성공적으로 이탈하는 시기, 그리고 기관 튜브를 빼는데 필요한 시간에 있어서 의미 있 는 차이를 보이지 않았다. 그러므로, 혈색소 수치와 적혈 구 수혈이 기계 호흡을 유지하는 시간 및 기계 호흡과 관 련된 결과에 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다 11. 또한 심혈관계 질환을 가진 357명의 환자를 같은 방식(자 유로운 집단 대 제한적인 집단)으로 나누어 분석한 결과, 제한적인 집단에서 평균 혈색소 농도와 수혈된 양에 있어 의미 있는 감소를 보였으며, 전체 사망률에 있어서는 두 집단이 유사하였다. 급성 심근경색과 불안정 협심증이 있 는 환자를 잠재적인 예외 집단으로 배제하면, 제한적인 수 혈 전략은 심혈관계 질환을 가진 중환자실 환자에서 일반 적으로 안전하다고 볼 수 있다 12. 또 다른 관찰 연구로, 최 근에 Carson 등이 13 발표한 Cochrane 검토 연구에 따르 면, 제한적인 수혈 전략이 적혈구 수혈의 위험도를 39 % 감소시켰으며, 수혈된 양도 평균 1.19 단위 감소했다고 보고하였다. 또한 자유롭게 수혈한 전략과 비교하였을 때, 사망률, 심장 합병증, 심근경색, 뇌졸중, 폐렴, 혈전색전 증과 같은 부작용의 발생 빈도에 영향을 미치지 않았으며, 병원 내 사망률에 있어서는 통계적으로 유의한 감소를 보 였으나 30일 사망률은 유의한 차이를 보이지 않았다. 주술기 적혈구수혈 지침 (guideline) 수혈을 결정하는 데 있어서는 이미 알고 있는 수혈의 위험 요소와, 적절한 조직 산소화를 제공하기 위한 필요 성 간에 균형을 유지하여야 한다. 최소한으로 견딜 수 있 는 혈색소 수치는 확실히 확립되어 있는 것이 아니며, 고 려해야 할 여러 변수들이 존재하고 있다 14. 이러한 수혈의 편익-위험 분석은 현재까지도 매우 복잡한 상태로 남아있 다. 명백한 결과를 제시하는 자료가 없기 때문에, 동물 실 험 및 이론적 배경에 대한 다양한 논쟁이 있어 왔다. 혈색 소 농도를 10g/dL로 유지하기 위한 적혈구 수혈에 찬성 하는 입장에서는, 심혈관 질환을 가진 환자에서의 사망률 의 위험도를 감소시켰으며, 말초 혈액량의 회복 및 결과적 인 위장관 관류의 개선, 응고와 지혈 개선, 기능적인 상태 의 건강과 행복을 개선시키는 장점을 주장하였다. 반대하 는 입장에서는, 새로운 바이러스성 질환 (예: West Nile 바이러스)의 전파 위험성이 나타나고 있으며, 고전적인 합병증의 빈도가 상당히 높다는 점을 이야기하고 있다. 또 한 수혈을 줄여서 면역제어(immunomodulation) 합병 증을 최소화해야 한다고 주장한다. 심혈관 질환이 있는 환 자들에서조차도, 낮은 혈색소 농도에서 잘 견뎌내는 여러 보고를 예로 들고 있으며, 낮은 혈색소 농도에서 혈전 위 험도를 감소시킬 수 있다고 주장한다 2. 적혈구 수혈에 관한 지침이 이전까지 다양하게 발표되 5

6 임계 혈색소치와 적혈구수혈 었다 15. 먼저, 1996년에 발표된 미국 마취과학회 지침에서 는, (1) 혈색소 농도가 10g/dL 이상인 경우는 수혈이 거 의 적응이 되지 않으며, 6g/dL을 넘지 않고, 특히 빈혈 상 태가 급성인 경우에는 거의 항상 적응이 된다. (2) 중간 단 계의 혈색소 수치 (6~10g/dL) 에서는 부적절한 산소화 로 인한 합병증의 위험도를 기준으로 하여 결정한다. (3) 모든 환자에서 단순히 혈색소(Hb) 유발 점 으로만 판단 하거나, 산소화에 영향을 줄 수 있는 생리적, 수술적 요인 을 고려하지 않는 접근은 추천되지 않는다 는 사항을 권 고하고 있다 년에 수정된 미국 마취과학회 지침을 살펴보면, 실무 지침은 표준이나 절대적인 필요 요건이 아니며, 이 지침의 사용이 특별한 결과를 보장하는 것도 아니다. 또한, 이 지침은 최근의 문헌 분석과 전문가 의견, 공개토론 상의 논평, 임상적으로 타당한 자료들을 통합해 만들어진다. (1) 출혈의 감시: 주기적으로 수술 부위를 관 찰해 과도한 미세혈관 출혈 여부를 평가한다. 출혈을 정 량적으로 평가할 수 있는 표준적인 방법을 사용해야 한다. (2) 신체 장기가 적절히 관류되고 산소화 되는지를 평가하 여야 한다. (3) 혈색소 농도가 낮을 때 (젊고, 건강한 환자 에서는 6g/dL 이하), 특히 빈혈이 급성일 경우에는 적혈 구를 수혈하여야 한다. 혈색소 농도가 10g/dL 이상인 경 우에는 적혈구 수혈이 보통 필요하지 않다. 이러한 결론은 예상되는 출혈량에 따라 변화될 수 있다. 중간 정도의 혈 색소 농도(6-10g/dL)에서는 계속 장기 허혈이 있다는 지표, 실제로 계속되는 출혈(빈도와 정도) 또는 출혈 가능 성, 환자의 혈관내 용적 상태, 부적절한 산소화 같은 위험 요인들에 따라서 적혈구 수혈을 결정할 수 있다 고 추천 하고 있다 17. 현재 적혈구 수혈은 이전에 비해 더 낮은 혈색소 수치 에서 행해지고 있으며, 임상에서 이렇게 진료하는 것은 그 렇게 하지 않은 환자의 경우보다 예후를 더 나쁘게 하지 않 음이 증명되었다. 적혈구 수혈은 환자의 나이, 동반질환, 그 리고 수술의 종류 등과 같은 여러 요인에 의해 영향을 받으 므로, 지침에 제시된 혈색소 수치와 같은 단일 지표뿐만 아 니라 환자 개인의 생리적 특성을 고려하여 조직으로의 산 소전달과 산소소모 사이에 균형을 유지할 수 있도록 적혈 구 수혈을 시행하는 것이 바람직하다고 생각된다. 참고문헌 1. Ansari S, Szallasi A. Blood management by transfusion triggers: when less is more. Blood Transfus 2012; 10: Hardy JF. Current status of transfusion triggers for red blood cell concentrates. Transfus Apher Sci 2004; 31: Hebert PC, Van der Linden P, Biro G, Hu LQ. Physiologic aspects of anemia. Crit Care Clin 2004; 20: Jamnicki M, Kocian R, van der Linden P, Zaugg M, Spahn DR. Acute normovolemic hemodilution: physiology, limitations, and clinical use. J Cardiothorac Vasc Anesth 2003; 17: Lieberman JA, Weiskopf RB, Kelley SD, Feiner J, Noorani M, Leung J, et al. Critical oxygen delivery in conscious humans is less than 7.3 ml O2 x kg(- 1) x min(-1). Anesthesiology 2000; 92: van Woerkens EC, Trouwborst A, van Lanschot JJ. Profound hemodilution: what is the critical level of hemodilution at which oxygen delivery-dependent oxygen consumption starts in an anesthetized human? Anesth Analg 1992; 75: Weiskopf RB, Viele MK, Feiner J, Kelley S, Lieberman J, Noorani M, et al. Human cardiovascular and metabolic response to acute, severe isovolemic anemia. JAMA 1998; 279: Zollinger A, Hager P, Singer T, Friedl HP, Pasch T, Spahn DR. Extreme hemodilution due to massive blood loss in tumor surgery. Anesthesiology 1997; 87: Madjdpour C, Spahn DR. Allogeneic red blood cell transfusions: efficacy, risks, alternatives and indications. Br J Anaesth 2005; 95: Hebert PC, Wells G, Blajchman MA, Marshall J, Martin C, Pagliarello G, et al. A multicenter, randomized, controlled clinical trial of transfusion requirements in critical care. Transfusion Requirements in Critical Care Investigators, Canadian Critical Care Trials Group. N Engl J Med 1999; 340: Hebert PC, Blajchman MA, Cook DJ, Yetisir E, Wells G, Marshall J, et al. Do blood transfusions improve outcomes related to mechanical ventilation? Chest 2001; 119: Hebert PC, Yetisir E, Martin C, Blajchman MA, Wells G, Marshall J, et al. Is a low transfusion threshold safe in critically ill patients with cardiovascular diseases? Crit Care Med 2001; 29: Carless PA, Henry DA, Carson JL, Hebert PP, McClelland B, Ker K. Transfusion thresholds and other strategies for guiding allogeneic red blood cell transfusion. Cochrane Database Syst Rev 2010: CD Marshall JC. Transfusion trigger: when to transfuse? Crit Care 2004; 8 Suppl 2: S Napolitano LM, Kurek S, Luchette FA, Corwin HL, Barie PS, Tisherman SA, et al. Clinical practice guideline: red blood cell transfusion in adult trauma and critical care. Crit Care Med 2009; 37: Practice Guidelines for blood component therapy: A report by the American Society of Anesthesiologists Task Force on Blood Component Therapy. Anesthesiology 1996; 84: Practice guidelines for perioperative blood transfusion and adjuvant therapies: an updated report by the American Society of Anesthesiologists Task Force on Perioperative Blood Transfusion and Adjuvant Therapies. Anesthesiology 2006; 105:

7 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives 주술기 빈혈 Perioperative Anemia 인제대학교 상계백병원 마취통증의학과 유병훈 빈혈은 혈액 속 혈색소(hemoglobin) 농도가 감소한 상태를 일컫는다. 거기에 더해 유전적 원인으로 인하여 산 소에 대한 친화도가 떨어진 혈색소가 있는 상태도 포함된 다. 세계보건기구(WHO)는 빈혈의 진단 기준을 15세 이 상의 남성에서는 혈중 혈색소 농도 13g/dL 이하, 여성과 12세에서 15세까지의 청소년에서는 12g/dL 이하, 5세 이하의 소아에서는 11g/dL, 5세 이상 12세 이하의 소아 는 11.5g/dL 이하로 정의하고 있다. 단, 임산부의 경우에 는 체중과 혈장량의 증가를 감안해 11g/dL 이하로 정의 한다 1. 빈혈의 원인으로는 과다한 실혈, 과다한 혈구의 파 괴, 혈구 생성의 감소라는 세 가지 범주로 나눌 수 있고, 이로 인해 생기는 빈혈들로는 (1) 혈색소의 주 재료인 철 분의 부족으로 발생하는 철결핍 빈혈, (2) 혈구세포를 구 성하는 DNA를 만드는데 필수적인 비타민 B 12 나 엽산 의 결핍으로 발생하는 거대적혈모구 빈혈(적혈구 성숙 과정의 장애), (3) 골수에 조혈모 세포가 없어 생기는 무 형성 빈혈, 조혈계통의 이상(골수이형성 증후군, 백혈병 고형종양의 골수 침범)으로 생기는 빈혈, (4) 골수의 보상 능력을 넘어서는 용혈이나 실혈(가장 대표적인 예: 위장 관 출혈 등)로 생기는 빈혈, (5) 만성 질환에 의한 염증물 질 과다로 철분이 충분한데도 조혈이 안 되는 급,만성 염 증에 의한 빈혈, (6) 신장 질환이나 종양 때문에 적혈구 조 혈을 촉진하는 적혈구생성인자가 부족해서 생기는 빈혈 등이 있다. 빈혈은 수술 환자들의 이환율과 사망률에 많은 영향을 교신저자 유병훈 인제대학교 상계백병원 마취통증의학과 서울특별시 노원구 동일로 twowind@sangggyepaik.ac.kr 미치는 요소이다. 이 문제에 대한 최근의 경향은 동종혈액 수혈을 줄이는 방향으로 가고 있다. 주술기 빈혈의 빈도는 질병의 종류와 동반 질환, 수술 방법에 동반된 실혈, 그리고 빈혈의 정의에 따라 5~76% 로 다양하게 보고되고 있다 2. 대부분은 철결핍 빈혈이다. 수술전 빈혈은 연령이 증가하면 더 많아지고, 남자보다 여 자에서 많다 3. 빈혈로 인해 낮아진 혈액내 산소는 결국 조 직내 산소 분압을 떨어뜨리고, 이로 인해 조직 손상이 발 생하는 것으로 생각된다. 주술기 빈혈은 주술기 사망률에 많은 영향을 준다. 빈 혈이 있는 환자의 2년 간 사망률에 대한 비교 위험도는 만 성콩팥병에서 2.05 내지 3.37 배, 심장기능상실[심부전] 환자에서 2.86 내지 3.78 배, 두 가지를 모두 가진 환자에 서는 4.86 내지 6.07 배로 증가한다 4. 종교적 이유로 수혈을 받지 않은 환자들에 대한 연구 에서 수술전 혈색소가 12g/dl 보다 높을 때의 30일 이내 사망률은 1.3%였으나, 6g/dl 보다 낮을 때에는 33%로 증가하였다. 또한, 심장질환을 가지고 있는 환자들에서는 더 높은 사망률을 보였다 5. 다른 연구들에서도 주술기 빈혈은 사망률의 증가, 심장 이상의 발생, 폐렴, 수술후 섬망의 발생과 연관이 있다고 보 고하고 있다 6-9. 빈혈에 대한 치료 - 수혈이 좋은가? 빈혈과 실혈에 대한 치료법으로 동종혈액을 수혈하는 것이 수십 년 동안 기본적인 개념이었으나, 최근 몇 년에 걸쳐서 이러한 개념이 변화 되고 있다. 역사적으로 헌혈은 항상 필요로 하는 양보다 적었 고, 최근 미국 연방정부의 헌혈과 수혈에 대한 보고서 7

8 주술기 빈혈 (National Blood Collection and Utilization Survey Report)에 따르면, 미국내 병원에서 수술 환자에 대해서 는 6.89%에서, 비( 非 )수술환자에 대해서는 13.5%에서 하루 이상 적절한 수혈을 못했다고 보고하였다 10. 헌혈 혈액의 안전성은 매우 높아지고 있는데, 검사의 발달과 사회에서의 요구로 인해 수혈로 인한 HIV, B형 간 염, C형 간염 등의 바이러스질환의 위험은 극적으로 감소 되는 추세이다. 그러나, 수혈관련 급성 폐손상(TRALI)의 발생위험 도는 전혀 줄지 않고 있다. TRALI는 수혈 후 6시간 이내 에 발생되는 급성 비( 非 )심장성 폐부종이 특징인데, 면역 반응으로 인간 백혈구 항원(HLA)에 대한 항체가 생김으 로써 모세혈관유출증후군(capillary leak syndrome)이 발생하는 것으로 생각되고 있다 11. 여러 번 출산을 경험한 여성의 혈장을 수혈 받았을 때 가장 많이 생기는 것으로 알려져 있으며, 2001년부 터 2006년 동안 TRALI로 인한 사망률이 증가하고 있고, 2006년에 발생한 수혈관련 사망의 50%를 차지하고 있는 것으로 미국 FDA는 보고하고 있다. 영국에서는 2003년부터 남성으로부터 채취한 혈장을 주로 쓰도록 함으로써, 1996~2003년까지 수혈관련 부작 용 중 TRALI가 6.8%였던 것을 2006년에 1.9%로 줄였 다 12. 수혈의 안전성과 효능에 대한 검토는 아직 미국 FDA 에서도 이루어지지 않았다. 그러므로, 몇 개의 진행된 연 구만으로는 주술기 수혈의 결과에 대하여 정확한 판단을 내리기 힘들다. 진행된 몇 개의 연구들을 살펴보면, 중환자들에 대한 연구(TRICC)로, 자유로운 수혈군(< 10g/dl 시 수혈)과 제한적 수혈군(< 7g/dl 시 수혈)에서 30일 동안의 사망 률은 비슷한 양상이었다. 그러나, 심근경색 환자와 폐부종 환자들에서는 제한적 수혈군에서 현저히 낮은 사망률을 보였다. 또한, 자세한 통계분석에 의하면 심혈관 질환과 기계환기가 필요한 환자들에게 초기의 많은 수혈은 도움 이 되지 않았다 13. 심혈관 질환을 가진 사람에 대한 연구에서도 수혈을 받은 환자에서 높은 사망률을 보임으로써, 안정된 상태에 있는 심혈관 질환 환자에게 단순히 혈색소 수치를 높이기 위한 수혈은 불필요함을 보여주었다 14. 또한, 비( 非 )심장, 질환 환자에 대한 연구에서도 4 단위 이상 수혈을 한 경우 Red blood cell indices MCV 80 ~ 100 fl MCV < 80 fl MCV > 100 fl Nephrology evaluation Yes Creatinine > 1.3 mg/dl No Ferritin < 12 ng/ml or transferrin saturation < 15% Test serum Vit-B12 Consider hematology evaluation No Yes Adequate reticulocyte count? Give iron supplementation Consider gastrointestinal evaluation Yes No Rule out hemolysis Rule out blood loss Anemia of chronic disease MCV = mean corpuscular volume 그림 1. 예정수술을 받을 환자에서 빈혈이 의심될 때 단계적으로 시행하는 일련의 검사 8

9 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives 더 큰 사망률과 더 높은 감염위험, 그리고 더 긴 입원기간 을 보인다는 연구가 있으며 15, 뿐만 아니라 관상동맥우회 로술(CABG) 환자에서 수혈량과 부작용 발생빈도 사이 에 연관관계에 있음을 보여주는 연구도 있다 16. 그 외에도 수혈이 이환율, 입원기간, 수술후 감염의 증 가와 면역력 감소, 바이러스감염 등을 일으킨다는 보고가 많다 최근 연구에 따르면 혈액의 저장기간 또한 환자의 상 태에 영향을 주는 것으로 나타났다. 미국 FDA는 현재 최 장 42일까지 혈액의 보관을 허용하고 있는데, 심장수술 중 에 사용된 혈액을 14일 이상 저장한 군과, 14일 이전만 저 장한 군으로 비교한 결과, 14일 이상 저장된 혈액을 사용 한 군에서 더 많은 빈도의 패혈증 콩팥기능상실[신부전] 발생, 그리고 더 긴 삽관기간, 더 높은 수술후 병원내 사망 률과 1년이내 사망률을 보였다 20. 주술기 빈혈의 관리 수술전 평가 때 빈혈 및 그와 관계된 사항을 평가하는 일은 기본이다. 이때 검사해야 하는 사항은 과거에 출혈경 향을 보였는지, 이전에 수혈받은 적이 있는지, 빈혈 증상 이 있는지 등이다 특히, aspirin, clopidogrel과 같은 항혈 소판제 약물은 주술기에 출혈과 빈혈을 유발할 수 있으므 로 자세히 조사되어야 한다. 진찰 및 병력청취 중에는 창 백해 보이는 얼굴이나 반상출혈 등을 자세히 보아야 하고, 숨이 차거나 쉽게 피로해지는 것 등 빈혈 증상에 유의하여 야 한다. 검사에 의해서 빈혈 (남자<13g/dL, 여자<12g/dL)이 있으면, 그림 1과 같은 단계를 통하여 검사를 하여야 한다 21. 빈혈의 원인을 찾았으면, 그에 따라 적절한 치료를 해야 한다. 그러나, 수술을 해야 한다면 약제 준비와 기 술적 준비를 하여야 한다. 약물로는 조혈제로 철분제 와 erythropoiesis-stimulating agents (ESA) 를 쓸 수 있고, 지혈제로 thrombin, collagen, fibrin glue, transexamic acid, aminocaproic acid 등도 사용할 수 있다. 기술적 방법으로는 수술전 자가혈액 채혈혈구회수 (cell salvage), 급속동량성 혈액희석(ANH) 등이 있다. 참고문헌 1. World Health Organization (2008). Worldwide prevalence of anaemia Geneva: World Health Organization. ISBN publications/2008/ _eng.pdf. Retrieved Shander A, Knight K, Thurer R, Adamson J, Spence R. Prevalence and outcomes of anemia in surgery: a systematic review of the literature. Am J Med 2004; 116(suppl 7A):58S 69S. 3. Kulier A, Gombotz H. Perioperative anemia [in German]. Anaesthesist 2001; 50: Herzog CA, Muster HA, Li S, Collins AJ. Impact of congestive heart failure, chronic kidney disease, and anemia on survival in the Medicare population. J Card Fail 2004; 10: Carson JL, Duff A, Poses RM, et al. Effect of anaemia and cardiovascular disease on surgical mortality and morbidity. Lancet 1996; 348: Gruson KI, Aharonoff GB, Egol KA, Zuckerman JD, Koval KJ. The relationship between admission hemoglobin level and outcome after hip fracture. J Orthop Trauma 2002; 16: Nelson AH, Fleisher LA, Rosenbaum SH. Relationship between postoperative anemia and cardiac morbidity in high-risk vascular patients in the intensive care unit. Crit Care Med 1993; 21: Faris PM, Spence RK, Larholt KM, Sampson AR, Frei D. The predictive power of baseline hemoglobin for transfusion risk in surgery patients. Orthopedics 1999; 22(suppl 1):s135 s140. Marcantonio ER, Goldman L, Orav EJ, Cook EF, Lee TH. The association of intraoperative factors with the development of postoperative delirium. Am J Med 1998; 105: US Department of Health and Human Services. The 2007 National Blood Collection and Utilization Survey. Available at: org/documents/programs_and_services/data_ Center/07nbcusrpt.pdf. Accessed March 9, Silliman CC, Ambruso DR, Boshkov LK. Transfusion-related acute lung injury. Blood 2005; 105: Taylor C, Cohen H, Stainsby D, et al. Serious Hazards of Transfusion Annual Report Published November 20, Available at: Accessed April 29, Hebert PC, Wells G, Blajchman MA, et al. A multicenter, randomized, controlled clinical trial of transfusion requirements in critical care. Transfusion Requirements in Critical Care Investigators, Canadian Critical Care Trials Group. N Engl J Med 1999; 340: Rao SV, Jollis JG, Harrington RA, et al. Relationship of blood transfusion and clinical outcomes in patients with acute coronary syndromes. JAMA 2004; 292: Dunne JR, Malone D, Tracy JK, et al. Perioperative anemia: an independent risk factor for infection, mortality, and resource utilization in surgery. J Surg Res 2002; 102: Koch CG, Li L, Duncan AI, et al. Morbidity and mortality risk associated with red blood cell and blood-component transfusion in isolated coronary artery bypass grafting. Crit Care Med 2006;34: Rady MY, Ryan T, Starr NJ. Perioperative determinants of morbidity and mortality in elderly patients undergoing cardiac surgery. Crit Care Med 1998; 26: Goodnough LT, Brecher ME, Kanter MH, AuBuchon JP. Transfusion medicine. First of two parts blood transfusion. N Engl J Med 1999; 340: Gruson KI, Aharonoff GB, Egol KA, Zuckerman JD, Koval KJ. The relationship between admission hemoglobin level and outcome after hip fracture. J Orthop Trauma 2002; 16: Koch CG, Li L, Sessler DI, et al. Duration of red-cell storage and complications after cardiac surgery. 21. N Engl J Med 2008; 358: Goodnough LT, Shander A. Blood management. Arch Pathol Lab Med 2007; 131:

10 교질액의 임상적 이용 교질액의 임상적 이용 Clinical Use of Colloid Solution 건국대학교 의학전문대학원 마취통증의학과 김태엽 체액(혈량) 부족은 수술 중 흔한 상황으로 이로 인해 임상 경과가 복잡해진다. 이를 예방하고 치료하기 위해 다 양한 수액 보충 전략을 선택할 수 있다. 수혈에 의한 부작 용을 최소화하기 위해서는 저장혈액 대신 정질액이나 교 질액을 사용할 필요가 있다. 특히 정질액의 혈관 투과성과 혈관외 이동으로 인한 부작용을 피하기 위해 교질액을 선 택해야 하는 경우에는 종류가 다양한 교질액 각각의 유용 성과 부작용에 관해 숙지할 필요가 있다. 정질액과의 비교 현재 마취 및 중환자 관리 영역에 적용되는 주요 수액 관리 지침에는 천연 및 합성 교질액이나 정질액 투여가 포 함되어 있다. 그러나 정질액은 혈관 벽을 자유로이 이동하 고 교질액보다 분포되는 용적(volume of distribution) 이 훨씬 커서, 투여 즉시 사이질 등 혈관외 공간으로 쉽게 분포된다. 게다가 투여된 정질액 자체는 혈장 단백 농도를 희석시켜서 혈장 교질삼투압(colloid oncotic pressure, COP)이 심각하게 낮아지게 해 사이질 쪽으로 수분 이동 이 많아지게 한다. 예를 들어, 생리식염수 1000ml를 투여 하면 단지 약 25%만 혈관내에 남아있고 나머지 75%는 혈관외로 빠르게 이동해서 사이질로 침투하여 사이질 부 종과 같은 부작용이 쉽게 발생한다. 즉 정질액 단독 투여 의 경우, 충분한 혈류역학적 효과를 얻기 위해서는 교질액 의 4~5배나 되는 정질액을 투여해야만 하므로, 정질액 단 독 투여보다 교질액과의 혼합 투여가 훨씬 더 효과적이다. 교신저자 김태엽 건국대학교 의학전문대학원 마취통증의학과 서울특별시 광진구 능동로 120번지 교질액의 임상 적용 오랜 시간이 소요되는 주요 수술 환자에서 혈관내 용 적을 적정 수준으로 유지시키는 일은 수술 후 장기 기능상 실[부전]을 예방하는데 매우 중요하다. 혈색소와 동맥내 산소함유량이 심각하게 낮아졌음에도 불구하고 여러 보상 기전을 통해 전신으로의 산소 운반과 조직 산소화가 보장 될 수 있다. 심근으로의 산소 공급은 관상동맥 혈류와 혈 액내 산소함량에 의해 거의 결정된다. 특히 심혈관 질환 이 동반된 환자에서 극심한 혈액희석에 의한 혈색소 농도 감소가 일어나 동맥혈 산소함량이 감소되었을 때는 관상 동맥 혈류 증가만으로는 심근으로의 충분한 산소 공급이 보장되지 않는다. 하지만, 과연 얼마까지가 안전한 혈색 소 농도인지에 대한 정의가 내려져 있지 않고 있는 가운데 최근 임상 지침에서 권장하는 임계 혈색소치가 과거보다 상당히 낮아져서 과거의 특정 혈색소 농도(예: 10g/dL) 를 수혈의 지표로 사용하는 것 또한 무리가 있다. 이러한 시기에 저혈량증을 교정할 목적으로, 잠재적인 부작용에 대해 충분히 고려하지 않고, 습관적으로 저장 혈액을 우선 수혈할 생각을 하는 일은 지양되어야 한다. 따라서 최근 개발되어 비교적 안전성이 높아진 합성[인공] 교질액 사 용을 고려해 보도록 권장된다 1-6. 저혈량증과 체내 보상체계 저혈량증이 영양 공급을 저해할 정도로 순환하는 혈 류에 변화를 초래할 수 있으며, 심혈관계 불안정성이 동반 된 환자는 여러 장기들에 허혈이 초래될 가능성이 매우 높 아 다장기부전의 위험성이 높아진다고 보고되었다 7. 위험, 10

11 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives 도가 높은 환자의 경우, 적정한 혈량 유지를 통해서 산소 운반 능력을 유지하는 것이 다발성 장기 손상과 전반적인 사망률 감소에 매우 중요하다 8. 저혈량증에 대한 방어 기 전으로 인체는 혈류 재분포(redistribution)에 의해 부족 한 용적을 뇌와 심장 같은 주요 장기 쪽에 집중되도록 하 는데, 이렇게 되면 위장관, 신장, 근육, 피부와 같은 장기 들로 가는 혈류가 상대적으로 감소해 허혈을 초래할 수 있 다. 다양한 염증 매개물질과 혈관활성 물질이 이러한 상황 에서 중요한 역할을 하는데, 레닌-안지오텐신-알도스테론 (RAA)계와 교감신경계의 활성화는 말초조직으로의 혈 류가 잘 유지되게 하는 보상 체계이다. 하지만 이러한 신 경-호르몬 체계의 보상성 활성화가 처음에는 매우 이롭게 작용하지만, 장기간 지속되면 결국 오히려 해롭게 작용하 여 중증 환자의 경우 그 경과를 더욱 악화시킬 수도 있다. 정맥내로 투여된 수액은 혈관내에 남아 있거나 사이질 과 세포내로 이동하여 전체적인 균형 상태를 유지한다. 각 체액공간 구역의 조성과 용적을 조절하는 데는 항이뇨 계, RAA 계 및 교감 신경계가 망라된 복잡한 기전들이 관여 하는데, 수분 및 염분을 섭취하게 하거나, 혈관수축을 통 해 정수 관류압(hydrostatic perfusion pressure)을 높이 는 것이 그 주된 역할이다. 수술이나 외상과 같은 스트레 스 상황에서는 항이뇨호르몬(ADH) RAA계 및 교감신경 계가 항진되는데, ADH 분비의 조절은 혈장 삼투압에 의 해 결정되는 반면, RAA계의 활성화는 혈관내 용적 감소 에 따라 생긴다. 수술과 금식에 대한 정상적인 반응은 대 사 활성의 증가인데, 그 전에 수분이나 혈관내 용적이 감 소된 경우엔 이러한 활성 증가가 더욱 심화된다. 만약 수 분 결핍이나 혈관내 용적 감소로 발생한 자극에다 항이뇨 계, RAA계 및 교감신경계의 스트레스와 관련된 자극이 서로 더해져 작용하는 경우, 제대로 된 수액 관리는 반대 조절(counter regulatory) 기전을 통해 이러한 일련의 과정들을 막거나 방해할 수 있을 것이다. 심한 저혈량증에서 정질액을 제한된(restricted) 용 량만 투여하더라도 이전의 수분 부족은 해결할 수 있겠지 만, ADH와 RAA계가 망라된 전체 호르몬 체계의 활성 을 저해하는 정도로까지 혈관내 용적을 유지하기 위해서 라면 훨씬 더 많은 용량의 정질액과 교질액 투여가 필요하 다. 단지 수분만 보충하는 것은 ADH와 RAA계의 정상적 인 반응을 방해하지 못하겠지만, 반면 정질액과 교질액을 혼합해 투여하면 수분 부족을 보충할 뿐만 아니라, 동시 에 혈관내 용적을 효과적으로 증진시키게 된다. 따라서 사 이질 수분의 부족분만을 보충하는 개념의 수액 치료(fluid therapy)와 혈관내 용적 부족을 보충하는 개념의 용적 치 료(volume therapy)는 구분되어야 한다. 교질액과 수분의 Starling 가설 Starling 가설은 생체 막을 드나드는 수액의 이동을 기 술하였는데, 이때 교질삼투압(COP) 은 혈관내 공간과 사 이질 공간 사이의 모세혈관막을 가로지르는 수액 이동을 결정하는 주요 인자로 작용한다. 혈관내 공간에는 혈관 막 투과가 안 되는 교질(colloids)이 있어 COP가 상대적 으로 높게 유지되고 이로써 혈관내 용적이 유지된다. 사 이질 조직의 부종은 모세혈관막을 가로지르는 Straling force의 총합이 균형을 이루지 못하거나 단백질 투과성 이 증가된 상황과 관련이 있는데, 막 무결성(membrane integrity)의 감소, 정수압의 증가, COP의 감소 등으로 인 해 모세혈관막을 가로지르는 수액 이동이 촉진되는 조건 이 되면 사이질 쪽으로 향하는 수액 이동이 증가하여 사이 질 부종이 생기게 된다. 그러므로 COP를 적절히 잘 조절 하면 혈관내 순환 혈량을 유지할 수 있다. 혈장 용적을 늘 리기 위해 정질액을 너무 많이 투여하는 경우, 오히려 혈 액이 극심하게 희석되어 COP를 감소시키므로 결과적으 로 사이질 부종과 장기 기능상실[부전]의 위험이 따른다. 이러한 이유 때문에 혈장 용적을 더욱 신속히 회복시키고 자 한다면, 특히 사이질 내에 수액이 과도하게 축적되는 것을 방지하고자 한다면, 교질액을 우선 투여한다. 이러한 교질액 투여로 기대되는 용적 효과는 혈관내 교질의 COP 같은 수분 결합능, 투여된 교질의 혈관내 초기효과 및 지 속시간 등, 교질 고유의 다양한 물리화학적 특성에 따라 달라진다. 1) 알부민(Albumin) 교질액의 종류 알부민은 천연 상태로 얻어지는 단백질로 현재 까지 임상에서 광범위하게 사용되고 있다. 분자량이 66,000~69,000 dalton으로 특수 처리를 통해 감염 등 의 위험을 줄여 안전하게 임상에 사용할 수 있다. 알부 민 제제 중 5% 알부민은 등장성(iso-oncotic) 이지만, 20~25% 알부민은 고장성(hypertonic)이라 투여 후 사 이질에서 혈관 안으로 수분을 이동시키므로 결과적으로 혈장 용적이 증가되는 효과를 나타낸다. 5% 알부민을 투 11

12 교질액의 임상적 이용 여해도 혈장량이 증가하는데, 그 효과를 예측하긴 쉽지 않 지만, 보고에 의하면 500ml 투여 후 490~750ml 정도의 혈장량 증가가 생긴다고 한다 21. 혈관내로 투여된 알부민 의 축적 정도와 혈류역학적 효능은 환자 상태에 따라 크게 달라진다. 혈관 막의 무결[온전]성에 결함이 생긴 환자에 서는 알부민이 혈관 속에서 사이질 쪽으로 빠져나가며, 아 울러 혈관 밖으로의 수분 이동도 촉진된다. 알부민의 중요성은 단순히 혈관내 용적 효과뿐이 아 니다. 다양한 약제와 내인성 물질(빌리루빈, 유리 지방 산)의 운반 및 전달 기능과도 깊은 관련이 있으므로 이에 대해 고려해야 한다. 동일한 크기와 중량을 갖는 단량체 (monomer)인 알부민과는 대조적으로 인공 교질액은 다 양한 크기의 분자로 분포되어 있다. 분자가 크면 혈관내 점성(viscosity)과 순환 지속성이 크게 높아지지만, 용적 증가에 미치는 영향은 미미하다. 반면에 분자가 작으면 신 장의 여과 기능에 의해 쉽게 제거되거나 혈관 밖으로 이동 해 사이질 안으로 확산된다. 2) 덱스트란(Dextran) 덱스트란은 다양한 크기의 포도당 중합체 복합물이 다. 주로 두 가지 형태가 이용되어 왔는데, 6% 덱스트란 70 (평균분자량 70,000 dalton)과 10% 덱스트란40 (평 균분자량 40,000 dalton)이다. 이 두 제제는 미세순환에 대한 영향에서 큰 차이를 보인다. 덱스트란40을 주입하면 미세순환 혈류가 증가되는데, 이것은 혈관내 용적을 늘려 혈액희석 효과로 전체 혈액의 점성을 떨어뜨리며 적혈구 와 혈소판 퇴적(sludging)을 감소시키기 때문이다. 하지 만 덱스트란은 과민반응, 응고이상(혈소판부착 방해와 폰 빌레브란트-유사 증후군), 혈액 교차반응 저하 등으로 인 해 다른 인공 교질액으로 이미 대체되어 그 사용이 줄어들 었다 10. 현존하는 인공 교질액 중에서 과민반응 발생 가능 성, 신부전 동반 위험성, 혈액응고장애 발생 측면에서 가 장 열악하고 용적 효과도 미미하다. Product Concentration and Solvent mean MW (kda) MS C2/C6 ratio max.daily dose (ml/ kg) HES 670/ 0.75 HES 600/ 0.7 HES 480/ 0.7 HES 200/ 0.62 HES 200/ 0.5 HES 70/ 0.5 HES 130/ 0.42 HES 130/ %- balanced 6%-saline 6%-saline 6%-saline 6%-saline 10%-saline 6%- balanced 6%-saline and balanced 10%-saline and balanced 6%-saline and balanced 10%-saline and balanced MW: molecular weight, MS: molar substitution 표 1. The different characteristics of hydroxyethyl starch (HES) preparations. bal: solved in balanced, plasma-adapted solution instead of saline solution. 4.5:1 5:1 5:1 9:1 5:1 3:1 6:1 6: Hetastarch Hexastarch Pentastarch Tetrastarch 12

13 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives binding 6 CH 2 CH 2 OH 1 4 CH 2 CH 2 OH CH 2 CH 2 OH CH 2 CH 2 OH 1.4-binding CH 2 CH 2 OH Degradation of the HES molecule dependents on: 1. Molar substitution (MS) 2. Substitution ratio at C 2 /C 6 3. Mean molecular weight (Mw) 그림 1. Enzymatic splitting by α-amylase 3) 젤라틴(Gelatin) 젤라틴은 소의 콜라겐을 변형시킨 물질로 1915년 쇼 크을 치료하는데 도입되어 1차 세계대전 중에 매우 광 범위하게 사용되었다. WHO의 필수 의약품에 등재되 었지만, 1978년에 미국에서 과민반응을 생기게 한다 는 이유로 그 사용이 중지되었다 24,25. 교차결합 젤라틴 (Gelofundilo TM ), 요소결합 젤라틴(Haemaccel TM ), 숙신 산화 젤라틴(Gelofusine TM ) 등 세 가지 변형된 형태가 있 고, 그 전해질 조성에도 각각 차이가 나는데, 칼슘과 칼륨 함유량은 요소결합 젤라틴에서 높고, 숙신산화 젤라틴에 서는 낮다. 젤라틴은 투여량과 동일한 용적 증가를 기대할 수 있 지만, 분자량이 매우 낮아(35,000 dalton) 혈장 반감기 가 매우 짧으므로(최대 2시간), 투여 후 적정 혈량을 유지 하기 위해서는 일정 시간마다 반복해 투여할 필요가 있다. 이러한 제한된 특성 때문에 급성 출혈에 의한 저혈량증을 치료할 목적으로 투여되는 이상적인 혈장증량제로 간주 되기 힘들뿐 아니라, 히스타민 분비에 의한 부작용이 흔히 동반된다. 4) 수산화에틸 녹말(Hydroxyethyl Starch, HES) HES 제제들은 고유의 물리화학적 특성에 의해 완전히 달라진다.(표 1) HES는 녹말의 구성 성분인 아밀로펙틴 (amylopectin)의 유도체로서 인체에서 아밀로펙틴은 알 파-아밀라제에 의해 빠르게 가수분해되어 신장을 통해 배 설된다. HES에서는 대사성 분해를 늦추기 위해 아밀로펙 틴의 무수포도당 잔류 부위가 수산화에틸기로 치환되는데, 무수포도당의 C2,C3와 C6위치에 주로 부착된다.(그림 1) HES가 세대를 달리하여 개량되면서 HES의 조성이 달라지고 그에 따른 효능과 부작용에서 개선이 이뤄지고 있다. 특히 HES 각각의 농도, 분자량, 분자 치환, 치환도 등에 따라 상이한 임상 약동학적 특성과 부작용 빈도의 차 이를 나타낸다.(그림 2) 초기 HES 제제들이 제조사의 투 여 허용량을 초과하여 투여되는 경우 신장 기능과 혈액 응 MS Classification Trade Names 450/0.7 1st generation HES 70/ / /0.62 2nd generation HES 130/ /0.42 3rd generation HES balanced Mw>500 kd, MS>0.7 (Hextend ) 4th generation? balanced 130/ /0.42 improved 3rd HES Hetastarch Hexastarch Pentastarch Tetrastarch Hespan, Plasmasteril Hextend (balanced) Elohes HAES-Steril, Pentaspan Hemohes Voluven, Venofundin Tetraspan (balanced) Volulyte (balanced) Plasma Volume Readybag (balanced) 그림 2. Development of hydroxyethyl starch HES 표 2. Classification of hydroxyethyl starch according to the degree of hydroxyethylation (molar substitution [MS]) 13

14 교질액의 임상적 이용 Concentration Mean MW MS C2/C6 ratio Solvent Origin 3% (hypooncotic) low-mw[lmw]: 70kD low MS:<0.5 9:1 Unbalanced (dissolved in saline solution) Potatoderived HES 6% (hypooncotic) medium- MW[MMW]: ranging from 130 to 270Kd medium MS:0.5 6:1 Balanced (dissolved in plasma-adapted solution) Waxy maizederived HES 10% (hypooncotic) high-mw[hmw]: >450kD high MS:>0.5 4:1 MW: molecular weight; MS: molar substitution 표 3. Modifications of the different hydroxyenthyl starch preparations 고 능력을 저해한다는 반복적인 보고가 있었지만, 최근의 3세대 HES 제제들은 다른 인공 교질액들에 비해 과민반 응 발생 가능성이 낮고 알부민에 비해서도 부작용이 크지 않다는 주장이 증가하고 있다. 또 예측 가능한 약동학적 특성을 보이므로 중환자 치료에 적용할 수 있다는 인식이 높아지고 있으며, 생각보다 많은 양을 투여할 수 있다. IS (1) 분류 농도 (3 %, 6 %, 10 %), 평균분자량 (MW), 평균분 자량 수(Mn), 몰 치환(molar substitutioin, MS, 예: Voluven TM 의 MS 0.4는 매 10개의 포도당마다 4개의 수산화에틸기를 갖는다는 의미) 혹은 치환도(degree of substitution, DS, 총 포도당 분자에 대한 치환된 포도당 단위의 비율)에 따라 구분된다.(표 2) HES 대사에 관여 After administering albumin 5% (A), hydroxyethyl starch 6% (B), and NaCl (C). IS: interstitial space; M: myocardium; VL: vascular lumen. 10 그림 4. Exemplary display of interstitial edema at the end of protocol, magnification. A B C D Electron microscopic view of the endothelial glycocalyx. A: Exemplary picture taken from a heart perfused for 20 min with 2/3 Krebs Hensleit buffer +1/3 hydroxyethyl starch. B: Endothelial glycocalyx at high magnification. C: Extravascular staining of cell glycocalyx in the vicinity of a venule. D: Close-up of a venular capillary depicting glycocalyx-positive cavaeolae and a large pore. IV = intravascular space; IS = interstitial space; M = myocardium; ES = extravascular staining; LP = stain extravasation at a possible large pore. 9 그림 3. Endothelial glycocalyx 14

15 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives 하는 알파-아밀라제 활성은 포도당 분자의 어느 위치(C2, C3, C6)에 수산화에틸기가 위치하느냐에 따라 달라지는 데, C2와 C6에 수산화 하는 비율(C2/C6 비율)에 따라 HES의 약동학적 양상이 결정되며(표 3), 이는 혈관내 축 적, 조직내 축적 그리고 출혈과 같은 부작용과도 관련이 깊다. 선택된 HES에 따라 상이한 농도, 분자량 그리고 치환 도를 가지므로, 상이한 혈장증량 효과, 혈역학효과 지속시 간, 유동학[혈류학], 응고에 대한 영향, 교질삼투압, 그리 고 혈관내 반감기를 기대할 수 있다. 현재 HES 제제의 사 용은 미국보다 유럽에서 훨씬 광범위하고 다양하다. (2) 안전성 혈관내와 혈관막 혹은 사이질 간의 수분 이동에 관한 기전을 설명할 때 두 공간의 삼투압 차이가 주요 역할을 한다는 고전적인 Starling 법칙을 이용하였으나, 최근 혈 관 내피세포 층에 근접하여 존재하면서 두 공간 사이 수분 의 투과성을 조절하는데 중요한 역할을 수행하는 내피 당 질층(endothelidal glycocalyx,eg)의 존재가 밝혀졌다 (그림 3) 9. 교질액이 정질액보다 안전도나 효과 측면에서 상대적으로 우월할 뿐만 아니라 교질액 중에서도 알부민 이 HES보다 우월하다는 점이 EG의 손상 여부와 투여 후 사이질세포내 부종 발생 측면에서 규명되었다(그림 4) 9,10. 최적의 시기에 적합한 수액을 선택하여 과도하게 투여되 지 않도록 적정량을 투여하는 것이 매우 중요한데 11, 급성 동량 혈액희석(ANH)을 위해 사혈 후 곧바로 투여된 교 질액은 투여량의 약 90%이상 되는 용적[혈량] 효과가 발 생하지만, 정상 혈량 상태에서 투여된 교질액은 투여량 의 상당 부분이 혈관외나 사이질로 이동하고 투여량의 약 40%만이 상황-민감(context-sensitive) 용적 효과를 나 타낸다고 한다 12. 이러한 연구 결과는 교질액을 올바로 선 택할 뿐만 아니라 교질액 투여 시기를 적절히 선택하는 것 역시 매우 중요함을 시사한다. 투여된 수액이 혈관 밖으로 유출되는 것을 방지하는데 주요한 역할을 하는 내피 당질 층(EG)의 손상 측면에서도 알부민이 HES와 같은 교질 액과 정질액 투여보다도 더 안정적인 것으로 알려져 있는 데 이는 심근 혈관의 투과성 증가가 상대적으로 작기 때문 이다 9,10. 혈관내 용적이 늘어나는 것 자체도 EG의 손상에 영향을 미치는데, 과다 혈량 자체가 ANP를 분비시켜 EG 의 파괴를 가속화한다고 한다. 이러한 EG의 손상은 스테 로이드제 투여로 어느 정도 방지될 수 있다고 한다 13. 교질액의 신기능에 대한 영향 상태가 악화된 환자에서 교질액 사용 후 신부전이 발 생하는지에 관해서는 대규모로 시행된 전향적인 무작위 대조 임상시험을 통해 아직 그 결과가 명확하고 신뢰할 만 하게 정립되지 않았다. 현재 진행되는 다수의 연구 결과가 나온 뒤에야 HES 제제의 안전성과 임상 적용에 대해 보 다 확실한 결론을 내릴 수 있을 것으로 여겨진다. 비교적 소개된 지 오래된 젤라틴은 신기능 장애를 빈 번히 초래하고, 또 사용 빈도가 낮아진 덱스트란 역시 신 장에 대한 그 부정적 효과가 잘 알려져 있다. 3세대 HES 용액의 분자량, 치환도 혹은 C2/C6 비율에 따라 신장에 대한 영향이 달라지지만, 3세대 HES 제제는 이전 HES 제제에 비해 이런 부작용 발생이 상대적으로 낮다. 내인 성 교질인 알부민 또한 과량 사용되지 않는다면 신기능 장 애 발생에 관한 한 비교적 안전역이 넓은 것으로 여겨지 며, 활성산소 독성물질의 제거(scavenging)와 세포자멸 사(apoptosis)를 통한 신장 보호 효과를 나타낸다. 다양한 교질액은 신장에 대해 각각 다양한 효과를 나타내며, 이러 한 효과는 수액을 선택하기 전에 반드시 고려되어야 한다. 교질액의 부작용 모든 인공 교질액이 임상적으로 많은 유용성을 보임에 도 불구하고 다양한 정도의 응고 이상을 동반한다고 알려 져 있다. 하지만 이 점에 관해 확실한 임상적 증거가 존재 하지 않고, 신세대 HES의 경우 그 부작용 발생이 상대적 으로 낮음에도 불구하고, 출혈 위험이 높은 환자에서는 알 부민을 맹목적으로 선호할 수 있다. 특히 덱스트란, 젤라 틴 혹은 초창기 개발된 HES 제제 투여 시 경험하였던 심 각한 응고 이상과 출혈 증가를 최근 개발된 HES 제제의 사용 제한 이유로 거론하는 것은 매우 불합리하다. 특히 고분자량 (450,000 dalton) 그리고 높은 치 환도 (0.7) 의 HES는 출혈 성향을 증가시킨다고 알려 져 있다. 하지만, 최신 HES용액은 분자량이 더 낮고 (70,000~200,000 dalton)치환도 역시 더 낮아(0.5)응고 기능에 미치는 영향이 현저히 줄어서 출혈이 동반되는 수 술 환자에서 안전하게 사용될 수 있다 주요 복부 수술 에서 2000ml 이상의 HES 130/0.4 투여가 안전하게 혈 장 대용액으로 사용되었다는 연구 보고 외에도 20, 이보다 훨씬 많은 양인 일일 최대 50ml/kg/day의 HES 130/0.4 (Voluven TM )의 사용이 미국 식품의약청에 의해 허가된 점을 고려한다면, 그간 임상에서 HES를 세대간 구분 없 15

16 교질액의 임상적 이용 이 제한된 투여량으로 적용해왔던 치료 방침을 재고할 필 요가 있다. 투여 허용량을 더 높여 적용하면 그만큼 위험 과 이점이 있겠지만, 이용 가능한 교질액을 선택함에 있어 더 여유를 가질 수 있게 해 줄 것으로 기대된다. 생리식염수를 과량 투여한 경우에 과염소성 산증 (hyperchloremic acisosis) 이 유발되는 점, 하트만 용 액 투여가 생리식염수 투여시보다 과응고 성향을 보인다 는 점 21, 그리고 Ca 2+ 이 0.4mmol/L 미만으로 감소되면 저칼슘혈증에 의한 응고 저하가 나타난다는 점 22 등이 교 질액 선택에 있어서도 고려되어야 하겠다. 생리식염수를 기본으로 만들어진 HES가 상당량 투여되면 과염소성 산 증이 발생하고, Cl- 과부하에 의한 신장 혈관 수축과 신 장의 사구체 여과율 저하가 유발되고, Na+ 부하에 의해 혈관내 및 세포외 액의 삼투압을 증가시키므로, 자칫하 면 대사성 산증과 신경세포 위축에 의한 심각한 신경 손 상을 초래할 수 있다. 특히 tri-hydroxymethal amino methane(tham, tromethamol)이 국내에 도입되지 않 았으므로, 대사성 산증의 치료 때 NaHCO3에 거의 전적 으로 의존하는 국내의 경우에는 생리식염수를 기본으로 한 HES의 과량 사용 시 고나트륨혈증의 발생에 특히 주 의할 필요가 있다. 특히 저혈량증과 대사성 산증이 동반된 혈류역학적으로 불안정한 환자를 치료하기 위해 다량의 생리식염수-기반 HES와 NaHCO3 투여가 동시에 요구 될 때는 고나트륨혈증에 의한 뇌신경계 손상의 발생에 특 히 주의를 요한다. 이런 경우에는 과염소성 산증과 고나트 륨혈증을 피할 수 있도록 LR를 바탕으로 한 HES의 우선 사용이 고려되어야 한다. 최근에는 3세대 HES 130/0.4 제제 중에서도 나트륨 과 염소 함량이 적은 평형제제(balanced preparation)인 HES(Tetraspan TM, B. Braun; Volulyte TM, Fresenius- Kabi)가 다양하게 도입되고 있다. 한편으로 혈중 Ca mmol/l 미만이 되면 혈액응고 기능에 이상이 생긴다는 보 고를 고려한다면 Ca 2+ 이 소모되는 특정 상황(대량의 저장 혈 수혈)이 동반된 상태라면 Ca 2+ 가 함유된 HES를 선택하 는 것 또한 고려되어야 하겠다. 특히 주술기에는 수액 과다투여에 따른 체중 증가가 흔 히 나타나는데, 수술 후 20% 이상의 체중 증가는 사망률 을 심각하게 높인다는 점을 고려한다면 22 수액을 방만하게 투여하는 일이나 수액제를 부적절하게 선택하는 일에 대해 재고할 필요가 있겠다. 결론적으로, 현재 임상에서 사용할 수 있는 교질액에는 다양한 종류가 있으며, 앞으로도 새로운 종류의 교질액이 계속 소개될 것으로 예상된다. 효과를 극대화하기 위해서 는, 적용 대상이 되는 개별 환자들의 병태생리학적 특성을 고려하는 맞춤식 선택과 적정량 투여가 요구된다. 무엇보 다도 다양한 교질액 각각의 특징과 장단점을 숙지할 필요 가 있다. 체액(혈량) 부족은 수술 중 흔한 상황으로 이로 인 해 임상 경과가 복잡해진다. 이를 예방하고 치료하기 위해 다양한 수액 보충 전략을 선택할 수 있다. 수혈에 의한 부작 용을 최소화하기 위해서는 저장혈액 대신 정질액이나 교질 액을 사용할 필요가 있다. 특히 정질액의 혈관 투과성과 혈 관외 이동으로 인한 부작용을 피하기 위해 교질액을 선택 해야 하는 경우에는 종류가 다양한 교질액 각각의 유용성 과 부작용에 관해 숙지할 필요가 있다. 16

17 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives 참고문헌 1. Prough DS, Johnston WE. Fluid resuscitation in septic shock: no solution yet. Anesthesia & Analgesia 1989; 69: Davidson I. Fluid resuscitation of shock: current controversies. Critical Care Medicine 1989; 17: Stockwell MA, Scott A, Day A, Riley B, Soni N. Colloid solutions in the critically ill. Anaesthesia 1992; 47: Beards SC, Watt T, Edwards JD, Nightingale P, Farragher EB. Comparison of the hemodynamic and oxygen transport responses to modified fluid gelatin and hetastarch in critically ill patients: a prospective, randomized trial. Critical Care Medicine 1994; 22: Zornow MH, Prough DS. Fluid management in patients with traumatic brain injury. New Horizons 1995: 3: Edwards JD. A new debate: colloid versus colloid? In: Vincent JL, ed. Yearbook of Intensive Care and Emergency Medicine. Berlin Heidelberg New York: Sprinegr, 1994; Mythen MG, Webb AR. The role of gut mucosal hypoperfusion in the pathogenesis of postoperative organ dysfunction. Intensive Care Medicine 1994: 20: Shoemaker WC, Appel PL, Kram HB. Prospective trial of supranormal values of survivors as therapeutic goals in high-risk surgical patients. Chest 1988: 94: Jacob M, Bruegger D, Rehm M, Stoeckelhuber M, Welsch U, Conzen P, Becker BF. The endothelial glycocalyx affords compatibility of Starling's principle and high cardiac interstitial albumin levels. Cardiovasc Res 2007; 73: Jacob M, Bruegger D, Rehm M, Welsch U, Conzen P, Becker BF. Contrasting effects of colloid and crystalloid resuscitation fluids on cardiac vascular permeability. Anesthesiology 2006; 104: Holte K, Kehlet H. Fluid therapy and surgical outcomes in elective surgery: a need for reassessment in fast-track surgery. J Am Coll Surg 2006; 202: Chappell D, Jacob M, Hofmann-Kiefer K, Conzen P, Rehm M. A rational approach to perioperative fluid management. Anesthesiology 2008; 109: Chappell D, Jacob M, Hofmann-Kiefer K, Bruegger D, Rehm M, Conzen P, Welsch U, Becker BF. Hydrocortisone preserves the vascular barrier by protecting the endothelial glycocalyx. Anesthesiology 2007; 107: Wagner BK, D Amelio LF. Pharmacologic and clinical considerations in selecting crystalloid, colloidal, and oxygen-carrying resuscitation fluids. Part 1. Clinical Pharmacology 1993; 12: de Jonge E, Levi M, Berends F, van der Ende AE, ten cate JW, Stoutenbeek CP. Impaired haemostasis by intravenous administration of a gelatin-based plasma expander in human subjects. Thrombosis Haemostasis 1998; 79: Strauss RG. Review of the effects of hydroxyethyl starch on the blood coagulation system. Transfusion 1981; 21: Treib J, Haass A, Pindur G, Grauer MT, Wenzel E, Schimrigk K. All medium starches are not the same: influence of hydroxyethyl substitution of hydroxyethyl starch on plasma volume, hemorrheologic conditions, and coagulation. Transfusion 1996; 36: Treib J, Haass A, Pindur G. Coagulation disorders caused by hydroxyethyl starch. Thrombosis Haemostasis 1997; 78: Boldt J, Müller M, Mentges D, Papsdorf M, Hempelmann G. Volume therapy in the critically ill: is there a difference? Intensive Care Medicine 1998; 24: Haisch G, Boldt J, Krebs C, Kumle B, Suttner S, Schulz A. The influence of intravascular volume therapy with a new hydroxyethyl starch preparation (6% HES 130/0.4) on coagulation in patients undergoing major abdominal surgery. Anesth Analg 2001; 92: Kiraly LN, Differding JA, Enomoto TM, Sawai RS, Muller PJ, et al. Resuscitation with normal saline (NS) vs. lactated ringers (LR) modulates hypercoagulability and leads to increased blood loss in an uncontrolled hemorrhagic shock swine model. J Trauma 2006; 61: James MF, Roche AM. Dose-response relationship between plasma ionized calcium concentration and thrombelastography. J Cardiothorac Vasc Anesth 2004; 18: Lowell JA, Schifferdecker C, Driscoll DF, Benotti PN, Bistrian BR. Postoperative fluid overload: not a benign problem Crit Care Med 1990; 18:

18 무수혈 간담췌수술 무수혈 간담췌수술 Transfusion-free Hepatobiliary Pancreatic Surgery 순천향대학교 의과대학 외과학교실 최동호 Abstract PD (Pancreaticoduodenectomy) is now the standard operative procedure for periampullary lesions. Anatomical liver resection is another standard operative procedure for hepatic tumor or hepatic lesions Even with improvements in surgical techniques and perioperative care, patients undergoing hepatectomies and PDs often require transfusions. Complications from transfusions, decrease of blood donations in Korea encourage us to develop new treatment algorithm for the patients having hepatobiliary-pancreatic lesions. In Soonchunhyang University Hospital, blood transfusion-free HBP surgery can be done successfully in selected patients. Other than Jehovah s Witness patients, every patient who wanted transfusion-free PD was enrolled for our study with informed consent. Most of the transfusion-free group patients underwent preoperative and postoperative blood augmentation and intraoperative acute normovolemic hemodilution (ANH). Transfusion-free surgery is rapidly gaining much needed attention because of the concerns such as human immunodeficiency virus, hepatitis B, C and 교신저자 최동호 순천향대학병원 외과 서울특별시 용산구 한남동 657 대사관길 dhchoi@hosp.sch.ac.kr other viral infections. Long-term shortage of blood products and lack of alternatives trigger transfusion-free surgery even in the hepatobiliary surgery including liver transplantation. This method may be widely applied to all patients for several surgical procedures. 서론 수혈은 지난 수십 년간 의료 관행으로 행해져 오면서 수많은 환자를 질병과 죽음으로부터 구해 왔다. 하지만, 최근에 수혈로 인한 여러 가지 합병증들이 확실하게 알려 지면서, 단순히 종교적인 이유가 아닌 실질적인 이유에서 수혈을 기피하는 현상이 많아짐에 따라 1-4 수혈대체 요법 에 대해 국내외적으로 관심이 집중되고 있다. 특히 국내에 서는 헌혈이 급격하게 줄어듦에 따라 혈액수급의 문제가 심각해지면서, 수혈을 줄이는 것이 단순히 개인적인 기호 문제가 아니라 국가적으로도 중요한 쟁점이 되고 있다. 외과 영역에서 수혈은 환자 치료에 있어 아주 중요한 비중을 차지하고 있는데, 이는 많은 수술에서 출혈이 동반 되기 때문이다. 따라서 수혈은 외과 환자를 치료함에 있 어 가장 중요하게 생각해야 하는 문제가 된다. 그 동안 외 과 영역에서도 출혈과 수혈을 줄이는 노력들이 지속되어 왔고, 최근에는 외과의 여러 많은 분야에서 이러한 일들이 광범위하게 논의되고 있다 5-8. 하지만 간과 담도 및 췌장을 수술하는 분야는 다른 외과 분야보다 출혈 경향이 많은 사 18

19 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives 람들을 수술해야 하는 경우가 많고, 수술 자체에 많은 출 혈이 동반되므로 사회적 관심에도 불구하고 간-담도 및 췌장의 무수혈수술은 많이 시행되고 있지 않은 상황이다. 또한 국내뿐 아니라 전세계적으로도 그 보고가 많지 않아 서, 이번 기회에 세계적인 동향을 살펴보고 국내에서 발표 된 보고들을 정리해 보고자 한다. 저자들은 먼저 외과 영 역에서 무수혈 간담췌수술에 관한 최신 지견에 대해 간단 히 정리를 하고, 그 다음 본원의 무수혈 간담췌수술에 대 해서 발표하고자 한다. 무수혈 간담췌수술의 수술전 관리 및 준비 일단 무수혈 수술을 계획하게 되면 수술 전에 조직적 인 협동(teamwork) 이 중요한데, 전담간호사가 환자의 전 반적인 문제에 대한 병력청취를 통해서 환자의 상태를 파 악한 후, 수술 전에 철분제나 에리트로포이에틴 등의 여러 가지 약물을 통해 9,10 빈혈이 교정될 수 있게 하고, 응고를 방해하는 약물을 복용하는 경우에는 그 약물 복용을 중단 시키고, 수술 전 진단에 필요한 정맥 채혈을 되도록 줄이 는 방향으로 수술을 준비하고, 환자에게 충분한 설명에 근 거한 선택을 하게 함으로써 (informed consent) 나중에 법적인 문제가 없게 한다. 또 증인 환자가 아닌 일반인이 무수혈수술을 원하는 경우에는 적극적으로 수술전 자가혈 액 예치 (autologous blood predonation) 를 시행해 보 기도 하는데, 환자에서 일정량의 혈액을 미리 채혈해 혈액 은행에 보관해 놓았다가 수술 중 필요할 때 사용할 수 있 게 하는 방법이다. 무수혈 간담췌수술의 수술중 관리 수술중 무수혈 관리에는 수술 중에 생기는 실혈을 최 소로 줄이는 방법과 자가수혈을 위해 본인의 혈액을 얻는 방법이 중요하다. 수술 중에 실혈을 최소로 줄이는 방법은 혈압을 낮게 유지시켜 실제로 실혈이 적게 되게 하는 방 법과 적극적으로 지혈제를 쓰는 방법이 있는데 현재 인체 에 사용되는 약제로는 desmopressin acetate (DDAVP), aprotinin, epsilon-aminocaproic acid (EACA) 와 tranexamic acid (TXA), 그리고 recombinant factor VIIa (rfviia) 등이 있다. 자가수혈을 위해 자기 혈액을 얻는 방법은, 수술 직전에 자가혈액 2-3 단위를 채혈백 속 에 얻어놓은 다음 부족한 혈량을 수액인 정질액이나 교 질액으로 보충하여 혈관내 혈량을 정상으로 유지하는 급 성 동량 혈액 희석 (acute normovolemic hemodilution, ANH),그리고 수술 부위에서 나온 실혈을 장비를 이용해 회수한 뒤 재사용하는 혈구 회수 (cell salvage) 등이 있 다 11. 이 모든 방법은 마취과의사의 적극적인 도움이 없으 면 시행하기가 어렵고, 또 무수혈센터 요원의 지원이 꼭 필요하기도 하다. 하지만 가장 중요한 것은 수술을 하는 외과의사가 실혈을 줄이기 위해 힘써 노력하는 것이다. 정 교하게 수술을 하고, 지혈에 도움이 되는 몇 가지 기구나 국소용 제제를 적절하게 사용함으로써 수술중 출혈을 최 대한 줄이는 것이 무수혈 간담췌수술을 성공적으로 하는 데 있어 가장 기본이라 하겠다. 무수혈 간담췌수술의 수술후 관리 수술 후에도 각종 검사로 인한 실혈을 최소로 줄이기 위해서 정맥 채혈을 꼭 필요한 경우에만 시행하고, 수술 후에 있게 되는 빈혈을 교정하기 위해 적절한 치료를 해야 한다. 그러려면 산소 소모량을 최소로 줄이면서 심장박출 량은 늘려 상대적으로 수혈요구를 줄이면서, 동시에 약물 투여를 시행하여 적극적으로 빈혈을 교정해야 한다. 물론, 가장 중요한 것은 수술로 인한 출혈 합병증을 최대한 줄여 서 수혈이 불가피한 상황으로 진행되지 않게 하는 것이다 12. 무수혈 간담췌수술의 실제 시행 사례 본원은 1998년부터 무수혈수술에 관심을 가져오다 2002년에 정식으로 무수혈센터를 개소한 뒤 꾸준히 무수 혈수술을 시행하고 있다. 현재까지 약 2,000예 이상의 무 수혈 수술을 시행하였고, 2006년부터는 간담췌 외과 분야 에서도 무수혈수술을 도입해 활발히 시행하고 있다. 예를 들면 간절제술, 췌십이장절제술, 담관절제술, 췌장절제술 등에서 안전하게 무수혈수술을 시행하여 좋은 결과를 얻 고 있다. 이에 본원에서 시행한 무수혈수술을 중심으로 전 세계적인 동향에 대해서 논의를 하고자 한다. 췌장수술 췌장은 우리 뱃속 가장 깊은 곳에 위치해 있어, 췌장에 이상이 생길 경우에도 증상이 늦게 나타난다. 따라서 췌장 질환은 비교적 늦게 발견되는 경우가 많아서, 그 치료가 쉽지 않은 장기이다. 그 중에 가장 문제가 되는 것은 췌장 주위의 암( 癌 )으로, 이러한 경우 무수혈로 수술을 시행하 는 것은 쉽게 접근하기 어려운 게 사실이다. 19

20 무수혈 간담췌수술 Whipple이 췌-십이지장절제술을 소개한 이후로 이것 은 췌장주위암 치료의 표준으로 자리 잡았다 이 수술 은 수술 전후 발생할 수 있는 합병증이나 영양 보존을 위 해 혈액제제 사용이 허락되지 않을 경우 성공적으로 시행 하기 어렵다. 그래서 많지 않은 증례 보고가 발표되었을 뿐 16-18, 췌장 수술에서 무수혈로 수술을 적극적으로 시행 하여 발표를 한 경우는 본 저자가 전 세계적으로 유일하지 않을까 생각된다. 저자들은 2006년 11월부터 2007년 9월까지 본원에 서 한 명의 외과의사에 의해서 연속적으로 시행된 14 예의 무수혈 췌십이장절제술을 받은 환자를 대상으로 논문을 저술하였다 19. 수술은 Strasberg 등 20 이 한 혈액 공급에 바 탕을 둔 췌장공장연결술(pancreaticojejunostomy)을 변 형하여 시행하였고, 체외배액을 할 때는 Jackson-Pratt Drain Bag을 이용하여 췌장공장배액관에 음압을 유지 하였다 21. 수술 전에는 무수혈 센터의 담당간호사가 환자 에게 무수혈 수술에 대해서 항상 동의를 구하였다. 수술 을 진행한 결과, 환자 군의 연령은 46세에서 78세까지였 으며, 남자는 10명, 여자는 4명이었다. 진단 별로 분류했 을 때, 원위부 총담관 암 5명, 췌두부 암 1명, 바터 팽대부 암 5명, 관내 유두상 점액 종양이 3명이었다. 수술방 법 으로, 췌십이지장절제술 9예, 유문보존 췌십이지장절제 술 5예를 시행하였다. 수술 전/중/후에 동종혈액의 수혈은 없었다. 수술 받은 14명의 환자 중에는 2명의 여호와의 증 인 환자도 있었다. 수술에 의한 사망은 없었으며, 수술 후 에 1예 (7.1 %) 에서 배액관의 아밀라제 수치만 증가하는 경미한 수준의 췌장루가 발생하였으며, 전체 환자 중 수술 후에 재수술이나 경피적배액술을 필요했던 심각한 췌장 루는 없었다. 이번 결과가 비록 예비적인 결과이긴 하지만, 이번 논문이 췌십이장수술도 무수혈 수술로 가능하다는 사실을 보여준 최초의 논문이라 사료된다 19. 하지만, 추후 에도 지속적인 연구로 유사한 증례를 더 모아서 무수혈 췌 십이장수술의 예후나 연속성 등을 더 분석해야 할 것으로 생각된다. 간 수술 간 수술 분야에서도 체계적으로 연구해 쓴 논문이 거 의 전무하고 간절제술에 대한 논문은 증례 보고 정도가 대 부분이다 22. 오히려 무수혈 간이식 분야에서 상대적으로 연구가 많았고 또 시행되어 왔다 하지만, 거의 모든 연 구가 유럽과 미국에서 이루어져 왔고 실제로 우리 나라와 유럽과 미국의 간이식은 공여자와 수혜자의 상태가 많이 달라서 유럽과 미국에서 적용되어 온 무수혈 간이식 방법 을 우리 나라에 바로 적용하는 데는 무리가 있다고 생각된 다. 하지만, 우리 나라도 서울 삼성의료원과 부천 순천향 병원이 각각 소아, 성인 1예씩 두 환자에서 무수혈 간이식 을 성공적으로 시행할 수 있었기 때문에 앞으로 국내에서 무수혈 간이식이 많이 행해지리라 기대된다. 간절제술의 경우, 국내에서는 만성 B형 간염에 따른 간경화가 보통 동 반된 환자를 수술하기 때문에, 수혈 없이 수술이 잘 진행 되더라도 혈장 성분이나 혈소판 등의 혈액제제를 전혀 투 여하지 않고 수술 전후 전 과정을 무수혈 수술로 진행하는 것은 쉽지 않은 상태이다. 저자들은 조심스럽게 이러한 환 자에서 무수혈 수술을 진행하고 있으나 아직은 초기 단계 라고 할 수 있다. 담낭 및 담도 수술 담낭 및 담도 암의 경우도 증례 보고만 되었을 뿐 29-30, 체계적인 연구 발표는 없었다. 최근에 비교적 어려운 담도 암에서 연속적으로 광범위 간절제술을 시행하여서 결과를 발표하였지만 아직은 초기 단계라고 할 수 있겠다. 저자도 간문부 담도암과 간문을 침범한 담낭암에서 우측 간절제 술을 성공적으로 시행했지만,지속적으로 이러한 수술을 하기 위해서는 좀 더 체계적인 접근이 필요할 것으로 사료 된다. 고찰 무수혈 수술은 이미 많은 나라에서 여러 분야의 수술 에 보편적으로 사용되는 기술로, 국내에서도 10개 이상의 무수혈 센터들이 활발히 임상에 적용을 하고 있는 상태이 다. 하지만, 유독 간담췌 외과 분야에서는 여러 원인으로 인해 적극적으로 시행되지 않는 상황이고, 따라서 그에 관 한 보고도 많지 않다. 하지만 최근 간담췌 질환 환자에서 도 수혈이 예후에 나쁜 영향을 줄 수 있다는 보고가 증가 하면서 무수혈 수술에 대한 관심이 증가하고 있다. 여 호와의 증인은 생명이 위급한 상황에서도 종교적인 이유 로 전혈 및 적혈구, 백혈구, 혈소판, 혈장 (혈액의 1차 성분) 을 받아들이지 않는다. 하지만, 혈장과 같은 1차 성분을 이 용해 생산된 분획제제를 사용하는 것은 각자 개인의 양심 에 따라 결정한다. 따라서, 혈장의 분획제제인 알부민을 20

21 Journal of Korean Research Society of Transfusion Alternatives 개인에 따라 사용할 수 있지만, 신선동결혈장 같은 1차 성 분을 사용하는 것은 거절하기 때문에 다량의 혈장 성분이 필요할 수 있는 간담췌 수술을 무수혈로 한다는 것은 쉽 지 않다. 하지만 최근에는, 여호와의 증인이 아닌 사람들 에서도 본인의 동의 아래 무수혈 수술을 시행하는 경우가 증가하면서, 무수혈 간담췌 수술은 더 이상 실험적인 단계 가 아니라 임상 치료의 한 분야로 자리잡고 있는 실정이다. 가장 큰 문제는 수술 전에 대부분의 환자에게 있을 수 있 는 빈혈 문제인데 재조합 Erythropoietin (Epoetin Beta 12,000unit/day)을 수술 전에 수일 간 연속적으로 피하주 사하는 방법으로 빈혈을 적극적으로 교정한 뒤 수술하는 것이 기본 치료법이 되었고, 이런 치료는 짧은 기간 내 빈 혈을 개선시키는 데 굉장히 효과적이다. 또 여호와의 증인 은 폐쇄된 회로를 통하여 자기 신체 순환계와 연결이 끊어 지지 않는다면 자가수혈이 가능하므로, 우리는 수술을 시 작하기 직전 급성동량 혈액희석을 시작해 본인의 혈액을 2~3단위 확보해 놓고, 수술 동안에 흘러나온 혈액은 Cell- Saver를 이용해 처리한 다음 본인에게 다시 되돌려 주입 해 주는 방법을 씀으로써 안정적으로 많은 수술을 진행하 였다. 이런 방식은 수술이 성공하는데 크게 기여하였고, 본원에서는 간담췌수술을 할 때마다 이러한 방법을 이용 하여 수술 중의 실혈을 줄였다. 각 분야별로 살펴보면 췌장주위부암에서 기본이 되는 수술은 췌십이지장절제술이다. 유문보존췌십이지장절제 술은 위를 보존하는 수술방식으로 광범위한 절제를 줄여 수술후 환자의 삶의 질을 보호하는 술식이다. 비록 수술도 구와 수술기법의 발전이 췌십이지장 절제술에서 수술시 간을 단축시키고, 수술 중 출혈을 줄였지만, 췌십이지장절 제술은 평균 실혈이 1,694 ml가 될 정도로 출혈이 적지 않 은 수술이다 14.최근의 연구 결과를 보더라도 20~30%의 환자에서 입원기간 중에 수혈을 해야 하는 것으로 보고되 고 있다. 일본에서는 근치적 수술과 수술 후 좋은 결과를 얻기 위해 복부대동맥 주위 림프절절제 및 간동맥과 간문 맥 주위 림프절절제 등의 공격적 수술을 진행하는 곳도 있 다. 하지만, 이렇게 하는 것은 수술 중 출혈이 많아지게 하 거나, 혈장 성분의 필요성을 증가시키거나, 저단백혈증 등 수술후 합병증의 발생 가능성을 높인다. 그래서, 전 세계 적으로 췌장주위 암이나 췌장 질환에서의 무수혈 수술은 증례 보고 위주로 발표되어왔지만, 저자 등은 이러한 수술 을 연속적으로 시행한 보고를 함으로써 췌장 질환에서의 무수혈수술 가능성에 대해 기술하였다. 최근에는 내분비 성 췌장암이 간으로 전이된 환자에서도 성공적인 무수혈 수술로 치료할 수 있었다. 간질환은 췌장질환에 비해서 상대적으로 어려운 점이 많으나, Jabbour 등 25 이 16례의 간이식수술을 무수혈로 시행하여 발표하면서, 실제 임상에서 무수혈로 할 수 있는 수술로 여겨지고 있다. 따라서 본원에서도 간문부암, 간세 포암, 담도암 등에 조심스럽게 무수혈 수술을 진행하고 있 는데, 앞으로 지속적인 추적 관찰이 필요하리라 생각된다. 결론 전례 없이 안전한 공혈자선별과 혈액수집 및 관리에 대한 엄격한 기준이 있음에도 불구하고, 혈액은 절대적으 로 안전한 것이 아니다. 혈액 사용은 보건의료 상 중요한 문제로 생각될 수 있다. 그러므로 무수혈 간담췌수술이 쉽 게 시행하기에는 아직은 어려운 수술이긴 해도, 이제는 일 부 종교를 믿는 사람들을 위한 수술이 아니고 일반 사람들 에게도 선택적으로 시행이 되어야 하는 방법이라고 생각 한다. * 감사의 글 본 연구에 많은 도움을 준 본원 무수혈센터의 코디네이터로 일하는 박유진 간호사에게 감사를 드립니다. 21

22 무수혈 간담췌수술 참고문헌 1. Schreiber GB, Busch T, Michael P, et al. The risk of transfusion-transmitted viral infections. N Engl J Med. 1996; 334: Iwamoto M, Jernigan DB, Guasch A, et al.: Transmission of West Nile virus from an organ donor to four transplant recipients. N Engl J Med 2003;348: Llewelyn CA, Hewitt PE, Knight RS, et al.: Possible transmission of variant Creutzfeldt-Jakob disease by blood transfusion. Lancet 2004; 363: Vamvakas EC: Transfusion-associated cancer recurrence and postoperative infection: Metaanalysis of randomized, controlled clinical trials. Transfusion 1996;36 : Hebert PC, Wells G, Blajchman MA. et al. A multicenter, randomized, controlled clinical trial of transfusion requirements in critical care. N Engl J Med. 1999;340: Carson JL, Duff A, Poses RM. et al. Effect of anemia and cardiovascular disease on surgical mortality and morbidity. Lancet 1996;348: Muramoto I, Jehovah s Witnesses and blood transfusions. Lancet. 1998;352: Wilcox P. 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