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웅재 오
6 years ago
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3 목차 Contents 제7장방사선사고환자의치료 1 제1절서론 3 1. 방사선사고시진료의특성 3 2. 방사선사고시손상의유형 3 3. 방사선사고환자에대한분류와처치 4 4. 결론 5 제2절급성방사선증후군과치료 (Acute radiation syndrome and management) 6 1. 개념과의의 6 2. 선량별손상유형 ( 증후군 ) 7 3. 급성방사선증후군의임상경과및선량평가 9 4. 급성방사선증후군의치료 13 제3절다량방사선피폭환자의조혈기계및감염에대한치료지침 서론 다량방사선피폭환자의조혈기계및감염에대한치료지침의개발 결론 29 제4절호흡기계치료지침 서론 방사선에의한폐손상과그치료 결론 36 제5절소화기계치료지침 서론 본론 결론 40 제6절내부오염의진단과치료 내부오염대응의특수성 내부오염의진단과선량평가 제염의선량기준 내부오염섭취와제거의기전 내부피폭경로에따른특성 내부피폭후응급구조 치료절차와약물 44

4 제7절복합손상 (Combined Injuries) 복합손상의특징 복합손상시초기대응과진단 63 제8절국소방사선상해치료 서론 본론 결론 69 제9절방사선사고에서의정신의학적측면 (Psychiatric Aspects of Radiation Accidents) 서론 본론 결론 80 제8장피폭방사선량평가 83 제1절물리적선량평가 외부피폭선량평가 내부피폭선량평가 91 제2절생물학적선량평가 ( 세포유전학적흡수선량평가, Biodosimetry based on standard cytogenetic methods) 서론 임상소견및혈액학적변화에따른추측선량 세포유전학적선량평가 세포유전학적선량평가용혈액채취시의주의사항 이동원염색체분석법을이용한응급환자선별 결론 113 부록 115 부록 1. METREPOL 117 부록 2. 의료정보양식 (Medical information form) 122 부록 3. 내부오염된핵종별표적기관 (critical organ) 133 부록 4. 내부오염된핵종치료가능약물 134 부록 5. 내부오염치료에관한치료지침 137 부록 6. 용어풀이 142 참고문헌 155 4

5 방사선비상진료개론서 제 7 장 방사선사고 환자의치료 제 1 절서론 제 2 절급성방사선증후군과치료 (Acute radiation syndrome and management) 제 3 절다량방사선피폭환자의조혈기계및감염에대한치료지침 제 4 절호흡기계치료지침 제 5 절소화기계치료지침 제 6 절내부오염의진단과치료 제 7 절복합손상 (Combined Injuries) 제 8 절국소방사선상해치료 제 9 절방사선사고에서의정신의학적측면 (Psychiatric Aspects of Radiation Accidents) NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 1

7 제 7 장 _ 피폭환자치료 제 7 장 방사선사고환자의치료 제 1 절 서론 1 방사선사고시진료의특성 방사선사고시응급조치는피폭자의치료결과에결정적인영향을미친다. 방사선사고환자를치료하는의료진은필수적인의학적응급치료를우선적으로시행한후방사성오염을제거한다. 따라서응급상황에대한즉각적인의료대처는물론, 환자가공포로부터탈피할수있도록정신적으로안정시키는것이방사성물질의오염제거보다급선무이나, 가능한경우의학적치료와제염을동시에시행하도록노력한다. 또한환자구호에투입되는응급치료팀의안전확보가항상선행되어야한다. 더욱중요한사항은응급의료진이평소방사선과방사성동위원소취급에관한지속적인교육과훈련이되어있어야만구호과정에서의피폭또는오염에대한의구심이소실되어자신있는적극적인구호활동과아울러환자및주민의설득이가능하다. 2 방사선사고시손상의유형 방사선사고는외부피폭 (external irradiation) 과오염 (contamination) 으로구분된다 ( 그림 7-1). 1) 외부피폭외부피폭은방사성동위원소또는 X선발생장치등으로인체와의접촉없이일정거리에서전신또는신체의일정부분이조사된경우로, 전신피폭또는부분피폭으로구분하며, 작업자또는환자는과다피폭이된경우에도의료진또는주위사람에게피폭을전파하거나오염시키지않는다. 방사선치료를받는암환자가대표적인예이다. 2) 오염오염이란원치않는방사성물질이피부또는체내에있는경우로오염원은액체, 분진또는기체상태로존재한다. 방사성물질에의한오염의경우, 오염원이완전제거되거나또는물리적으로완전붕괴될때까지방사능이지속적으로방출되므로, 방사성오염이신체의다른부위로확산되는것을방지하고, 의료진자신이오염되지않도록조치하여야한다. 오염은외부오염 ( 피부오염 ), 내부오염, 또는외부오염과내부오염이동시에발생될수있다. 내부오염은방사성물질의흡입, 섭취, 또는피부상처를통한흡수로일어날수있다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 3

8 그림 7-1 방사선사고시손상의유형 3 방사선사고환자에대한분류와처치 방사선사고가발생하면현장에파견된의료진과보건물리전문가는피폭선량및동반부상유무에따라환자를 3군으로분류하여, 현장에서일차적응급진료와제염을시행한후협약병원또는중앙치료병원으로후송하거나귀가조치여부를결정하고이를신속하게수행한다. 1) 환자의분류다음과같이세개의주된군으로분류한다. (1) 과피폭유무와상관없이상처, 화상, 오염등과같은동반손상이있는사람 (2) 의학적처치가필요한정도의피폭이의심되는사람 (3) 동반된손상이없이아주낮은선량에노출된사람 2) 손상군에따른처치 (1) 과피폭유무와상관없이상처, 화상, 오염등과같은동반손상이있는사람이들환자는우선동반손상에관하여일반적인응급환자에준한치료를시행한다. 응급처치후환자의의학적상태가안정화되면선량평가에필요한검사를시행한다. 응급처치는현장에파견된의료진이담당하며, 응급처치후인근협약병원또는중앙치료병원으로환자의후송여부를판단하고, 후송시동행한다. 지역협약병원또는중앙치료병원에서는방사선피폭환자진료지침서에따라서진단, 검사및치료를시행한다. 4

9 제 7 장 _ 피폭환자치료 (2) 의학적처치가필요한정도의피폭이의심되는사람피폭상태에따라전신피폭군, 국소피폭군, 내부오염군등 3군으로분류한다. 협약병원및국공립병원의치료가능한시설을미리파악하여환자가입원하면자세한병력청취및신체검사와함께가능한빨리일반혈액검사 (complete blood cell count) 를포함한혈액형검사, HLA유형검사, 염색체검사 ( 세포유전학적선량평가 ) 등을실시하고, 필요시혈청아밀라아제검사와뇌파검사를추가할수있다. 일반혈액검사는첫 24시간동안 4-8시간간격으로검사를하고, 이후에는 12-24시간간격으로검사를시행하며, 각각의혈액채취시간을기록해둔다. 방사성오염이동반되거나의심되는경우대변및소변시료를채취하여방사성오염검사를시행하고, 중성자피폭이되었거나의심되는경우에는혈액내방사화된소디움 ( 24 Na) 검사를추가로실시하고추적관찰한다. 의학적치료여부는피폭선량에따라정한다. 1 Gy 미만피폭군은일반적으로의학적치료가필요하지않으나, 향후발생할수있는확률론적효과 ( 예, 이차암발생 ) 등에대해정기적인추적관찰이필요하다. 1 ~ 2 Gy 피폭군은외래에서혈액학적검사를중심으로임상적변화를추적관찰하고필요시입원할수있다. 2 ~ 4 Gy 피폭군은일반병동또는혈액병동에입원하여혈액학적변화에관한집중검사를하며, 4 Gy 초과피폭군은혈액병동에입원하여집중치료를받는다. (3) 동반된손상이없이아주낮은선량에노출된사람입원진료없이외래를통하여염색체검사를포함한기본검사후추적관찰만을시행한다. 3) 피폭선량의평가피폭선량의평가는피폭초기에는우선임상증상과물리적선량계에의존한다. 오심, 구토, 설사, 고열등피폭초기에나타나는전구증상 (prodromal symptom) 의발현유무, 발현시기, 발현빈도, 중증도등을토대로피폭선량을대략적으로추정할수있다. 피폭선량은전구증상외에혈액학적수치에따라더정확히분류할수있다. 피폭선량에따라혈액내에있는절대림프구수치 (absolute lymphocyte count) 의감소정도와감소속도를확인함으로써피폭초기 48시간내에피폭선량을추정할수있다. 추후선량은생물학적선량평가에따라최종적으로평가한다. 생물학적선량평가는선행된선량평가의확진에이용되며, 염색체이상빈도측정법, 뇌파검사, 혈액또는소변을이용한생화학적검사등이있고, 이중에서염색체이상빈도측정법이비교적피폭선량을정확히반영하는것으로알려져있다. 4 결론 방사선사고는예견되지않으므로, 항상사고발생즉시즉각적인대응진료가가능하도록방사선사고에대비한진료지침서가준비되어있어야한다. 또한지속적인교육과훈련이필요하며, 실제상황에맞는모의훈련을통한수행능력을검증하여야한다. 방사선사고에대한의료대책의기본은현장의료진에의하여피폭선량과동반손상에따라환자를분류한후현장응급조치, 제염후지역협약병원으로의후송여부의결정과정이매우중요하다. 그러므로평상시방사선비상에대응할수있는전문인력과시설을확보하여네트워크를형성하고유지하는것이실제사고에서야기될수있는혼란과치료의지연을최소화할수있는방법이다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 5

10 제 2 절 급성방사선증후군과치료 (Acute radiation syndrome and management) 1 개념과의의 짧은시간동안에전신또는신체의상당부분에다량의방사선피폭을받으면선량과조사부위에따라복합적임상증상과증후가나타나는데, 이를급성방사선증후군 (Acute radiation syndrome, ARS) 이라한다. 급성방사선증후군은전신이단일조사로써 1 Gy(100 cgy) 이상의선량에노출되었을때나타나며, 드물게는다량의방사성핵종을섭취하는사고시에도발생할수있다. 방사선에민감한세포들 ( 빠른재생주기를갖는림프구등의조혈세포, 장세포, 생식세포 ) 이주로영향을받게된다. 급성방사선증후군은발현되는주된증상및증후에따라크게조혈계, 위장관계, 심혈관계, 중추신경계증후군의 4가지범주로나눌수있으나, 최근에는발생기전이유사한심혈관계및중추신경계를통합해신경혈관증후군으로통일하는추세이다. 각증후군은시간경과에따라전구기, 잠복기, 질병발현기, 회복또는사망등의 4가지경로를밟게되는데, 각각의시기는피폭된선량이많을수록빨리발생하고증상및증후의정도가심해진다. 치료의중점은수분과전해질의균형유지, 감염예방및조혈지지등이다. 손상정도는선량과선량률에따라다르다 ( 표 7-1). 표 7-1. 급성전신피폭후선량효과관계 (X 선또는 γ 선 ) 전신선량 임상및실험실소견 0.1 Gy 무증상, 통상적혈액검사는정상, 염색체이상보임 0.5 Gy 무증상, 림프구감소가관찰되는최소급성피폭선량 1 Gy 2 Gy 3.5~4 Gy 5~6 Gy 전구증상 ( 식욕부진, 오심, 구토, 피로 ) 을유발하는최소급성피폭선량, 경도의림프구감소 (mild lymphocyte depression) 가피폭후 48 시간내에관찰됨 피폭후 1 시간경과시오심, 구토가흔히유발됨, 일시적무력감보임, 중등도의림프구감소 (moderate lymphocyte depression) 가피폭후 48 시간내에관찰됨 대부분환자에서중증무력증상, 치료하지않으면 60 일내에 50% 사망률, 중증의림프구감소 (significant lymphocyte depression) 가피폭후 48 시간내에관찰됨 위장관계증후군으로급성방사선증후군진행, 심각한림프구감소 (severe lymphocyte depression) 가피폭후 48 시간내에관찰됨, 수혈, 격리, 항생제투여등의보존적치료시 60 일내 50% 사망률보임 >20 Gy 신경혈관계및위장관계합병증으로보통 24~48 시간안에사망 6

11 제 7 장 _ 피폭환자치료 2 선량별손상유형 ( 증후군 ) 1) 조혈계증후군일반적으로흡수선량이 1 Gy 이상일때는조혈계손상에의한증상이발현될수있다. 피폭선량이 1.5 Gy 미만일때는자연회복될확률이높지만, 8 Gy를초과하면집중치료를하더라도생존율은현저하게떨어진다. 방사선피폭은모든골수세포에손상을입히지만, 제일처음손상이확인되는혈액세포는순환혈액중의림프구이다. 0.5 Gy를초과하는급성전신피폭이있은지 24시간후에림프구는감소하므로그러한소견은유용한생물학적선량평가의지표로사용될수있다 ( 표 7-2). 림프구수가큐빅밀리미터당 500 개이하일때는자가회복이거의불가능하다. 과립구는중등도의피폭후처음엔증가하지만과립구와혈소판수모두피폭후초기몇주동안에지속적으로감소하여보통수일 ~ 수주경에최저치에이른다. 그러므로조혈계증후군에의한사망은보통혈액세포의수가최저치를보이는시점에출혈및감염등의원인으로발생한다. 표 7-2. 피폭 48시간후림프구수와예측되는흡수선량및예후평가관계 절대림프구수 / mm3 흡수선량 예후평가 1,500~3,000 0~0.5 Gy 정상 1,000~1,500 1~2 Gy 중등도손상 : 예후좋음 500~1,000 2~4 Gy 중증손상 : 예후보통 100~500 4~8 Gy 심각한손상 : 예후나쁨 100 미만 >8 Gy 치명적 2) 위장관계증후군전신피폭선량이 5 Gy를초과하면위장관계손상이발생한다. 위장관점막손상으로궤양, 장벽의괴사, 복막염등이발생하고, 다양한병인성세균이혈류내로유입되며체액의손실과마비성장폐쇄증이발생한다. 선량이 12 Gy를초과하면회복은극히불가능하다. 3) 신경혈관계증후군전신피폭선량이 12 Gy를넘으면심혈관계와중추신경계에변화가오는데, 보통두기관을결부시켜신경혈관계증후군이라고한다. 진정한중추신경계증후군의특징은즉각적인중증신경계변화가발생하여, 경련과함께수분또는수시간안에사망한다. 단기간에 20 Gy를넘는선량에노출되면 8시간에서 48시간사이에혈관계이상이초래되어저혈압성쇼크, 무산소성경련, 혼수및사망에이른다. 시간별증상발현과검사소견에따라환자군을분류한다 ( 그림 7-2). NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 7

12 1. 임상증상과증후의발현시간을관찰기록 2. 매일혈액세포수확인 오심, 구토, 설사가수분내에발생운동실조, 방향감각소실, 쇼크, 혼수등이수분에서수시간사이에발생 있음 심혈관 / 중추신경계손상군 (V) 없음 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ 군 무증상군 (Ⅰ) 없음 2 일이내에오심, 구토및혈액검사상세포수감소 있음 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ 군 있음 경증조혈계손상군 (Ⅱ) 없음 3 일후백혈구및림프구의현저한이상 있음 Ⅲ, Ⅳ 군 중증조혈계손상군 (Ⅲ) 없음 4 일안에설사및 6~9 일안에현저한혈소판감소 있음 위장관계손상군 (Ⅳ) 그림 7-2 과피폭후임상적방사선손상평가를위한환자분류도 (Wald N, 1996) 8

13 제 7 장 _ 피폭환자치료 3 급성방사선증후군의임상경과및선량평가 급성방사선증후군은전구기, 잠복기, 질병발현기, 회복또는사망 ( 표 7-3) 등 4 가지경로를밟는다. 표 7-3. 급성방사선증후군의임상경과 급성방사선증후군 대략의기간 ( 조혈계증후군 ) 피폭 수분 / 수시간 전구기 1~4일 잠복기 2~3주 질병발현기 2~3주에서 6주까지 회복기 8~15주 1) 전구기전구기에는오심, 구토, 무력감, 식욕부진및설사등이발생한다. 때로는설사열, 결막염, 피부홍조가나타난다. 일단증상이발생하면 1시간에서 3일정도지속될수있다. 증상들의발현시간은전신피폭선량을평가하는유용한임상평가치가되고 ( 표 7-4), 실제로체르노빌사고때환자분류에이용되었다. 전구증상의기전은자율신경계의변화와일정부분관련이있을것으로생각된다. 환자진료시에는이러한증상들이과피폭보다도오히려정신신경반응에의한경우가있다는것을인지하고심리적안정을유도하도록노력한다. 2) 잠복기잠복기는전구기가지나고증상발현이없는소강시기이다. 전신피폭선량이 4 Gy 미만일때전구기증상은 48시간안에수그러들고그이후에잠복기가 1주 ~3주정도이어진다. 선량이높아 6 Gy 정도되면잠복기는위장관증상이발현되기전에일주일내로짧게지속된다 ( 표 7-5). 3) 증상발현기설사, 구토, 체액이나전해질의심한상실이시작되고소장궤양이나출혈이계속된다. 이러한위장관계이상은조혈증후군과합병되어장점막의출혈과골수기능저하에따른세균감염이동반된다. 급성기의증상발현시간은징후나증상의경중이흡수선량에의존하기때문에고선량피폭시에는임상병기가겹치는경우가있다. 약 50 Gy를넘는선량에서는중추신경계에강한자극이있어환자는즉시지각이상에따른전신의심한작열감을호소하고, 급속히흥분하며, 혼수에빠져 72시간이내에사망한다. 부검소견에서뇌의부종과표재혈관확장및전격성뇌염의병상이보인다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 9

14 4) 회복급성방사선증후군의회복은피폭선량과치료의질에달려있다. 1 Gy 이하의선량에서이상소견은경미한정도이나, 2~6 Gy 사이의선량피폭은회복이훨씬늦어수개월이상걸릴수있다. 더욱심한증례는무균실안에서장기간집중치료한경우에만회복할수있다. 5) 예후및선량평가명백하게드러나는신경혈관계증상이없이피폭후 24시간, 48시간이되기전에예후를나타낼수있는증상, 증후는매우적다. 첫 24시간에서 48시간에걸쳐측정된림프구수, 피폭과관련된오심, 구토의정확한발현시간을알아내는것으로예후를추정하게되며, 환자의생존은의학적치료뿐만아니라동반된손상의유무에따라달라진다. (1) LD 50/60 LD 50/60 은피폭후 60일내에환자중절반이사망하는치사선량이다. 보통다음과같이 3가지값이주어진다. 필수적인응급치료만하는최소한의치료에대한값은 3.5~4 Gy이고, 항생제, 역격리 ( 무균시설 ), 수혈등보존적치료시에는 4.5~7 Gy이며, 집중치료및골수이식등가능한치료시에는 7~9 Gy이다. 표 7-6은 Thoma와 Wald에의한증상군과추정선량의분류표이다. (2) 세포유전학적선량평가또다른진단적선량평가기법은말초림프구의세포유전학적분석이다. 방사선량과이상염색체형성과는, 특히이동원염색체와선량반응관계가성립한다. 이기술은소량의혈액 10ml만으로분석이가능하며, 림프구를배양하여분열시키고, 세포분열중기에고정시켜현미경관찰을하는것이다. 그러나이러한세포분석은시간이소요되는작업이어서전과정이끝나는데수일 ~ 일주일가량걸리기때문에사고직후피폭선량평가에는적용하기어렵다. 또다른난점은, 결과적으로나타나는염색체이상이방사선의유형, LET 및선량률에영향을받는다는것이다. 그러므로정확한선량평가를위해서중성자, X선, γ선등피폭선원과급성또는만성피폭여부를알아야한다. 위와같은제약에도급성피폭수주일또는수개월후에신뢰할만한선량측정이가능하다는장점이있어피폭선량을최종적으로확인하는방법중하나로사용될수있다. 염색체이상의유형으로방사선피폭이최근에또는여러해전에일어났는가를알수있다. 이동원염색체이상은히로시마와나가사키원폭생존자에게서아직도발견되고있다. 10

15 제 7 장 _ 피폭환자치료 표 7-4. 급성피폭후증상의시간별분포 조직선량증상발현빈도 (%) 피폭후시간 0.5~1 Gy 1~2 Gy 2~3.5 Gy 3.5~5.5 Gy 5.5~7.5 Gy 식욕부진 15~50 3~18시간 오심 5~30 3~20시간 구토 15~20 4~16시간 식욕부진 50~90 1~48시간 오심 30~70 4~30시간 구토 20~50 6~24시간 피로 25~60 3~72시간 허약 25~50 3~48시간 출혈 ( 경증 ) 10 1~5주 고열 10~50 2일 ~5주 감염 10~50 1~5주 사망 <5 5~6주 식욕부진 90~100 1~48시간 오심 70~90 1~48시간 구토 50~80 3~24시간 설사 10 4~8시간 피로 ( 중등도 ) 60~90 2시간 ~6주 허약 ( 중등도 50~80 2시간 ~6주 출혈 10~50 1~5주 고열 10~80 1~5주 감염 10~80 2~5주 궤양 30 3~5주 사망 5~50 4~6주 식욕부진 100 1~72시간 오심 90~100 1~72시간 구토 80~100 3~24시간 설사 10 3~8시간 피로 90~100 1시간 ~6주 허약 90~100 1시간 ~6주 두통 50 1시간 ~6주 출혈 50~100 6일 ~6주 고열, 감염 80~100 6일 ~6주 사망 50~99 3.5~6주 식욕부진 100 1~72시간 오심 100 1~72시간 구토 100 1~48시간 설사 10 4~6시간 피로, 허약 ( 중증 ) 1시간 ~2주 현기증방향감각상실 100 4~48시간 두통 80 4~30시간 출혈, 고열감염, 저혈압 ~14일 사망 100 2~3주 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 11

16 표 7-5. 급성방사선증후군의잠복기 증상 3~6 일째림프구 (G/L) 경증 (1~2 Gy) 중등도 (2~4 Gy) 급성방사선증후군 중증 (4~6 Gy) 매우중증 (6~8 Gy) 치명적 (>8 Gy) 0.8~ ~ ~ ~ ~0.1 과립구 (G/L) > ~ ~ 설사없음없음드묾 탈모 없음 약간, 15 일이후발생 중등도, 11~21 일째발생 6~9 일째발생 완전탈모, 11 일이내에발생 4~5 일째발생 완전탈모, 10 일이내에발생 잠복기 21~35 일 18~28 일 8~18 일 7 일없음 치료전략 입원은필요없음 입원이추천됨 입원이필요함 즉각적인입원 대증적인치료 표 7-6. 임상적방사선손상군 그룹임상징후 ( 치료안했을때 ) 추정선량 (Gy) 손상장기 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 대부분무증상가끔경미한전구증상및검사치변화 경증급성방사선증후군일과성전구증상으로오심및구토경증의검사실및임상적조혈계손상증거 중증경과중증조혈계합병증상위선량군에서상당수위장관계손상보임 급성방사선증후군의가속형태임상증상에서위장관계합병증이저명조혈계합병증정도는피폭후생존기간과관련 1.5 무손상 4 조혈계 4~6 조혈계 6~15 위장관계 Ⅴ 심혈관계및중추신경계손상과함께전격성경과 >50 신경혈관계 (developed by Thoma and Wald) 6) 선량평가를위한임상기록 ( 조직손상등급기록 ) 사고발생후선량평가및치료적조치와다기관부전증의예측을위해조직손상등급분류 (Organ specific grading) 에따라신체기관상태를관찰해야한다. 그예로 METREPOL(Medical Treatment Protocols for Radiation Accident Victims as a basis for a computerised guidance system TM Flidner, I Friesecke, K Beyrer Medical Management of Radiation Accidents. The British Insitute of Radiology 발췌 ) 을들수있다. 1) 1) 부록 1. METREPOL 참조. 12

17 제 7 장 _ 피폭환자치료 4 급성방사선증후군의치료 1 Gy 이하의노출인경우에는일반적으로치료가필요하지않으며, 10 Gy 이상에노출된경우사용가능한재원 (resource) 의정도에따라오직대증적치료만이가능할수도있다. 급성방사선증후군의초점은감염을예방및치료하고혈구세포의생산을촉진및손실을보충하고, 대증적치료 (nutrition, hydration, pain control, psychological support), 피부손상에대한치료로요약할수있다. 1) 방사선사고이후치료전략을세우는데있어우선적으로고려해야할사항은다음의 4가지로요약할수있다. (1) 사고환자의수 (2) 열손상이나다른외상 ( 핵무기가아닌재래식병기에의한손상 ) 의동반여부 : 이런경우급성방사선증후군의진단보다외상으로부터생명을구하는것이우선이기때문이다. (3) 사고이후경과된시간 (4) 방사능물질오염의존재유무 : 외상이없는환자의경우병원으로후송되기전에제염을먼저하고, 외상이있다면병원으로후송이후활력징후를안정화시키고제염한다. 내부오염물질의원인을찾아내어적절한치료를한다. 2) 궁극적인치료전략을세우는데있어정확한선량평가는매우중요하며, 크게세가지방법으로나눌수있다. (1) 임상적인평가 1 사고직후 4~8시간간격으로일반혈액검사 (CBC) 시행 : 사고직후절대림프구수 (absolute lymphocyte count) 의변화를통해선량을평가할수있고 ( 표 7-2), 치료경과도중지속적인 CBC 관찰이필요하다. 2 구토의발생시간평가 3 체온의변화 : 2.5 Gy 이상노출된환자의경우 5시간이내에 37도이상체온이상승할수있다. 4 혈청아밀라아제상승 : 두경부에 0.5 Gy 이상피폭된경우증가할수있다. 특히외상또는수혈로인해초기 CBC가도움이안되는상황에서침샘또는췌장의동반손상이있는경우, 혈청아밀라아제농도를분석하는방법이도움이될수있다. 5 피부, 구강점막의변화 : 6시간이내에피부홍반 (skin erythema) 이발생하는경우방사선피부손상 (cutaneous syndrome) 의발생을시사한다. (2) 생물학적선량평가사고직후에환자의혈액을 heparin tube에채취하여살아있는림프구로부터염색체변이정도를통해선량을평가할수있다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 13

18 (3) 물리적선량평가물리적선량평가는사고당시상황의재구성을통해얻은정보를분석하여환자의피폭선량을평가한다. 방사선의종류 ( 알파선, 베타선, 감마선, 중성자혹은혼합형태등 ), 방사능오염여부및오염정도, 방사능물질의종류, 방사선차폐상황, 사고당시방사선또는방사능물질의위치와피폭환자의위치, 피폭지속시간, 방사선량률, 노출범위등을고려하여물리적선량평가를실시한다. 사고당시의상황을정확히재현할수있다면염색체분석을통한피폭선량평가와마찬가지로비교적정확한선량평가를할수있지만, 물리적선량평가역시염색체분석법과마찬가지로결과값을도출하는데시간이걸릴수있으므로사고초기의선량평가에적용하기어렵다는단점이있다. 2005년칠레에서발생한방사선사고에서물리적선량평가를통한환자치료가그대표적인사례다. 3) 일반적치료전신방사선피폭환자를치료할경우, 환자의임상증상과생물학적, 물리학적선량평가에따라치료방침을결정한다. 초기에는기도및순환기능유지에중점을두고피폭에따른급한불안증, 구역질이나구토에대해우선처치한다. 구역및구토에는 5-HT 3 receptor antagonist (ondansetron, granisetron 등 ) 나 dopamine-d2-antagonist(metoclopramide 등 ) 이추천되고, 항구토제에잘듣지않거나구토의증상이심한경우 glucocorticoid 를병용투여할수있다. 설사에대해서는 loperamide 가우선적으로권고되고, 동반된손상에의한통증은 WHO의권고안에따르며, 위장관출혈이있으면 sucralfate의투여가권고된다. 이러한대증요법과는별도로병의초기단계에서우선필요로하는것은충분한휴식과안정이다. 치료시에주로문제가되는것은세균, 바이러스, 곰팡이, 거대세포바이러스, 헤르페스바이러스등에의한감염과방사선폐렴및열손상, 방사선화상, 방사선에의한피부손상등의동반손상이다. 혈소판수혈, 정신적지지요법, 감염치료및조혈기관의자극에의한회복을유도한다. 혈압측정, 혈액가스분석, 전해질검사, 소변검사등은가능한한빨리검사한다. 백혈구분획을포함한혈구수측정, 염색체분석을위한혈액채취 ( 헤파린처리 ) 및 HLA 적합성검사를위한혈액채취도가능한한속히시행한다. 4) 조혈계증상치료혈액학적이상이나패혈증의징후가보일때는다음과같이치료한다. 말초혈액에서적혈구수, 혈소판수또는과립구수가심하게감소된경우는성분수혈을시행한다. 단, 빈혈은치료를요하는중요소견이아니다. 수혈할때는적혈구및 HLA 적합성을검사한후, 적혈구성분 (packed, 세척, 또는동결적혈구 ) 수혈을한다. 혈소판이 2만개 / mm3이하일때는출혈이유발되므로그이상을유지하도록한다. 혈소판은 HLA 항원을가지고있으므로감작될수있다. 과립구의수가 500개 / mm3이하일때, 특히그람음성세균에의한감염이확인될때까지는과립구수혈을자제한다. 수혈전혈액제제는림프구면역성에의한부작용을줄이기위해 20 Gy 이상의단일방사선을조사한후사용한다. 모든공여혈액은거대세포바이러스 (cytomegalovirus) 에대한항체검사를실시한다. 14

19 제 7 장 _ 피폭환자치료 5) 위장관계증상치료수분공급과전해질교정에유의하고, 패혈증에대한예방이중요하다. 기회감염을예방하기위해환자를역격리 ( 무균설비 ) 환경에두고모든음식및용품들을멸균시켜사용하고, 점막 ( 구강, 여성생식기 ) 은니스타틴이나베타딘용액 (nystatin suspension or betadine washes) 으로감염을예방한다. 2 Gy 이상전신피폭환자의경우선택적장오염제거 (selective gut decontamination) 를위한항생제를고려할수있다. 일반적으로추천되는예방적항생제로는퀴놀론제제 (quinolone), 플루코나졸 (fluconazole), 아시클로버 (acyclovir) 등이있다. 6) 골수이식 ( 조혈모세포이식 ) 급성방사선증후군환자들에대한골수이식은많은관심사였으나체르노빌사고환자들을치료한의사들의의견은회의적이다. 즉, 골수이식환자중에두사람만이생존하였고, 이들두사람모두거부반응이일어났으나본인의골수가재생된경우였다. 다시말해서골수이식은극히어려운작업이므로가능한한모든항원들에대해서완전히일치하는골수를얻도록해야하며, 환자자신의골수를완전히제거하는것이중요하다. 대부분의방사선사고시피폭은불균일하게일어나므로환자의전체골수가완전히제거되었는지알기가어렵다. 즉, 골수천자를장골극과흉골에서하는경우세포를얻지못할수있지만척추뼈에서는세포를얻을수도있다. 이때는방사성핵종을이용한골수스캔이도움이될수있다. 자기골수가 10% 만이라도남아있으면골수이식이아닌적절한의학적치료로골수는재생이가능하다. 또한골수자극물질이치료적역할을할수있다. 집락자극인자 (colony stimulation factor) 는실제방사선사고환자에서의유용성에대해서는임상경험이부족해확실한결론을내지는못했으나, 동물실험과암환자의항암화학치료로인한혈구감소증에효과를보이는것으로보고되고있어 2~3 Gy 이상전신피폭시에가능한빨리투여하는것을권고하고있다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 15

20 제 3 절 다량방사선피폭환자의조혈기계및감염에대한치료지침 1 서론 골수는 3가지종류의재생시스템을갖추고있는데, 적혈구, 백혈구및혈소판이이에속한다. 인간이짧은시간에다량의방사선에노출되면골수파괴로인한혈구세포의감소로사망에이를수있다. 골수는인간의신체구성성분중방사선에취약한대표적인구조물로, 다량의방사선피폭을받았을때골수는쉽게기능부전에빠질수있다. 골수가기능부전에빠지게되면적혈구감소로인한빈혈, 백혈구감소로인한감염, 혈소판감소로인한출혈등이사망의주요원인이된다. 하지만현재까지어느정도의피폭으로어느정도의골수기능손상이발생하는지, 혈구세포손상의정확한기전은무엇인지, 일단손상된조혈기능은어느조건에서회복이가능하며어떤치료가가장도움이되는지, 나아가회복불능의손상이발생하기전에예방할수있는방법은없는지등등의여러의문에대한해답을찾기위해서는앞으로도더많은시간과노력이필요할것이다. 의료에종사하는대부분의전문가들은방사선피폭치료에익숙하지못하다. 그러한기회를자주접할수가없기때문이다. 하지만핵또는방사선무기를이용한테러공격, 방사선누출사고등의위험이상존하고있는현실에서의료인은이러한상황이닥쳤을때그상태를이해하고사고발생시에적절한대처를할수있는최소한의지식은가지고있어야할것이다. 방사선에노출된경우그양이대략 2~6 Gy 정도이면적절한치료로생존이가능한것으로알려져있다. 또한 4 Gy 이상의노출이있었던환자가적절한치료를받지못하면사망할수있다. 적절한치료가없을때피폭환자의반치사선량 (LD 50/60, 60일이내에 50% 의피폭자가사망하는용량 ) 은 3.5 Gy 가량으로알려져있다. 현실적으로적절한치료를받을때, 이반치사선량을약 5.5 Gy 정도까지이동시킬수있다면그것은치료의큰성과라고할수있을것이다. 방사선피폭에의한손상은정황에따라크게 1 급성방사선증후군 2 외부오염또는내부오염 3 피부손상등으로나눌수있다. 여기서는급성으로다량의방사선피폭을받은환자의여러장기손상중골수기능부전에대한치료지침을살펴보기로한다. 지침의내용은그동안국내외를막론하고여러연구자들에의해연구된내용과동물실험, 피폭환자들을대상으로한관찰의결과로수립된각국의다양한치료지침, 저자들이실험을통해확인한내용등을토대로소개하고자한다. 2 다량방사선피폭환자의조혈기계및감염에대한치료지침의개발 1) 다량방사선피폭이골수세포동력학에미치는영향골수에서생성되는적혈구와백혈구, 혈소판은공통의줄기세포에서기원하지만, time cycle, 세포의분포양상, 피폭시의반응은현저히다르게나타난다. 따라서이들은따로구별하여논의하여야하며, 크게적혈구조혈계, 백혈구조혈계및혈소판조혈계로나눌수있다. 16

제 7 장 _ 피폭환자치료 (1) 방사선피폭과적혈구조혈계 (erythropoietic system) 의반응적혈구조혈계는성숙적혈구의생성에관여한다. 이계통은피폭후에극명한적혈구의재생을주도하는데, 치사선량이하의피폭시에는백혈구나혈소판의재생보다조금일찍회복되며정상수준이되기전에때때로기준선을초과하였다가다시정상범위로떨어지는 overshoot 현상을보이기도한다.

21 제 7 장 _ 피폭환자치료 (1) 방사선피폭과적혈구조혈계 (erythropoietic system) 의반응적혈구조혈계는성숙적혈구의생성에관여한다. 이계통은피폭후에극명한적혈구의재생을주도하는데, 치사선량이하의피폭시에는백혈구나혈소판의재생보다조금일찍회복되며정상수준이되기전에때때로기준선을초과하였다가다시정상범위로떨어지는 overshoot 현상을보이기도한다. 골수기능이최대로저하되었다가회복되는시기, 또는골수기능의일시적인회복양상을따라말초혈액에서 reticulocytosis 현상이관찰되기도한다. 피폭시에나타나는적혈구조혈계의파괴에의한결과로빈혈이관찰되지만, 빈혈로의해사망하는경우는그리흔하지않다. (2) 방사선피폭과백혈구조혈계 (myelopoietic system) 의반응백혈구조혈계의기능은호중구, 림프구, 호산구, 호염기구등의성숙백혈구를혈액내로공급하는역할을한다. 이들백혈구중에서호중구가가장중요한데, 이는감염에대한인체내성의주요인자이기때문이다. 호중구가골수의미성숙세포로부터분화하여성숙한모양으로말초혈액에공급되기까지는약 3~7일이소요된다. 성숙과립구는 3종류의 pool에서생성되는데, 정맥, 비장, 골수 pool이그것이다. 이 pool들은골수가방사선에노출되면곧고갈된다. 또한과립구세포재생시스템의대사회전속도가빨라 ( 세포생존기간이약 8일 ), 전신의골수가피폭될경우 2~4일안에말초혈액에서그징후가나타난다. 피폭후에백혈구계의재생은적혈구계보다약간늦게일어나며, 골수내분화세포의급속한증가가관찰된다. 즉각적인재생이일어날때는말초정맥에서백혈구의 band form이관찰되기도한다. 백혈구중에서림프구의감소는다른백혈구에비해빨라서수일이내에나타난다. 림프구의감소속도는피폭량과밀접한관계가있기에림프구의감소속도로피폭량을어느정도예측할수있는데 ( 그림 7-3), 예를들어피폭후첫 24시간이내에림프구의절대값 (absolute lymphocyte count, ALC) 이 50% 감소하고, 48시간이내에더욱심하게감소할경우거의치사량의피폭이있었음을짐작할수있다. 5 Gy 미만의방사선노출이있었을경우과립구수치는감소하기전에일시적으로오히려증가하는양상을보인다. 이를 abortive rise( 그림 7-4) 라고칭하는데, 이현상은피폭희생자가생존이가능함을짐작케하는중요한표지자로활용되기도한다. 그림 7-3 방사선노출양에따른림프구수치의초기변화 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 17

22 abortive rise 1986년 4월 26일체르노빌에서발생한방사선사고이후 21명환자의혈구수를 10년간추적함. 과립구는사고후첫 10~18일에 abortive rise 를보이며 25~36일에최저치에도달하고, 약 72일경약간의 overshoot 현상을보이다가이후안정된상태로유지되는데, 이와같은패턴은전형적인 H3 손상의반응패턴에해당됨 그림 7-4 체르노빌노동자 21 명의 10 년추적결과 ( 과립구 ) (3) 방사선피폭과혈소판조혈계 (thrombopoietic system) 의반응혈소판은골수의거핵세포 (megakaryocyte) 에의해서생산된다. 혈소판과성숙거핵세포는모두방사선내성을가진다. 하지만줄기세포와미성숙단계에서는방사선에매우민감하다. 거핵세포에서혈소판이생성되는데는 4~10일이소요되며혈소판의수명은 8~9일이다. 반치사선량정도의피폭시혈소판감소는 3~4주간지속되는데, 줄기세포와미성숙거핵세포단계가파괴되어제기능을가진혈소판으로성숙할수없기때문이다. 치사선량이하의방사선노출후혈소판계의재생은적혈구계와백혈구계의재생보다느리게일어난다. 핵사고피폭자에서관찰된바에의하면다른조혈계와마찬가지로혈소판조혈계에서도피폭후재생기간에 overshooting 현상 ( 그림 7-5) 이보고되었다. 혈소판감소에의한출혈과동반된지혈기능장애는골수및소화기증후군에서중요한임상적후유증을남긴다. overshoot 혈소판은사고후 20~36 일에최저치에도달하고 50~75 일에 overshoot regeneration phase 를보인후안정상태에도달함 그림 7-5 체르노빌노동자 21 명의 10 년추적결과 ( 혈소판 ) 18

23 제 7 장 _ 피폭환자치료 2) 조혈기계변화를통한방사선노출정도의측정방사선에노출된정도를정확히아는것은향후어느정도의치료를시행해야하는지에대한단서를제공하는것이기에매우중요하다. 물론물리적선량평가나생물학적선량평가를사용하면방사선노출의정도를비교적정확히알수있겠지만, 현장에서항상이용가능한것이아니다. 따라서우리는피폭후환자에게나타나는증상이피폭후얼마만에발현하는지, 증상의정도는얼마나되는지에대한관찰을통해노출의정도를간접적으로추정해볼수있다. 이보다좀더객관적인방법으로혈액검사가있다. 물론혈액을이용한선량평가도가능하지만, 피폭후나타나는혈액성분의변화로도노출정도를추정할수있다. 방사선계수기 (dosimeter) 장비가유용하지않거나응급상황에서는치료의신속한결정이필요한데, 이때는환자에게나타나는증상이나혈액검사의결과만으로치료를결정해야한다. 이런상황에서이용이가능한증상과혈액검사수치를표 7-7에예시하였다. 표 7-7. Grades of hematopoietic response to radiation in humans Symptom/Sign Degree1 Degree2 Degree3 Degree4 Lymphocyte count /L 1.0~ /L 0.5~ /L < /L Granulocyte count /L 1.0~ /L 0.5~ /L < /L or initial granulocytosis Platelet count /L 50~ /L 20~ /L < /L Blood loss petechia, easy bruising normal Hb mild blood loss with < 10% decrease in Hb gross blood loss with 10~20% decrease in Hb spontaneous bleeding or blood loss with > 20% decrease in Hb 말초혈액수치는골수기능저하를측정하는가장유용한검사이다. 골수를직접검사하는것은방사선피폭이라는긴급한상황에서가능하지도않으며말초혈액검사소견보다더유용한정보를제공하지도않는다. 3) 다량방사선피폭시조혈기계의치료 (1) 다량방사선피폭시조혈기계치료의목적다량의방사선에노출되면골수를포함한조혈기계가타격을받아적혈구와백혈구, 혈소판의생산이감소한다. 이러한혈구세포의감소중가장치명적인것은백혈구감소이다. 백혈구가감소되면세포면역력이저하되고, 그결과감염에취약하게된다. 감염이사망의직접적인원인이될수있다. 실제로몇몇관찰조사에서백혈구감소의정도가심할수록감염의확률이높다는사실이증명되었다. 적혈구와혈소판감소는치명적인상황을유발하는경우가상대적으로드물다. 따라서다량의방사선피폭시조혈기계의치료는 1 백혈구감소의정도와기간을최대한억제하여, 2 감염을예방또는조기치료하는데있다고할수있다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 19

24 (2) 다량방사선피폭시조혈기계치료의방법다량의방사선피폭시조혈기계의치료는크게 1 지지요법, 2 사이토카인 (cytokine) 투여, 3 조혈모세포이식등으로나누어볼수있다. 피폭후림프구의수치는수시간이내에발생하지만, 일반적으로다른혈구관련증상은 1~4주의잠복기간이지난후에나타난다. 정맥에서측정되는혈구세포의감소순서는일반적으로림프구 호중구및다른백혈구 혈소판 적혈구의순으로발생한다. 조혈기계치료는피폭후가능하면빨리시행하여예상되는호중구감소가발생하기전에시행하는것을원칙으로하는데, 골수기능회복을위한처치는피폭후 24~48시간이내에시행하는것이이상적으로알려져있다. 1 지지요법 (supportive care) 가수혈조혈기계치료에서지지요법이라하면일반적으로성분수혈을의미한다. 물론지지요법은조혈기계치료만으로해결되는것이아니고환자에게나타나는증상과증후에따라충분한수액공급, 항구토제투여, 지사제의사용, 충분한영양공급, 통증치료등과병행되어야한다. 골수기능의심한장애를동반한경우농축적혈구또는혈소판의수혈이필요하다. 일반적으로수혈이필요할정도의적혈구또는혈소판의감소는피폭후 2~4주이내에는잘발생하지않는다. 방사선피폭을받은환자는면역력이저하되기때문에수혈시단핵구의주입에의해발생하는수혈관련이식편대숙주반응 (transfusion-associated graft-versus-host disease) 을방지하기위하여수혈전에혈구성분은백혈구가제거되어야하고, 수혈성분에대한 20 Gy 이상의방사선처치가시행되어야한다. 혈구성분내백혈구제거 (leukoreduction) 는이외에도열성비용혈성반응 (febrile nonhemolytic reaction) 과혈액수혈에의한면역력저하를감소시키고혈소판동종면역반응 (alloimmunization), 거대세포바이러스 (cytomegalovirus) 감염을예방할수있어서현재방사선전처치와함께강력히권고되고있다. 대개헤모글로빈 (hemoglobin) 수치는 8 g/dl 이상을유지하도록권하고있다. 혈소판감소시에도현재까지는혈소판의수혈이 1차치료로권해지고있으며, 혈소판의적정유지값은환자의상태에따라달라진다. 즉, 방사선에노출되었으나다른중요장기의손상이없는경우는 20,000/μL 이상을유지하고, 수술등의처치가필요한경우는혈소판수치를 50,000/μL 이상유지할것을권한다. 나감염 a 감염의병인론다량의방사선에노출되면체외또는체내균에의한감염의위험률이증가하게되는데, 특히호중구가 100/L 이하로감소할때가장위험률이커진다. 이외에도피폭환자에서감염의위험을증가시키는요인으로는과립구와대식세포 (macrophage) 의살균기능감소, 체내정상상재균의분포변화로인한감염을유발할수있는잠재균주의증가, 피부및점막등방어체계의감소, 전신적인건강상태의악화등을들수있다. 감염에관련된원인균주는발생원인에따라크게 4가지로분류할수있다 ( 표 7-8). 20

25 제 7 장 _ 피폭환자치료 표 7-8. 방사선피폭환자에게서의감염발생인자에따른세균의분류 원인인자 체내도관 (catheter) 원인균주 Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis 세포면역기전의감소 항체면역기전의감소 과립구감소증 Bacteria Viruses Fungi Protozoa Helminth Aerobic G(+) cocci Aerobic G(-) bacilli Yeasts Fungi Listeria monocytogenes Legionella pneumophila Mycobacteria Norcardia asteroides Herpes simplex Varicella-zoster CMV EBV Histoplasma capsulatum Coccidioides immitis Cryptococcus neoformans Candida species Pneumocyctis carinii Toxoplasma gondii Strongyloides stercoralis Streptococcus pneumoniae Hemophilus influenzae Neisseria meningitidis Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Streptococcus species Esherichia coli Pseudomonas aeruginosa Klebsiella pneumoniae Candida albicans Candida tropicalis Aspergillus flavus Aspergillus fumigatus 방사선피폭환자에게서의감염을이해하기위해시행되어온일련의동물실험을통해선량이증가할 수록세균의발견빈도가증가하며, 패혈증을야기하는균주가달라지고, 동반된외상이있는경우감염의 위험이더커진다고알려져있다 ( 그림 7-6). NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 21

26 그림 7-6 Microorganism recovered from irradiated mice in relation to radiation dose. (Left): Number of bacteria recovered in infected wounds in control (nonirradiated) and irradiated mice 5days after irradiation(right). 그림 7-7 Changes in aerobic and facultative flora in ileum of mice after lethal irradiation(10 Gy)(left): Survival times of mice after irradiation with 10 Gy according to therapy group(right). 그림 7-8 Number(CFU/g) of strict anaerobic bacteria in the ileum of irradiated mice(left): Number(CFU/g) of lactose fermenting facultative anaerobic bacteria in the ileum of irradiated mice(right). 22

27 제 7 장 _ 피폭환자치료 피폭된환자에게서의주된감염경로는위장관 (gastrointestinal tract) 이다. Brook 등은몇가지실험을통해방사선피폭환자에게서그람음성균주에의한감염을예방하는데있어장내정상혐기성세균 (Bacteroides fragilis) 의중요성을보여주었다. 그첫번째실험으로쥐에게 LD 50 에해당되는 10 Gy의 60 Co를조사한후에대변에서균의농도를측정하였다. 노출후이틀째부터그람음성균과혐기성세균의감소가일어나 9일째에최저치에이른다 ( 그림 7-7, 좌측 ). 그러나이후그람음성균은 3~5일이내에정상으로회복되는반면, 혐기성세균의농도는여전히감소되어있었다. 쥐의사망을유발한그람음성균은 Enterobacteriaceae, Esherichia coli, Proteus mirabilis였다. 두번째실험은쥐에게 10 Gy의 60 Co를조사한후 metronidazole 또는 gentamicin을단독으로투여하는군과 metronidazole과 gentamicin을함께투여하는군, 대조군 ( 항생제를투여하지않은군 ) 을비교하였다. 그결과 gentamicin 을단독으로투여한군과대조군사이에사망률의차이는없었으나 metronidazole을투여한쥐의사망률이대조군에비해유의하게높았고 (p<0.001), gentamicin을함께투여하더라도대조군보다높은 (p=0.002) 사망률을보였다 ( 그림 7-7, 우측 ). 각실험군간에장조직에서관찰되는세균을비교한결과, metronidazole 을투여한군에서피폭후 5일째혐기성세균의감소가최저치 (log8.8) 에이르고 ( 그림 7-8, 좌측 ), 반면호기성또는조건무산소성균 (facultative anaerobic bacteria) 이빠르게증가되면서사망에이르는것이관찰되었다 ( 그림 7-8, 우측 ). 이와같은결과는방사선피폭후발생하는감염에의한사망에장내정상혐기성균의감소로인한호기성또는조건무산소성균의증가가중요한원인이됨을보여준다. 한편, 복강내손상을동반하는경우에는호기성 (E.coli), 혐기성세균이모두원인균주가될수있으며, 이런경우에는양쪽모두에작용하는항생제치료가요구된다. 하지만이러한경우에조차항생제에의한정상장내혐기성세균의감소가문제가되며, Enteronacteriaceae 에의한패혈증이흔하다. b 감염의예방및치료 ⅰ) 중등도이상의방사선에노출된환자의경우외부병원체의침투를차단하기위해가압멸균기에서살균된음식을섭취하도록하고, 정화된물을사용하며자주손을씻고, 양압이유지되는방에입원시킨다. ⅱ) 2 Gy 이상에노출된환자의경우장내음성세균의증가에의한감염의예방을위해선택적장오염제거 (selective gut decontamination) 를위한항생제를사용할것을권고한다. 선택적장오염제거 라는개념은정상장내에서혐기성세균이병원균으로작용할수있는호기성그람음성균에대해 resistant organism 으로작용하는데, 방사선피폭후에는이런혐기성세균의감소율이그람음성균에비해두드러지고일정시간이흐른후에도계속해서회복되지않는것으로인해그람음성균에의한패혈증이야기된다. 이와같은그람음성균의증식을억제하고자하는것으로이용될수있는항생제로는퀴놀론제제가있다. 퀴놀론제제는혐기성균에는작용하지않고호기성그람음성균의증식을억제하여이들균이장에서혈관으로이동하는것 (bacterial translocation) 을막을수있을뿐아니라, 호중구감소증상태에서그람음성균에의한균혈증에도효과가있다. 선택적장오염제거를시작해야되는시점은문헌마다 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 23

28 불분명한데, 일반적으로는호중구가 500/L 이하로감소한상태에서아직열이나지는않는상황으로생각된다. 일부문헌에서는 2 Gy 이상에노출된경우즉각적으로시작할것을추천하기도한다. 퀴놀론제제중가장흔히이용될수있는약제는 ciprofloxacin(500 mg bid/day) 이다. 단점으로는 ciprofloxacin 의경우장내에서흡수되어전신적으로작용하기때문에열이난후에는내성균이출현할수있다는점이며, 어린아이에게서는뼈의발달을저해하기때문에사용하면안된다. 또한퀴놀론중 pefloxacin의경우방사선피폭후패혈증에서과립구-대식세포모세포를억제하여사망률을증가시킨다는보고가있어사용이추천되지않는다. 이외에장내에서흡수되지않는항생제로선택적장오염제거에이용될수있는항생제에는 polymyxin, neomycin, bacitracin이있다. ⅲ) 피폭환자는장점막의방어막이깨어져있으므로위산도를유지하면서도장점막을보호할수있는약제투여가필요하다 ( 즉, 제산제나 H2차단제는사용이추천되지않는다 ). 이와같은약제로는 sucralfate 또는 prostaglandin 유도체를사용할수있다. 또한장점막의재생을촉진시키기위해가능한한경구영양을유지해야한다. 수액투여를위해필요한혈관으로는잦은교체를피하기위해중심정맥관이추천되기는하지만, 도관관련감염을줄이기위한세심한관찰과관리가요구된다. ⅳ) 항생제의사용ᄀ예방적항생제 : 다량방사선피폭환자에게는호중구가 500/L 이하로감소하는시점부터열이없더라도예방적항생제를시작하는것이추천된다. 예방적항생제의선택에선각병원의흔한 병원내감염균주 가어떤균인지고려되어야할것이다. 그람음성균 ( 방사선피폭후패혈증원인균의 3/4을차지함 ) 과양성균 ( 방사선피폭후패혈증원인균의 1/4을차지함 ) 을모두예방할수있는약제가선택되어야하는데, 흔히 ciprofloxacin+amoxicillin 또는 levofloxacin 단독사용이추천된다. ciprofloxacin 의경우 Pseudomonas 를포함한그람음성균에는효과적이지만, S. aureus, Streptococcus 등의그람양성균및일부비정형균주에는약하기때문에 amoxicillin 을함께사용하는것이추천된다. 어린이의경우에는퀴놀론의사용이제한되므로 ceftriaxone or cefepime+/-amoxicillin 을사용할수있겠다. 또한, 헤르페스바이러스 (herpes virus) 혈청반응양성이거나감염의과거력이있는경우 acyclovir(200 mg tid/d) 를사용하고 ( 점막손상이동반된경우일반적으로추천됨 ), 항진균제로 fluconazole(400mg /d) 을함께사용한다. ᄂᄀ에서기술한예방적항생제를사용하던도중, 호중구가 500/L 이하인상태에서열이나는경우에는퀴놀론제제를중단하고열성호중구감소증에기준한항생제를투여해야한다. 이미예방적으로퀴놀론제제를사용하고있었기때문에 vancomycin+cefepime(or ceftazidime or cabapenem)+/-aminoglycoside 로전환할것이추천된다. aminoglycoside의경우항암치료후발생한열성호중구감소증에흔히이용되기는하지만, 방사선피폭환자에서는동반된체액상태의불안정등을고려하여되도록이면사용하지않을것을추천한다. 항생제의교체에도불구하고열이 1주일정도지속되는경우에는 fluconazole 대신 amphotericin을추가한다. 항생제는호중구가 1,000/L 이상으로회복되고 3~5일정도열이나지않을때까지 24

29 제 7 장 _ 피폭환자치료 지속한다. ᄃ거대세포바이러스 (Cytomegalovirus) 감염의예방 : 방사선피폭후 30일째항원검사또는 PCR을시행하여과거노출의증거가있는경우, 100일째까지 1~2주간격으로검사를시행하며감염이의심되면 ganciclovir를사용한다. ᄅ폐포자충 (Pnemocystis carinii) 감염의예방 : CD4 세포가 200개 /ul 이하로저하될때위험률이증가하므로, 이때부터는 pentamidine 흡입이필요하다. 2 사이토카인 (cytokines, colony-stimulating factors) 투여가사이토카인은 endogenous glycoprotein으로서골수에서 colony forming unit의생산을촉진하고, 조혈모세포의증식과분화를촉진하여성숙기간을단축시킨다. 또한사이토카인은성숙세포에대해생존력을증가시키고, 세포증식을자극하며다른사이토카인의분비를자극한다. 사이토카인중임상적으로많이사용되는종류는 human granulocyte colony-stimulating factor(g-csf) 와 human granulocyte-macrophage colony-stimulating factor(gm-csf) 가있다. G-CSF와 GM-CSF는조혈기계의강력한촉진제로서백혈구감소의정도와기간을단축하고호중구의기능을증대시켜감염을예방하는효과가있다. 이러한 CSF의효과는 CSF로치료받은암환자에서관찰된호중구의증가, 방사선에노출된소수환자에서관찰된호중구감소기간의단축, 피폭된동물실험들의결과로부터도출된것이다. 피폭량이면역력의저하를일으킬만큼많을경우, 짧은기간동안 G-CSF 또는 GM-CSF를투여하는것이추천된다. 언제투여할것인가 하는점에있어서는아직까지이견이있지만, 일반적으로 2~3 Gy 이상의피폭시에는가능한한빨리투여하는것이권고되고있다. 또는림프구의절대값 (absolute lymphocyte count, ALC) 이 /L 이하일경우첫 2일이내에사이토카인을투여하라는권고도있다. 사이토카인을투여하면초기에일시적으로과립구증가가올수있지만, 이기간에도투여를지속하여최저치 (nadir) 후에호중구의절대값 (absolute neutrophil count, ANC) 이 /L 이상에도달하였을때투여를마친다. 투여중단후 ANC가다시 /L 이하로떨어지면사이토카인투여를재개한다. 근래소개되고있는 pegylated G-CSF는효과적이며, 매일투여해야하는불편함을해소할수있다. 사이토카인치료의이론적근거는다량방사선피폭후에도 l 불균질방사선피폭, 2 피폭당시세포분열기중 G0 시기에있었던모세포가있으며이런기전으로인해남아있는 잔존조혈모세포 (residual hematopoietic stem and progenitor cells) 를피폭초기에파괴되지않도록보호함과동시에분화를촉진시키는데있다. 이런이론적근거에바탕을두고 Herodin 등은 Emergency antiapoptotic cytokine therapy 라는개념을주장하였다. 이주장의바탕이된실험은 Drouet 등이발표하였는데, 5 Gy의방사선을조사한원숭이에서 4마리는조사후 2시간이내에 4가지의촉진인자 (SCF, Flt3-ligand, TPO, IL-3) 를정주하고 4마리는투여하지않은결과골수변화에있어현격한차이를보였다 ( 표 7-9). NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 25

30 표 7-9. Blood hematologic parameters of cynomolgus monkeys unilaterally irradiated at 5 Gy with 60 Co gamma radiation Parameters Duration of leukopenia, WBC countless than /L,d Duration of neutropenia, ANC countless than /L,d Duration of lymphopenia, LY countless than /L,d Duration of thrombocycytoperia, PLT countless than /L,d Duration of thrombocycytoperia, PLT countless than /L,d Duration of anemia, homoglobin level less than 10g/dL,d 4F-treated group, mean±sd Control group, mean±sd(range) 1.5±2.6(0~6) * 7.5±2.9(5~12) 1.75±3(0~7) * 9±2.5(5~12) 16±8(18~36) * 47±16(27~66) ±10.5(5~31) ±20(9~58) 6.2±6(0~13) * 45.2±13.6(33~66) Time to baseline neutrophil recovery,d 26 * 68±30(34~105) Time to baseline platelet recovery,d NA 85±20(63~110) Blood transfusion dependence, in blood units ±0.8(1~3) Populations for the two groups;n=4 for the 4F-treated group;n=4 for the control group. Statistical significance (P<.05) was reached for all parameters between treated and control groups. 4F indicates recombinant human SCF+MGDF+FL+IL-3(50μg/kg each) given intravenously 2hours after TBI; and NA, not applicable. *Three treated animals did not display any leukopenia 년에 Waselenko 등은방사선에의한테러에노출되었을때사이토카인사용의우선순위를위 한환자의분류를제안하였는데, 이에따르면 1 3 Gy 의피폭을받았고다른상처는없는건강한사 람, 2 다발성의상처와화상을입었으나피폭량은 2 Gy 정도로측정되는사람에게우선적으로사 이토카인을투여할것을권하고있다 ( 표 7-10). 이런제안은방사선테러와같은대규모사고가생 겼을때는일시적으로유용한사이토카인의양이제한되어있을것이며, 그러한상황에서는사이토 카인에의해도움을더많이받을수있는사람에게약제를제공하여야한다는생각에기초한것으로 풀이된다. 또한그는각사이토카인의용량도제안하였는데, 그것을표 7-11 에요약하였다. 표 Treatment consensus guidance based on a threshold whole-body or significant partial body radiation exposure Proposed range Proposed range for for cytokines(gy) antibiotics and other supportive care(gy) Small volume of casualties = 100casualties Healthy individual, no other injuries 3~10 2~10 Multiple injuries or burns 2~6 2~6 Mass casualty scenario > 100casualties Healthy individual, no other injuries 3~7 2~7 * Multiple injuries or burns 2~6 * 2~6 * non-adolescent children and the elderly 의경우 2 Gy 부터고려. 호중구가 <500 이거나이전에사이토카인을투여받지않은경우투여시작. * If resources are available. 26

31 제 7 장 _ 피폭환자치료 표 Recommended doses of growth factors for adults Cytokine G-CSF or Filgrastim GM-CSF or Sargramostim Pegylated G-CSF or Pegfilgrastim Dose 5μg/ kg /day as SC injection 250μg/ m2 /day as SC injection 6mgSC 1dose 나 Epoetin, darbepoetin Epoetin과 darbepoetin 은 erythropoietin 과마찬가지로적혈구생산을촉진하는제제들로, 암환자의항암화학요법후또는신부전환자들에게생긴적혈구감소에주로사용된다. Epoetin은일주일에 3번투여하거나고용량을일주일마다투여한다. Darbepoetin 은매 2주마다한번투여한다. 피폭환자에게서이들제제의효과는아직알려져있지않고일반적으로적혈구감소가생명을위협하는경우는드물기때문에권고되는치료법은아니지만, 방사선노출후적혈구감소환자에대한치료중의하나로고려의대상이될수있는약제이다. 반응은 3~6주후에나타나며철분제제를함께투여해야하는경우가많다. 다 Megakaryocyte growth and development factor/thrombopoietin(mgdf/tpo), synthetic IL-3 receptor agonist(synthokine) 피폭후 thrombopoietic agent의사용은현재추천되지않고있다. 하지만방사선노출후호중구는회복되었으나혈소판의수혈을계속필요로하는환자에게고려해볼수있을것이다. 3 조혈모세포이식가골수이식의적응증방사선에노출된환자가발생하였을때일반적으로다음과같은경우는동종골수이식을고려한다. 즉, a 완전히합치되는기증자가있는경우, b 절대림프구수치 (ALC) 가 /L 이하인경우, c 피폭량을알수없거나 7~10 Gy 정도의방사선에노출된경우, d 생명을위협하거나골수이식에부적응증이되는심한화상등다른상처가없는경우, e 인체내부에서지속적인방사선유출이없는경우등이다. 방사선피폭으로인해골수기능장애가발생한소수의환자를대상으로한동종골수이식의결과 partial chimerism을동반한일시적인 engraftment가관찰되었으며, 조혈기계의재생이이루어졌다는보고들이있다. 하지만이러한일시적 engraftment 에도불구하고예후는그리좋지않았다. 1997년 Densow 등의보고에의하면, 방사선피폭에의해골수기능부전에빠진환자 29명을대상으로시행한동종골수이식결과, 화상을동반하였던환자는모두사망하였고 3명만이 1년이상생존하였다. 그런데이 3명도골수이식에의해생존기간이연장되었는지는불확실하다고하였다. 또한 1999년일본 Tokaimura의방사선노출사고자 3명중 2명이동종골수이식을위해전원되었는데, 2명모두 donor-cell engraftment 와뒤이은조혈기계의재생이이루어졌으나다른기관의기능부전또는감염에의해환자는사망하고말았다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 27

32 이러한경험을토대로볼때, 골수이식은 7~10 Gy 정도의피폭을받은환자중심각한화상이나주요기관파괴가없으며적절한기증자가있는사람에게행해져야할것이다. 피폭후 6일째에과립구수치가 /L 이상이고혈소판수치가 /L 이상일경우는일반적으로골수이식이필요없다고생각된다. 예외적인경우지만환자에게일란성쌍둥이가있거나이전에채취해놓은자가골수가보관되어있는경우라면 4 Gy 이상의피폭시부터골수이식을고려해볼수있다. 골수이식은그시행시기가중요한데, 예를들면면역력저하가심하게진행된경우에는이식거부반응의확률이낮을것이다. 대개동종골수이식은피폭후빠른시간에가능하면첫주이내에시행하여야성공률이높다고여겨진다. 하지만피폭선량을전혀알수없고혈액검사등의결과가없는상태에서골수이식을시행하는것은적절하지않다. 나골수이식의한계골수이식을하기위해서는조직적합성을가진기증자가있어야하며, 이식거부반응을방지하기위해면역력을더욱저하시켜야한다. 또한 graft-versus host disease(gvhd) 의가능성등의부작용도고려되어야한다. 다말초조혈모세포이식 (peripheral blood stem cell transplantation, PBSCT) 항암화학요법을시행받는환자에게수행된자가말초혈액조혈모세포이식 (auto-pbsct) 의결과를보면부작용이덜하고빠르게지속되는 engraftment 가가능하였으며, 과립구나혈소판의재생도더빨리이룰수있었다. 이러한경험을토대로동종 PBSCT도연구되고있는데, stem cell을얻기위해기증자에게주입하는사이토카인이독성이있다는것, 비교적많은양의 T세포가주입됨으로써 GVHD의확률이높아지는등의이유로그사용에주의를요하며, 좀더많은연구가필요하다. 4) 다량방사선피폭시조혈기계의치료결정의기준예시앞에서도언급하였듯이, 실제로대량방사선노출이발생하면다수의환자가동시에발생하고방사선노출의양을측정할장비가모든환자에게유용하지못할것이며, 치료약제마저모든환자에게투여할수없을정도로부족할수도있다. 이러한경우피폭선량을비교적간단하면서도정확하게예측할수있는방법은말초혈액분석을통한림프구의수치이다. 그러므로피폭이일어나면각환자에게서림프구의수치를측정하여그결과에따라치료의방법을결정할수있을것이다. 그예를들면다음과같다. (1) 피폭후첫 1주동안림프구수치가 0.2~ /L일경우 : 격리, 항생제, 수혈등의지지요법. 이때사이토카인의사용이고려될수도있다. (2) 피폭후첫 1주동안림프구수치가 /L 미만일경우 : 격리, 항생제, 수혈등의지지요법. 이경우에는사이토카인을반드시투여하여야한다. (3) 피폭후첫 1주동안림프구수치가 /L 미만일경우 : 동종골수이식을고려하여조직적합성기증자를구한다. 28

33 제 7 장 _ 피폭환자치료 3 결론 역사적사건과현재에도가끔씩일어나는방사선노출사고는그예가많지않고, 사고의특성상인체를통한과학적인연구에많은장애가있다. 따라서이러한사고에대한치료지침은근거중심의학이라는대전제에서보면상당히미흡할수밖에없다. 하지만이러한사고가실제로발생한다면그인적, 물적손실은가히추정하기조차힘들것이다. 그러므로세계어느곳이든방사선노출이발생하면국제적인협력하에집중적이고광범위한연구가이루어져야할것이며, 동물실험등을통해지식과경험을쌓을뿐만아니라그것을공유하여방사선사고에의한인류생존의위협에슬기롭게대처하여야할것이다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 29

34 제 4 절 호흡기계치료지침 1 서론 폐는체내에산소를공급하기위한필수적인장기로, 호흡부전을초래하는다양한질환이나손상은저산소증을유발시켜결국이차적인다른장기의부전을초래함으로써생명을유지하기어렵게한다. 폐는위나장, 골수등의다른장기에비해방사선에대한조직민감도가높지않아비교적방사선피폭에잘견딜수있기때문에호흡부전을초래할정도로직접적인폐손상을일으키려면 10 Gy 이상의피폭이필요한것으로알려져있다. 따라서피폭후바로폐부전이발생한다면다른많은장기의부전이동시에일어남으로써생존의가능성이희박할수밖에없는상황이라고할수있다. 피폭후 2주정도의급성기사망원인으로는 l 장의흡수장애로인한체액부족성쇼크, 2 급성기혈구세포감소및골수파괴에의한회복장애에따르는감염및패혈증, 3 급성폐부전, 4 췌장파괴에의한효소독성으로인한사망 (5% 이하 ), 5 급성뇌부종으로인한사망 (1-2%) 등이알려져있다. 폐가방사선에잘견디는조직임에도급성폐부전이중요한사망원인의하나에속하는것은방사선에의한폐의직접적인손상이외에도폐손상을가져오는다른기전이또있음을시사한다. 이러한기전에대한이해와그에따른적절한조치가환자의생존율을향상시키는데꼭필요하다고하겠다. 2주에서 6주사이의중기혹은아급성기에는위장관손상으로인한체액손실, 골수회복이잘되지않음으로써생기는백혈구감소증과이에따른감염, 패혈증등이사망원인이된다. 체액손실에따른일시적인쇼크나패혈증등은폐부전을가져오는중요한원인이되며, 결국다장기부전으로이어지게된다. 골수이식을하게되는경우, 골수이식에따른폐손상을효과적으로파악하고치료하는것이이식성공의중요한요인중하나이다. 만성기에는폐섬유화가환자의회복과재활을어렵게하는원인이되고있어급성기때부터폐섬유화를최소화할수있는치료방안이모색되어야한다. 이와같이다량의방사선피폭환자에게서폐는전시기에걸쳐환자의생존과재활에직접적으로관련되어있으므로, 다량의방사선피폭후폐부전이초래되는기전및극복방안에대한연구가절실하게요구된다고하겠다. 2 방사선에의한폐손상과그치료 방사선에의한폐손상은크게 4가지로구분할수있다. 즉, 방사선에의한직접적인폐손상, 조혈모세포이식과관련된폐손상, 감염성폐렴, 저혈압성쇼크나패혈증등에의한이차적인폐손상등이다. 1) 방사선에의한직접적인폐손상 (1) 폐손상의기전방사선피폭에의해폐의펩타이드, 지질, DNA 등의거대분자들이직접적혹은간접적으로손상받는다. 손상된폐세포의복원과정에서모든 DNA 손상들이복원되는것은아니어서, 손상이복구되지않은세포 30

35 제 7 장 _ 피폭환자치료 들은다음분열시에괴사할가능성이높아진다. 방사선으로인한폐손상에대한실험적혹은임상적자료는많지않으며, 대부분흉부종양치료를위해방사선을사용했던데이터를참고로하고있다. 이러한정보도다량의방사선을사용했던것이아니고방사선조사의범위도다양하며, 수술이나항암화학요법의병용이방사선에영향을줄수있기때문에이를해석하고응용하는데는많은어려움이있을수밖에없다. 방사선조사후생기는폐손상에는방사선폐렴과폐섬유화가있다. 방사선에노출된폐의손상은폐포대식세포의축적과반응성산소족 (reactive oxygen species, ROS), TNF-α, IL-1α, PDGF, β-fgf 등과같이염증을매개하는 cytokine들의증가로부터시작된다. 이차적으로다른염증세포들이모여들어염증반응을더욱증폭시키면서조직손상을초래하게되며, 이때분비된 TGF-β와같은섬유화촉진인자들에의해폐의섬유화가점차진행한다. 흥미로운사실중의하나는이러한염증매개 cytokine의증가가두번의정점을갖는 biphasic expression을보인다는것이다. 방사선노출후수시간내에첫번째정점에도달하였다가 4~16주에걸쳐다시증가하였다는연구보고가있다. 이는모여든염증세포에의한이차적인반응으로, 이반응의효과적인조절을통해폐손상의진행과폐섬유화를막을가능성이있다는점을시사한다. 드물게 CD4+ 림프구성폐렴이생길수있는데, 이런경우일종의과민반응으로생각되며방사선조사범위를벗어난부위, 심지어반대편폐에까지영향을줄수있다. 방사선조사후폐렴이발생하기까지는 1주에서 7개월정도의잠복기가있는데, 주로 2~4개월에발생하는경우가많다. 폐섬유화는방사선폐렴을거치고난후생기지만폐렴의뚜렷한징후없이도진행될수있다. 일본도카이무라방사선피폭환자중 1명이여러가지보존적치료와골수이식등을통해급성기위험상태를벗어날수있었지만, 이후방사선폐섬유화가진행되면서산소농도가유지되지못하고결국다장기부전에빠져사망한일이있었다. 폐섬유화를예방하기위한조치가조기에이루어져야함을시사한다. 방사선에의한폐손상과관련된인자로는조사받은폐의용적이큰경우 (10% 초과 ), 일일조사량분획이 2.67 Gy를넘는경우, 누적방사선량이많은경우, 방사선요법의민감제로알려진약품을이용한동시적항암화학요법, 흉부방사선조사의기왕력, 폐허탈에의한용적감소, 젊은연령, 그리고방사선요법동안사용중이던스테로이드를끊는경우등이있다. 그외에전신상태, 흡연력, 폐기능검사로측정되는폐질환의동반이환상태등도폐렴과관련되어있다. 그림 7-9 방사선에의한폐손상의기전 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 31

(2) 병리소견폐세포의종류에따라방사선에대한반응이다르다. 폐상피세포의대부분을차지하는 type I 폐세포는세포의교체주기가느려방사선에비교적잘견디지만, 계면활성제를생성하는 type II 폐세포나혈관내피세포등은세포교체주기가빠르기때문에방사선에예민하다. 방사선조사후폐에생기는변화를다음과같은단계로구분할수있다.

36 (2) 병리소견폐세포의종류에따라방사선에대한반응이다르다. 폐상피세포의대부분을차지하는 type I 폐세포는세포의교체주기가느려방사선에비교적잘견디지만, 계면활성제를생성하는 type II 폐세포나혈관내피세포등은세포교체주기가빠르기때문에방사선에예민하다. 방사선조사후폐에생기는변화를다음과같은단계로구분할수있다. 1 무증상기 (Asymptomatic phase) 방사선에노출된후수시간에서수일사이에생기는변화로점막에울혈과부종, 백혈구침윤등의소견을나타내고, 이어서삼출성폐포염이생긴다. 2 잠복기 (Latent phase) Goblet 세포의수가증가하며섬모의기능장애가생겨분비물이폐포내에축적된다. 3 급성삼출기 (Acute exudative phase) 방사선노출후 3~12주사이로혈관내피세포와폐상피세포가떨어져나오고미세혈관에혈전이생긴다. Hyaline membrane이생성되고거대세포와 type II 폐세포의과증식이일어난다. 4 중간기 (Intermediate phase) 폐포내의삼출액이사라지게되면서 hyaline membrane이늘어나고 collagen이침착된다. 5 섬유화 (Fibrosis) 방사선조사 개월후면폐섬유화가나타나수년간지속될수있다 그림 7-10 방사선폐렴 ( 좌측 ), 방사선폐섬유화 ( 우측 ) (3) 임상소견및치료기침, 호흡곤란, 발열, 흉통, 무력감등의증상이생길수있으며, 방사선촬영에서혈관주변의음영 (perivascular haziness) 이폐포를채우는폐렴성음영 (alveolar filling densities) 으로진행하는것을볼수있다. 10% 에서소량의흉막액을동반하지만림프절종대가생기는경우는드물다. 기관지폐포세척액에서는주로 CD4+ 림프구가증가하지만다른염증세포의수도같이증가하는경우가많다. 현재 SWOG, RTOG, NCI-CTCAE v3.0과같이방사선후폐손상의정도를분류하는몇가지등급체계가나와있다 ( 표 7-12). 이런여러등급체계에서 1, 4 그리고 5등급은서로비슷하여각각최소 32

37 제 7 장 _ 피폭환자치료 증상, 중등도, 생명이위독한상황을의미한다. 그러나등급 2와 3에대한기준은각등급체계마다다르다. SWOG의 2등급은스테로이드나흉수천자가필요한정도의증상을의미하나, RTOG의 2등급은마약성진해제가필요할정도의기침, 또는휴식시에는괜찮지만조금만움직여도숨이찰정도의호흡곤란을의미한다. RTOG에서는스테로이드가필요할정도의호흡곤란을 3등급으로분류한다. NCI-CTCAE v3.0에서는스테로이드에대한언급은없는데, 2등급은증상이있으나일상생활에방해를줄정도는아닌경우를, 3등급은증상이일상생활에영향을미쳐서산소가필요한경우를말한다. SWOG에서는방사선폐렴에서와마찬가지로섬유화에대한등급체계도가지고있다. 1등급은임상증상없이방사선학적변화만있는경우이고, 3등급은조치가필요한증상이방사선학적변화와함께있는경우이다. 2등급과 4등급은 SWOG에서언급되지않았다. 후기폐독성에대해 RTOG는방사선폐렴과섬유화를접목시킨등급체계를가지고있는데, 1등급은약간의방사선학적변화를보이는무증상이나경미한증상을말하고, 2등급은심한기침, 미열, 그리고방사선사진에서반점형태를보이는중등도의섬유화나폐렴, 3등급은조밀한방사선사진상의모습을보이며심한증상을보이는섬유화나폐렴, 그리고 4등급은지속적산소공급이나기계호흡이필요한급성폐렴을말한다. 이러한등급을분류하는체계가환자의상태를정확히규정하고대책을마련하는데필요하기때문에기존에나와있는체계를잘분석하여우리의실정에적합한나름의기준을세워야할것으로보인다. 치료는 prednisolone 을사용하는데, 적어도하루 60mg이상쓰는것을권장하며, 조기에끊게되면다시재발하는경우가많아 3~12주에걸쳐서서히감량하는것이좋다. Collagen 합성을저해하는약물인 colchicine, penicillamine, interferon-γ, pirfenidone 등이향후폐섬유화의경과를바꿀수있을것으로기대되고있다. 표 방사선폐렴등급 Criteria CTCAE Asymptomatic : radiographic findings only symptomatic : not interfering with ADL symptomatic : interfering with ADL; O 2 indicated Life-threatening : ventilatory support indicated Death RTOG/EORTC (LENT_SOMA) SWOG(33) Asymptomatic or mild symptoms (dry cough), with radiographic findings Asymptomatic or symptoms not requiring steroids, with radiographic findings Moderately symptomatic (severe cough, fever) Initiation of or increase in steroids required Severely symptomatic O 2 required Severe respiratory insufficiency : continuous oxygen/assisted ventilation Assisted ventilation necessary Death Death 2) 조혈모세포이식과관련된폐손상조혈모세포이식과관련된폐합병증은 30% 이상의환자에서생기며조혈모세포이식후사망의중요한원인이된다. 대부분은감염과관련되어발생하지만, 일부에서는조혈모세포이식자체가폐손상을초래할수있고, 이경우치료법이다르기때문에정확한진단이필요하다고하겠다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 33

38 (1) 특발성폐렴증후군 (Idiopathic pneumonia syndrome, IPS) 조혈모세포이식후얼마지나지않아미만성폐침윤이흔히나타난다. 이때감별진단으로감염, 폐부종, 폐포출혈, 이식증후군, 또는급성폐손상에대한다른비감염성원인등을생각해보아야한다. 이런상황에쓰이는다양한용어와임상적기준을통합하여 1993년국립보건원 (National Institute of Health) 모임에서 특발성폐렴증후군 이라는용어에대한기준을만들었다. 특발성폐렴증후군을감염이나심부전없이, 기침및호흡곤란, 저산소혈증, 제한성폐기능등을동반한급성, 양측성폐침윤으로정의하였다. 감염이없다는것은기관지폐포세척액 (bronchoaveolar lavage, BAL) 에서균주가나오지않거나, 항생제요법에반응하지않는것등으로알수있다. 이런정의에의해특발성폐렴증후군은미만성폐포출혈 (diffuse alveolar hemorrhage, DAH) 과이식전후호흡곤란증후군 (peri-engraftment respiratory distress syndrome, PERDS) 을포함한다고할수있다. 조혈모세포이식을받은환자의 7~10% 에서발생하며첫 3개월에가장발생빈도가높으나, 드물게는 1년이지난후에도생길수있다. 사망률이 70% 가넘을정도로예후가좋지않고, 특히급성이식대숙주병 (GVHD) 이생긴환자에서는위험도가거의 5배가까이증가하는것으로보고되었다. 대부분의환자에서인공호흡기가필요할정도로위중하여골수이식초기사망의중요한원인중의하나가된다. 이증후군이발생하는원인은잘알려져있지않으나급성폐손상의원인이되는많은염증매개인자들이관여할것으로생각되고있다. 마우스모델의기관지폐포세척액에서 TNF-α, INF-γ등에의해유도되는 cytokine들이증가되어있고, TNF-α를억제하는경우폐손상의정도가감소한실험결과들이이를뒷받침하고있다. 사람에서도혈청내 IL-6, IL-8, TNF-α등이증가하고기관지폐포세척액에서의 TNF-α증가가나쁜예후와관련되어있다는보고들이있었다. 치료는산소공급과양압기계호흡등보존적치료가주가되며, 고용량스테로이드투여 (methylprednisolone, 2mg / kg daily) 가시도되기도하였지만치료효과는아직분명하지않다. (2) 이식전후호흡곤란증후군 (Peri-engraftment respiratory distress syndrome, PERDS) 발열, 피부발진, 전반적인모세혈관유출로인한전신부종과저알부민혈증, 설사, 폐침윤등을특징으로한다. 증상은전형적으로중성구회복기에나타난다. 흉부방사선사진상종종간질성부종과흉수가관찰된다. 기전은명확하지않으나역시 cytokine에의한것으로생각되어 autoaggression syndrome 혹은 cytokine storm 등으로표현된다. 이식후평균 7일쯤에나타나고, 평균 11일정도지속된다. G-CSF를투여받은경우발병률이높아지는것으로알려졌고, Edenfield 등은말초줄기세포이식시에수혈되는단핵구의수와이증후군이연관되어있음을보고하였다. 이식전후호흡곤란증후군은악성질환에대해항암화학요법을시행한후자가말초줄기세포이식을받은소아에서이식후조기사망의중요인자로밝혀졌다. Capizzi 등에따르면, 이증후군은자가조혈모세포이식환자의 4.6% 에서발생했으며, 평균이식후 11일째되는날혹은평균중성구회복후 5일째되는날나타났다. 19명의환자중 6명은기계호흡이필요했고, 기관지폐포세척액상감염소견은없었지만 6명에서폐포출혈이관찰되었다. 4명은이증후군이직접원인이되어사망하였지만, 고용량스테로이드치료를받은 11명중 10명에서는호전을보였다. 비록특발성폐렴증후군과임상기준이겹치는부분이있지만, 이식전후호흡곤란증후군은전반적으로특발성폐렴증후군보다좋은경과를보이는것으로생각된다. 34

제 7 장 _ 피폭환자치료 (3) 미만성폐포출혈 (Diffuse alveolar hemorrhage, DAH) 조혈모세포이식후미만성폐포출혈의기준에는 1 저산소혈증, 제한성호흡장애등의폐렴의징후와증상이있으면서방사선학적으로여러폐엽을침범하는침윤소견과같은광범위한폐포손상의증거가있는경우, 2 감염의증거가없는경우, 3

39 제 7 장 _ 피폭환자치료 (3) 미만성폐포출혈 (Diffuse alveolar hemorrhage, DAH) 조혈모세포이식후미만성폐포출혈의기준에는 1 저산소혈증, 제한성호흡장애등의폐렴의징후와증상이있으면서방사선학적으로여러폐엽을침범하는침윤소견과같은광범위한폐포손상의증거가있는경우, 2 감염의증거가없는경우, 3 기관지폐포세척액이분지된아폐구역지에서더혈성으로나오거나, 적어도 30% 의폐포표면에서 20% 이상의혈철소를함유한대식세포혹은혈액이보이는것등이있다. 미만성폐포출혈은조혈모세포이식환자의 5% 정도에서발생하며, 동종및자가이식에서비슷한정도로발생한다. 이식전폐기능은이식후미만성폐포출혈을예견하지못하지만, 기도염증의증거가있는경우에는위험성이높아진다. 폐내피세포의손상과미세혈관병성변화등이관찰된다. 미만성폐포출혈의전형적증상으로호흡곤란, 발열, 기침등이있지만객혈은 20% 미만에서일어난다. 흉부방사선상대개폐의중엽및하엽지역에서폐포및간질성침윤이보인다. 진단은대개기관지경검사로이루어진다. 치료로경험적스테로이드사용을할수있는데, 고용량의스테로이드를사용한경우사망률과기계호흡의필요성이감소하였다. 고용량스테로이드요법에도불구하고사망률은 70~75% 정도되며, 패혈증및다장기부전이가장흔한사인이었다. Afessa 등의연구에의하면전체사망률은 48% 였지만, 이식의종류와미만성폐포출혈의발생시간등에따라차이를보였다. 동종이식보다자가이식을한경우가사망률이현저히낮았으며, 이식후 30일이내에발생한미만성폐포출혈의경우생존율이높았다. (4) 조혈모세포이식후의급성호흡부전에대한임상적접근조혈모세포이식후나타나는호흡곤란과폐침윤은감염, 출혈, 부종, 특발성폐렴증후군등을감별해야한다. 박테리아, 바이러스, 진균, mycoplasma 등의원인균검출과출혈의진단을위해대개기관지내시경검사를시행한다. 조혈모세포이식과관계없는면역저하환자에서기관지폐포세척액에의한감염진단율은 70~80% 정도되지만, 조혈모세포이식환자에있어서는그진단율이현저히낮다. 진단율을높이기위해제한적으로폐조직검사를한자료들이있는데, Soubani 등에의하면기관지폐포세척액의진단율은 22% 인데반해기관지내시경적폐조직생검의진단율은 71% 인것으로나타났다. 따라서조혈모세포이식환자에서중등도의폐침윤을보일경우, 특히감염을배제하기위해수술적폐생검을해야한다는주장이제기되어왔다. Wang 등의보고에의하면폐생검이추가적진단정보를주었을뿐아니라치료에도이득을준반면, Dunn 등의보고에의하면수술적폐생검이치료의방향을바꾸지못했고결과도변화시키지못했다고한다. 수술적폐생검은이환율을높일뿐아니라생존율을증가시켰다는자료가많지않은것이사실이어서시행여부는여전히논란이되고있는상황이다. 그림 7-11 조혈모세포이식후나타나는폐침윤의원인 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 35

40 3) 저혈압성쇼크나패혈증등에의한 2차적인폐손상다량방사선피폭시가장문제가되는것은위장관손상으로인한체액의손실과패혈증이다. 패혈증은동반된골수부전으로인해쉽게극복되지못하고쇼크를유발하게되는경우가많다. 과다한체액손실이나패혈증에의한쇼크가발생하는경우, 폐는여기에아주민감해서쉽게손상을받아폐부전으로진행하는경우가많으며패혈증에중요한역할을하는여러염증매개물질과 cytokine들도폐손상을잘유발하는것으로알려져있다. 따라서 2차적인급성폐손상은다량방사선피폭시에감염성폐렴과더불어가장흔하게접하게되는폐의문제이며환자의생존에큰영향을주게된다. 3 결론 다량의방사선피폭환자에서폐손상의발생은환자의생존과밀접하게관련되어있다. 조기에폐손상을발견하고폐손상의종류와정도를적절하게평가한후, 즉각적인치료에들어가야만생존율을높일수있다. 따라서방사선으로인해발생할수있는폐손상에대해잘이해하고있어야하며, 호흡부전을동반한환자의경우인공호흡기관련폐손상을최대한줄일수있도록용적과압력을제한한폐보호기계환기법을적용해야한다. 적절한항생제의조기사용이골수부전과연관된폐렴을치료하는데무엇보다중요하다. 감염균의지역적혹은병원내분포에대한정보를가지고객담등검체의도말검사와환자의위험인자를평가한것등을종합하여초기항생제를선택하게된다. 기회감염성균주에의한감염가능성도항상염두에두고진단을내려야한다. 조혈모세포이식을한경우문제는더욱복잡해진다. 이식자체가폐에손상을주는경우가있기때문에감별진단을해야할질환의수가더늘어나는것이다. 가장문제가되고있는 cytokine으로인한 biotrauma를줄일수있는효과적인방법이아직개발되고있지못해향후이분야에대한많은연구가진행되어야만급성폐손상으로부터의회복이용이해지고만성적인폐섬유화가진행되는것을예방할수있을것이다. 36

41 제 7 장 _ 피폭환자치료 제 5 절 소화기계치료지침 1 서론 1) 위장관점막과방사선노출위장관점막을구성하고있는세포는매우활발하게증식하므로방사선노출에민감하다. 위장관상피세포는매 72시간마다새로운세포로치환되고있으며, 장관 crypt 내에위치하는줄기세포로부터분화및분열하는데, 고선량의방사선에노출되면세포의구조및기능에심대한손상을받아세포사멸로이어진다. 결과적으로장관상피의탈락으로인한궤양등의점막결손이일어나고, 출혈, 체액손실, 천공, 감염, 장마비 (ileus) 등의합병증이따르게된다. 2 본론 1) 방사선노출에의한위장관계손상의기전 (1) 점막염위장관계가방사선에노출되면점막에염증이발생하며, 이러한점막의광범위한염증이방사선노출로인한위장관계증상의주된원인이다. 따라서이점막염에대해더자세히알아보도록한다. 방사선노출로인한점막염의병리생물학적기전은최근의분자생물학적연구의발전을통해점차규명되고있으며, 이전까지점막염의기전으로알려져있던표피세포 (epithelial cell) 의직접적 DNA손상에의한것뿐아니라더욱복잡한여러기전들의복합체로이해되고있다. 표피세포의손상이표피세포 DNA 나선구조에대한직접적손상으로인한것이라면, 비활동성산소기 (reactive oxygen species, ROS) 등을매개로한점막밑층의내피세포 (endothelium) 와결체조직 (connective tissue) 의손상은비 DNA 손상의기전을갖는다. 이러한비DNA 손상은앞에서설명한표피세포의 DNA 손상보다선행하는것으로최근밝혀지고있다. 패리스등은이러한내피세포의손상이표피세포의손상보다선행하며, 내피세포의파괴를차단하면점막손상을완화할수있음을보고하였다. 또한혈소판의응집 (platelet aggregation) 이방사선노출시내피세포의손상을일으키는것으로알려져있으며, 이를저해하는 clopidogrel 의투여가이를최소화하는것으로밝혀져있다. 손상을받은세포들은 NF-κB나 NRF2와같은전사요소 (transcription factors) 를활성화시키고, 더나아가손상을관장하는유전자들의숫자를늘리게된다. 이반응은 TNF-α, IL-1β, IL-6와같은 cytokine을분비하게하며, 이 cytokine이조직손상을가속화하며동시에그반응신호를대량으로증폭하는양성피드백과정을갖는다. 그외에도 c-fos, c-jun과같은특정전사요소들의관련성도밝혀지고있다. 이를종합하면위장관의방사선조사는심각한 DNA 및비DNA 손상을점막에일으키는데, 이것은여러종류의세포들과 cytokine들이서로영향을주고받아발생하는일종의복합적프로세스라는것이다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 37

42 (2) 위장관증후군 (Gastrointestinal syndrome) 위장관점막층의파괴는외부물질과병균으로부터의방어체계가무너지는것을의미한다. 또한이파괴된점막을통해출혈, 궤양, 체액손실등을야기하고더나아가장마비 (ileus) 와심각한체내영양분감소로이어진다. 시간이지날수록이러한상황은점차악순환 (vicious cycle) 을겪게된다. 2) 방사선노출에의한위장관계손상의증상및증후 (1) 두경부점막염머리와목부위의방사선노출은점막방어벽과세포의소실을야기하며, 이로인해심한통증을동반하는점막염을발생시킨다. 이러한점막염은통증으로인해음식물의구강내섭취를어렵게한다. (2) 식욕부진, 구역, 구토, 복부통증, 설사, 장운동저하, 장마비일반적으로 1 Gy 이상에서발생하지만, 0.5 Gy 이하의노출에서도시작될수있다. 5 Gy 이상에서는거의 100% 에서수분에서수시간이내에시작되는것으로알려져있다. 이러한증상은잠복기 5~7일을거치면서악화되다가, 질환발현기에고열과함께심해지는양상을보인다. 위장관계에대한방사선노출은신경원성이상 (neurogenic disruption) 및세로토닌과같은신호전달물질의혼란을야기하여위장관의운동, 분비기능과수축운동에영향을미친다. 개를통한동물실험에서는위배출능과운동능이저하되는반면, 거대역방향수축 (giant retrograde contractions) 과거대이행수축 (giant migrating contratcions) 의빈도는증가하는것이관찰되었다. 이러한비정상적운동양상이복부통증의원인일것으로여겨지며, 동시에구토와설사의원인이기도하다. 그외에손상된장관에서분비되는효소및담즙액으로인한자극이설사의다른원인으로알려져있다. (3) 점막탈락으로인한궤양, 장천공, 장마비, 체액손실및감염앞서언급한장관의이상운동이진행하면장마비로이어지고, 장마비는체액손실을초래한다. 그리고이러한체액손실을촉진시키는것이광범위한점막탈락이다. 소장에서세포분열이활발한점막세포층은방사선에매우민감하여, 방사선노출시에기저의미세혈관층의파괴와연합하여심한점막의탈락으로발전한다. 이러한점막층의붕괴는유해세균들의군체형성 (colonization) 에대한방어벽이사라지는것을의미하며, 세균감염의통로로이용되어패혈증으로진행하는것을용이하게한다. 이러한감염은장마비 / 체액손실을가속화하고, 장마비 / 체액손실은다시세균의점막통과를용이하게하여임상적악순환을초래한다. 그외에도점막탈락은궤양, 심한경우장천공이나심한출혈로발전하기도한다. 이러한임상양상은매우나쁜예후를의미하는것으로, 환자를사망에이르도록한다. 3) 방사선노출에의한위장관계손상의치료 (1) 위장관전구증상의치료피폭직후나타나는위장관전구증상은방사선노출여부확인및피폭선량을가늠하는데중요한단서가되므로예방적인소화기관련약제투여는하지말아야한다. 피폭여부및피폭선량에대한평가 38

43 제 7 장 _ 피폭환자치료 가완료된후에오심, 구토가심할경우에는 metoclopramide, ondansetron 등의항구토제를투여하여증상조절을도모할수있다. (2) 위장관증후군의치료 1 영양공급경구섭취가가능한경우에는경구섭취를하는것이바람직하며, 마비성장폐쇄나위장관출혈이현저하여경구또는경관섭취가절대적으로불가능한경우경정맥영양공급 (TPN) 을한다. 구강손상으로인해경구섭취는불가능하나마비성장폐쇄나장출혈이현저하지않은경우는 tube를통한장관영양공급 (enteral feeding) 을고려해야하며, 여기에는단당류와소량의펩타이드, 비타민과미네랄이포함되어야한다. 2 수액및전해질경구섭취만으로체액량부족이초래될경우에는일반적인수액제제 ( 예 : 5% dextrose with Na 77 meq/l and K 20~30mEq/L) 를투여하되, 피부긴장도, 점막탈수소견유무, 경구섭취량, 요배출량, 설사량, 기타체액손실등을고려하여그양과주입속도를결정하고혈청전해질, BUN, creatinine 등을정기적으로측정하여확인한다. 3 위점막보호제위산억제제는호흡기계등의감염위험을증가시킨다는보고도있으므로, 위출혈 (gastric hemorrhage) 의예방목적으로는위산분비를억제하지않는 sucralfate나 misoprostol의사용을고려해볼수있다. 4 위장관궤양및출혈의치료위산자체의점막손상을차단하고, 위 ph를상승시켜혈소판기능저하를막기위하여 omeprazole 등의 proton pump inhibitor를사용하여위산분비를차단한다. 신체검사및혈액검사 (CBC) 등으로출혈지속여부및출혈량을평가하고, 필요시수혈을고려한다. 5 항구토제의사용오심, 구토에대한대증치료로서 metoclopramide, domperidone, ondansetron, granisetron 등을투여할수있다. 6 항생제예방적인장관내선택적세균제거 (selective bowel decontamination) 에대해서는논란이없지않으나, 호중구감소증을포함한전신상태를고려하여결정하는것이바람직하다 ( 감염관련부분참조 ). 7 위장관운동촉진제피폭량에따른차이는있으나미니돼지를이용한동물실험에서위배출시간및위장관통과시간의현저한지연이고용량방사선피폭후에관찰되는데, 이러한경우 metoclopramide, domperidone, erythromycin 등의 prokinetic agent 투여를고려할수있다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 39

44 8 지사제설사에대한대증치료로서 loperamide를투여할수있으며, 경구투여가불가능한경우에는저용량 opioid의단기간비경구 (parenteral) 사용도고려할수있다. 설사에대한대증치료는마비성장폐쇄등의또다른합병증을초래하지않는범위내에서시행하여야한다. 9 실험적치료방사선노출에의한위장관계의손상이주로점막의염증을통해일어난다는점에착안한여러가지실험적치료등이연구, 소개되고있다. Amifostine, Palifermin, IL-11 등이최근연구를통해새로운치료로연구되고있다. Amifostine은활동성산소기 (reactive oxygen species, ROS) 가점막염의기전에서중요한역할을한다는점에주목하여착안된, ROS를제거하는약제이다. 이약제는방사선노출후 DNA 파괴를줄이고내피세포층을보호하는기능을하며, 염증성 cytokine들의분비를줄여준다. 최근에는방사선노출이나항암치료전에예방약제로의사용을연구중에있다. 이와비슷한기전을가진약제로는 N-acetylcysteine(NAC) 과 benzyadmine hydrochloride가있다. Palifermin과 Repifermin 은 keratinocyte growth factor 1(KGF 1) 로서 fibroblast growth factor(fgf) 의일종이다. KGF signal은전사요소인 NRF2의발현을유도하고, 이 NRF2의활성화는점막염에대한방어기능이있는것으로알려져있다. 또한많은종류의 cytokine들을억제혹은활성화시켜서점막의염증을최소화하는효과가있으며, 최근의연구에서골수이식시고농도항암치료제로인해발생하는점막염의정도를완화시키고기간을단축시키는효과를보이고있어방사선노출에의한점막염에서도비슷한효과가있을것으로기대되고있다. 동물연구에서는 IL-11을투여하여 TNF-α를억제함으로써점막염에효과를가져왔다는보고가있으나, 아직임상적으로는실험적단계이다. 그외에도 manganese superoxide dismutase 나 Cyclooxygenase 2 inhibitor 등의치료약제로의가능성이언급되고있으나향후추가적연구가필요한실정이다. 3 결론 방사선노출에의한위장관계손상은주로점막염및이를통한감염이나장마비와같은 2차적손상에의해발생한다. 이에대한치료로는주로대증적치료가고려되나, 최근점막염의분자생물학적기전에관한연구가늘어나면서점막염에대한특이적치료에대해관심이높아지고있으며향후이에대한추가적연구가요구된다. 40

45 제 7 장 _ 피폭환자치료 제 6 절 내부오염의진단과치료 1 내부오염대응의특수성 내부오염의경우는외부오염에비해특수성을가지고있어서, 이를잘이해해야적절한의료적대응이가능하다. 첫째, 방사성오염사고환자의대응에서외부오염의경우진단이용이하나, 내부오염의경우에는 α, β핵종등에서는진단이어려울수있다. 이러한특성을고려해서내부오염의진단과정은내부오염이의심되는경우를포함하여진행되어야한다. 내부오염이의심되는경우로는인체개구부, 개방형상처에외부오염이있거나인후기도 (pharyngeal airway), 기관기도 (endo-tracheal tube) 같은인공기도가있는환자등이있다. 둘째, 외부오염은핵종또는방사성물질의종류에상관없이제염이이루어지나, 내부오염이의심되는경우와핵종또는방사성물질이파악되지않는경우제염을시도해야하는가는딜레마이다. 왜냐하면내부오염의제염제로사용될수있는약물들도부작용발생이가능하고, 어떠한경우에는 FDA의승인이없기에피해자의동의를받아야하는경우도있기때문이다. 방사성옥소를제외한내부오염이비록긴급히치료를요하기는하지만, 핵종이나오염원에대한진단이되지않은상태에서경험적치료를하는것은아직의학적인정설이없는상태이다. 셋째, 병원대응의초기단계에서는자세한선량평가보다는오염에관련된정보 ( 사고에관련된정보 ) 에근거하여내부오염에대한제염이시행될수도있다. 자세한선량평가에는시간이소요되고, 사고력에근거할경우핵종이나방사성물질판단이가능할수도있기때문이다. 2 내부오염의진단과선량평가 내부오염을평가하기전에가능하면외부오염에대한제염작업이선행되어야한다. 왜냐하면, 외부오염은내부오염에비해사고초기에비교적쉽게제염이가능하고, 외부오염이있을경우내부오염의정확한평가가어려울수있으며, 외부오염자체가내부오염으로이행되는원인이될수있기때문이다. 피해자로부터발생하는모든분비물에대해서는원칙적으로오염여부를검사하고 bioassay를통한선량평가를수행해야한다. 여기에는전신계수기 (Whole Body Counter, WBC), 감마카메라, 24시간소변, 72시간까지의대변, 갑상선측정이포함되며, 외부오염처럼진단은선량평가를겸하게된다. 진단및선량평가의자세한내용은다른장에서다루게되므로여기에서는생략한다. 3 제염의선량기준 내부오염으로인해제염을요하는기준은, TMT 2009 에따르면표 7-13 과같다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 41

46 표 방사성물질내부오염에서예탁유효선량별치료적개입 평가된예탁유효선량 권고지침 < 1mSv 건강상의영향수준미미 (minimum), 대중안심제공으로충분, 치료필요없음 1~20mSv 20~200mSv > 200mSv 보다정확한선량평가필요, 치료는고려되지않음 보다정확한선량평가필요, 치료는의료적판단에의함임상적영향은발생하지않을수있으나, 향후발생할수있는건강상의문제에대해지속적인추적관찰고려되어야함 치료고려되어야함, 정서적영향고려향후발생할수있는건강상의문제에대해지속적인추적관찰고려되어야함 출처 : Adapted from NRPA TMT Handbook, 내부오염섭취와제거의기전 내부오염은주로흡입, 섭취, 상처를통한오염물질의흡수등세가지경로를통하여발생한다. 일부 ( 삼중수소, 방사성옥소, 세슘등 ) 를제외하고피부를통한흡수는드물며심각한상황이되는경우도거의없다. 체내로유입된방사성핵종은생리학적과정에의해소변과대변으로배설되거나외과적제거와같은치료절차에의해제거되기전까지는붕괴되어비활성이될때까지주위조직을지속적으로피폭시킨다. 이런방사성핵종에의한피폭을평가할때는물리적반감기 (half-life) 뿐만아니라생물학적인반감기도중요하다. 핵종의용해성이강한경우, 세포외액으로빠르게흡수된입자는소변을통해배출되므로첫 24시간동안의소변은유용한정보를제공한다. 소변으로상당한양이즉시나타나지않으면서 24~48시간후에대변을통해방사성물질의배출이많아진다면핵종이대부분불용해성이다. 특히, 대부분의 γ선방사물질중폐포에흡수된양은대 소변에의한자료로는쉽게측정될수없으므로가슴이나전신계측이필요하다. 전신계측과대 소변을통해제거된방사성물질의양과의비교로체내정체율을알수있다. 방사성물질에피폭이발생하였을경우, 상해자의업무내용과사고상황은의심되는방사성핵종에대한정보를말해준다. 의료진은역동적인내부오염치료프로그램을착수하기전에방사성핵종의특성과특징적인위험을파악해야한다. 많은경우의피폭은 β-γ 나 α방사성물질을주로가진혼합성의방사성핵종이므로, 최초검증과정의가장중요한목적은계측장비로방사성핵종에대한탐색을확실하게할수있어야한다는것이다. 5 내부피폭경로에따른특성 1) 흡입 (inhalation) 흡입된방사성물질은물리화학적성질에따라서체내유입이달라진다. 용해성물질 ( 삼중수소, 인, 세 42

47 제 7 장 _ 피폭환자치료 슘등 ) 은전신순환계 (circulation system) 로직접흡수되고불용해성물질 ( 코발트, 플루토늄등 ) 은림프계 (lymphatic system) 또는폐포상위의점막섬모기관 (mucociliary apparatus) 에의해서제거된다. 흡입된방사성물질의일부는소화기계로이동하기도한다. 방사성물질의크기에따라서호흡기계통의침착부위가달라지는데, 5um 이하는주로폐포에이르게되고, 10um 이상은주로상기도에침착되게된다. 다량의불용해성방사성물질의흡입은폐섬유화로이어질수있기에폐세척 (pulmonary washing, broncho-alveolar lavage) 이고려된다. 2) 섭취 (ingestion) 방사능오염음식이나물을통해방사성물질의섭취가이루어질수있고, 호흡기를통해흡입된방사성물질이이차적으로소화기계로유입될수있다. 섭취된방사성물질도체내유입도용해도에따라달라진다. 용해성이면 100% 까지높은장관섭취율을보이지만, 그렇지않은경우거의흡수가되지않을수도있다. 섭취후 1~2시간이내라면위세척 (gastric lavage) 이효과적이다. 3) 상처를통한흡수몇몇동위원소 ( 삼중수소, 옥소, 세슘등 ) 를제외하고는정상적인피부를통한체내유입은잘발생하지않는다. 하지만외부오염이있는상처가있으면내부오염의가능성을항상고려해야한다. 상처를통한방사성물질의흡수속도는열화상, 화학물질에의한화상, 찰과상 (abrasion and excoriation), 창상등의순서로빨라진다. 치료의시급성은흡수속도와국소피폭량에따라달라진다. 용해성이높은경우빠른세척이효과적일수있고, 불용해성의경우수술적제거가더효과적일수있다. 불용해성방사성물질의세척을위해서 DTPA, EDTA 등의착화물이사용될수있다. 6 내부피폭후응급구조 구강 비인두세정, 위세척, 구토제 하제의사용은순환기로의섭취를크게줄여준다. 차단제 (blocking agent) 사용이나동위원소희석은뼈같은안정형대사성구조물로의방사성핵종섭취를눈에띄게줄여준다. 일반적으로차단제사용의목적은다음의세가지이다. 첫째, 안정형동위원소가먼저특정기관에흡수되도록한다. 둘째, 화학적혼합물의활성화를감소시킨다. 셋째, 화학적혼합물을수용성으로전환시켜흡수를최소화하게한다. 동위원소희석은신체내방사성동위원소의정체나흡수를확률적으로감소시키기위해안정형동위원소의흡수를증가시키려는시도이다. 이것을효율적으로하기위해서피폭후가능한한바로이제제를복용하도록해야한다. 사고지역에서의사는지체없이이약제를먹도록해야하고, 그것이어렵다면바로병원에연락하여환자가병원에도착하는즉시약제를복용하도록처리해야한다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 43

48 7 치료절차와약물 표 내부오염치료제의기전별분류 위장관흡수감소 차단제와희석제 가동화제제 (mobilizing agent) 킬레이팅제제 (chelating agents) 폐세척 위세척구토제하제이온교환수지 (ion-exchange resins) 프러시안블루 (Prussian Blue) 알루미늄함유제산제 (Aluminum-containing antacids) 알긴산 (Alginates) 황산바륨 (Barium Sulfate) 피트산 (Phytates) 요오드화물 (Iodides) 수분공급칼슘아연 Potassium 항갑상선약물 (Antithyroid Drug) 염화암모늄 (Ammonium Chloride) 이뇨제거담제와흡입제 (Expectorants and Inhalants) 부갑상선호르몬 (Parathyroid hormone) 부신피질호르몬 (Corticosteroids) EDTA DTPA Dimercaprol Penicillamine Deferoxamine 1) 내부오염치료의일반지침인체내부에오염물질이침착된사람의치료를위한절차는방사선량의흡수를줄이고결과적으로추후에가능한생물학적영향에의한위험을줄이고자함에있다. 이러한목표들은두가지의일반적과정을통해성공할수있다. 첫째, 내부침착과흡수의감소, 둘째, 흡수된동위원소의배설과배출의증가이다. 두가지과정모두피폭후최대한빨리시작하는것이가장효과적이다. 전신순환으로의오염물흡수를예방한다면치료는상당히효과적이라고할수있다. 용해제나차단제의투여는방사성핵종의배설률을촉진하여조직에반응하는방사성핵종의양을줄일수있다. 자극제나복합약물을사용한치료는방사성핵종이이미표적조직이나기관의세포에흡수된경우덜효과적이다. 치료에서가장중요한고려사항은첫째, 특정방사성핵종에맞는적절한약물의선택, 둘째, 피폭후적절한시기의투여이다. 어떠한사건에서든지피폭의가능성이판단되면치료는즉시시작되어야한다. 44

49 제 7 장 _ 피폭환자치료 2) 위장관흡수감소를위한절차 방사성핵종의위장관계흡수는위세척이나원소제거를목적으로특정약물을사용하여줄일수있다. 이약물들은방사성핵종과결합하여흡수를줄이고대변으로배출한다. 예를들면알지네이트 (alginates) 나알루미늄함유제산제 (Aluminum containing antacids) 가이에속하며, 이런수산화화합물은방사성 스트론튬과강력히결합한다. 또한이온교환수지는다른물질들과치환하는성질을이용한것으로, 이온 대신방사성동위원소와결합한다. 교환된방사성물질은결과적으로대변으로배설된다. 다음의절차들은방사성물질의위장관계흡수감소를위하여사용될수있다. (1) 위세척 위세척은위관 (L-tube) 을이용하여위로부터독성물질을배출시키는절차이다. 이방법은다량의섭취 로인해생명이나건강에위협을줄것으로판단되거나, 방사성물질을섭취한후시간이경과된지얼마 되지않아위에아직방사성물질이남아있을경우에만적용할수있다. 참고로위내용물의평균적인 제거시간 (mean clearance time) 은 1 시간정도걸리고, 소장은 4 시간, 상부대장은 13~20 시간, 하부 대장은 24 시간정도로, 섭취된내용물이위장관에체류하는시간은총 42 시간가량소요된다. 위세척을 하는방법은비위관이나위관을삽입후관장주사기로물을넣고나서물을다시빨아들이는과정을방사성 물질이거의검출되지않을때까지반복하는것이다. 이를위한가장효과적인자세는머리를 45 가량 올려왼쪽옆으로누워흡인관이유문근처에놓이는것이다. 흡인된것은방사능측정을위해보관한다. (2) 구토제 위에있는방사성물질의배출을위해위세척이우선적으로추천되지만, 만약위세척이어려운상황이라면 구토제사용을고려할수있다. 구토제는화합물로독성물질섭취후신속하고완전하게위를비우기위해 구토를유발할때쓰인다. 구토제는위점막자극이나, 뇌 ( 연수 ) 의구토중추자극, 또는이두가지를복합적으 로작용하는것을이용하는절차이다. 구토제는물 200~300 ml를같이섭취했을때효과가가장좋다. 환자의 의식에변화가있거나, 부식제나원유탄화수소섭취후에구토제를사용하는것은금기사항이다. 구토제의 부작용으로는불안정, 경련, 지속적오심, 허약, 창백, 불규칙적이고빠른호흡, 빈맥, 혈압저하, 현기증, 실신과무의식등이다. 실제임상에서식도점막손상및기도흡인등의이유로구토제의사용은드물다. 표 구토제사용법과주의사항 약물명투여경로와용량주의사항 Apomorphine hydrochloride 피하성인 : 5~10 mg유아 : 1 mg 빛이나공기에서매우불안정용액이진녹색 ( 에메랄드그린 ) 이되면약효저하됨중추신경계기능저하발생가능용량을반복하지않음 Ipecac 구강캡슐 : 1~2g 시럽 : 15 ml팅크제 : 5~20 ml 점막자극가능구토가일어날때까지 15 분간격용량반복가능주의 : 약효가 14 배이상되는유동농축액은 Ipecac 시럽이나팅크제와혼동되어서는안됨용액추출액은더이상공식적으로불가능 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 45

50 (3) 하제하제 (purgative) 나완하제 (laxative) 는자극제, 부피형성 (bulk-forming) 제, 윤활제, 습제 (wetting agents) 로분류된다. 피마자유 (castor oil), 카스카라 (cascara), 차풀 (senna) 과같은자극제는소장에서지방용해작용후리시놀산을방출하고이는소장수축을자극한다. 부피형성제나습제처럼작용이느린약물은내부오염제거에적절하지않다. 관장이나대장세척또한대장의방사성물질의잔존시간을줄이는데효과가있을수있다. 하제를선택할때에는작용시간을고려해야하며, 하제자체가방사성핵종을덜수용성인화합물의형태로만들수있다는것도염두에두어야한다. 황산마그네슘 (magnesium sulfate) 은식염하제 (saline cathartic) 의일종으로방사성핵종과비수용성황산염을만들어위장관에서방사성핵종의흡수를줄인다. 이와같은식염하제들은 3~6시간이내에작용하며양이온과음이온, 또는두이온의흡수정도에따라다르다. 위장관내에서고장성용액이만들어지고, 물은장점막으로부터흡수되는기전을통해위장관계로부터특정한독극물을제거하는데효과적이다. 모든하제들은원인불명의복통, 장폐색증, 급성복증 (acute surgical abdomen) 에는금기사항이다. 부작용으로는탈수, 심장불규칙성, 장염, 호흡곤란, 실신, 발진, 포타슘등의전해질손실이있을수있다. (4) 이온교환수지 (ion-exchange resins) 이온교환수지의적용은대체로섭취나흡입으로인한방사성핵종의위장관섭취를줄이는것으로제한된다. 철분페로시안화합물과알지네이트가이에속한다. 작용력이강한이온교환수지의구강섭취는독성부작용의증가로제한하고있으나, 강한이온교환수지사용으로장에서방사성핵종의흡수를줄이는효과가확실할것으로예상되는경우, 최대의효과를위해방사성핵종의섭취후가능한빨리사용해야한다. 일반적으로이온교환수지는 3~15g 정도로많이투여하므로, 위장관계의급격한 ph 변화나부피 (bulk) 변화를일으킬수있고, 영양분의흡수에방해를줄수있으므로주의가요구된다. 표 이온교환약물의사용법과주의사항약물명투여경로와용량주의사항 Sodium polystyrene sulfonate, USP (Kayexelate, Winthrop-stearns) 성인 15g( 찻숟가락 4 개에깎아담은양 ) 구강으로하제를 4 ml물이나시럽 /g 수지투여 위장관내의방사성핵종의섭취를줄이는지는확실히알수없으나효과가있을것으로추정됨위불편감, 식욕감소, 오심, 구토, 설사, 저칼륨혈증을유발할수있음 Activated charcoal, USP. 구강으로물에탄진한현탁액 10g 투여 ( 물한컵에찻숟가락 2 개정도 ) 장폐색이있는경우금기이며, 변비나검은색변을유발할수있음 46

세슘의내부오염시, 최상의효과를위해서치료는내부오염후즉시시작되어야하고, 장기간에걸쳐하루에여러번투여한다. 프러시안블루를초기부터복용할경우세슘의생물학적반감기를 110일에서 30일정도로감소시킬수있다.

51 제 7 장 _ 피폭환자치료 (5) 프러시안블루 (Prussian Blue) 프러시안블루는임상효과가입증된몇안되는방호약품으로, 위장관에서방사성핵종과결합하여위장관의흡수를막고대변으로배설을촉진하는작용을하며, 세슘, 탈륨, 루비듐의내부오염에적용할수있다. 브라질의고이아니아사고사례에서성인뿐만아니라, 소아및임산부에서도사용된적이있으며, 변비이외의큰부작용은보고된바가없다. 세슘의내부오염시, 최상의효과를위해서치료는내부오염후즉시시작되어야하고, 장기간에걸쳐하루에여러번투여한다. 프러시안블루를초기부터복용할경우세슘의생물학적반감기를 110일에서 30일정도로감소시킬수있다. 복용용량은나라마다, 기관마다다르나, 일반적으로 13세 그림 7-12 Prussian Blue 의외형 이상은 1~3g 을하루 3 차례, 2~12 세는 1g 을 3 차례, 3 주또는그이상복용하도록권고하고있다. 그림 7-13 Prussian Blue 의작용기전 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 47

52 (6) 알루미늄함유제산제 (aluminum-containing antacids) 방사성스트론튬 (strontium) 의장내섭취를줄이는데효과적인제제이다. 피폭직후 100ml aluminum phosphate gel의 1회사용은방사성스트론튬의장내흡수를약 85% 정도줄일수있다. 피폭직후 60~100ml aluminum hydroxide의 1회사용은장내흡수를약 50% 정도줄인다. 두가지약은모두무독성이고내성이좋다. 표 알루미늄함유제산제의사용법과주의사항 약물명투여경로와용량주의사항 Aluminum Phosphate Gel Aluminum Hydroxide Gel 구강가능한피폭직후물과함께 100ml한번복용보통성인용양 : 15~45ml 구강가능한피폭직후물 1/2잔에 100ml복용 방사성스트론튬치료에적절 변비유발가능 변비유발가능 (7) 알긴산 (Alginates) 알긴산은미역이나다시마등의천연갈조류에서추출한식이섬유의일종으로, 방사성라듐과스트론튬의장내흡수를저해한다. 알긴산의용량과효과는직접적으로관련있어, 10g의알긴산은 1.5~3g 의알긴산보다 4~5배효과가높게나타난다. 방사성라듐과스트론튬의오염시첫째날은 5g씩 2회, 다음날부터는 1g씩 4회를물과함께섭취한다. (8) 황산바륨 (Barium Sulfate) 황산바륨은일반적으로위장관계 x선촬영에사용되는조영제로비수용성염이며, 방사성라듐과스트론튬의오염에사용될수있다. 변비와종종분변매복의경우를제외하고는부작용은관찰되지않고있다. 미네랄오일 (Mineral oil) 은황산바륨을섭취한몇시간후예방적으로사용된다. 표 황산바륨의사용법과주의사항 약물명투여경로와용량주의사항 Barium Sulfate(USP) 구강 수성하제로 200~300g 직장 400~750g barium sulfate 처방시는수용성 barium sulfide나 barium sulfite의대용을피하기위해알기쉽게처방되어야함 / barium sulfide나 barium sulfite는독성이며사망에이를수있음 48

53 제 7 장 _ 피폭환자치료 3) 차단제와희석제 (Blocking and Diluting agents) 방사성물질은그종류에따라특정조직에침착되는경향성을보인다. 예를들어, 방사성요오드는갑상선에, 스트론튬과라듐, 아메리슘은주로뼈에, 플루토늄은폐와뼈에, 우라늄은신장과뼈에주로침착된다. 차단제는이러한방사성물질이특정조직에침착되는특성을이용하여, 특정조직에흡수되기전해당조직에차단제를포화시킴으로써방사성물질이해당조직에흡수되는것을억제시키는작용을한다. 차단제의가장좋은예는안정형요오드로, 방사성요오드가갑상선에침착되기전에안정형요오드를섭취함으로써방사성요오드가갑상선에침착되는것을막아준다. 단, 차단제의효과를위해서는방사성물질이해당조직에침착하기전또는직후에투여되어야한다. 희석제는안정형물질이나비방사성물질의다량투여를통해방사성물질의희석과배설을촉진하는기전으로사용된다. 대표적인예로, 체내에서삼중수소의희석과배설을촉진하기위해다량의물을섭취하거나생리식염수를정맥주사하는것이다. 치환요법은희석요법의특수한형태로, 비방사성물질을투여함으로써방사성물질이특정조직에침착하는것을경쟁적으로저해시키는방법이다. 대표적인예로, 방사성스트론튬의침착을줄이기위해칼슘을사용하는것이다. (1) 요오드화합물 (Iodides) 차단제로서의효과를위해서는방사성요오드피폭직전또는직후요오드화합물이즉시투여되어야한다. 투여시간에따른차단효과는그림 7-12처럼 4시간이지나면 50% 로감소하고 12시간이지나면효과가거의없다. 출처 : Adapted from NRPA TMT Handbook, 2009 그림 7-14 섭취시간에따른 Iodine 의갑상선방호효과 안정화요오드 (stable iodine) 는갑상선으로방사성요오드가재흡수되는것을막기위한차단제로서, 방사성요오드의노출직전또는직후에적절히투여시방사성요오드가갑상선에침착되는것을거의 100% 막아준다. 안정화요오드는주로 potassium iodine(ki) 이사용되며, potassium iodate(kio 3 ) 역시사용될수있으나, 그섭취용량에다소차이가있다. 일반적으로하루 1정씩 1회복용하고, 전체 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 49

54 용량이 1g 을넘지않는범위내에서복용이권고되고있으며, 방사성요오드의추가피폭위험이계속 있을때까지그기간동안투여하는것이원칙이다. 국제원자력기구 (IAEA) 의권고용량은아래와같으며, 연령에따라용량이다르다는것을알아야한다. 표 연령별안정화요오드섭취용량 Age group Mass of lodine ( mg ) Mass of Kl ( mg ) Mass of KlO 3 ( mg ) Adult ~12years month to 3years Neonate (<1month) Adapted from IAEA EPR-Medical, 표 갑상선방호약품의복용량과복용시주의사항갑상선방호약품복용량및복용방법 연령별복용량 (KI 기준 ) - 성인및청소년 ( 만 12세이상 ) : 130mg - 소아 ( 만 3세 ~ 만 12세 ) : 65mg - 유아및영아 (1개월 ~ 만 3세 ) : 32.5mg - 신생아 (1개월미만 ) : 16.25mg 복용방법 - 안정화요오드는 1일 1회복용이원칙 - 방사성요오드의추가적인피폭이있을것으로판단되는경우, 매 24시간마다필요한기간동안지정된양을복용 - 신생아, 유아및영아의경우가루로만들어우유나주스등에혼합하면복용하기가용이갑상선방호약품복용시주의사항 임산부에대하여는 1회정도복용은큰지장이없으며, 태아는임산부의복용으로동일한효과를볼수있음 신생아는성인보다갑상선이방사성요오드에예민하므로신중한복용이요구 노약자는복용시부작용이나타날수있으므로복용에주의가요구 복용에따라발진이나열이나면즉시현장구호소및응급의료소, 지역보건소및지역의료기관등에문의 갑상선방호약품은갑상선에방사성요오드의침적을감소시키는것이며, 다른신체기관을보호하거나치료목적이아님 섭취 1~2일후에최대효과, 약 6시간후에최대값의 1/2에도달, 즉, 방사성요오드의공기흡입 4시간전에복용하면갑상선피폭선량을 50% 정도감소시킬수있음 50

55 제 7 장 _ 피폭환자치료 (2) 안정형스트론튬안정형스트론튬은방사성스트론튬의희석제로유용하며, 정제나주사용제형태모두가능하다. 대표적인안정형스트론튬은 strontium lactate와 strontium gluconate가있다. 1 Strontium Lactate : 매일 500~1,500mg구강투여. 부작용이적고음식물과함께섭취해야하며, 수주동안투여한다. 2 Strontium Gluconate : 정맥주사로매일 600mg을최대 6일까지투여. 하루 2g 초과투여시에는구토나설사가발생할가능성도있다. 중성인산염 (1가 2가염기의인산염나트륨, 1가 2가인산염포타슘 ) 의구강투여는경 중증의고칼슘혈증의치료에사용된다. 인산염의고칼슘혈증에대한작용메커니즘은명확히설명되지않으나인산염의정맥주입은심한고칼슘혈증응급상황시에일반적으로처방되며, 방사성핵종섭취시사용하는약물로는고려되지않는다. 수용성 32P의의학적과실투여시에인산염이사용될수있는예이다. 인산염의급속한투여로중증저혈압, 신부전과심근경색을야기할수있음에주의한다. 약물주입동안혈청칼슘치와심전도가관찰되어야한다. 나트륨과칼륨인산염은모두염성하제이다. 성인의일반적구강섭취량은 4g이다. 나트륨염은부종이있는심장환자, 울혈성심부전, 저염식사를하는사람에게는금기이다. 흡수된포타슘이온은신장기능이손상되었을때심장기능을저하시킬수있으므로, 포타슘염은심장질환이있는환자에게주의깊게투여되어야한다. 표 Phosphate drugs 사용법과주의사항약물명투여경로와용량주의사항 Sodium Glycerophosphate Sodium Phosphate (Na 2HPO 4) 나 Potassium Phosphate(K 2 HPO 4 ; hyperphos-k) Neutral Potassium or Sodium Phosphate (Neutra-Phos K, K-Phos Neutral, Neurra-Phos) 구강성인용량 600~1,200 mg을나누어투여 구강성인용량 600~1,200 mg을나누어투여 구강성인은고칼슘혈증치료에서 phosphorus 3g 공급을위해 1M 24 ml의 2 가나트륨이나 2 가포타슘인산염이나 1 가혹은 2 가의나트륨인산염을섞은중성염을하루 4 번투여 미국불용, 영국사용 / 내성이좋음 / 다량은연동운동의횟수를증가 / 화학적단계에서는문제없이사용 다량 (4g) 은염성하제로서사용 미국에서권장하는 phosphorus 하루양 : 성인과 4 살이상의어린이에게 1g / 신장기능이부적절하면나트륨염은피해야하고, 이러한경우포타슘염이사용될수있으나심장질환에는안됨 (3) 수분공급 (Forced fluids) 삼중수소 (tritium) 에오염된경우, 수분공급으로삼중수소의배설을증가시킬수있다. 수분섭취는하루 3~4L씩 5일정도유지하고, 삼중수소의심각한오염일경우 6~10L로증량시킬수있으며, 소변량을확인하면서필요에따라소변내방사능을측정한다. 구강수분섭취가충분하지않는경우에는 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 51

56 생리식염수의정맥주입을고려할수있고, 전해질불균형이발생하지않는지모니터링하며, 특히심장 이나신장의기능이떨어진환자는주의하여관찰한다. 표 Forced fluids 사용법과주의사항 약물명투여경로와용량주의사항 물 ( 과일주스, 차, 커피, 맥주포함 ) 구강 3,000~4,000 ml /day 수분공급양은환자에따라결정 물이나식염수에 5% glucose 정맥주사 3,000 ml /day 까지 구강섭취불가능시에만사용일반적주의사항으로전해질균형 ( 나트륨과포타슘 ) 을관찰 (4) 칼슘 (Calcium) 구강이나정맥으로주입된칼슘은인체에서방사성스트론튬과칼슘의소변배설을증가시키는효과가 있다. 칼슘의구강섭취는방사성칼슘의장내흡수를줄이는데효과적이다. 표 Calcium compounds 사용법과주의사항 약물명투여경로와용량주의사항 Calcium Gluconate 정 Calcium Lactate 정 구강저칼슘혈증시성인용량은하루 15g 을분복함 구강저칼슘혈증시성인용량은 4g 씩하루 3 번 변비유발가능 변비유발가능 Calcium Gluconate 앰플 정맥주사약 500 mg칼슘이들어있는앰플 5 개를 5% DW 500 ml에혼합하여 4 시간이상주입 6 일동안지속적으로매일복용가능 / 정맥용칼슘은 quinidine 이나 digitalis 를투여중이거나심장서맥이있는사람에게는금기 (5) 아연 (Zinc) 방사성아연 (zinc-65) 에오염되었을때, Ca-DTPA의적용이어려울때아연의구강섭취를통해동위원소의희석을유도할수있다. 표 아연혼합물사용법과주의사항약물명투여경로와용량주의사항 Zinc Sulfate 구강 150 mg zinc 가포함된 660 mg zinc sulfate 를매일 3~4 회나누어투여 위장장애를예방하기위해식사와함께섭취 52

57 제 7 장 _ 피폭환자치료 (6) 포타슘 (Potassium) 포타슘제제의구강섭취는방사성포타슘의내부오염시에동위원소의희석제로사용될수있다. 방사성포타슘 ( 42 K) 은짧은반감기 (12시간 ) 를가지기때문에, 비상상황에서는매우빠른대처가필요하다. 따라서포타슘제제가늦게적용될경우방사성포타슘의희석효과가충분치못할수있다. 용액형태가구강섭취제로선호되는데, 섭취전에야채주스나물로희석하여섭취한다. 위장장애를최소화하기위해음식섭취후투여하는것이바람직하다. 환자가구강섭취가불가능하지않는한포타슘의정맥투여는바람직하지않다. 급성탈수, 열성경련, 중증신부전과치료되지않은애디슨병등으로인해고칼륨혈증이있는환자에서는금기이다. 심장질환시에도주의깊게사용하여야한다. 표 Potassium compounds 사용법과주의사항 약물명투여경로와용량주의사항 Potassium chloride (Kay Ciel Elixir, K-Lor, K-Lyte, Kaochlor Liquid) Potassium gluconate Potassium bicarbonate 구강 10~15mEq 용액제, 하루 3~4번 정맥주사 100~300mEq/ 하루 (10~15mEq/ 시간 ) 구강 30ml물이나주스에희석한 15ml용액제를하루 2~4번 구강하루 1g을 4번 (0.5~2.0g 사이 ) 구강 : 코팅되지않은정제는소장궤양을야기하고포타슘흡수율이일정하지않아권장되지않음 / 과일주스나물에희석된포타슘용액제제를선호하며, 포타슘을섭취하는환자는정상적인신기능을가져야함정맥주사 : 정맥주입시농도가 40~60mEq/L 이하로유지 / 소정맥에주입시통증을야기할수있음 / 신부전, 애디슨병, 고칼륨혈증환자에게금기사항 / 심부전시에는주의깊게사용해야함 / 혈장칼륨 (K) 과소변칼륨배설량을측정위장장애를줄이기위해식사후투여하며, 복용하는환자의신기능은정상이어야함내구성은좋으나캡슐제로는나와있지않음 4) 가동화제제 (mobilizing agents) 가동화제제는신체조직내의자연전환과정 (natural turnover process) 을증가시켜조직에이미침착된방사성동위원소의배출을유도하는혼합물이다. 가동화제제는다른약제와마찬가지로방사성물질의오염직후에빨리적용할수록더효과적이지만, 오염후최대 2주까지는효과를보일수있다. 가동화제제의예로는항갑상선약물, 이뇨제, 거담제, 부갑상선호르몬등이있다. 킬레이팅제제는가동화제제의특수한형태로분류할수있다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 53

58 (1) 항갑상선약물 (antithyroid drug) 방사성요오드에의한갑상선의손상은안정화요오드를피폭직전또는직후에투여함으로써예방할수있다. 그러나방사성요오드가이미갑상선에침착된경우가동화제제로서의항갑상선약물을고려할수있다. 표 7-26에대표적인항갑상선약물과투약방법및특징에대해기술하였다. 표 항갑상선약물사용법과주의사항화합물투약경로와양특징 포화 KI 용액 구강물한컵에 6 방울 ( 약 300 mg KI) 대부분쉽게사용가능 / 독성이낮으며, 이뇨제사용중인환자의 potassium 보충제로서사용함 / 되도록 500 mg / tablespoon 의 KI 용액이이용가능함 KI USP 구강고체형태에서는 300 mg을즉시복용하고, 7~14 일동안 300 mg을매일복용 장형코팅정제는빠른흡수를위해분쇄시킨후복용 I 용액 (Lugol s solution) Propylthiouracil Methimazole 구강물에 2 ml를희석하고, 8 일동안매일 1 ml희석하여복용 구강 50 mg정제를복용하고, 8 일동안매 8 시간마다 100 mg을복용 구강 2 일동안매 8 시간마다 10 mg을복용하고, 나머지 6 일동안 5 mg씩줄이면서복용 흡수가빠름각ml당 Iodine : 50 mg, KI : 100 mg을포함 (2) 염화암모늄 (ammonium chloride) 염화암모늄은구강으로섭취되는염 (salt) 으로, 특히 calcium gluconate의정맥투여와함께섭취시신체내의방사성스트론튬을제거하는데효과적이다. 염화암모늄은 1~2g을하루 4회에나누어 6일동안복용하고, 복용기간동안혈액의산성화를일으킬수있기때문에, 혈액의 ph와혈청 CO 2 를모니터링한다. 사고즉시염화암모늄의투여가최대의효과를거둘수있지만, 사고 2주후에섭취할때도어느정도효과를기대할수있다. Calcium gluconate와적절한병용시방사성스트론튬의농도를 40~75% 정도낮출수있다. 부작용으로는구역, 구토및위장불편감 (gastric irritation) 이흔하고, 심각한간질환이있는환자에서는암모니아대사장애로인해간성혼수를초래할수있다. 표 염화암모늄사용법과주의사항화합물투약경로와양주의사항 ammonium chloride 구강 1~2g 을하루 4 번분복 최대 6 일연속으로투약할수있으며, 복용기간동안 total serum CO 2 또는 ph 의감소추이를확인해야함 54

59 제 7 장 _ 피폭환자치료 (3) 이뇨제 이뇨제는일반적으로신세뇨관에서 sodium 의재흡수를억제하여 sodium 과수분의소변배설을증가시 킴으로써세포외액량을감소시킨다. 방사성물질의내부오염에대한이뇨제의유용성은검증되지않았지 만, 이뇨제투여시 sodium, chloride, potassium, bicarbonate, magnesium, 수분등의배설이촉진 되므로, 22 Na, 24 Na, 38 Cl, 42 K, 삼중수소같은방사성물질의제거에도움될것으로생각된다. 이뇨제의일반적인부작용으로는탈수, 전해질불균형, 두통, 오심, 위장관장애, 어지러움, 실신, 피부 염등이있을수있으며, 이뇨제의종류나투여되는개인에따라부작용이다소다를수있으므로투여 전이러한특성을고려해야한다. 표 이뇨제사용법과작용시간 Thiazides 매일복용량범위 ( mg ) 작용시간 (hours) Chlorothiazide(Diuril) 500~1,000 6~12 Hydrochlorothiazide(Esidrix, HydroDiuril, Oretic) 25~200 12~18 Benzthiazide(Auatag, Exna) 25~200 12~18 Hydroflumethiazide(Saluron) 25~50 18~24 Bendroflumethiazide(Naturetin) 5~20 18 시간이상 Methyclothiazide(Enduron) 2.5~10 24 시간이상 trichlormethiazide(metahydrin, Naqua) 2~4 24 시간이상 Polythiazide(Renese) 1~4 24~48 Related Sulfonamide Compounds Cyclothiazide(Anhydron) 1~2 18~24 Chlorthlidone(Hygroton) 50~200 ( 번갈아가며복용 ) 24~72 Quinethazone(Hydromox) 50~200 18~24 Miscellaneous Diuretics Ethacrynic Acid(Edecrin) 50~400 Furosemide(Lasix) 40~80 6~12 (2 시간시점이최고작용시간 ) 6 시간 (1 시간안에작용 ) (4) 거담제와흡입제 (expectorants and inhalants) 거담제는가래의점성을줄이고그양을증가시킴으로써호흡기분비물의흐름을원활하게하는데사용되는약물이다. 일반적으로기관지분비물의양이많고탁하며악취가나는호흡기장애의치료에사용된다. 거담제는구강이나분무흡입을통해투약된다. 흡입을통한투약을위해사용되는액체혼합물은아래와같이분류된다. 1 삼투압에의해호흡기계체액량을증가시키는고장성식염수액 2 propylenglycol 또는 glycerin과같이더많은수분을끌어당김으로써기관지분비물의점성도를줄이는제습제 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 55

60 3 Alevaire 와같이습윤을증가시키고점액을액화시키는세정혼합물 4 Acetylcysteine(Mucomyst) 와같은다당류가수분해성제제 기관과기관지의점액섬모막층 (mucociliary blanket) 의입자들의기계적이동을돕지만, 거담제나흡입제로폐포부분의입자는제거되지않는다. 이런입자들은다른장기에재분배되는것뿐아니라폐에장기간방사선량을미치는중요한요인이다. 동물실험을통한거담제와흡입제의효과는그리만족스럽지못하여방사성물질의흡입으로인한내부오염에거담제와흡입제가일반적으로추천되지않지만, 더많은과학적연구를통해그효과를증명할필요가있다. 표 거담제와흡입제사용법과주의사항화합물투약경로와양주의사항 Ammonium Chloride 구강 5 ml시럽 (NH 4 Cl 300 mg과동일 ) 대사성산증을유발할수있으며간, 신장, 폐의장애를가진환자에게주의해야함 Glyceryl Guaiacolate Sodium Chloride 구강시럽으로 100~200 mg씩 2~4 번 / 일 흡입등장성 (Isotonic) 또는 0.5M NaCl 을 Nebulizer 를이용하여분무형태로바꿈 구토, 위장관불편감, 졸음이종종발생가능함 장시간흡입은기관지점막의통증을유발가능 (5) 부갑상선호르몬 (Synthetic Parathyroid Hormone, SPTH) SPTH는뼈로부터칼슘을이동시킴으로써혈청칼슘수치를증가시키고, 부갑상선기능저하로인한경련증상을경감시킨다. SPTH는칼슘과인의소변배설을촉진시킨다. 부갑상선호르몬은방사성인 ( 32 P) 의과잉복용을치료하기위해사용된다. 매 6시간마다근육내로 200units의 SPTH와 IV calcium gluconate(540 mg Ca daily) 와함께 5g의인을 buffered sodium salt로서매일혼합하여투여하면대략 38% 까지골수에서의방사선선량을감소시킨다고보고된바있다. 부갑상선호르몬투여시방사성인의배출을 7배가량증가시켜생물학적반감기를 11.2일에서 4.8일로줄일수있는것으로알려져있다. 표 부갑상선호르몬사용법과주의사항화합물투약경로와양주의사항 Synthetic Calcitonin (Ex. salcatoninr) 피하및근육주사 100~200 units 4 번 / 일 최대 2~3 주연속으로투약할수있으며, 소변침전물을정기적으로검사 / 과민성반응이있을수있어투약전피부반응검사를실시 56

61 제 7 장 _ 피폭환자치료 (6) 부신피질호르몬 (Corticosteroids) 부신피질호르몬은주로부신호르몬의결핍치료와염증, 알레르기반응, 콜라겐장애등의질병치료에사용된다. 스테로이드의장기간사용시골다공증악화, 소변내칼슘증가, hypercorticism 과같은부작용이증가된다. 방사성스트론튬에오염되었을때부신피질호르몬투여를통해방사성스트론튬의소변배출량을 3배가량증가시키는것으로보고된바있으나, 부신피질호르몬투여로인한부작용과함께얻을수있는효과가제한적이라는점으로인해방사성스트론튬의오염에대한일차적약제로추천되지는않으며, 심각한방사성스트론튬오염의경우에부가적인치료요소로고려해볼수는있다. 표 부신피질호르몬약물사용법과주의사항화합물투약경로와양주의사항 Prednisone Cortisone Acetate Dexamethason (Decadron) Methylprednisone (Medrol) 구강매일 5~20 mg복용 구강항염증과다른만성질환상태치료를위해 15~30 mg / 일복용 / 중증만성질환의경우 75~150 mg / 일복용 구강 0.5~10 mg / 일 Intravenous/intramuscular 4~20 mg의 Dexamethason sodium phosphate 를투약 구강 4~16 mg / 일근육주사 (acetate) 4~20 mg / 일정맥주사 (Na succinate) 매 4~6 시간마다쇼크의경우에는 100~250 mg을투약하고다른경우에는 10~40 mg을투약 부작용 : 수분과 sodium 정체, potassium 소실 / 장기간사용은단백질이화작용과근육의허약, 골다공증, 위궤양, 십이지장염, 궤양성식도염, 경련과같은신경학적문제, Cushinggoid 상태와같은내분비계문제를초래할수있으며, 탄수화물내성을감소시키며녹내장과같은안과적인문제를일으킬수있음 5) 킬레이팅제제 (Chelating Agents) 킬레이팅제제는특정금속이온과결합하여안정형의화합물을형성한후신장을통해형성된화합물의배설을촉진하는역할을한다. 대표적인예로, 플루토늄 (plutonium), 아메리슘 (americium), 큐리움 (curium) 같은초우란원소 (transuranium elements) 의내부오염시 Ca-DTPA, Zn-DTPA 가이러한초우란원소와킬레이트화합물을형성하여배설을촉진한다. 킬레이팅제제의투여전과투여후에소변으로배출되는방사성핵종의배출양상을비교하면킬레이팅제제의효과를확인할수있다. DTPA 외에킬레이팅제제로는 EDTA, 디메르카프롤 (dimercaprol), 페니실라민 (pnicillamine), 디페록사민 (deferoxamine) 등이있다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 57

62 (1) EDTA Ethylenedia-minetetraacetic acid(calcium edetate, CaNa 2 EDTA) 의칼슘염은사람에게사용되는가장보편적인형태이며, 주로납중독을치료할때사용된다. 또한 zinc, copper, cadmium, chromium, manganese, nickel 을킬레이트화하기위해사용될수있으나 mercury, arsenic, gold에는효과적이지않다. 플루토늄 (plutonium) 과아메리슘 (americium) 과같은초우란원소 (transuranium elements) 에대한효과성을가지지만, CaNa 3 EDTA 가더효과적임을보여준다. 그럼에도불구하고즉각적인사용이유용하지않다면, CaNa 3 EDTA에대한대체치료제제로서 CaNa 2 EDTA가선택될수있다. EDTA의 sodium salt(na 3 EDTA) 는고칼슘혈증시칼슘배출향상을위해서사용된다. 약물의잠재적인독성이크기때문에중금속독성치료시에는권장되지않는다. 정맥내로많은양을빠르게투약시에저칼슘혈증에의한경련을초래할수있다. EDTA에대한가장일반적인부작용은위장관불편감과주사부위주변의통증이다. 일시적인골수억제, 점막피부병변 (mucocutaneous leison), 오한, 발열, 근육경련, 히스타민과관련된증상 ( 재채기, 코막힘, 눈물흘림 ) 이또한나타날수있다. EDTA는신독성을보일수있으며, 드물지만다량투여시치명적일수있다. 이러한이유로신장의기저질환이있는경우, EDTA의투여는매우신중해야한다. 표 Chelating drug EDTA 화합물투약경로와양특징 CaEDTA (calcium disodium edetate, calcium disodium Versenate, calcium disodium edathamil) NaEDTA (Disodium edetate, Endrate, Sodium salt of ethylenediamine tetraacetic acid) 정맥주사 근육주사 구강권장되지않음 등장성생리식염수나 5% DW 500 ml을 3~4 시간에걸쳐서정맥내로주입 ( 체중 1 kg당 500 ml ) / 24 시간안에 3g 을초과해서는안됨 / 5 일동안매일정맥내주입을해야하며필요시에이과정은 6 일의안정기후반복할수있음 주입시간 : 1g EDTA 약 1 시간 / 성인에게 1 주간격을두고 2 번의 EDTA 치료를하는것을권장하지않음 / 주의 : 신장기능정상. EDTA 주입전후소변검사 ( 알부민수치파악 ) / 알부민뇨가발생한다면치료중단 IM 투약은납중독의진단적검사로서기본적으로사용됨 / 이것이킬레이션요법을의미하지는않음 Oral EDTA 는복부불편감과설사유발 Ca gluconate 는급성저칼슘혈증이발생하는것에대비하여 NaEDTA 주입동안사용가능 / 독성은총복용량과주입속도와관련되어있음 / NaEDTA 주입시조직으로의누출을피해야함 / 주입동안과주입후혈압측정, 소변검사 ( 알부민수치파악 ) 시행 / 신장질환환자에게 EDTA 가제공되어서는안됨 / 간기능검사는주입시작전정상수치여야하며, 희석하지않은 NaEDTA 를주입해서는안됨 58

그러나동물실험에서는 Ca-DTPA 가 Zn-DTPA 보다더효과가커서, 플루토늄이나캘리포늄, 아메리슘의내부오염시초기 24~48시간은 Ca-DTPA 가추천되고, 이후에는 Zn-DTPA 가유지요법으로추천되고있다.

63 제 7 장 _ 피폭환자치료 (2) DTPA 강력한킬레이트제제인 DTPA(diethylenetriaminepentaacetic acid) 는중금속제거에 EDTA 보다효율성을보인다. 정맥내투여후, DTPA는 1시간안에소변으로약 50% 가빠르게배설된다. Ca-DTPA와 Zn-DTPA는초우란금속의킬레이트화에효과적인것으로보고되었으며, 플루토늄과아메리슘의내부오염치료에임상적으로적용하고있다. 그림 7-15 DTPA 의작용기전 Zn-DTPA 는 Ca-DTPA 보다독성이적어장기간투여시장점을가진다. 그러나동물실험에서는 Ca-DTPA 가 Zn-DTPA 보다더효과가커서, 플루토늄이나캘리포늄, 아메리슘의내부오염시초기 24~48시간은 Ca-DTPA 가추천되고, 이후에는 Zn-DTPA 가유지요법으로추천되고있다. Ca-DTPA 와 Zn-DTPA 는초우란금속 (plutonium, americium, curium, californium, neptunium) 뿐만아니라, 토양내희귀한금속 (cerium, yttrium, lanthanum, promethium, scandium), 전이금속 (zirconium, niobium) 을킬레이트화하는것으로알려져있지만, 모든금속에대해효용성이증명되지는않았다. 따라서보고하는기관마다, 국가마다권고되는적응증에다소차이가있다. 예를들어 FDA에서는 DTPA가플루토늄, 아메리슘, 큐리움에권고되는반면, ANSM에서는그적응증을철과코발트까지확대하고있어, DTPA의그림 7-16 적응증에대한더많은연구가필요하다고하겠다. DTPA 의외형 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 59

64 DTPA는정맥투여또는분무흡입의형태로적용가능하다. DTPA의권고용량은성인과청소년에서 0.5~1g을생리식염수나 5%DW에희석하여정맥투여하고, 12세미만에서는 14 mg/kg을정맥투여하되, 하루 1g을초과해서는안된다. 사고초기가능한빨리투여하고, 첫하루는 Ca-DTPA를, 그이후유지요법으로는 Zn-DTPA가권고된다. 쥐를통한연구에서는 DTPA와디페록사민 (deferoxamine) 을병용투여했을때, DTPA 단독투여보다더효과적일수있다는것을보여주나, 사람에게는아직시도되지않았고, 따라서병용투여에대한효용성이나잠재적독성은충분히검증된바없다. 임상적으로 27개월의장기간동안 123g의 Ca-DTPA 투여후후각상실 (anosmia) 이관찰된바있으며, 이는아연결핍과관계가있는것으로생각되고, 더이상의 DTPA 투여없이 100일이지난후환자의후각이돌아오기시작했다. Ca-DTPA의독성반응을요약하면다음과같다. 1 권장된복용법과치료계획에의한수백차례의치료로발생하는어떠한심각한부작용이인간에게서보고된바없다. 2 1일투여량을소량으로나누어수회에걸쳐투약하는것은금기시되어있다 (1일투여량은한번에투여해야함 ). 3 Ca-DTPA의복용은임산부나태아에게해로울수있다. 특히보충용아연 (220mg zinc sulfate 정은매일 50mg zinc을제공 ) 이투약된다면 Zn-DTPA가선호될것이며, 가능하다면사용되어야한다. 4 이미심각한신장질환이나골수생성기능의억제 ( 병리성백혈병또는혈소판감소증 ) 가있다면 Ca-DTPA는금기이다. 5 장기간치료시에는 Ca-DTPA보다독성이덜한 Zn-DTPA가선호된다. Ca-DTPA 의분무흡입은약물의편리한주입방법으로사용되며, 환자가받아들이기쉬운이점이있다. 분무형태의 DTPA는성인에서만 FDA승인을받았다. Ca-DTPA의분무흡입으로인한심각한부작용은보고된바가없으나, 오한, 발열, 갈증, 이뇨, 근육통, 두통, 지각이상의증상이 Ca-DTPA 1g의분무흡입약 8시간후부터시작되어 4~5시간동안지속되었다는보고는있다. Ca-DTPA의흡입은다음과같이요약할수있다. 1 수일동안매일 1g의 Ca-DTPA 를분무형태로흡입시사람에게심각한영향을주지않는것으로보고된다. 2 폐질환이현재존재한다면, 흡입통로를사용하지않는것이권장된다. 3 정맥을통하지않고흡입을통한주입은투여의용이성으로인해환자에게큰이점으로인식되고있다. Ca-DTPA의분무흡입은치료적편리성을제공하며, 이약물은용해성형태의플루토늄흡입이후즉시사용될때그효과성이입증된다. Zn-DTPA의분무흡입은 IND protocol에서입증된투약의한방법이다. 어떤사람은 Zn-DTPA 분무흡입이후에목아픔과금속성맛을경험했다고보고되고있으나 Ca-DTPA에서는보고된바없다. 또한 DTPA는 2% 리도카인, 5%DW, 또는생리식염수와희석하여상처의세척 (wound irrigation) 에적용할수있다. DTPA의사용법과주의사항에대해표 7-33에정리하였다. 60

65 제 7 장 _ 피폭환자치료 표 Chelating Drug DTPA 의사용법과주의사항 화합물투약경로와양주의사항 매일투여하되, 양을나눠서주거나양을늘려서투약하지않도록함 Ca-DTPA (trisodium calcium pentathamil Ditripentat (Heyl & Co., Berlin)) Zn-DTPA (trisodium zinc penthamil) 정맥주사성인 -250 ml생리식염수또는 5% DW 에 1g 을희석 1 시간이상주입하고주당 5 일반복해서투여 흡입제성인 -4 ml vial 에 1g 을희석하고 nebulizer 에연결전체양은보통 15~30 분동안흡입투약은매일반복적으로사용될수있으며, 증상이나타난다면주당 2~3 번투약 Ca-DTPA 와같은용량, 같은형태로매일투여가능 주의 (1) 심각한백혈구감소증이나혈소판감소증이존재한다면사용금지 (2) 신기능은정상이어야하며, 각각의사용이전에소변분석결과는정상이어야함 (3) 투여하는동안혈압측정 (4) 설사발생시약물사용중단 (5) 임산부, 태아에게는잠재적독성 투약경로는 Ca-DTPA 를위한연구용신약허가에서는허용되지않으나사람에게안전하게사용됨 / 기저폐질환이있는환자에게사용되지않음 Ca-DTPA 보다독성이적어, 사고발생후첫 1~2 일을제외하고는유지요법으로선호되는 DTPA 형태임 (3) 디메르카프롤 (dimercaprol, BAL) 디메르카프롤은수은 (mercury) 과납 (lead), 비소 (arsenic), 금 (gold), 비스무스 (bismuth), 크로뮴 (chromium), 니켈 (nickel) 과안정적인킬레이트를형성한다. 따라서이러한금속의내부오염에적용할수있다. 그러나, 디메르카프롤은독성이강하여이를적용하기전에득과실을잘따져봐야한다. 디메르카프롤 6 mg/kg을근주했을때, 약 50% 에서부작용을보인다고보고된바있다. 주요부작용으로는빈맥을동반한혈압상승, 오심, 구토, 두통, 구강의작열감, 결막염, 흉통등이있다. 표 Dimercaprol의사용법과주의사항화합물투약경로와양주의사항 Dimercaprol (BAL in oil, British Anti-Lewisite, 2,3-dimercapto-1-propanol) 근육주사첫 2 일동안 4 시간간격으로 2.5 mg / kg또는그이하로투여 /3 일째는 2 회투여 / 그이후에는하루 1 회를 5~10 일동안투여함 오염정도에따라투약용량조절필요 / 복용량은안정형비소 (arsenic), 금 (gold) 의내성치료에기초함 / 사용전약물의독성에대해충분히고려되어야함 (4) 페니실라민 (penicillamine) 페니실라민은페니실린에서유래된아미노산이지만, 항균작용은하지않는다. 페니실라민은구리, 철, 수은, 납, 금등을킬레이트화하고소변으로배출되는수용성의복합물을형성하는작용을하며, NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 61

66 특히구리의제거에는 Ca-DTPA 나디메르카프롤보다더우수한것으로알려져있다. 페니실라민의부작용빈도는낮은것으로보고되었다. 가장흔한부작용으로는홍반성발진이나구진성 수포 (maculopapular) 에의해증상으로나타나는과민성반응이다. 이러한피부병변은때때로발열, 백혈구감소증, 혈소판감소증, 호산구증가증, 관절통, 림프절종창등을동반한다. 과립구감소증 (granulocytopenia) 의치명적인한가지사례가보고된바있다. 자반병과소낭성의반상출혈이때때로 나타나지만, 점진적이지않으며이로인해페니실라민의중단이요구될정도는아니다. 그외의부작용으로 혈전정맥염, 구순증, 신장증후군등이있다. 표 Penicillamine 의사용법과주의사항 화합물투약경로와양주의사항 Penicillamine (Cuptimine, D-3-mer-captovaline) 구강성인의경우하루에 4 번 250 mg공복에투여 / 분할해서매일 4~5g 까지증가가능 치료시작첫 2 주간매 3 일간격으로혈액세포수와소변분석실시 / 그후최소매 10 일간격으로동일하게실시 / 환자가페니실린민감성이있다면주의깊게투약 / 부작용이나타난다면그증상이줄어들때까지약물사용을중단 (5) 디페록사민 (deferoxamine, DFOA) 디페록사민 (DFOA, desferrioxmine) 은철축적질환 (iron storage diseases) 과급성철중독에효과적이다. DFOA를 DTPA와병용했을때철의킬레이션에더욱효과적이라고보고되었는데, 이는 DTPA가세포외철 (extracelluar iron) 만을킬레이션한다면, DFOA 는세포내의철과작용하기때문이다. 디페록사민은경구뿐만아니라, 정맥, 근육투여모두가능하다. DFOA와 DTPA의병용투여는플루토늄의내부오염에도치료방법으로적용할수있으나, 철중독증의경우만 FDA 승인을받았다. 표 Deferoxamine의사용법 화합물 Deferoxamine (Desferal, desferrioxamine) 투약경로와양 근육주사초기 1g (2 앰플 ), 이후 bioassay 결과에따라 500 mg 을근주 구강소화관의섭취예방을원할때, NG tube 를이용하여구강으로최대 8g 까지투약 정맥주사근육주사투약량과같음정맥주사주입률은시간당체중의 15 mg /kg 을절대초과하지않음 6) 폐세척 (lung lavage) 폐세척은불용해성인방사성핵종을흡입한경우적용을고려해볼수있다. 동물실험에서폐세척을한차례시행시약 12% 의방사성핵종제거효과를보였고, 양쪽폐에각각 5차례씩시행하면 25~50% 가량감소되었음을보고하고있다. 사람의경우, 플루토늄의흡입 8일, 12일, 17일후 3차례폐세척을시행한결과약 13% 의플루토늄감소효과가보고된바있으나, 이는분무형태의플루토늄이최초에예상했던것보다는용해성이강해그효과가다소적었을것으로해석되고있다. 이경우에서특별한합병증이나타나지는않았으나, 폐세척자체가전신마취를필요로하는술기이기때문에전신마취로인한위험성을고려하여득과실을잘따져보아야한다. 62

67 제 7 장 _ 피폭환자치료 제 7 절 복합손상 (Combined Injuries) 1 복합손상의특징 방사선피폭이즉각적으로치명적인위험을주는것은아니기때문에, 방사선피폭이외의다른심각한손상이있을경우방사선피폭이나오염보다도우선적으로치료를해야한다. 복합손상은방사선피폭단독손상보다예후가나쁘다. 복합손상의경우단순히위험이추가되는것이아니라방사선피폭과일반손상이결합하여시너지효과를일으키기때문이다. 방사선에의한손상은외상및화상에대한인체반응에영향을끼치며, 또한외상과화상은방사선피폭질환을변화시킨다. 2 복합손상시초기대응과진단 기도유지-호흡 -전신순환(Air-Breathing-Circulation) 상태를체크하고표준외상소생술과임상적안정화를위한조치를취한다. 호흡, 관류 (perfusion) 를유지하고출혈을멈추게한다. 감염을예방하고, 수액공급으로전해질균형을유지하며, 출혈을예방한다. 추후에환자의방사성오염여부가확실해질때까지일단환자는방사성물질에오염된것으로간주하며, 외상적응급조치를취한다. 환자가방사성물질에오염되었는지의여부를확인한다. 적절한전문가나검사장비가없을경우, 오염여부가밝혀질때까지는환자는오염된것으로간주한다. 환자의옷을벗기는것이환자에게더해롭지않으며, 환자옷을벗길수있는시간적인여유가있을경우의복제염절차에따라환자옷을제거한다. 제거한옷은비닐봉지에넣은후라벨을붙이고진료현장에서치운다. 그러나환자상태가위급한경우에는안정을찾을때까지제염작업을미룬다. 의료진은개인방호장비를착용해야하는데, 특히호흡기보호장구를반드시착용하고개인선량계도착용하는것이좋으며, 개인선량계가부족할경우선량계하나로환자진료장소를모니터링한다. 작업하는동안개인피폭선량 ( 표 7-37) 을최소화하기위해의료진을교체하거나, 교대로진료를하며, 과피폭을막기위해의료진의피폭선량을기록하는전담자를배치한다. 표 각선량한도별작업시간선량제한선량 50mSv까지작업시간제한선량 500mSv까지작업시간 0.1mSv/h 500시간 5,000시간 (100uSv/h) 1mSv/h 50시간 500시간 10mSv/h 5시간 50시간 100mSv/h 30분 5시간 1,000mSv/h 3분 30분 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 63

68 금속파편이환자몸 ( 예 : 조직이나상처속 ) 에박혀있는것이보이면추후방사성오염여부가확인될때까지는일단은방사성물질이라고가정하고, 직접손가락으로집어내지말고즉시가능한한긴집게로금속파편을제거한다. 만약금속파편이방사성물질 source로부터떨어져나온것이라면, 대단히강한방사선이방출될수있다. 이러한경우의료진이어떠한조치를취할것인가를결정하기위해가능한한빨리상처부위의 γ선량을모니터한다. 파편이강한방사성물질이거나상처부위의방사선을모니터링하지못하였을경우, 다음과같은절차를따른다. 2명이협력하여파편을제거한다. 즉, 한사람은파편을제거하고다른한사람은파편제거작업을돕고난후제거된파편을재빨리안전한보관장소로옮긴다. 이때파편과직접신체접촉을해서는안된다. 파편에대해알고있는경우라면가장강한것부터우선조치를취해야하는데, 환자에게서제거해낸각각의파편은안전한용기에담아라벨을붙이고, 다음파편을끄집어내기전에먼저제거한파편을의료진작업공간으로부터충분히격리된장소로옮겨서보관하며의료구역내에절대두지않아야한다. 현장의정보와환자와그가족이알려준의학적인정보 ( 이전의병리학적상태, 이전의투약, 알레르기등 ) 를토대로의료와사고히스토리를작성한다. 급성방사선증후군 (ARS) 가능성에대한평가를하고, 생물학적샘플을채집한다. ARS 환자진료절차를따른다. 그러나외상과열상에대한생리학적반응때문에절대림프구수 (absolute lymphocyte count) 의신뢰도가떨어질수도있음을염두에둔다. 혈액농축과혈액희석증상은부상, 치료혹은출혈이있는환자에게실시한수혈때문에생기는경우도있다. 심각한부상은통상의표준프로토콜에따라진료한다. ARS 환자는아주긴박한상황일경우에만수술해야한다. 이러한경우수술은최대한빨리 ( 즉, 피폭사고발생후최초 36~72시간이내 ) 끝내야한다. 조혈기능이회복될때까지추가적인수술을연기하는것을검토한다. 환자의부상정도, 임상적상태, 연령, 환자수, 가용자원등을고려하여수술을위한이송, 화상진료, 지지요법에대한결정을한다. 가능하다면사고후첫 72시간동안환자이송과수술을끝내야한다. ARS 및외상환자또는신체표면적의 10% 이상을포함하는열화상환자는면역억제와범혈구감소증 (pancytopenia) 의위험때문에입원치료를해야만한다. 특히호중구나혈소판수치가낮거나감염증세가있는경우, 이미질환이있는경우, 환자가노약자집단 ( 예를들면어린이, 임산부, 노인 ) 에속할경우보호격리를하는것이좋다. ARS 환자가단순골절일경우, 환자를안정화시키고오염시제염을하며, 골절을치료하고, 그후는 ARS 환자진료절차를따른다. 64

69 제 7 장 _ 피폭환자치료 제 8 절 국소방사선상해치료 1 서론 방사선피폭으로내부장기, 중추신경이나조혈기관에손상이발생하는경우는급성방사선증후군 (acute radiation syndrome) 이고, 방사선피폭이신체의일부에발생하는경우는국소방사선손상 (local radiation injury) 이다. 손상될수있는조직은피부, 뼈, 근육, 힘줄등이며, 대부분피부증상이발생하고피부의치료에초점을맞추게되어이를피부방사선증후군 (cutaneous radiation syndrome) 이라고한다. 문헌에따라서는 radiodermatitis 나 radiation dermatitis로소개되기도한다. 방사선으로인한사고의대부분은국소방사선손상이며, 가장흔한곳이손이고, 그다음으로는넓적다리와엉덩이부분이다. 국내의통계에따르면산업현장에서이리듐-192 밀봉선원에의한사고가가장흔한것으로보고되었다. 전형적인사고의과정은밀봉선원을가지고여러가지작업을하던중기구가오작동되어피폭되는경우이며, 다른나라에서의사고예로는방사선원을인지하지못한채로만지거나주머니에넣어보관하다발생한경우가있다. 1) 역사 1895년뢴트겐이 X-ray를발견한이후로방사선에의한피부손상은여러가지문헌에기록된바있다. 라듐에의한피부변화는 1900년에기록이있으며, Henri Becquerel이나 Pierre Curie도방사선에의하여본인들의팔에발생한피부변화를기록하였다. 토머스에디슨연구소에서 X선을이용한 fluoroscopy 개발에참여했던 Clarence Dally는여러차례저선량의방사선에피폭이되었으며, 피부이상, 손가락절단에이어피부암이발생하였고, 1904년 39세의나이에사망하여미국최초의방사선피폭에의한사망자로알려졌다. 2) 방사선의특징전리방사선은 α선, β선, γ선등이있으며, 각각은물리적특성이다르지만조직내에서의투과력에도차이가있다. α선은투과력이약하여표피를통과하지못하기에피부방사선손상을일으키지못한다. β 선은에너지가강한경우에피부반응을일으키며, γ선은투과력이강하여깊숙한연부조직에까지국소방사선손상을야기한다. 2 본론 1) 피부의해부학피부는우리몸을둘러싸고있는막이며, 피하조직을제외한두께는약 1.4mm정도로알려져있고, 가장두터운곳은손바닥과발바닥이며, 눈꺼풀에서가장얇다. 피부는가장바깥쪽부터표피, 진피, 피하지방으로나눈다. 표피는아래쪽부터기저층, 유극층, 과립층, 투명층, 각질층으로나누며, 기저층에 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 65

70 위치한줄기세포가끝없이분열하면서상층으로세포를밀어올리고있다. 이들이돌담처럼빽빽하게채워져표피를구성하고, 상층으로올라가면서분화과정을거쳐결국 5가지층을형성한다. 기저층에서각질층까지올라가는시간은약 4주정도소요되는것으로알려져있다. 진피는표피밑에있는두꺼운층으로혈관이있고, 콜라겐과엘라스틴등여러섬유질이있어피부의강도와경도를좌우한다. 기름샘, 땀샘, 모근과기모근등피부부속기가위치하고있어피부표면의습기를유지하거나온도유지에도움을주는역할을한다. 피하조직은진피와골격사이에있는부분으로, 대부분지방세포로이루어져지방조직이라고하며, 단열효과가좋아체온을유지하는데중요한역할을한다. 피하조직은부위에따라두께가다를뿐더러개인차도크고성별과연령에따라서도차이가있다. 2) 피폭에따른피부반응국소방사선손상이일어나는최소의조사량은 350~500 cgy로추정되는데, 이는개인이나부위에따른감수성의차이가크기때문이다. 일반적으로사고에의한국소방사선손상은 15 Gy 이상에서보고되는경우가많다. 이정도용량이전신의조혈조직이나위장관에조사되었다면환자는대개사망을하겠지만, 손바닥이나종아리에국소적으로 15 Gy가피폭된다해도피폭량이거리제곱에반비례하게줄어드는원리에의하여급성방사선증후군의증상은일어나지않는것이보통이다. 하지만실제방사선사고에서는피폭시에피폭된사실을모르는경우가많으며, 선원의크기가클경우멀리떨어져있거나, 선원주위에서계속움직였어도임상적으로의미있는전신피폭의가능성을고려하여야한다. 피폭량이 3~10 Gy 정도인경우에발적이나타나며, 3 Gy 이상의경우털의탈락이관찰된다. 피폭량이증가하면습윤박리나수포형성이발생하고, 20 Gy 이상피폭을받으면궤양발생이가능하므로이에대한대비가필요하다. 25 Gy 이상피폭시에는괴사에빠지므로수술적인치료가필요하다. 그런데이러한반응은열화상처럼피폭후즉시나타나는것이아니고피폭량, 피폭속도, 부위, 개개인의감수성차이, 방사선의종류에따라다르게나타난다. 대개의시간적추이를중심으로살펴보면다음과같은단계를거친다. 표 피폭선량에따른피부임상증상발현시간 (r선이나고에너지 X선 ) 증상 / 단계선량 (Gy) 발현홍반 3~10 ~2주탈모 >3 2~3주건성박리 8~12 ~4주습윤박리 15~20 ~4주수포형성 >15~25 ~4주궤양 ( 피부 ) >20 ~4주괴사 ( 심부관통 ) >25 ~4주 (1) 전구기 방사선이조사되면초기의발적과약간의부종, 가려움증이나타나는데, 이러한시기를전구기 (prodromal stage) 라고한다. 이때피부의여러세포에서염증에관련된매개물 (transcriptional 66

71 제 7 장 _ 피폭환자치료 activation of pro-inflammatory cytokine) 이증가하는데, 이들은보호작용의일환으로항염증물질 ( 대표적인물질은 transforming growth factor-beta) 의분비를촉진하게된다. 이들매개물간에균형이이루어지면서임상적으로아무런특이소견이보이지않는잠복기 (latent period) 가발생한다고알려져있다. 전구기가처음나타나는시기는피폭량이많을수록짧아지는데, 심한경우 1~2시간이내에발적이나타날수도있다. 잠복기의길이는조직이손상된정도에영향을받으므로, 피폭량이많은경우점차짧아지게된다. (2) 발현기동통을호소하게되며발적과부종이심하게되고, 피폭량에따라수포형성, 궤양이초래된다. 이때진피의모세혈관, 세동맥, 세정맥에염증이생기고호중구의침윤이발생하는데, 이러한염증반응은피하조직을넘어근육층까지염증을초래할수있다. (3) 아급성기이러한시기가지나면진피의깊숙한곳이나피하조직의혈관염으로청적색의피부변화가나타나기도한다. 이러한반응은열화상이나화학화상과는달리피폭직후나타나지않으며, 피폭량이나속도, 피폭대상의감수성에따라서수일에서수주후에나타난다. (4) 만성기 3개월이나 2년이지난뒤에는진피나피하지방의섬유화가일어나는데, 열화상과는달리시간이지나면서더심해질수있으며, 심한경우에는피하지방의소실이관찰되기도한다. 혈관확장으로미용적인문제가발생할수도있으며, 피부이상감각을호소하기도한다. 수년이지나서만성후유증이나타나며, 피지샘이나땀샘의소실로피부건조증이초래되고, 털의소실과피부를통한수분유출의증가가발생한다. 방사선각질화가초래되며편평상피암이나기저세포암의위험이증가한다고알려져있다. 3) 진단방사선피폭시처음부터이를의심하는것은매우어렵다. 실제방사선피폭사고의경우진단이피폭후수일에서수주뒤에이루어지는예도많다. 환자에게서병력청취상다음과같은내용을조사한다. 방사선발생물질이나기계를다룬적이있는가? 정체를알수없는금속물질을취득하거나만진적이있는가? 직장동료나주변사람, 가족중에비슷한증상을호소하는이가있는가? 출혈경향, 오심, 구토가있거나최근에감염증에시달렸는가? 의료진은다음과같은정보를얻도록노력해야한다. 다른피폭자는없는가? 의학적으로문제가되는다른손상은없는가? 환자의각각증상은피폭후얼마나지나서발생했는가? 방사성물질의내부섭취나오염의가능성은없는가? NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 67

72 전구기의발적은수일뒤저절로사라지므로간과하기쉽다. 만약방사선피폭사고를의심한다면처음발적이일어난시간과부위, 양상을기록하는것이중요하며, 가능하다면매일사진을찍을것을권유한다. 향후가장심한국소방사선손상은최초의발적이일어난부위에발생할것이다. 전신피폭의가능성을염두에둔검사를시행하며, 피폭부위에 X-ray 촬영을하고, 수정체혼탁여부를포함한안과검사를시행한다. 남성의경우고환주변에피폭을의심할수있다면정액검사를할수있다. 국소방사선피폭시착용했던시계, 옷, 단추, 귀고리등은전자스핀공명분광법을사용한선량측정이도움이된다. 사고후처음 1주일동안 1일혈액검사결과, 추이분석에서백혈구증가나적혈구침강속도증가등과같은비특이적인변화가경미하게관측된다면전신피폭의가능성은적다. 광범위하게피부손상을입은경우신장기능이상이초래될수있으며, 위장관이나조혈기능의이상이동반될경우피부방사선증후군의과정이나정도에악영향을끼칠수있다. 4) 치료전구기에는항히스타민투여와가려움증을위한피부약을사용할수있다. 항히스타민제는가려움증을덜어줄뿐아니라 keratinocyte 나혈관내피세포에서유리되는염증매개물질을감소시키는기능을하여추후발생하는염증을줄여주는역할을한다. 잠복기에는추후도래할발현기에대비하여고농도의전신스테로이드를사용할수있으며, 국소적스테로이드사용도고려할수있다. 급성기에전체적인치료의방향은가려움증과동통을감소시키고염증반응을줄이며, 체액의균형을맞추고감염에대한대비를하며, 깨끗한상처를유지하며괴사조직은제거하고, 새로운조직의재생을도모하고, 혈류순환개선을도와주고, 항지혈제를고려한다. 발현기가되면각종미생물에의한감염의위험이증가한다. 상처에대한미생물검사를반복하여감염에대한조기진단및치료를해야한다. 예방적항생제의사용은조혈기능의저하와위장관문제를같이고려하여결정한다. 궤양이발생한경우 wet dressing을시행하고, 추후 alginate와 hydrocolloid 를사용한다. 표면에균오염을배제할수있다면 PDFGF(Platelet-derived growth factor) 나 KGF(Keratinocyte Growth Factor) 를사용하는것이도움이된다는의견도있다. 피부나근육의절제가필요하면인공피부를이용한일시적상처도포도고려한다. 괴사의경우철저하고조심스러운 debridement 를시행한다. 증상이심하지않고경도의부종과발적, 인설에국한된다면보존적치료를시행하면된다. 섬유화에대해서인터페론이효과가있다는보고가있으며, 장기적으로건성피부가초래되어시간이오래지나더라도 2차궤양이발생하므로피부자극을줄이고, 관리가필요하다. 5) 선량의평가초기선량평가는임상징후로한다. 홍반의출현또는피부발적과함께동통등이두세시간안에발생하면흡수선량은 50 Gy를초과하는것으로평가된다. 저에너지방사선피폭으로인한손의국소방사선손상의경우추정선량은표 7-39 와같다. 처음나타나는발적이일시적으로경미하게지나갈수도있는데, 잘관찰되었다면선량의평가가용이하게되고, 향후환자의치료나예후의판정에많은도움을줄수있다. 68

73 제 7 장 _ 피폭환자치료 털의탈락도국소손상을평가하는하나의지표이다. 일시적탈모는단일조사선량 300~500 cgy에노출된후 2~3주에발생하며, 선량이 700 cgy를초과하면모낭에손상을주어영구탈모가일어난다. 전신모발은방사선에의한탈모에있어서민감도가다르며, 두발및수염이가장민감하고흉벽, 액와부, 복부, 눈썹, 속눈썹및치골부위체모는덜민감하다. 표 저에너지방사선피폭으로인한손의국소방사선상해관련임상증상 급성기의임상증상발현기간 1 차홍반 2 차홍반수포미란, 궤양괴사 만발효과전개 없음 / 12~24시간 12~20일 30~35일건조함, 표피박리 6~12 시간 6~14일 8~15일 습윤, 표피박리, 상피화 40~50일 4~6 시간 3~7 일 5~10 일 10~18 일 1~2 시간 0~4 일 3~5 일 6~7 일 6~10 일 a : 손가락에국한된경우 (fingers only), b : 손전체 (whole hand) 50~70 일상피화 60~80 일반흔형성, 수술없이치유불가 지연효과 없음 없음 / 미약한위축 위축, 착색, 모세관확장증 위축, 착색, 모세관확장증, 기능상실가능 추정선량 (Gy) 12~18 a 10~15 b 20~30 a 18~25 b 35~80 a 30~70 b >80 3 결론 국소방사선손상은방사선의종류와용량에따라피부의반응이달라질수있으며, 화학화상이나열화상과는달리방사선피폭직후에는아무런반응이없을수도있다. 질환의진행중에일시적으로증상이나징후가없는시기가나타날수있으며, 피폭후오랜시간이지나더라도 2차궤양이반복될수있다. 이러한환자의의학적대처방향은오염을제거하고증상을완화시키며감염의방지나치료와함께손상된조직의재생을도모하고, 정신과적인안정을추구하는방향으로이루어진다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 69

74 제 9 절 방사선사고에서의정신의학적측면 (Psychiatric Aspects of Radiation Accidents) 1 서론 역사적으로방사능관련재해가빈발해왔으며우리모두는무의식적으로방사능에대한선입견과두려움을갖고있다. 특히최근국내외상황과맞물려정치 경제등여러측면에서방사능관련주제가회자되고있고, 가상핵전쟁에대한혼란스러운정보들역시국민들의불안을가중시키고있다. 방사능관련재해는우리의일상과밀접하지만, 그동안관심영역밖에있었기에특수분야로인식되었다. 그러나역사적사건 사례들을볼때방사능재해는결코남의일이아닌우리의현실이며, 지금도산업현장곳곳은물론범국가적으로도크고작은방사능재해의가능성이상존한다. 또한기존혹은새로운희생자들에대한개입이의료일선에서수행되고있다. 특히정신의학적측면은신체적측면이상으로중요하며, 그여파와후유증역시매우심각하다. 그러나방사능에의한심리사회적여파가다른어떠한직접영향보다위중할수있는데도불구하고그중요성이과소평가되어오면서체계적인연구와대책들이미미하였다. 따라서본고에서는외국의다양한연구와사례및국내임상경험들을종합하여정신의학측면에대한총체적접근을시도하였다. 이를통해방사능재해에서의정신의학적측면에대한제반내용과현실적문제들을점검하고향후대책을세우고자하였다. 본고는다음의내용들을순서대로담았다. 첫째, 방사능, 원자력 등에대한일반인의인식과태도를살펴보았다. 즉, 역사적사건 사례를통한선입견과무의식및반응에주목하면서일반인의공통된입장에접근하였다. 둘째, 방사능재해와관련해심리적 정신의학적측면을강조하였다. 즉, 심리적문제의위험요인들, 심리적 정신적반응들, 정신과적진단명등을정리하였다. 셋째, 실제방사능피폭사례에서시설종사자의정신의학적측면을고찰하였다. 현재까지우리나라에는심각한방사능재해가없었으므로일본의사례를통해피폭자의주요한정신적문제들을강조함으로써향후유사시의개입과치료에도움이되도록하였다. 또한국내방사능관련희생자들의임상경험사례들도언급하였다. 넷째, 핵전쟁에서의정신과적측면을다루었다. 즉, 핵전쟁의특징, 정신반응들, 2차대전사례등을통해최근부각되고있는핵전쟁관련주제와대책을취합하였다. 다섯째, 실제적인정신의학적접근과치료들을요약하였다. 즉, 개입원칙, 위험그룹, 지역주민 국민 피폭희생자 시설종사자 군인등에대한실제적개입방법등을대상별, 분야별로강조하였다. 또한방사능관련연구에서의제한점들을돌아보았다. 결론적으로, 방사능진료체계 내에서의정신의학적역할을부연하였다. 즉, 응급의료체제에서의개입은물론초기 중기및지속적인정신과적개입을연계, 강조하였다. 이를통해향후정신의학적접근과치료에실제적인도움이되고자하였다. 70

75 제 7 장 _ 피폭환자치료 2 본론 1) 방사능, 원자력 등에대한일반인의인식 태도일반인은다양한요인에의해 방사능, 원자력 등에대한선입견을갖게된다. 방사능 은보이지않고냄새도없고신비스럽고잠행성이라는인식때문에더욱두렵고알수없는위협 (unknown threat) 으로여겨진다. 또한대중매체를통한혼란스러운정보와과학자들상호간의모순되는주장때문에더욱불안스럽기만하다. 특히최근정치 경제측면에서방사능관련주제가많이도출되었기에경각심또한고조되고있다. 더구나방사능후유증에대한일반인 의료진 전문가들의인식조차부족하고이에대한교육역시미미한실정이다. (1) 역사적사건 상황을통해형성된무의식과선입견일반인은직 간접재해경험과왜곡된정보들로인해방사능에대한부정적인선입견을가지고있다. 다음은그대표적인예들이다. 첫째, 1945년일본히로시마원폭투하당시에많은한국인도직접적인희생자였고, 신체적 심리적인후유증이현존하고있다. 이사건에대해 불가사의함 무시무시함 공포 무기력 인류멸망 등의인식이연관되어있다. 둘째, 1960~1980 년대를거치면서영화등문화수단을통해방사능이더욱두렵게인식되었다. 셋째, 방사능 원자력 은 엄청난에너지, 불안한혐오시설 로여겨졌으며, 화생방, 테러, 핵무기, 인류파멸 은더욱공포를갖게하였다. (2) 실제방사능시설관련재해에서의정신의학적측면 1945년이후세계적으로심각한방사능누출사고들이있었다. 결국이러한사례들을통해방사능은일반인의인식에더욱부정적으로각인되었다. 특히 1979년미국 드리마일원자력발전소 의핵연료사고는정신의학측면에서시사점이매우크다. 당시방사능이밖으로누출되지않았고가장많이피폭된사람의피폭선량도극히적었으며, 직 간접인명피해도없었고주변환경도오염되지않았다. 또한인근주민평균방사선량이 1.7 mrem으로 ( 연간자연으로부터받는 240 mrem보다 ) 매우적었다. 인근지역을대상으로하는 4년의역학조사결과, 백혈병 암과의인과관계도없었다. 그러나일반인의인식은전혀달라서방사선위험이있었고장기적인증후들을유발시켰다고굳게믿었다. 이는향후우리나라에서의유사상황시에충분한개연성을갖는다. 즉, 신체적 물리적측면외에정신적측면이매우중요하고그파급효과또한오래지속됨을보여주는예이다. 일본 토카이무라우라늄공장 사례역시시사점이많다. 이는뒷부분에서언급되며, 향후유사상황시에실제희생자에대한 정신의학적개입모델 로서매우중요하다. 이어서체르노빌원전사고등의여파로서집단사망, 기형아, 황폐화, 복구불능, 불완전한원전관리와공포등이있다. 특히정보의중요성과공개여부및대중매체의영향이중요한논점이었기에시사하는바가큰사례이다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 71

76 2) 방사능재해관련정신의학적측면의이해 (1) 방사능재난시심리적문제악화요인들동일한재난의희생자라하더라도심리반응의심각도는각각다르며, 다음에의해좌우된다. 첫째, 사고자체의양상이다. 즉, 충격적 돌발적이거나신체손상이심하거나타인의심한손상을목격했거나, 사회적지지가부족하거나하는등의경우에더욱악화된다. 특히신체손상이없더라도심리문제가발생할수있음에주의한다. 둘째, 개인적특성이다. 즉, 우울증 불안증, 신경예민, 개인적상실, 이전의유사경험, 임신, 이혼, 독신, 지각과대처능력부족등의경우더욱심화된다. (2) 방사능재해관련심리적 정신과적반응 1 방사능사고관련심리반응의특징방사능은특징상보이지않고경계가없으며, 예측불가능하고, 정상경험과감각을넘어서고, 사회적학습이되지않기에더욱위중한심리적문제를초래한다. 방사능사고에는다음과같은감정적배경이관련된다. 첫째, 분노 인데, 사람이만든재앙에속하므로특히비난과분노가많다. 둘째, 정보불안 인데, 정확하고적절한정보가제공되어야하고그렇지못할경우심한심리적고통이초래되므로정보관리가매우중요하다. 셋째, 건강에대한불안 인데, 무사하다는확신이나증거가없으므로불안이지속된다. 2 희생자분류에따른심리반응들노출의직 간접정도와이격거리에따라둘로분류하여특징반응을살펴본다. 첫째, 방사능사고에직접포함된사람들의경우이다. 대개폭발과화염등에의해손상을받으며방사능에의노출이명백하다. 대량독성반응의사례가많고공포상황에대한노출이많아위중하다. 급성반응을보이며증상발생도명백하다. 외상후스트레스장애 (Post Traumatic Stress Disorder, PTSD) 와만성적두려움및신체증상역시심하다. 둘째, 방사능사고지역인근사람들의경우이다. 대개정보부족과소문에의해충격을받으며, 방사능노출은없거나점진적이다. 공포상황에대한노출이부재하여위중하지는않다. 급성반응이부재하며증상발생도불명확하다. 하지만불안과우울은물론 PTSD와만성적두려움및신체증상등도가능하다. 3 방사능재난관련스트레스에대한정신적 신체적반응들초기에는대개정상적반응으로 급성스트레스반응 (acute stress reaction) 을보이다가경과에따라 PTSD로진행되기도한다. 대개다음측면들의반응이있다. 첫째, 신체적측면이다. 초기에는오심, 진전, 발한, 현기증, 오한, 심계항진, 과호흡등이있으며, 이후피로, 음주및약물사용, 과각성, 수면장애등이있다. 둘째, 인지적측면이다. 초기에는혼돈, 우유부단, 사고장애, 문제해결능력감소, 기억 계산등인지기능장애들이있고, 이후관심 집중 기억력감소, 사건회상반복등이있다. 셋째, 감정적측면이다. 초기에는불안, 분노, 공포, 과민, 죄책감, 압도됨, 슬픔, 무기력등이있으며, 이후포기되는느낌, 원한, 소외감, 위축, 감각마비, 우울등이초래된다. 72

77 제 7 장 _ 피폭환자치료 나중의심리적문제들에는일부초기문제들의지속, 타인과구별됨, 질병행동의강화, 후유증에대한염려지속등이자주공존한다. 특히과도한의학적검사는현재와미래의영향에대한불안을반영한다. 4 방사능재난시스트레스에대한심리적대응기전들일반적심리방어기전은부정, 퇴행, 정보모집을통한억제, 불안, 우울, 분노등이다. 손상이심각하고사망에이를만한경우에는부정, 분노, 협상, 우울, 수용등을보이기도한다. 대개는충격기를거치면서불안과우울을보이는한편, 초기충격을감소시키려는심리적대응기전이발동한다. 즉, 자발적대응전략 (coping strategy) 과비자발적방어기전 (defense mechanism) 이다. 이러한대응의적절성여부에따라비정상적 병적반응이완화되거나악화되어신체질병및정신증상에영향을미친다. (3) 방사능관련사고 재난에서의정신과적진단명들 1 급성스트레스장애 (Acute Stress Disorder) PTSD와유사하지만빨리시작 (4주이내 ) 되고, 짧은기간 (2~4주) 지속되는경우이다. PTSD와일련의공통반응이라는주장도있으며, 결국 PTSD로의진행예방이중요하다. 2 외상후스트레스장애 (PTSD) 잘알려진재난관련정신장애이며, 예기치못한생명위협적인환경외상후에나타나는증상들의총칭이다. 증상의범위는정상반응으로간주되는 과각성 부터약물치료가필요한 정신장애 까지다양하다. 다섯가지주요증상은경악반응과과민성의지속, 폭발적반응경향, 외상에고착, 기능적인격의교착, 전형적인몽롱인생등이다. 대개심한두려움, 무기력, 공포반응등으로시작되며, 소아에서는지리멸렬 초조성행동으로대체표현되기도한다. 증상의발현과정도는다음의요소들에좌우된다. 첫째는 재난의심각도 인데, 재난의종류, 손상지속정도, 생명위협정도, 사회파괴기간등이다. 둘째는 개인의취약성 인데, 기존의정신질환, 생활사건 ( 인물상실, 사회경제적고통등 ), 여성, 노령등이다. 진단범주에는크게 5가지 ( 가 ~ 마 ) 기준이있다. 가일상범위를벗어나거의모든사람에게심각한곤란유발이가능한사건경험 : 생명 신체통합성의심각한위협, 아이 배우자 지인들에대한심각한위협, 집 공동체의파괴, 죽거나죽어가고있는사람목격등나사건에대한지속적재경험 : 사건의반복회상, 사건에관련된꿈의반복, 사건의반복느낌이나행동, 사건을상징하는상황노출시에심한고통등다지속적회피또는일반적인반응성의마비 : 외상에관련된생각회피, 외상의회상행동 상황에대한회피, 외상의중요국면에대한회상불능, 활동 관심의현저한감소, 고립감 반목감, 정감범위축소, 현실 미래감각단축등라지속적각성증가 : 수면곤란, 자극과민성, 분노폭발, 집중곤란, 과경계증, 경악반응등마위의 4범주증상들이최소 1개월지속경과와예후는대개치유되지만 15~20% 에서만성화가가능하며, 1년후에도지속되는경우는이후에도계속되는경향을보인다. 특히회피증상은갈수록악화되기도한다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 73

78 3 적응장애 (Adjustment Disorder) 지속적인스트레스에의해개인적 가족적 직업적 사회적기능이현저히저하된경우이며, 대개우울과불안이동반된다. 재난후다양한심리사회적환경변화와주위로부터의인식및지속되는신체적 심리적고통에대한반응들의결과이다. 비적응적대처반응이초래되며장기적인정신치료가유용하다. 4 불안장애 (anxiety disorder) 와공포반응 (phobic reaction) 불안은가장흔하며, PTSD 역시불안장애의특별한경우이다. 기존의정신질환이나불안증의과거력도중요하며, 이는치료계획과평가에주의깊게반영되어야한다. 공포는대개일시적 유동적상태의감정변화이고, 위험에대처할수없을때나타난다. 즉, 재난시에중요한결정을내리거나적절한행동을할수없을때악화되며, 공포-반응저하 -공포 의악순환이초래된다. 증상은대개수분에서수주까지가능하며, 경도의효율장애에서완전무능력까지다양하다. 특징적인동반장애들은벙어리행동, 통제되지않는도피, 무기력, 무관심성우울증, 부적절한행동, 긴장증가, 다른신체적표현의편향등이다. 5 우울증 (Depression) 성격및성향과도관련되며, 과거력파악도중요하다. 심신허약과권태로나타나는급성우울증과만성우울반응들도흔하므로, 장기간삶의질을저하시킨다. 신체적측면과심리적측면의진단범주증상들이있다. 6 비적응적행동 (maladjustment behavior) 치료협조를거절하거나병원탈출을시도하거나기타부적절한양상을보이는경우이다. 대개사고의예견없이심한손상을겪은희생자들에게서나타난다. 공감적으로경청하면서치료의필요성에대해충분하고주의깊게설명하며돕도록한다. 7 약물및알코올관련장애생활양상에따라주로좌우된다. 성격 성향및동반된정신과적문제에유의한다. 8 자살및자살시도 (suicide & suicidal attempt) 기술과오및조절상실에의한재난에서특히예방이가능했던경우, 희생자가사고원인을제공했다면자기비난과자살시도로이어질가능성이높다. 자살가능성과성격및기존의심리문제에대한평가를통해자살예방에주의한다. 9 기질성질환과관련된정신증상방사선은특히신경계에영향을미치므로뇌의기질성변화와관련된정신증상에유의해야한다. 뇌의병변등과거력파악도중요하며, 기타신체질환과동반되는정신증상에도유의한다. 특히대표적인지기능장애인 섬망 은다양한원인들 ( 뇌손상, 신체손상, 수면박탈, 약물치료등 ) 에의해초래되므로주의한다. 10 건강염려증 (hypochondriasis) 실제외모 신체의변화가있거나혹은없는경우에도가능하며, 대개장기간지속되면서다양한정 74

79 제 7 장 _ 피폭환자치료 신증상들과동반된다. 지속적인치료를요하는경우가대부분이다. 11 망상장애 (delusional disorder) 주로신체망상과피해망상등이피폭희생자들과관련된다. 12 정신증 (Psychosis) 전형적인정신증은흔하지않지만재난충격자체가정신증발현을촉진시킬수있다. 3) 방사능사고에서시설종사자의정신의학적측면 (1) 일본 토카이무라 우라늄공장희생자들의사례 1 개요향후우리나라의방사능관련시설에서유사사고발생시에참고해야할중요한사례이다. 1999년 9월 30일발생, 희생자는 3명 (A, B, C) 이었다. A(32세 ) 의피폭량은 6~20Sv, B(40세 ) 는 6~10Sv, C(54세 ) 는 1~4.5Sv였다. 모두 NIRS(National Institute of Radiation Science) 로옮겨졌으며, 급성정신증상및불면증에대해심리치료개입과약물치료가시행되었다. A와 B는대학병원으로전원되어집중치료를받았으나사망했고, C는생존하여장기간정신적지지를받았다. 결국 C에대한정신의학적개입이주요내용이다. 정신과적개입에서는사회적 윤리적문제가가장중요했으며, 개입전략은자존감촉진, 대처능력증진, 사회적 삶의지지등이었다. 특히정보관리가매우중요했는데, 재난에대한뉴스나부정확한정보가 C의정신건강에큰영향을미쳤다. 결국신체적 정신적고통모두에초점을맞추는통합치료가중요했다. 결과적으로 C는심한정신과적장애 ( 우울증, PTSD 등 ) 없이회복되었으나지속적인정신증상을겪었으며, 2차적인스트레스로서법적책임, 경제문제, 언론의목표등에의해삶의질이저하되었다. 2 경과및주요내용 C에대한심리적 사회적스트레스와치료적접근을 5단계로나누어설명한다. 1단계 : 치명적사고경험이주요스트레스이며, 중견관리자로서자기비난과다른희생자들에대한염려를보였다. 특히 C의불안은신체손상, 장기치료필요성, 가족 직원에대한영향, 고용상태, 사회상황, 사고이외의모든것등에대한것이었다. 초기개입모델은 Retelling- Normalization-Planning of Stress coping Skill 이어서재난경험에대해드러내게하고경청했는데, 오히려정신상태를악화시킬수도있으므로개입에더욱신중해야했다. 2단계 : 대중매체와뉴스가주요스트레스였다. 정신과적접근에정보관리가추가되었다. 3단계 : 백혈구감소때문에격리되어정보박탈상태에있었다. 따라서신체상태와치료에대한정확하고지적인정보를제공하였다. 4단계 : 격리가해제되어경찰, 공공기관관련자들을만나면서정신적고통이악화되었다. 따라서긍정적인인지적재구조화를통해새로운실존적의미를찾는데도움을주었다. 5단계 : 퇴원후새로운문제들에직면하면서다양한사회적스트레스 ( 경제, 격리, 압박등 ) 를겪었다. 스트레스대처전략을세우고적응하도록지속적으로도와주었다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 75

80 3 향후시사점및토론첫째, 방사선재난은인간에의한재해이므로이론적으로예방이가능하기에비난받을수있다. 따라서희생자는물론오작동자도심한정신적고통을받는다. 둘째, 보이지않기때문에노출수준을모르며사고발생정보자체가위협이다. 결국정확하고신속한노출량평가가없다면심리적고통은불안과의심을증폭시킨다. 셋째, 정보관리 가중요하다. 부정확한뉴스나정보박탈은주요스트레스이다. 따라서재난과사회상황에대한정확하고적절한정보전달과정보관리를통해정신적안정을유도한다. 넷째, 노출량-반응관계파악이어렵다. 즉, 희생자의생물학적취약성, 심리적요소등여러측면을포함하기에심리반응정도에대한판단이더욱어렵다. 다섯째, 개인과사회의삶의안전성을광범위하게파괴한다. 실제로인근주민들이집을버렸으며, 교통과사회기능이마비되었고, 지역산업공백과막대한경제적손실이초래되었다. 여섯째, 고피폭량희생자에게서심각한신체적손상과사망이발생했다. (2) 국내방사능관련사고희생자 ( 시설종사자 ) 들의사례 1 국내현황다행히도현재까지대단위의방사능관련재해가발생하지는않았다. 그러나적은규모의방사능사고는계속발생하고있으며, 이로인해피폭자들은심각한신체적 정신적고통에시달리고있다. 국내에서는주로공단시설, 원자력관련시설, 방사능관련생산시설, 항공기관련업체와비파괴검사관련시설등에서방사선에피폭되는경우가대부분이다. 특히최근국제정세와맞물려핵무기와관련한가상적재난상황도부각되고있다. 2 희생자들의고통과정신증상및향후대책소수이지만희생자들대부분은주로신체적인변형과증상으로심한고통을겪고있으며, 추가적으로지속적인정신과적증상들도호소하고있다. 정신과적주진단명은불안장애, 우울장애, 적응장애, 수면장애, 건강염려증, 망상장애등이며일부에서는초기의급성스트레스반응이 PTSD로진행된양상도보인다. 특히개인의감수성과취약성이 PTSD의주요인자이므로향후발생률이증가할것으로보인다. 현재대부분의피폭희생자들이지속적으로치료받고있기는하지만, 신체적 정신적 사회적 제도적한계와고통으로인해삶의질측면에서심각한문제들을끌어안고있다. 따라서향후대책및보완점으로서우선희생자들에대한사회적 제도적 의학적보장장치가마련되어야하며, 이에대한적절하고도합리적인지원대책과지지방법들이실행되어야한다. 4) 핵전쟁에서의심리적 정신의학적측면 (1) 정신적측면의개요핵폭발은재래식전쟁에서와는확연히구분되는대재앙을초래한다. 핵탄두하나는수메가톤의폭발력을가지며, 이는 2차대전의총폭발력인 2메가톤을능가한다. 히로시마와나가사끼희생자의 15~20% 에서방사선의효과가직접사망원인이었다. 76

81 제 7 장 _ 피폭환자치료 핵무기에만존재하는전리방사선은신경계에대한직접적 생물학적효과도갖는다. 뇌는특히방사선에민감하므로, 그로인해심리변화와정신증상이초래된다. 특히소량에서도신경생리기능이변화되며기억장애와지적능력장애등도초래된다. 한편고도로집중된재래전에서는정신과부상자들이전체부상자의 18~48% 를차지하지만, 핵전쟁에서는상상을초월하는수준이될것이다. 특히핵전쟁은재난의강도가더욱크며인류공멸의위협까지있다. 결국정신적요인은물리적외상이상으로심각하며전쟁승리의향방을바꾸는중요요소이다. 정신과적장애의결정요소들은전투강도, 집단특성, 전투기간, 교전기간예상, 신체긴장도, 훈련정도, 문화적기대 ( 종교, 명예등 ), 정보취득정도, 개인경험등이다. 이중집단특성에는귀속의식, 사기, 지휘력및단결력등이포함된다. (2) 핵전쟁에서의심리적 정신과적반응들핵무기에노출된사람들은극심한급성 만성정신반응을보인다. 핵전쟁위협에직면할시에정신반응들은공포, 두려움, 전면적부정 (denial), 인류공멸의위협등이다. 1 급성변화급성변화는동기유발, 사회관계, 주의집중, 학습과기억등과관련된다. 핵전쟁의첫수분에서수시간까지의심리현상들이며, 수일간지속될수있다. 그예로핵폭격후일본인들의급성심리반응은정신적마비, 무조건적인절대절명의계측불가능한공포-공황 (Panic), 사회적관계변화등이었다. 2 만성변화불안지속, 공포증, 생존자죄의식, PTSD, 우울증, 정신병, 기타신경증및정신 신체증상등이포함된다. 감정, 개성및신체효과에서의변화들이완전히나타나는데에는일정기간이소요된다. 재난에의한상실이심하고복합적일수록반응시간도더욱연장된다. 생존자들의죄의식도문제가되며상당히지속된다. 특히핵전투당사자들에게서는심각한만성적정신기능이상이나타날수있다. 한편유언비어가핵전쟁에서중요한역할을한다. 3 일반인과군인의정신적반응에서의일치점 ( 일본사례 ) 첫째, 동기부여감퇴같은급성행동적 정신적변화들이초래되었다. 둘째, 권태감 피로감같은증상과전반적인공황반응의가능성을보였다. 셋째, 자기역할의방향을잡을수는있었으나학습과기억능력이변화되었다. 넷째, 극심한공포와불안이잘못된정보와유언비어로더욱증폭되었다. 다섯째, 사회규범 군대기강등은대부분유지되었는데, 이는 2차대전당시의특수상황과일본의민족성을고려해야하는부분이다. 여섯째, 장기간의정신반응들로공포증, PTSD, 우울증, 정신증, 신체증상들을보였다. 일곱째, 생존자죄의식과과업수행의불완전이신경증을악화시켰다. 5) 방사능사고에서심리적 정신의학적접근 (1) 원칙과개요방사선사고는대개예측할수없지만, 다양한접근과치료방법들을통해정신과적증상을예방하고완화시킬수있다. 일반적인개입들은신체돌봄, 생명라인지지, 안전확보, 사회적지지와신뢰회복, NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 77

82 수면장애및정신증상치료, 약물치료, 지지적면담등다양하다. 다양한유형의사고에서심리적지지 와개입의대상범위에대하여정리하였다 ( 표 7-40). 표 다양한유형의방사선사고에서심리적지지의대상 Accident Psychological support is needed for : Affected victims General public Emergency responders Nuclear(reactor) Yes Yes Yes Criticality Yes Yes Yes Involving lost/ stolen sources Yes Yes Not always Transportation Yes Yes Not always Nuclear power satellite re-entry Yes, if any Yes Not always Laboratory accidents Yes No No Results of use/ misuse of industrial sources Yes No No Medical misadministration Yes No No (2) 실제심리적 정신의학적접근과치료방법들 1 심리사회적치료치료목표는다음과같다. 첫째, 현실적으로적절히반응할수있는능력을고취시킨다. 둘째, 직업 대인관계기능을정상적으로유지할수있도록돕는다. 셋째, 안전한분위기에서사고를재경험하지않도록유도한다. 넷째, 사고를회상하면서재평가하고조절할수있도록한다. 다섯째, 자신의삶에대한통제력을얻도록한다. 여섯째, 심리적합병증 ( 우울증, 불안장애, 약물남용등 ) 예방에노력한다. 일곱째, 삶과미래목표에대해건설적태도를갖도록안내한다. 특히정보제공은가장중요한데, 다음원칙들에따른다. 첫째, 사고직후에사고및신체손상에대해조심스럽지만자세하게알려준다. 둘째, 일치되고시의적절하고온전하게반복적 구체적으로명료하게설명한다. 셋째, 완곡하거나감추려는자세는부정적인상상을초래하므로지양한다. 넷째, 현실적상황을바탕으로희망을준다. 즉, 비현실적희망은장기적으로스스로의극복과정을저해한다. 감정적도움의원칙들은감정수용, 증상수용, 심리적고통상황이해, 현실수용, 낙관적태도, 비난대상예방, 도움수용, 일상활동확보등을위한개입과도움이다. 2 정신치료및인지행동치료 (Cognitive Behavioral Therapy) 위기개입모델, 지지적정신치료등이유용하다. 인지행동치료도유용한데, 노출치료에는체계적탈감작 지속노출 상상노출등이있으며불안관리훈련에는긴장이완 자기교육 호흡재훈련 바이오피드백등이있다. 이외에집단치료등이있다. 3 약물치료 (Pharmacotherapy) 급성정신증상과만성 지속증상등다양한경우에유용하다. 78

83 제 7 장 _ 피폭환자치료 (3) 고위험그룹에대한접근과도움 1 어린이특히취약한그룹이며, 특별한주의와프로그램이필요하다. 2 응급구조원자신의건강과안전을위협하는상황에자주놓이게된다. 심하게오염된환경에서의업무가스트레스를가중시킨다. 3 임산부특히임신여성은유산, 기형출산등에대해더욱걱정한다. 4 다른고위험도군노인과만성질환자역시제한된사회적지지, 운동장애, 질환등으로위험집단에속한다. 5 방사선비상진료의료진들의학적치료및장기적영향등에대한지식부족으로많은두려움과불안을경험할수있다. 다른전문가들, 공공요원들, 기자들등과새로운경험을하게되는한편활동이통제되어자율성이제한되거나격리될수도있다. (4) 방사능관련시설종사자의경우 ( 토카이무라사례 에서언급 ) 1 초기평가및감별진단초기정신과적개입은기존의정신장애, 경련유무, 성격과심리사회적문제등의평가이다. 이를통해개인의취약성과심리적고통에영향을주는요소들을파악하고정상반응과병적반응을구별한다. 인지, 정서, 행동장애등에대한평가및감별진단도중요하다. 기존의기질성뇌장애및관련내과질환평가와자살사고 (suicidal ideation) 에도유의한다. 2 약물치료및정신치료약물치료의주요목적은일단부적절한수면조절이다. 불안, 초조, 우울등에도약물이유용하다. 정신치료적접근은 stress care model 이유용하며공감적인상황이어야한다. 3 사회윤리적문제및정보관리사회윤리적개입을통해향후사회적스트레스를평가하고, 지역사회와사람들로부터의압박과죽음에대해다루며재난후의환경에적응하도록돕는다. 정보관리 는특히중요하며, 재난후스트레스반응의출현을결정하는주요요인이다. 이는 4가지목적이있는데, 소문 비난에의한공황및우울예방, 정신장애 (PTSD 등 ) 예방, 프라이버시보호, 다양한정보스트레스 ( 부정확한뉴스, 정보박탈 ) 예방등이다. (5) 핵전쟁에서군인의경우 1 심리적 정신과적치료의원칙재래식치료방법원칙이유용하며근접성 (proximity), 최근시간성 (recency), 기대성 (expectancy) NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 79

84 등의원칙이적용된다. 즉시또는전투현장가까이에서치료해야치료반응도좋아직디때문이다. 이와관련하여 전방치료기법 (practice of forward) 이개발되었으며, 그장점은소속부대와조속히재결합할수있고치료가간단 ( 면담, 휴식, 안정과정신치료, 심리요법등 ) 하다는점이다. 2 정신과적치료의한계와문제점첫째, 개인적손상의불확실성이다. 즉, 피폭후개인의건강에대한불확실성이의학적치료에부담이된다. 피폭사실을아는병사들은후송되지만정보가없는병사들은위험에초과노출될수있다. 둘째, 모든부상자들을다치료할수없다는심리적충격이다. 셋째, 임무완수결정이다. 즉, 점진적인방사선효과들이임무성공을저해한다. 넷째, 윤리적딜레마이다. 다섯째, 각종유언비어와히스테리등혼돈이기존치료시설의혼란을증가시킨다. 3 핵전쟁에서정신반응의예방핵의대치국면이나적대행위후에오는정신적 심리적문제들을감소시키기위하여우선훈련과대비를하며방호를제공한다. 훈련의중점사항들은다음과같다. 첫째, 핵의적대행위에따른정신적충격을감소시키기위한 현실성 (realism) 이다. 둘째, 위협에대한 정확한정보 이다. 셋째, 모든사람이쉽게이해할수있고자기방어본능에직결될수있는 적절한정보 이다. 넷째, 일차대응집단의중요성과관련되는 사회적단결성 (social cohesiveness) 이다. 아울러다음과같은훈련이핵전쟁에서의정신과적부상을예방하는데도움이된다. 첫째, 모든군인은능동적방호와자신감을갖기위해개인방호방법에대해훈련한다. 둘째, 개개인은핵공격후의환경에적응하기위한방법들 ( 폭발위치결정, 자신의위치측정, 방사능측정기구등 ) 을훈련한다. 셋째, 개인은핵공격에대한방어능력이없다는것과죽거나부상당한많은아군을보지않고서는살아남을수없다는사실을배워야한다. 넷째, 모든군인들은핵공격후적의지상기습에대한저항의중요성과역할을인정해야한다. (6) 방사선관련정신의학적연구의한계점첫째, 방사선의실제효과를평가하는데한계점이많다. 둘째, 2차대전자료는주로민간인대상이었기때문에이를다른국민 군인에대한영향으로확대해석할수없다. 셋째, 피폭량과후유증의상관관계파악이매우어렵다. 넷째, 연구와평가에장기간의시간이소요된다. 다섯째, 관련자료부족과사례제한으로한계가많다. 여섯째, 대상과대조군선정시에생물학적 의학적연구에많은한계가있다. 일곱째, 특히정신적측면은다중적요소가작용하기때문에이에따른변인을파악하여정확한결론을도출하는데한계가많다. 3 결론 결론적으로, 방사선진료체계 범주내에서의정신의학적개입에있어다음의내용들을수행해야 한다. 80

85 제 7 장 _ 피폭환자치료 1) 응급 의료팀내에서의개입원칙첫째, 의학적응급치료시에정신과적접근 평가가수행되어야한다. 즉, 응급환자분류와정신과적진단 예후판정, 급성신경증 정신증에대한판단과치료적접근, 응급치료과정에서부터정신과적개념적용, 방사선관련연구센터와협약병원에서정신과의사의역할강조, 귀가조치나정신과적집중치료및추적관리판단 계획등이이루어져야한다. 둘째, 응급의료팀및관련종사자들에대한홍보와교육에힘써야한다. 즉, 안전관리요원 홍보요원 간호사 의료기사 행정인력등과의협조, 심리적 정신과적이해를바탕으로초기부터접근하도록안내, 응급의료지침서등에정신의학적소견의중요성강조, 팀원에대한정기적자문및교육실시등이이루어져야한다. 셋째, 현장과중앙의의료구호및후송체계내에서역할을수행해야한다. 즉, 시설종사자및현장관련자, 의료인력등과의협조, 인근주민에대한심리적 정신의학적이해와접근, 일반국민에대한접근에있어서의자문, 각급병원의정신과의사와협조, 정신과적치료를위한후송및장기치료계획여부등이고려 수행되어야한다. 2) 초기 중기및지속적 개입원칙초기 중기는물론지속적인심리적 정신의학적평가와개입을통해희생자의전반적인 삶의질유지 향상 이담보되도록하는한편, 중장기적정신증상들도예방 완화되도록노력해야한다. 이를위해서는앞에서언급했던개인부터국가적수준에이르기까지의다양한계획 프로그램들이상호연계되면서지속적으로수행되어야한다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 81

87 방사선비상진료개론서 제 7 장 _ 피폭환자치료 제 8 장 피폭방사선량 평가 제1절물리적선량평가제2절생물학적선량평가 ( 세포유전학적 흡수선량평가, Biodosimetry based on standard cytogenetic methods) NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 83

89 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 제 8 장 피폭방사선량평가 피폭방사선량평가란방사선사고를통해방사선에외부피폭또는내부피폭된환자가받게되는총피폭선량을다양한방법을이용하여평가하는것을말한다. 방사선사고로인하여방사선에피폭된환자가발생할경우, 피폭방사선량을조속한시일내에정확히파악하는것은환자의치료방침을결정하고예후를판단하는데필수적이다. 또한피폭방사선량을확인하는것은방사선피폭에따라향후발생할수있는만성영향에대한예측과방사선피폭에따른질환발생시이에대한원인규명을위한자료로도활용가능하다. 피폭방사선량평가는크게임상적선량평가, 물리적선량평가및생물학적선량평가로구분할수있다. 임상적선량평가는방사선피폭후환자에게나타나는임상증상, 즉피부홍반, 탈모, 수포발생등을확인하여방사선량을추정하는방법이다. 노출된방사선피폭량에따라나타나는증상의종류및정도가다르기때문이다. 물리적선량평가에는사고시착용한선량계에누적된방사선량을측정하거나, 피폭상황을재구성하여방사선량을계산하는등의외부피폭선량평가의방법이있으며, 직접 간접생체검정법및공기샘플링방법을통하여내부피폭선량을평가하는방법이있다. 그러나일반적으로공기샘플링을통한내부피폭선량평가는안전관리목적의평가방법으로, 방사선사고상황시에는적용하기힘들기때문에여기서는다루지않도록한다. 생물학적선량평가는다양한생물학적표지자를통해노출선량을추정하는방법이다. 이는여러가지분석법을통해이루어질수있는데, 혈액검사를통해백혈구또는림프구의감소정도를측정하여노출선량을추정하는것이그중하나이다. 생물학적선량평가방법중가장흔히쓰이는표준법은손상된염색체를분석하여노출선량을추정하는세포유전학적선량평가이다. 이것은방사선에의하여유발된염색체의변화정도를측정하여방사선량을추정한다. 최근들어유전자분석법이빠르게발달하면서, 방사선에의해유발된유전자이상을표지자로사용하는방법이연구되고있다. 여기서는임상소견을이용한임상적선량평가를제외한물리적선량평가와생물학적선량평가에대한내용을중심으로다루며, 그림 8-1은피폭방사선량평가의종류를나타내었다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 85

90 선량계 대체물질 물리적선량평가 선량재구성 직접생체검정법 피폭방사선량평가 생물학적선량평가 간접생체검정법불안정형염색체분석안정형염색체분석미소핵분석미성숙염색체응축분석 임상적선량평가 오심, 구토 피부반응 ( 홍반, 건조, 탈모, 박리등 ) 그림 8-1 피폭방사선량평가종류 86

제 8 장 _ 피폭방사선량평가 제 1 절 물리적선량평가 1 외부피폭선량평가 1) 개인선량계 (personal dosimeter) 개인선량계는방사선작업종사자가착용해야하고많은수의개인종사자에게지급되어야하므로, 측정의정확도가높은것외에도착용이간편하고소형이며가격이낮아야하고안정성이높아야한다는요건이적용된다.

현재실용되고있는개인선량계로는필름, TLD(thermoluminescence dosimeter), OSL(optically stimulated luminescence) 등의검출물질을내장한배지, 소형전리함을내장한포켓선량계, 실리콘다이오드처럼작은검출기를갖춘능동형 (active) 전자선량계등이있다.

91 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 제 1 절 물리적선량평가 1 외부피폭선량평가 1) 개인선량계 (personal dosimeter) 개인선량계는방사선작업종사자가착용해야하고많은수의개인종사자에게지급되어야하므로, 측정의정확도가높은것외에도착용이간편하고소형이며가격이낮아야하고안정성이높아야한다는요건이적용된다. 따라서대체로수동형 (passive) 측정장치가되며, 개인용이식별될수있도록배지형식을취하게된다. 또개인선량계는일정기간누적된피폭량을평가하는것이목적이므로적산형이된다. 현재실용되고있는개인선량계로는필름, TLD(thermoluminescence dosimeter), OSL(optically stimulated luminescence) 등의검출물질을내장한배지, 소형전리함을내장한포켓선량계, 실리콘다이오드처럼작은검출기를갖춘능동형 (active) 전자선량계등이있다. 이러한개인선량계들중에서안정성이나신뢰성등을이유로규제기관에서공식선량계로인정하는선량계를 공식선량계 라부른다. 즉, 법규에의해개인선량을측정하도록규정된사람에게지급되는개인선량계는공식선량계여야한다. 현재원자력안전위원회고시에서방사선작업종사자가착용하는개인선량계는필름배지, 열형광선량계, 유리선량계로규정하고있으며, 능동형개인선량계는제외를한다. 비상진료요원의경우수동형개인선량계 ( 법정선량계 ) 와능동형개인선량계를모두착용하는것을권장한다. 그림 8-2는방사선작업종사자가일반적으로착용하는수동형개인선량계를나타내며, 그림 8-3은능동형개인선량계로사용되는전자개인선량계를나타낸다. 그림 8-2 수동형개인선량계 ( 법정선량계 ) 그림 8-3 능동형개인선량계 ( 전자개인선량계 ) NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 87

92 방사선상해자가방사선작업종사자로서개인선량계를착용한상태에서방사선에피폭된경우에는선량계를판독함으로써비교적쉽고정확하게피폭선량을알수있다. 그러나선량계를착용하고있지않은상태에서피폭된경우에는이를적용하는것이불가능하며, 이외에도선량계가직접방사선에노출되지않은경우나직접착용하지않은상태에서선량계가방사선에피폭된경우, 선량계가파손된경우등에는방사선상해자의피폭방사선량을정확히반영하지못하는경우가있다. 2) 대체물질을이용한선량평가 (opportunistic dosimetry) 방사선상해자가개인선량계를미착용하거나훼손된경우에는사고현장에서방사선에피폭된대체물질을이용하여피폭방사선량을평가할수있다. 이러한선량평가방법에는방사화분석법 (activation analysis), 열형광분석법 (thermoluminescence), 광자극형광분석법 (optically stimulated luminescence), 전자스핀공명법 (electron spin resonance) 등이있다. 대체물질을이용한선량평가법은선량에따른각각의반응특성에따라시스템교정이수행되어야하며, 피폭자와대체물질이근접할수록정확도가높기때문에가능한피폭자가소지하거나착용한물질을사용하는것이바람직하다. 방사화분석법은특히중성자피폭이발생한경우피폭자가보유하고있던대체물질이중성자포획으로방사화되는원리를통해피폭방사선량을평가한다. 중성자피폭은원전이나핵연료처리시설에서발생하는임계사고를통해발생할수있으며, 대체물질로는혈액과같은생체시료를주로이용하며, 반지, 열쇠, 동전, 휴대폰등의금속물질도사용이가능하다. 특히체내에거의균일하게분포하고있는 Na-23은중성자포획반응을통해고에너지의 γ선을방출하는 Na-24로변환되어쉽게측정이가능하기때문에중성자피폭선량평가에주로사용된다. 그림 8-4는혈액내나트륨동위원소의방사화를통해중성자피폭선량을평가하는개념을나타내고있다. 그림 8-4 혈액내나트륨의방사화를이용한중성자피폭선량평가개념도 형광분석법은개인선량계로이미사용중인선량평가법으로, 방사선피폭을통해물질내전자들이에너지흡수를통해여기되고그중일부가전자트랩에포획되어누적되며물질을가열하거나레이저로자극할때트랩된전자가기저준위로천이하면서가시광선의빛을방출하는특성을이용한다. 열형광분석법은대체물질을가열시켜빛을방출하는방법이고, 광자극형광분석법은레이저자극을통해빛을방출시킨다. 대체물질이피폭된방사선량과방출되는빛의양은비례하므로광전증배관으로가시광선을포착하여계량화할수있다. 최근에는대체물질로휴대폰이나메모리칩등을사용하여선량반응특성을 88

93 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 연구하고있다. 그림 8-5 는특정휴대폰에서흡수선량별광자극형광신호를실험한결과이다. 그림 8-5 흡수선량에따른광자극형광신호의세기 전자스핀공명 ( 또는전자상자성공명 ) 법은인체의손톱, 모발, 치아등과같이수용액에녹지않는유기물이방사선에피폭되면유기물의내부에유리기 (free radical) 가생성되는데, 생성된유리기의양은조사된방사선량에비례하게된다. 전자스핀공명법은피폭된물질의전자스핀의분리효과를이용한것인데, 이러한유기물이자기장속에놓이면유리기의전자스핀은자기장에의해정렬하고특정마이크로파에서공명 (resonance) 을통해에너지를흡수하여특정 peak를발생시킨다. 이와같은원리에따라전자스핀공명의흡수세기와피폭방사선량의상관관계를통해대체물질이받게된피폭방사선량을정량적으로평가할수있다. 그림 8-6은전자스핀공명장치를통해일반적으로얻게되는에너지공명흡수 peak 를나타내고, 그림 8-7은피폭방사선량에따른공명흡수 peak를각각나타낸다. 그림 8-6 일반적인전자스핀공명장치의공명흡수 peak NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 89

그림 8-7 피폭방사선량에따른공명흡수 peak 3) 선량재구성 (dose reconstruction) 선량재구성법은물리적선량재구성 (physical dose reconstruction) 과수학적선량재구성 (mathematical dose reconstruction) 으로구분할수있다.

피폭조건에대한정보가정확할경우에는비교적쉽게피폭방사선량을추정할수있지만, 피폭조건에대한불확실성으로인하여선량계산의오차가발생할소지가크다. 방사선원과피폭자간의거리가짧고피폭자가계속움직인경우에는위치에따라방사선량률이변화하므로피폭방사선량을계산하는데어려움이있다.

94 그림 8-7 피폭방사선량에따른공명흡수 peak 3) 선량재구성 (dose reconstruction) 선량재구성법은물리적선량재구성 (physical dose reconstruction) 과수학적선량재구성 (mathematical dose reconstruction) 으로구분할수있다. 물리적선량재구성은모의피폭체또는팬텀등에많은개수의선량계를부착시켜피폭상황을물리적으로재현하여피폭방사선량을평가하는방법이다. 수학적선량재구성은방사선원의방사능, 피폭자와방사선원과의거리, 피폭시간등의피폭조건으로피폭방사선량을계산하는방법이다. 피폭조건에대한정보가정확할경우에는비교적쉽게피폭방사선량을추정할수있지만, 피폭조건에대한불확실성으로인하여선량계산의오차가발생할소지가크다. 방사선원과피폭자간의거리가짧고피폭자가계속움직인경우에는위치에따라방사선량률이변화하므로피폭방사선량을계산하는데어려움이있다. 몬테카를로전산모사등의방사선수송해석코드를이용해피폭방사선량을계산할수도있는데, 피폭조건에대한정보가정확할경우에는단순한수학적계산보다더욱정확하게조직이나장기별피폭방사선량을평가할수있다. 실제일본도카이무라임계사고당시에피폭방사선량평가에사용되었으며, 현재선량평가결과에대한검증이나교차분석용으로많이활용되고있다. 그림 8-8과 8-9는모의피폭체를이용한물리적선량재구성법과방사선수송해석코드를이용한수학적선량재구성법을각각나타내고있다. 그림 8-8 피폭상황재현을통한물리적선량재구성법 90

제 8 장 _ 피폭방사선량평가 그림 8-9 몬테카를로전산모사를이용한수학적선량재구성법 2 내부피폭선량평가 방사성핵종이흡입, 섭취, 피부침투등의경로를통해인체내부로들어와조직에분포하면서방출하는방사선에의해피폭되는내부피폭선량의계측은본질적으로여러가지어려움이수반된다.

방사선상해자에대한방사능섭취량을평가하는방법으로생체검정법 (bioassay) 을사용하며, 이방법은체내에잔류하는방사능을측정하는직접생체검정법 (in-vivo bioassay) 과체외로배출되는방사능을측정하는간접생체검정법으로구분된다.

95 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 그림 8-9 몬테카를로전산모사를이용한수학적선량재구성법 2 내부피폭선량평가 방사성핵종이흡입, 섭취, 피부침투등의경로를통해인체내부로들어와조직에분포하면서방출하는방사선에의해피폭되는내부피폭선량의계측은본질적으로여러가지어려움이수반된다. 신체의적절한위치에개인선량계를착용함으로써피폭의대표값을얻을수있는외부피폭선량평가와는달리조직이나장기의선량을직접측정할수있는현실적인수단이없기때문이다. 따라서내부피폭선량평가는방사능섭취량 (intake) 을구하고그섭취량에따른예탁유효선량 (committed effective dose) 을평가한다. 방사선상해자에대한방사능섭취량을평가하는방법으로생체검정법 (bioassay) 을사용하며, 이방법은체내에잔류하는방사능을측정하는직접생체검정법 (in-vivo bioassay) 과체외로배출되는방사능을측정하는간접생체검정법으로구분된다. 예탁유효선량이란체내에섭취된방사성핵종이배설또는붕괴에의해소멸될때까지의충분히긴시간동안앞으로피폭될것이예상되는유효선량을말한다. 작업종사자또는성인의경우 50년간의피폭선량을평가하며, 어린이및청소년의경우 70세까지의기간동안피폭선량평가를수행한다. 그림 8-10은내부피폭선량에대한평가절차를나타내고있다. 직접생체검정법 체내잔류방사능측정 섭취량평가 예탁유효선량평가 간접생체검정법 체외배출방사능측정 그림 8-10 내부피폭선량평가절차 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 91

96 1) 생체검정법 (bioassay) 내부피폭선량은섭취량에직접비례하므로내부피폭선량평가의주된일은섭취량, 즉섭취시점과섭취핵종및화학형, 입자크기, 그리고방사능량을결정하는것이다. 그러나방사성핵종의섭취상황을현장에서직접감시하기는어렵다는점이내부선량계측의기술적어려움과불확실성의원인이된다. 우선적으로체내에잔류하거나체외로배출된방사능으로부터섭취량을평가하는것이생체검정법이다. 원자력안전위원회고시에따라내부피폭방사선량의측정방법은직접생체검정법과간접생체검정법을사용하는것을원칙으로한다. 이경우내부피폭된방사성핵종의특성에따라가정적합한측정법을택일할수있다. 직접생체검정법은전신계수법 (whole body counting) 으로부르기도하는데, 백그라운드가낮은측정환경에서체내의방사능을민감한검출기로외부에서직접계측하는방법이다. 반면에간접생체검정법은생체시료, 주로배설물이나분비물시료를채취하여함유된방사능을계측한다음이경우의감응함수인배성함수등을이용하여섭취량을평가하는방법이다. (1) 직접생체검정법직접생체검정법은인체내에존재하는방사성핵종의방사능을외부의계측시스템으로직접계측하는것이므로, 고감도검출기와낮은백그라운드환경이필요하다. 따라서다채널파고분석기와연결되는검출기로는대형 NaI 섬광검출기나 HPGe, LEGE 검출기가사용되고, 차폐체로는오래된신품납이나철이사용된다. 반도체검출기의경우하나의크기는한계가있으므로여러개의검출기를다발로묶어사용하기도한다. 검출기자체의본질적검출효율은대구경섬광검출기가높지만, 스펙트럼의전에너지흡수피크에너지분해능력은반도체검출기가앞서므로최소검출방사능은큰차이가없다. 차폐는백그라운드를최소화하기위해완전한방으로구성하기도하지만, 피검자의폐쇄불안감을완화하기위해부분적으로그림자차폐를사용하는모델이많다. 그림 8-11은여러유형의계측배열방식을보인것이고, 그림 8-12는여러유형의체내방사능측정시스템의실물의예이다. 모델에따라검출기가관심신체부위를스캐닝하는방식이있고, 고정식도있다. 표 8-1은 IAEA에서권장하는방사성핵종별체내방사능측정시스템의기학학적구조를나타낸다. 그림 8-11 체내방사능을직접측정하는배열방식 92

97 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 그림 8-12 다양한체내방사능측정시스템 표 8-1. 방사성핵종별체내방사능측정시스템의기하학적구조 방사성핵종 기하학적구조전신폐갑상선 핵분열및방사화생성물 Fe Co Co Co Sr Ru I-125,129, Cs-134, Ra-226, U Th-228, Np Am Cf 직접생체검정법은체내의방사성핵종이방출하여인체외부로나오는방사선을검출하는것이므로, 그계측대상은투과력이큰방사선 (γ선이나특성x선 ) 을방출하는핵종에한정된다. 고에너지 β입자를방출하는핵종의경우그 β입자가인체조직과작용하여제동복사선을방출하므로, 체외에서어느정도의광자방사선을검출할수있다. 그러나에너지가연속스펙트럼이므로핵종을특성화할수없어현실적으로직접계측법을적용하기어렵다. 따라서 H-3, C-14, P-32, S-35, Sr-90 등순수 β입자방출핵종이나 Pu-239 처럼 α입자를방출하는핵종은간접생체검정법을사용하여섭취량을평가한다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 93

98 직접생체검정법은체내의미량방사능을비교적원거리에서측정하는일이므로, 피검자신체의표면에오염이있는경우체내오염으로오인되어선량평가에과오를초래할수있다. 따라서전신계측전에반드시샤워를하여몸에있을지도모르는표면오염을제거해야한다. 의복역시전신계수전용가운을착용한다. 계측자체는시료에대한일반적방사능계측과다를것이없다. 일정한시간동안계측하여스펙트럼을얻고스펙트럼분석소프트웨어를통해피크식별및피크면적계산, 에너지판정및핵종판정, 교정에의해결정된계수효율을이용한방사능평가로이어진다. (2) 간접생체검정법간접생체검정법은배설물이나혈액, 타액등생물시료에함유된방사능을측정함으로써섭취량을간접적으로평가하는방법이다. 특히미량이고낮은농도의방사능을검출해야하므로화학분석적방법으로표적원소를분리해야할경우도있어절차가복잡하고시간이소요된다. 간접생체검정법은직접생체검정법으로감시할수없는 α, β방출핵종의섭취량평가에주로이용된다. 직접생체검정법으로측정이가능한핵종이라도신체계측시스템의비용을감당하기어려운소규모사용시설에서직접생체검정법을대신하여사용할수도있다. 그러나핵종과화학형에따라배설률이낮아측정이어려운경우에는직접생체검정법을사용해야한다. 전형적인간접생체검정법의대상물은소변이다. 경구섭취의경우소화관에서흡수율이낮거나소변을통한배설률이낮은핵종과물질에대해서는대변분석을권고하고있으나, 현실적으로쉽지는않다. 타액이나콧물시료는호흡에의한섭취잠재성을확인하는목적으로는좋은시료이지만그결과로부터섭취량을추정하기는어려우므로, 특정목적으로만분석된다. 혈액시료는심각한내부피폭이발생한특별한경우에만사용되는것으로볼수있다. 소변시료는하루중시간에따라농도가변동하므로원칙적으로완전한하루배설량전부를채취할것을권장한다. 시료의채취는채취과정에서외부적인오염이발생하지않도록해야하며, 시료공여자, 채취일시등을명확히표기하여야한다. 시료용기는내용물을흡착하는등의반응이없는것이어야한다. 시료를채취한후분석까지시간이걸리는경우에는시료의부패방지와함유물의석출등을방지할수있도록적절한첨가제를추가하고첨가물의내용도시료표지에명기한다. 생체시료에함유된방사성핵종을정량화하는일은표적원소와그화학형에따라구체적인분석학적절차들이수립되어있다. 흔히내부피폭감시의대상이되는트리튬 (HTO) 의경우는체액중농도와동일한농도로소변으로배설되는것으로간주되므로, 일반핵종에비해상대적으로농도가높아소량의시료를액체섬광물질과혼합하여액체섬광계수기로계측하는것으로충분하다. C-14와 P-32와같은 β 방출핵종들도액체섬광계수기로측정하되, 펄스크기분석을통해적절히계량화할수있다. 특히 Ra-226, Th-232 및 C-14의핵종에대해서는호기 (exhalation) 를포집하여방사선의종류에따른적절한계측기를사용하여방사능을측정할수있다. γ선을방출하는핵종들은감마스펙트로메트리 (spectrometry) 로분석할수있는데, 이때는최소검출농도를낮추기위해시료의양을증가시킬필요가있다. 1L들이마리넬리비커를사용할수있으면좋다. Am이나 Pu 등의 α방출핵종들은화학적방법으로농축한후스테인리스디스크에전착시킨후알파스펙트로메트리로핵종분석과방사능을정량화할수있다. 우라늄은화학적분리후알파스펙트로메트리로분석할수있지만, 농축도를알고 94

제 8 장 _ 피폭방사선량평가 있는경우우라늄총량의분석은플루로메트리또는질량분석기 (ICP mass-spectrometry) 를이용하 면간편하고정밀하게측정할수있다. 그림 8-13 은간접생체검정법을수행하는방사능측정시스템을 나타내고, 표 8-2 는 IAEA 에서권장하는방사성핵종별분석시료와계측장비를나타낸다.

99 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 있는경우우라늄총량의분석은플루로메트리또는질량분석기 (ICP mass-spectrometry) 를이용하 면간편하고정밀하게측정할수있다. 그림 8-13 은간접생체검정법을수행하는방사능측정시스템을 나타내고, 표 8-2 는 IAEA 에서권장하는방사성핵종별분석시료와계측장비를나타낸다. 그림 8-13 간접생체검정법을위한방사능측정시스템 ( 좌측 : 액체섬광계수시스템, 중앙 : 저준위알파 / 베타계수시스템우측 : 감마핵종분석시스템 ) 표 8-2. 방사성핵종별분석시료및계측장비 방사성핵종 시료 계측장비 H-3, C-14, Sr-89,90, P-32 소변 액체섬광계수기 Fe-59 소변 감마핵종분석기 Co-57,58,60 소변및대변 감마핵종분석기 Sr-85,89,90 소변 액체섬광계수기 Ru-106 소변 감마핵종분석기 I-129,129,131 소변 감마핵종분석기, 액체섬광계수기 Cs-134,137 소변 감마핵종분석기 Ra-226,228, Pb-210 소변 비례계수기 U 소변 형광계, 알파핵종분석기, ICP-MS Th 소변및대변 분광광도계, 알파핵종분석기, ICP-MS Pu-238, 239, 240 소변및대변 알파핵종분석기 Np-227 소변및대변 감마핵종분석기 Am-241 소변및대변 알파핵종분석기 Cm-242, 244 소변및대변 알파핵종분석기 Cf-252 소변및대변 감마핵종분석기, 알파핵종분석기 핵분열및방사화생성물 소변및대변 감마핵종분석기 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 95

100 2) 섭취량및내부피폭선량평가 (1) 섭취량평가 섭취량평가에는섭취핵종의종류와이의물리적반감기, 섭취일자및시각, 섭취경로 ( 흡입, 경구, 상처 오염등 ), 섭취핵종의화학적형상 ( 화합물의 F, M, S 구분 ), 섭취핵종의입자크기, 잔류량또는배설량, 이들의측정일자와시각, 과거의피폭이력, 피검자의연령과건강상태, 적절한대사모델등이필요하다. 이와같은자료는작업환경조사및오염시의상세한상황으로부터구할수있다. 잔류량또는배설 량은앞선생체검정법으로부터얻어진다. 측정결과오염이발견되었을경우에는 1 회측정으로만족하 지말고연속적으로측정을수행하여가능한한많은측정자료를확보하여야한다. 방사능측정결과로부터섭취량은다음식을이용하여계산할수있다. 또는 여기서 I 는섭취량 (Bq), M 은섭취후 t 시간경과한후생체검정법으로측정된방사능 (Bq), R(t) 는 방사능을섭취한후 t 시간경과한체내잔류함수또는배설함수를나타낸다. R(t) 의경우직접생체검 정법에서는체내잔류함수 (IRF : Intake retention function) 를, 간접생체검정법에서는배설함수 (excretion function) 를각각적용하고, 방사성핵종의체내대사모델에기초하여얻어지며, 급성및만 성섭취시에이값은각각다르다. 대사모델로는 ICRP 에서제시한모델이일반적으로사용되나, 이 모델과개인의모델과의차이가정도상의중요한문제가될수있으므로측정결과로부터개인의고유 데이터를얻을수있는경우에는고유데이터를사용하는것이바람직하다. (2) 내부피폭선량계산 내부피폭선량평가는방사능섭취량을구하고, 그섭취에따른조직등가선량또는유효선량은전형 적신체조건과생물역동학적거동의모델에의해산출한예탁선량환산계수 e 50 (Sv/Bq) 을적용하여 산출한다. 즉, 예탁유효선량에대해서는 로산출하며, 특정조직 T 에대한예탁등가선량은 와같이산출한다. 여기서 h 50,T 는조직 T에대한단위섭취량당예탁등가선량이다. 아래첨자 50은섭취후 50년동안의총선량을의미하는것으로, 섭취후시간에따른선량률의시간적분기간이다. 내부피폭선량평가를수행하기위해사용되는환산계수 e 50 나 h 50,T 는 ICRP의호흡기모델 (human respiratory tract model, HRTM), 소화기모델 (human alimentary tract model, HATM) 및생체역동학모델 (biokinetic model) 등을이용한방사성물질의체내분포및거동평가결과와 MIRD (medical internal radiation dose) 모의피폭체와몬테카를로방사선수송계산을통해얻은고유흡수비 (AF) 또는고유유효에너지 (SEE) 데이터를이용하여산출된조직등가선량률을종합하여결정된다. 내부피폭선량은방사성물질의핵종및화학형에의해영향을받을수있으며, 특히흡입의경우에는입자크기및피폭자의연령을고려해야한다. 96

101 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 제 2 절 생물학적선량평가 ( 세포유전학적흡수선량평가, Biodosimetry based on standard cytogenetic methods) 1 서론 이온화방사선 (ionizing radiation) 이발견된이래농업, 산업, 의학및각종연구분야에서그이용도는점차확대되고있다. 이와더불어방사선의피해에관한대중의관심또한커지고있으며, 방사선피해로부터인간 ( 방사선작업종사자혹은일반대중 ) 을보호하려는노력이계속되고있다. 방사선방호는생명체와이온화방사선의상호작용및이에따른생물반응을연구하는학문을기초로하며, 기본적으로방사선량에대한이해를요구한다. 유효선량 (effective or equivalent dose) 과달리흡수선량 (absorbed dose) 을나타내는기본단위는 Gy인데, 이것은단위질량당해당물질이방사선을통해흡수한에너지를표시하며, 이단위는모든물질과방사선에적용할수있다. 1 Gy는 1kg의물질이 1J의에너지를흡수한것을표현한다. 예전에는이러한단위로주로 rad가사용되었으며, 약 100 rad가 1 Gy에해당한다. 한편방사선방호분야에서는 Sv 단위를흔히사용한다. Sv는인체가흡수한방사선의양을방사선의종류와조직내가중치를고려하여계산한유효선량이다. 인체가흡수한방사선의양을방사선종류마다정해진계수를이용해산출한다. 예전에는유효선량단위로주로 rem이사용되었으며약 100rem 이 1Sv에해당한다. 유효선량은방사선의종류뿐아니라노출된신체부위, 노출시간, 노출된조직의부피, 심지어노출된대상의종류, 즉인간인지동물인지에따라서도달라지며, 법적허용범위를정하는기준이된다. 일반적으로방사선물질을취급하는작업장에서는개인의흡수선량을모니터링하기위해물리학적선량계측기 ( 필름배지, thermoluminescent crystals, semiconductor 등 ) 를사용해왔다. 그러나실제방사선노출사고에서는노출된사람들이선량계측기를착용하지않은사례가대부분이었다. 이와같은경우에물리학적선량계측기는대량사고의응급대처에도움이되지못하며, 생물학적선량평가 (biodosimetry) 와같은생물학적표지자를이용한방법이유일한대안이될수있다. 여기서는방사선작업자들의노출선량모니터링과방사선노출사고의대응이라는측면에서세포유전학적분석을기본으로하는생물학적선량평가의일반적인원리및장점, 한계점등을논하고자한다. 2 임상소견및혈액학적변화에따른추측선량 흡수선량과인체의생물학적반응과의관계를규정하는첫번째방법은방사선과노출후에나타나는증상들의강도와빈도및지속기간등을관찰하는것이다 (IAEA and WHO, 2000). 이런증상들을급성방사선증후군 (ARS) 의전구증상이라하는데, 혈액학적소견과위장관계및신경혈관계증상을포함한다. 표 8-3에서흡수선량에따른임상증상을요약하였다. 급성방사선증후군에의한건강장애소견은 1 Gy 이상의전신노출량후에나타났으며, 2 Gy 이상의노출량에서는림프구와다핵과립구및혈소판수치등혈구수치감소를기준으로스크리닝과정확한분류를하였다 (Waselenko et al. 2004). NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 97

102 표 8-3. 급성방사선증후군의초기증상 증상 Mild (1~2 Gy) 급성방사선증후군정도및급성전신노출선량 (Gy) Moderate (2~4 Gy) Severe (4~6 Gy) Very Severe (6~8 Gy) Lethal ( > 8 Gy) 구토있음있음있음있음있음 시작 ~2 시간 1~2 시간 1 시간이내 30 분이내 10 분이내 빈도 10~50% 70~90% 100% 100% 100% 설사없음없음 mild heavy heavy 시작 - - 3~8 시간 1~3 시간 1 시간이내 빈도 - - <10% >10% ~100% 두통 slight mild moderate severe severe 시작 - - 4~24 시간 3~4 시간 1~2 시간 빈도 % 80% 80~90% 의식정상정상정상의식변성 ( 경도 ) 혼수 시작 수분 빈도 % 체온정상상승열감고열고열 시작 - 1~3 시간 1~2 시간 1 시간이내 1 시간이내 빈도 - 10~80% 80~100% 100% 100% 출처 : IAEA and WHO, 1998 림프구감소증 (Lymphocytopenia) 은중등도이상의방사선노출시에과립구나혈소판의감소보다조기 (6~24시간후 ) 에발생한다고알려져있다 (Dainiak 등, 2003). 표 8-4에서보듯이림프구수의감소정도에따라서 ARS 정도를예측할수있는데, 혈구수측정과같이신속하고일상적인검사법을이용하면방사선사고시에신속하게피해자를선별할수있다는장점이있다. 표 8-4. 최초노출후 6일의림프구절대수와흡수선량과의연관성 ARS 정도 Dose (Gy) 림프구수 (/L) pre-clinical phase 0.1~ ~ mild 1.0~ ~ moderate 2.0~ ~ severe 4.0~ ~ very severe 6.0~ ~ lethal > ~ 출처 : IAEA and WHO, 1998 그러나임상소견및혈액학적변화를근거로흡수선량을산출하는방법에는다음과같은한계가 있다. 98

103 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 1) 임상증상과혈구수감소의정도는흡수선량뿐아니라선량률 (dose rate), 노출조직의방사선감수성 (radiosensitivity), 노출면적, 노출된기관의손상정도등에따라서도달라진다. 또한바이러스나세균등도 ARS 증상을악화시키거나방사선에의한손상과유사한증상을일으킬수있다. 2) 임상증상과혈구수감소를유발시키는최소선량 (1 Gy) 은직업상노출될수있는선량보다수배높다. 실제로방사선작업종사자들의일반적인허용노출량은상당히낮다 (<20mSv per year). 임상소견과혈구수감소를근거로흡수선량을정확히산출하기는어렵지만, 다수의희생자가발생하는대량방사선노출사고시에는초기선별과적절한치료방침을신속히결정하기위해사용될수있다. 보다정확한선량평가를위해서는다음에서설명할세포유전학적선량평가가필요하다. 세포유전학적선량평가는방사선에의한염색질구조변화를근거로선량을산출하는방법이다. 3 세포유전학적선량평가 유전적불안정성은염색질구조변화와직접연관이있고, 결국염색체변형을일으킨다. 염색체변형은발생기전에따라분류할수있는데, 염색질형 (chromatid-type) 변형은화학물질에의해발생하며, 염색체형 (chromosome-type) 변형은이온화방사선에보다특이적이다. 염색체변형에관한연구에가장흔히이용되는세포는림프구와섬유아세포 (fibroblast) 이다. 휴지기에있는이들세포에이온화방사선이조사되면세포주기가계속되는동안 DNA 손상이지속적으로일어난다. 즉, 방사선에의한염색체변형을관찰하기위해서는세포증식을인위적으로유발하여 DNA 가합성되는 S phase 동안 DNA 손상이일어나게하고, 이후정지하게해야한다. 일반적으로세포유전학적선량평가를위해서섬유아세포보다는림프구를이용하는데, 림프구배양이섬유아세포배양에비해배양시간이짧고오염의위험도가낮기때문이다. 그뿐아니라림프구는정맥채혈에의해간단히얻을수있는반면, 섬유아세포를얻기위해서는생검 (biopsy) 이필요하기때문이다. 또한림프구는혈액내에서전신을순환하기때문에생물학적선량평가의좋은모델이될수있다 (Garcia-Sagredo, 2008). 세포유전학적분석을통한선량평가의원리 1 혈액세포체외배양시에림프구는분열자극인자 (mitogen) 에의해자극을받아분열을시작하는데, 일반적으로사용되는분열자극인자로 phytohemagglutinin(pha) 이있다. 2 응축되고잘구별되는염색체는세포분열중기 (metaphase) 에관찰되는데, 중기에서세포주기를멈추기위해서는 colcemid라는화합물을첨가해주어야한다. colcemid는염색체분열의세포분열후기 (anaphase) 동안미소관 (microtubule) 의중합반응 (polymerization) 을억제함으로써방추사 (mitotic spindle) 의형성을방해한다. 3 중기세포를채취하여고정하고염색하면염색체변형을관찰할수있는데, 변형염색체를가진 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 99

104 세포의생존력에따라불안정형 (unstable) 혹은안정형 (stable) 염색체변형으로구분할수있다. 즉, 이동원염색체 (dicentric chromosomes, dicentrics), 무동원링염색체 (acentric rings), 무동원염색체단편 (acentric fragments) 등은불안정형염색체변형에속하고, 삽입 (insertion), 상호전좌와비상호전좌 (reciprocal and non-reciprocal translocation) 등은안정형염색체변형에속한다. 불안정형염색체변형은대개유전물질의소실을동반하는데, 두가지기전으로일어날수있다. 즉, 1 무동원단편이세포분열후기동안방추사에감기지못하고소실되거나, 2 이동원염색체로부터만들어진분열후기가교 (anaphase bridge) 가해당염색체를균열시켜소실되는경우이다. 이때문에이온화방사선에노출되고수개월이지난후에는선량평가에서실제보다낮은선량 (underestimation) 이계산될수있다 (Lloyd, 1998). 반면, 안정형염색체변형의경우에는계속되는세포분열주기를통해전달될수있기때문에장기간에걸쳐누적된흡수선량을평가하는데이용된다 (Leonard 등, 2005). 1) 이동원염색체계수법 (dicentric scoring) : 흡수선량과선량-반응곡선염색체변형을분석하여방사선노출을검출하고흡수선량을정량하는연구가최초로수행되고발표된것은 1962년 Bender와 Gooch 등에의해서이다 (Hoffmann and Schmitz-Feuerhake, 1999). 이연구에서는 1961년미국 Idaho Fall에서핵사고로방사선에노출되었던 8명으로부터얻은 1,000 개의중기세포를분석하여염색체변형빈도를계산하였다. 사고후수년이지난후에분석했기때문에정량적인선량- 반응데이터는얻을수없었지만, 염색체변형이여전히관찰되고있음을알수있었다 (Kawata 등, 2004). 이후 1960 년대에는이온화방사선노출사고로부터염색체변형분석이성공적으로이루어져서, 이동원염색체수와물리학적으로계측된흡수선량사이에유의한관련이있음이밝혀졌다. 현재는일반적으로 1 Gy 이하의낮은흡수선량이관련된사고의경우 500개세포에서염색체변형을계수하며, 1 Gy를초과하는선량의경우에는 100개의이동원염색체를계수하는것을원칙으로한다 (IAEA, 2001). 그러나응급환자선별 (triage) 을위한예비분석에서는개인당 50개세포에서혹은 30개의이동원염색체를계수하여선량평가를실시할수도있다 (Lloyd 등, 2000; 5 이동원염색체분석법을이용한응급환자선별 ). 채혈된림프구를체외에서조사 (in-vitro irradiation) 하여얻은선량-반응 (dose-effect) 관계를방사선조사에의한체내반응을계측하기위한표준곡선으로이용할수있다는연구가발표되었다 (Doloy 등, 1991; IAEA, 2001). 일반적으로이동원염색체발생빈도는방사선량과관련이있는데, 에너지전달선밀도 (Linear Energy Transfer, LET) 와상대적생물학적효과비 (relative biological effectiveness, RBE) 에의해달라질수있다. 선량-반응곡선은그림 8-14에서설명하는것처럼 LET와 RBE에따라서모양과기울기가달라진다. 낮은 LET 방사선 (gamma ray와 X-ray) 에대해서는선량-반응곡선이선형 2차방정식의형태가되어다음과같은수식이적용된다. 100

105 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 Y : 이동원염색체발생빈도 (yield of dicentrics) A : 선량 =0일때의이동원염색체발생빈도 α and β : 보정상수 (fitted parameters) D : 흡수선량 반면높은 LET 방사선 ( 중성자와알파입자 ) 에대해서는선량 - 반응곡선이직선의형태가되어다음과 같은수식이적용된다. 그림 8-14 방사선의특성에따라달라지는선량 - 반응곡선 (IAEA, 2011) 세포유전학적선량평가를위한이동원염색체계수법의장점 1 이동원염색체는이온화방사선에특이적인반응이다. 소수의유전자독성물질들 (bleomycin, neocarcinostatin, mitomycin C) 이방사선과유사한반응을유발시킬수있으나, 주로항암화학요법에사용되는약물이므로선량평가대상자의병력과치료력에주의를기울이면혼동될가능성은낮다. 2 노출되지않은사람들에서는기저수준 (background) 이매우낮다 (1,000개세포당 1~2개정도 ). 3 불안정형염색체변형중빈도가높다. 4 검출할수있는선량범위가상당히넓고, 검출한계치가비교적낮다 ( 낮은 LET에대해서는 0.1 Gy, 높은 LET에대해서는 0.01 Gy까지검출가능 ). 5 Giemsa 시약을사용하므로분석원가가저렴하다 ( 그림 8-15). NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 101

106 방사선의분획노출 (fractionated exposure) 시에는, 일차노출에의해발생한인접한염색체의손상이두번째노출에의한추가적인손상이생기기전에보수기전 (repair mechanism) 에의해교정된다. 연이은두번의노출간격이 2시간보다길면손상된염색질의결합오류와이동원염색체형성등이최소화될수있다. 노출후시간이경과되면이동원염색체등과같은불안정염색체변형의경우에는자연적으로순환림프구로부터소실된다. 이것은세포사멸 (apoptosis) 기전에의한것이며, 매유사분열마다 50% 정도소실된다고알려져있다. 따라서노출후수개월이지난후선량평가가이루어지는경우에는흡수선량이실제보다저평가될수있다. 이와같이염색체변형이혈액으로부터소실되는것은체내면역기전에의한것이며, 각종암이나백혈병과같은후기부작용을억제하려는생체기전으로생각된다 (Pala 등, 2001 : Belloni 등, 2008). 이동원염색체를정확히계수하기위해서는방사선조사후첫번째세포분열 (M1) 중기세포를분석해야한다. 이동원염색체분석은시간소모가많고숙련된기술이필요한방법이다. 최근에는이와같은기술적어려움을보완하기위해서중심절 (centromere) 에보합하는소식자 (pancentromeric probes) 를이용한 FISH법이나 C-banding 등의방법이제안되고있다. 또한, 방사선사고시환자의치료방침결정및예후평가를위한이동원염색체분석법의절차에관한 ISO 19238:2004 가 2004년 8월최초간행된이후, 최근에는측정불확도및기타보완사항등을포함하는 ISO 19238:2014(2014 년 2월간행 ) 를통해서단일검사실은물론검사실간의국제적네트워크를통한결과분석에적용할수있도록표준화되어있다. * Giemsa 시약으로염색하였으며, 이동원염색체와해당하는무동원염색체단편이각각화살표와원으로표시되어있다. 그림 8-15 림프구조사후검출된불안정형염색체변형 102

107 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 2) 안정형염색체변형 (Stable aberration) : 흡수선량과의관계이동원염색체분석이노출후기에과소평가된다거나장기간에걸친방사선노출선량분석에제한이있다는점을보완하기위해안정형염색체변형분석이제안되었다. 불안정형염색체변형을가진세포들과는달리, 안정형염색체변형을포함하는세포들은세포주기를거치면서유전물질이소실되지않기때문에유사분열을거쳐도사멸하지않고생존한다. 따라서안정형염색체변형분석은방사선노출의후향적분석에유용하게사용되는표지자이다 (Tucker, 2001). 염색체의상호전좌와삽입은말초혈액내의림프구에서세포가재생되는동안에도다른유형의안정형염색체변형에비해오래도록지속된다. 안정형염색체변형을분석하기위해서는불안정형염색체변형분석시와마찬가지방법으로세포를배양하지만, 세포를염색할때에는 Giemsa 염색이아닌다른방법을사용하여염색체전좌를검출해낸다. 염색체전좌에대한선량-반응곡선은이동원염색체에대한선량-반응곡선과유사한방법으로얻어진다. 즉, 낮은 LET 방사선에대해서는이차곡선으로, 높은 LET에대해서는직선의관계식으로그려진다 (Bothwell 등, 2000 : Darroudi, 2000; Rodríguez 등, 2004 : Hande 등, 2005). 전좌생성률은노출의조건에따라분명한선량-반응관계를보인다. 저선량 ( 1 Gy) 에서는대부분단순한전좌가관찰되고, 고선량 (>2Gy) 에서는복잡한변형이주로관찰된다. 복잡한변형은 3개이상의염색체가관여되는다방면으로의변화에의해여러곳에서이중가닥절단 (double-strand breaks, DSBs) 이일어나기때문에생긴다 (Anderson 등, 2003 : Camparoto 등, 2003). 현재까지많은연구들은후향적인자로서의염색체전좌가얼마나정확하게선량을반영하는지에대해검증하려노력하였다. 지적된일부문제점들은적절하게해결되었으나일부논점들은아직도불분명하게남아있다. 세포유전학적선량평가를위한안정형염색체변형분석의제한점 : 1 염색체전좌의기저빈도가높음 (1,000개세포당 2~10개 ) 2 개인별로유의한차이가있다. 특히나이 (40세이상 ) 의영향을받는다. 3 이동원염색체에비해검출범위가좁다. 4 환경과생활습성에따른교란변수의영향을받는다. 5 전좌를분석할염색체선택을위한표준화된기준이없으며, 염색하는방법이나명명에관한표준지침이없다. 안정형염색체변형분석을위한염색법 : 초기에는염색체전좌를관찰하기위해서 G-banding 에서와같이단백분해효소 ( 트립신 ) 를사용했다. 그러나이방법은분석에시간이많이소요되고숙련된사람만이판독할수있다는단점이있었다. 또한 G-banding은소량의염색물질의이상이나다수의염색체가관여하는전좌를찾아내기에어려움이있다. 따라서염색체전좌를찾아내기위해사용한것이분자세포유전학적방법, 즉형광동소교잡법 (Fluorescence in situ hybridization, FISH) 이다. FISH법은염색체의특정 DNA 부위에상보적으로결합하는형광소식자를사용해서염색하고이를형광현미경하에서판독하는방법이다. 이방법은 G-banding 법보다판독이비교적쉽고객관적이며, 분석에소요되는시간이짧다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 103

그림 8-16 형광소식자로보합된세포분열중기염색체 (FISH 기법 ) ( 좌 )1 번, 2 번, 4 번염색체가각각 2 개씩관찰되는정상세포 ( 우 ) 염색체전좌부위가화살표로표시된손상세포 대부분의검사실에서사용하는프로토콜은크기가큰염색체 3 개를선택하여형광염색하고판독하는 방법이다.

108 그림 8-16 형광소식자로보합된세포분열중기염색체 (FISH 기법 ) ( 좌 )1 번, 2 번, 4 번염색체가각각 2 개씩관찰되는정상세포 ( 우 ) 염색체전좌부위가화살표로표시된손상세포 대부분의검사실에서사용하는프로토콜은크기가큰염색체 3 개를선택하여형광염색하고판독하는 방법이다. 대형염색체 3 개를선택하면지놈 (genome) 의 20% 정도를대변할수있다고알려져있다. 전체염색체전좌빈도는다음과같이 Lucas 등 (2000) 이제안한방식을사용한다. F G : 전체지놈변형빈도 (full genome aberration frequency) F p : FISH법으로검출된전좌빈도 (translocation yield) f p : 분석대상자의성별을고려한 FISH 분석에포함된유전물질의분획 (genome fraction) 위의계산식은관찰된개별염색체의전좌빈도가 DNA의함량과비례한다는가정을근거로한다. 따라서큰염색체일수록이온화방사선에의한영향을많이받을것이라고가정하는것이다. 이런가정에대해서는찬반의여지가있다. 즉, 일부연구에서는크기와는상관없이다른염색체보다방사선에민감한염색체가있다고주장하고있다. 이런점을고려하면, 최근사용되는방법인 spectral karyotype(sky) 이필요할수도있다. SKY법은모든염색체쌍을대상으로다수의색으로구분된각각의소식자를사용하는기법이다. 염색체전장에대한소식자를보합시키므로미세한손상도찾아낼수있으며, 두개이상의염색체가관여하는복잡한전좌도관찰할수있어방사선노출에관련된초기생물학적반응뿐아니라고도노출에의한 감춰진변형 (hidden aberration) 까지도검출할수있다는장점이있다. 이동원염색체계수법과염색체전좌분석이방사선방호를위한목적으로널리쓰이고있지만, 염색체손상시에부수적으로생산되는부산물을분석하는방법도있는데, 미소핵분석법이그중하나이다. 104

제 8 장 _ 피폭방사선량평가 3) Cytokinesis-block micronucleus(cbmn) 분석손상에서회복되지않은 DNA와세포분열이상으로잘못분열된염색체는전체염색체의소실을유발할수도있고무동원염색체파편을생산할수도있다. 세포분열이상은키네토코어 (kinetochore) 의손상이나방추사의결함이주요원인이다.

109 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 3) Cytokinesis-block micronucleus(cbmn) 분석손상에서회복되지않은 DNA와세포분열이상으로잘못분열된염색체는전체염색체의소실을유발할수도있고무동원염색체파편을생산할수도있다. 세포분열이상은키네토코어 (kinetochore) 의손상이나방추사의결함이주요원인이다. 세포분열의마지막단계에서이와같은염색물질의소실이일어나미세한핵모양파편이만들어지는것을 미소핵 (micronucleus, MN) 이라부른다. 림프구배양에서 MN을분석하는방법으로는 cytochalasin B를사용하여세포질분열을억제하는방법이선호되고있다. 이러한 cytokinesis-block micronucleus(cbmn) 분석에서는한번혹은두번의분열을마친세포들이세포질분열을하지못하기때문에그림 8-17에서보이는바와같이핵이두개 (M1 세포 ) 혹은세개인세포 (M2 세포 ) 들이만들어진다 (Fenech, 2000). 그림 8-17 미소핵 ( 화살표표시 ) 을가진이핵세포 핵분열동안미소핵 (MN) 과 nucleoplasmic bridge(npb) 가생기는기전 : 그림 지난 10여년간 CBMN 분석은염색체절단 (chromosome breakage), DNA misrepair, 염색체소실, non-disjunction, 세포괴사 (necrosis), 세포사멸 (apoptosis) 및세포증식억제 (cytostasis) 등을측정하는수단으로발전해왔다. 이방법은현재염색체말단에존재하는텔로미어 (telomere) 끼리결합해서생기는이동원염색체를나타내는 NPB와유전자증폭의표지자인 nuclear budding(nbud) 등을측정하기위해사용된다. 그림에서보듯이 MN은핵분열후에세포질분열단계에서어느한쪽으로도이동하지못한전체염색체로부터발생할수도있고, 무동원염색체파편으로부터발생할수도있다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 105

핵분열후에세포질의어느한쪽으로이동하지못하고남은전체염색체혹은무동원염색체파편으로부터유래된 MN. NPB는이중나선 DNA 절단의 misrepair 또는텔로미어말단끼리의융합으로부터생긴이동원염색체로부터발생한다. 이런현상은핵분열을마친세포에서만관찰되며, cytochalasin B를첨가하여세포질분열을방해한경우관찰될수있다.

110 핵분열후에세포질의어느한쪽으로이동하지못하고남은전체염색체혹은무동원염색체파편으로부터유래된 MN. NPB는이중나선 DNA 절단의 misrepair 또는텔로미어말단끼리의융합으로부터생긴이동원염색체로부터발생한다. 이런현상은핵분열을마친세포에서만관찰되며, cytochalasin B를첨가하여세포질분열을방해한경우관찰될수있다. 출처 : Fenech M, 2007; Nature Protocols 2, 그림 8-18 미소핵 (MN) 과 nucleoplasmic bridge(npb) 의생성기전 Cytochalasin B를세포배양액에첨가하면림프구세포분열을조절할수있어분열자극인자에의한불균등한반응을방지할수있다. 이것은이핵세포 (binucleated cell, M1) 만을계산에포함시키고, 계속되는세포분열단계의세포 (M2, M3, M4 등 ) 를제외하는데중요하다. 이핵세포선택과 MN 계산기준 (Fenech, 2000) : 그림 이핵세포는두개의주요핵이크기가비슷하고, 온전한핵막을가져야하며, 세포질내에서염색패턴과정도가서로비슷해야한다. 2 핵지름의 1/4보다넓은 nucleoplasmic bridge는 MN으로계산하지않는다. 3 두핵이겹쳐있는경우에는인접한각핵막의경계가명확히구분되는경우에만계산한다. 4 이핵세포의세포막은온전해야하며, 인접한세포의세포질막과분명하게구분되어야한다. 5 림프구의 MN은일반적으로주요핵의지름의 1/16-1/3 정도이다. 6 MN은주요핵에연결되면안된다. 7 MN은대개주요핵과염색정도가비슷하나, 간혹 MN이더진할수도있다. 106

으로혼동되기쉬운경우 (a) 두개의 MN 을가진이핵세포로서, 하나의 MN 은주요핵지름의 1/3, 다른하나는 1/9 임 (b) 주요핵에부착되어있으나, 겹치지않는 MN 을가진이핵세포 (c) 주요핵사이에 NPB 를가지고두개의 MN 을가진이핵세포 (d) 다양한크기의 6 개의 MN 을가진이핵세포. 이런이핵세포는고농도의유전독성물질에노출된경우이외에는매우드물다.

111 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 (a) 세개의핵을가진삼핵세포. 하나의핵이다른두개에비해작으나주요핵지름의 1/3 보다넓으므로 MN 으로간주될수없다. (b) 세포질내의 dense stippling (c) 주요핵과좁은 bridge 로연결되어있는 NBUD (d) 핵의구성성분으로이루어진물질이주요핵으로부터돌출되어나와있으나 constriction 혹은 bridge 가없는 nuclear bleb 출처 : Fenech M, 2007; Nature Protocols 2, 그림 8-19 MN 으로혼동되기쉬운경우 (a) 두개의 MN 을가진이핵세포로서, 하나의 MN 은주요핵지름의 1/3, 다른하나는 1/9 임 (b) 주요핵에부착되어있으나, 겹치지않는 MN 을가진이핵세포 (c) 주요핵사이에 NPB 를가지고두개의 MN 을가진이핵세포 (d) 다양한크기의 6 개의 MN 을가진이핵세포. 이런이핵세포는고농도의유전독성물질에노출된경우이외에는매우드물다. 출처 : Fenech M, 2007; Nature Protocols 2, 그림 8-20 이핵세포에서의 MN 의다양한형태와크기 MN 분석의장단점 : 1 이동원염색체계수와염색체전좌분석에비해술기가용이하고신속하여방사선노출사고후희생자선별에유리하다. 2 이동원염색체나염색체전좌에비해 MN은방사선에특이적이지않고, 성별이나나이에따라영향을받는다. 즉, 방사선노출과관계없는사람에게서도높게나타날수있고, 정상인의림프구에서보고된기저빈도가 1,000개세포당평균 7.8MN 정도다 (Thierens 등, 2000). 기저빈도의증가는나이에따라유의하게증가하는데, 이것은전체염색체소실때문이라고알려져있다. 성별에따른차이를보면, 여성에게서 MN의빈도가높은데, 이것은성염색체의과도한 micronucleation NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 107

때문이다. 그외에도흡연력이나기타유전자독성물질에의해서도 MN이증가될수있다 (Norppa and Falck, 2003 : Joksic 등, 2004). 3 이동원염색체빈도에비해 MN의빈도가낮아 ( 특히, 고선량에서 ), 통계적으로유의한선량-반응관계를얻기위해서는더많은세포를분석해야한다.

112 때문이다. 그외에도흡연력이나기타유전자독성물질에의해서도 MN이증가될수있다 (Norppa and Falck, 2003 : Joksic 등, 2004). 3 이동원염색체빈도에비해 MN의빈도가낮아 ( 특히, 고선량에서 ), 통계적으로유의한선량-반응관계를얻기위해서는더많은세포를분석해야한다. 방사선-유도성 MN(radiation-induced MN) 과자발적 MN(spontaneous MN) 의구분 : 그림 Pancentromeric 및 pantelomeric probe를사용한 FISH법으로구분할수있다. 즉, 자발적 MN은단일염색질을가진전체염색체를포함하고있어중심절특이적소식자에염색이된다 (C+). 반면, 방사선-유도성 MN은염색질형의말단파편을가지는무동원염색체단편이기때문에중심절특이적소식자에염색이되지않는다 (C-). (a) 한개의중심절신호와두개의텔로미어신호를가진자발적 MN (b) 한개의텔로미어신호를가진방사선 - 유도성 MN 그림 8-21 Pancentromeric probe( 흰색 ) 와 pantelomeric probe( 검은색 ) 로보합된림프구 ( 화살표는 MN 을표시한다.) 현재까지 MN 분석은고선량 ( 1 Gy) 노출시에최소 200개의이핵세포를관찰함으로써 Triage를위한생물학적선량평가법으로유용함이증명되어있다. 그러나신체일부에만제한된국소노출이나저선량의전신노출에대해서는민감도가낮아선별검사로적합하지않다고알려져있다. 이런측면에서는 nucleoplasmic bridges(npb) 를관찰하는분석법을고려해볼필요가있다. NPB는하나이상의이동원염색체의중심절이이핵세포의반대편극으로이동하면서생기는 non-disjunction 에의해발생한다. 4) Premature chromosome condensation(pcc) 분석 현재사용하고있는세포유전학적선량평가법표지자들 ( 이동원염색체, 염색체전좌, MN) 의분석은일 반적으로체외에서분열자극인자처리를통해얻은중기세포를대상으로하였다. 즉, 전통적으로림프구 108

113 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 배양 (48~72시간) 후에염색체의변형과이에따른부산물들을흡수선량계산에이용하는방식이었다. 이런방법들은 4 Gy 정도까지의고선량을검출하기에는적합하였다. 그러나더높은선량의경우에는방사선에의한세포분열지연 (mitotic delay), 세포사멸등이심해서실제보다낮게흡수선량이계산될수있다. 이와는달리 PCC 분석은급성고선량노출을평가하는데유용하다. PCC법에의하면채혈후 3~4시간이내에간기 (interphase) 세포에서방사선에의한손상정도를검사할수있는데, 분열지수 (mitotic index) 가매우낮은경우라도분석이가능하다. 분열지수가낮은림프구세포의염색체응축은세포융합또는화합물처리를통해유도할수있다. 림프구세포와유사분열세포인 CHO(Chinese Hamster Ovary) 를섞은후 PEG(polyethylene glycol) 를처리하여세포융합을유도할경우, CHO 세포내의유사분열인자가간기림프구에작용하여염색체의응축을촉진하게된다 (Gotoh 등, 2006). 또한림프구세포에인산화효소저해제인 calyculin A 또는 okadaic acid 등의화합물을처리하여 S기와 G2기세포의염색체응축을화학적으로유도할수도있다. PCC 분석에서관찰되는염색체의형태는분석되는림프구가융합시세포분열의어느단계에있었는지에의해다음과같이달라진다 (Ravi 등, 2007). 1 G1-phase 세포는단일염색질 (single chromatid) 을가진다. 2 S-phase 세포는조각나고쪼개진염색체를포함하고있다. 3 G2-phase 세포는길게연장된이중염색질 (double chromatids) 을가진다. 최근에세포유전학적선량평가의표준법인이동원염색체계수법과 PCC 분석을비교한연구에의하면 (Lindholm 등, 2010), PCC법에의한링염색체가이동원염색체보다 6 Gy를초과하는고선량노출시에더유용한표지자 (radiation-induced biomarker) 라고한다. 반면, 이동원염색체는 1~6 Gy 정도의전신저선량노출시에유용한것으로제안하였다. 따라서 PCC 분석은다수의사람들이고선량 (5~50 Gy) 방사선에노출된것이의심되는응급상황에서즉각적인의학적처치가필요한환자를선별하기위해필요할것으로보인다 (Emamchai 등, 2009 : Wanga 등, 2009). 5) 생물학적선량평가의새로운방법인분자생물학표지자분석 (Molecular biomarkers) 새로운기술이출현하면서물리화학적자극에대한세포의반응기전을이해하는분야에도분자유전학적기법들이도입되었다. 이런기법들을이용해서방사선에의한 DNA 손상을반영하는여러가지유전자의감소, 발현억제, 과발현등이연구되고있다. 최근들어방사선노출에의해유의하게변화되는인자로서거론되고있는몇가지인자들, 즉 glycophorin A(GPA), hypoxanthine guanine phosphoribosyltransferase(hprt), p53 단백등에대해소개한다. (1) Glycophorin A(GPA) 4번염색체장완 (4q28-31) 에위치한 GPA 유전자는인간적혈구의표면시알로글리코단백 (sialoglycoprotein) 을발현한다. GPA 단백은세포당 copies 정도존재하는데, 131개의아미 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 109

114 노산중 2개가다른 GPA M형과 N형이있다. GPA M과 N은각각형광염료가결합된단클론항체와반응하여유세포분석기 (flow cyotmetry) 로분석된다. 가장흔한 GPA 유전자형은 M/N형이다. 이밖에도 N0, M0, NN 및 MM형등이있는데, 반접합성 (hemizygous) 인 N0와 M0형은유전자의점돌연변이 (point mutation) 혹은결손 (deletion) 에의해발생하고, 동질접합성 (homozygous) 인 MM과 NN형은세포분열시염색체의오분리 (missegregation), 체세포재조합 (somatic recombination) 등의기전에의해발생한다. GPA 변이형중에서특히 N0와 NN은과거에 1 Gy 이상의고선량에노출된경우에지속적으로나타나는표지자로보고되고있다. 골수에서이들변이형이일단생성되어말초혈액중에순환되면이동원염색체와달리지속적으로나타난다고한다 (Ha 등, 2002). GPA 분석은다음과같은장점을가진다. 1 분석비용이저렴하다. 2 분석에필요한혈액량이적다 (1ml). 3 채혈된혈액은분석시까지 4 에서 1주일가량저장할수있다. 4 유세포분석기를이용하면분석시간을단축할수있어대량의역학조사에도적합하다. 5 환경요인이나개인의생활양식에영향을받지않는다. 반면에이표지자는선량과직선관계 (linear dose dependence) 를보이며, 말초혈액내의적혈구에는핵이존재하지않기때문에자세한돌연변이스펙트럼을얻기힘들다는제한점이있다 (Jones 등, 2001). 기타다음과같은제한점역시고려되어야한다. 1 GPA 분석을체외에서보정할수있는시스템이없다. 2 전인구의 50% 미만인 M/N 이종접합체 (heterozygote) 만이분석에이용될수있다. 3 1 Gy 미만의저선량노출에는이용할수없다. 4 개인별차이 (inter-individual variation) 가크다. 장점과단점을모두고려하면, GPA 분석은다른세포유전학적선량평가법과함께보완적으로이루어져야한다. 그러나고선량방사선의노출시대량인구집단에서의평균흡수선량을구하는목적으로는유용할것이다 (Kleinerman 등, 2006). ICRU(International Commission on Radiation Units and Measurements) 에서도 GPA 분석과다른생물학적분석을병행하기를권장하고있다. (2) Hypoxanthine guanine phosphoribosyltransferase(hprt) HPRT를코딩하는유전자는 X염색체의장완 (Xq26) 에위치하고있다. HPRT는퓨린대사에관여하는효소로서세포의생존에는필수적이지않다. 말초혈액 T-림프구의 HPRT 유전자에돌연변이가발생하면 HPRT를발현하지못한다. 이런돌연변이클론을계수하고선별적방법 (6-thioguanine 유무를조절 ) 으로성장시켜방사선에의한변이연구에이용하고있다 (Bigbee 등, 1998). 현재까지알려진바에의하면, HPRT 유전자는 double-strand breaks(dsb) 의재결합에의한대규모유전자재배열이일어나는곳이다. DSB 때문에이동원염색체를가진세포가생존하기어려움을고려하면, HPRT 유전자는방사선노출직후의유일한표지자가될수있다. 이방법은나이, 흡연등과같은생활유형에의한교란인자 (confounding factor) 를교정한다면분석민감도를향상시킬수있을것이다. 110

115 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 (3) p53 단백발현 p53 유전자는 17번염색체에위치한종양억제유전자이다. 이유전자로부터발현하는 p53 단백은 DNA에결합하여세포생존에관여하는여러가지유전자의전사 (transcription) 를조절한다. DNA가손상되면 p53 유전자가활성화되어세포주기를멈추게하고 DNA repair를유도하기때문에유전자완전성을유지하는데에필수적이다. 반면, p53 유전자에돌연변이가생기면 DNA와효과적으로결합하지못하고관련유전자의발현을적절하게조절하지못한다. 따라서적절한세포사멸을유도하지못하여계속적인세포분열을통해종양을형성하게된다 (Bahl 등, 2000). 정상적으로 p53은세포질에낮은농도로존재하며반감기도짧다 (6~20분 ). 그러나유전자독성물질에의한스트레스신호가주어지면반감기가수분에서수시간까지길어져 p53 단백의농도가증가한다. 따라서스트레스상황에서는 p53 단백의농도를측정할수있으며, 주어진스트레스의정도와농도의관계를규명할수있게된다 (Novellino 등, 2003; Rössner 등, 2004; Riley 등, 2008). 실제로몇몇연구에서 p53 단백의농도를개인의이온화방사선흡수선량의표지자로사용하려는시도가있었다 (Lu-Hesselmann 등, 2006; Cavalcanti 등, 2008). 건강인으로부터얻은혈액을방사선조사한경우 (a) 와조사하지않은경우 (b) 의 p53 단백발현정도를유세포분석기로분석한데이터가그림 8-22에제시되어있다. 방사선조사에의해 p53 단백발현이증가해있음을증명하였다. 이런방법들은선량평가에소모되는시간을단축하고대량선별을가능하게하지만, 실제로수행하기위해서는추가적인검증과유용성평가가필요하다. 림프구는 phycoerythrin(pe) 으로 conjugate 된 p53 단클론항체와결합된상태이며, 결과는 dot-plot 포맷으로보여지고 있다. p53 항체에양성으로나타나는세포들은 up left 사면에보이며, FL1 채널은형광성이아닌세포크기를나타낸다. 그림 8-22 방사선 4 Gy 를조사한혈액 (a) 과방사선을조사하지않은혈액 (b) 의유세포분석 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 111

4 세포유전학적선량평가용혈액채취시의주의사항 방사선사고시의세포유전학적선량평가를위한채혈은전신피폭의경우수시간이내에약 10ml정도를수행하는것이권장된다. 하지만부분피폭등의경우에는림프구세포가전신을순환하도록 24시간이후에채혈을하는것이좋다.

116 4 세포유전학적선량평가용혈액채취시의주의사항 방사선사고시의세포유전학적선량평가를위한채혈은전신피폭의경우수시간이내에약 10ml정도를수행하는것이권장된다. 하지만부분피폭등의경우에는림프구세포가전신을순환하도록 24시간이후에채혈을하는것이좋다. 일반적으로혈액의생화학검사를위한채혈튜브는혈액응고방지제로 EDTA( 보라색캡 ) 등이포함된것을사용하지만, EDTA가포함된경우세포의성장을저해할수있기때문에세포유전학적선량평가시에는혈액세포의배양을위하여헤파린이포함된채혈튜브 ( 초록색캡 ) 를사용하는것이권장된다. 또한세포배양을위하여채혈후혈액검체는 18~24, 즉실온을유지한상태로 24시간이내에검사실에도착해야한다. 하지만국내와같이여름철이나겨울철에외부온도가실온과차이가큰경우가있기때문에아이스팩 (ice pack) 등의냉각제가포함된전용혈액수송용기에보관하여 20 미만의저온환경을유지시켜주는것이권장된다. 냉각제와채혈튜브는직접접촉하지않도록주의한다. 채혈시에부득이하게헤파린이외의혈액응고방지제가포함된채혈튜브를사용한경우에는세포의증식이저해를받지않도록혈액세포배양용배지를이용하여충분히세척후배양하도록한다 (EPR-Biodosimetry 2011). 표 8-5. 비상진료시수행검사별채혈튜브의종류 수행검사뚜껑색깔혈액응고방지제 CBC 검사 염색체검사 라벤더, Lavender 그린, Green K2 EDTA 헤파린 5 이동원염색체분석법을이용한응급환자선별 대량방사선사고시에는생명이위급한상황에처한환자를중증도에따라신속하게분류하여즉각적으로처치하는것이가장중요하며, 임상증상과단회또는연속적인말초혈액림프구 (human peripheral blood lymphocytes, HPBL) 수치, 혈소판수치등과같은혈액학적변화를기준으로피폭선량을추정하여적절한치료방법을신속하게결정할수있다. 이동원염색체분석법 (dicentric chromosome analysis, DCA) 은방사선에노출된집단의신속하고리스크에기반한우선순위결정을위해서실험실간의비교연구를통해얻어진선량-반응곡선데이터를사용하여그림 8-23과같은응급환자선별 (triage) 선량예측모델이확립되어사고시의전신및부분피폭에적용할수있다 (Wilkins 등, 2008; Prasanna 등, 2010). 이동원염색체분석법은대량방사선사고후에선택적으로사용될수있는데, 초기스크리닝검사로서혈액세포배양슬라이드중에서 20개의중기세포만을분석하여피폭선량을확인한다. 2 Gy 이상의방사선에노출된경우 20개중기세포당 4개이상의이동원염색체가확인된다. 2 Gy 또는그이상피폭선 112

제 8 장 _ 피폭방사선량평가 량이확인된경우에는이동원염색체분포의균일성을평가하기위하여 50개의중기세포를분석한다. 세포당이동원염색체수의예상선량-의존적인분포의변화에따라서부분피폭을확인할수도있다. 정규화된전신피폭의경우, 그림 8-23과같이리스크에기반한순위결정표에따라서 3가지범주로응급환자를선별한다 ( 하단표의초록색, 노란색, 붉은색으로구분 ).

117 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 량이확인된경우에는이동원염색체분포의균일성을평가하기위하여 50개의중기세포를분석한다. 세포당이동원염색체수의예상선량-의존적인분포의변화에따라서부분피폭을확인할수도있다. 정규화된전신피폭의경우, 그림 8-23과같이리스크에기반한순위결정표에따라서 3가지범주로응급환자를선별한다 ( 하단표의초록색, 노란색, 붉은색으로구분 ). 이동원염색체분석법은급성중등도방사선피폭에보다더적합하다. 방사선사고시응급환자선별선량예측을위한이동원염색체분석법은 ISO 21243:2008 을통해서단일검사실은물론검사실간의국제적네트워크를통한신속한결과분석에적용할수있도록표준화되어있다. DCA: 이동원염색체분석법 Dic: 이동원염색체 LCL: 신뢰하한 UCL: 신뢰상한 그림 8-23 대량방사선사고시의세포유전학적선량평가를통한신속한리스크 - 기반순위결정 (Prasanna 등, 2010). 6 결론 세포유전학적선량평가는물리학적선량평가와함께개인의방사선노출관련위험도평가에필수적인수단이다. 이동원염색체계수법이표준이며, FISH 기법을이용한염색체전좌분석이널리쓰이고있다. 그러나분자유전학적기법들이실용화되면서, 선량평가분야에서도유세포분석이나 PCR 등을이용한방법들이새로운선량평가기법으로제안되고있다. 분자유전학적선량평가는분석에필요한검체량이적고분석시간이빠르다는장점이있지만, 방사선에의한 DNA 손상을정확하게반영할수있는표지자가우선개발되어야하고, 표지자와흡수선량과의관계에대한검증이이루어져야한다. 또한방사선의특성 (low or high-let), 선량률 (dose rate), 조사조건및환경과개인의생활습성등의다양한인자들이체내에서방사선에대한반응도에미치는영향에대해서도지속적인연구가필요하다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 113

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119 방사선비상진료개론서 제 8 장 _ 피폭방사선량평가 부록 부록 1. METREPOL 부록 2. 의료정보양식 (Medical information form) 부록 3. 내부오염된핵종별표적기관 (critical organ) 부록 4. 내부오염된핵종치료가능약물 부록 5. 내부오염치료에관한치료지침 부록 6. 용어풀이 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 115

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121 부록 부록 1 METREPOL 1 METREPOL(Medical Treatment Protocols for Radiation Accident Victims) 조직손상등급분류및그에상응하는 RC(response categories) 를작성하는절차는다음과같다. 1) 피폭환자의증상 (symptoms) 과징후 (signs) 를평가한다. 이때손상부위를신경혈관계 (N), 조혈계 (H), 피부 (C), 위장관계 (G) 의 4개의그룹으로나누고손상의심각도를 1~4까지의등급으로나누어평가한다. 증상이나징후가없을때는 0 으로표시할수있다. 2) 각손상조직에서최고값을취하고, 이값을해당그룹의대표값 (index) 으로잡는다. 3) 4개그룹 (N, H, C, G) 전체에대해이와같은방식으로작업을한다. 4) 등급분류코드 (grading code) 는 4개알파벳 (N, H, C, G) 중한개와해당그룹의대표값으로표시된다. 5) 가장높은점수의조직손상심각도지표를갖는그룹 (N, H, C, G 중가장큰손상도점수를갖는그룹 ) 이피폭후수일이지난후부터특정시점에서의 RC 값이된다. 증상과징후및손상정도에따라등급을나누는데사용할수있는 METREPOL 표를보여준다. 신경혈관계 (N), 조혈계 (H), 피부 (C), 위장관계 (G) 각각에대한 4개의표를제시하였다. 2 METREPOL RC(Response Categories) 검사횟수 환자의상태에따라실시하는 RC 재평가검사의빈도에대한가이드라인은다음과같다. 1) 환자가 RC1( 미약한손상 ) 로분류된경우 (1) 매 24시간마다 6일동안제시한조혈계, 피부, 소화기계, 신경혈관계에대한검사를실시한다. (2) 그이후로는주 1회실시한다. (3) 피폭후 60일째되는날최종평가를실시한다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 117

122 2) 환자가 RC2( 중급의손상 ) 로분류된경우 (1) 환자가출혈, 감염등과같은임상적합병증을보이지않는경우 6일동안매 24시간간격으로제시한조혈계, 피부, 소화기계, 신경혈관계에대한검사를실시한다. (2) 환자가위와같은임상적합병증을보이는경우이들증상이안정화될때까지매 12시간마다제시한조혈계, 피부, 소화기계, 신경혈관계에대한검사를실시한다. (3) 피폭후 60일째되는날최종평가를실시한다. 3) 환자가 RC3( 중증의손상 ) 로분류된경우 (1) 환자가출혈, 감염, 무의식등과같은임상적합병증을보이지않는경우 6일동안매 12시간간격으로제시한조혈계, 피부, 소화기계, 신경혈관계에대한검사를실시한다. 그이후로는 30일째되는날까지매일 1회씩실시한다. 회복기미를보이는경우에만검사간격을늘릴수있다 ( 예, 매주 1회 ). (2) 환자가위와같은임상적합병증을보이는경우이들증상이안정화될때까지매 6시간마다제시한조혈계, 피부, 소화기계, 신경혈관계에대한검사를실시한다. 그리고나서 6일동안매 12시간마다검사를한다. 그후에는 30일째되는날까지매일 1회실시한다. 회복기미를보이는경우에만검사간격을늘릴수있다 ( 예, 매주 1회 ). (3) 피폭후 60일째되는날최종평가를실시한다. 4) 환자가 RC4( 심각한손상 ) 로분류된경우 (1) 제시한조혈계, 피부, 소화기계, 신경혈관계에대한검사를 3일동안매 6시간간격으로실시한다 ( 불확실한경우또는임상적합병증이있는경우 6일간 ). 그이후로는매일한번씩검사한다. 회복기미를보이고추가적인합병증이없는경우에만검사간격을늘릴수있다 ( 예, 매 2~3일마다 1회, 혹은 1주에 1회 ) (2) 피폭후 60일째되는날최종평가를실시한다. 3 METREPOL RC 에따른치료전략 아래표에서치료방법을설명하였으며, 여기서 RC(RC1~RC4) 는다음과밀접한관련이있다. 손상의심각도 ( 미약, 중급, 중증또는심각 ) 자가 (autologous) 회복의가능성 4가지각각의 RC(RC1~RC4) 에대해적절한치료전략을제시하였다. 이전략은다음과같은것을포함한다. 방사선피폭환자진료병원의레벨 RC 관련치료 118

123 부록 표 1. METREPOL RC 에따른치료방법 RC 손상의심각도치료방법 RC1 RC2 RC3 RC4 미약한손상, 자가회복이확실함 중급의손상, 자가회복가능성이높음 중증의손상, 자가회복가능성이있음 심각한손상, 자가회복이가능하지않을것으로보임 외래진료또는일반병실에서치료회복과정을도와주는일반적인진료대개의경우특별한치료가없음 혈액과, 신경과, 피부과컨설테이션가능병동지지요법혈액제제를이용한수혈요법 (substitutive therapy) 혈액종양전문병원 / 보호격리 (reverse isolation) 중환자실모든임상과컨설테이션지지요법혈액제제를이용한수혈요법 (substitutive therapy) 자극요법 ( 시토카인 / 성장요소 ) 집중치료, 특히동종모세포이식경험이있는전문병원지지요법혈액제제를이용한수혈요법 (substitutive therapy) 자극요법 (cytokine/ 성장요소 ) 조혈모세포이식 표 2. METREPOL : Neurovascular system Symptom Degree 1 Degree 2 Degree 3 Degree 4 Nausea Mild Moderate Intense Excruciating Vomiting Once/day 2~5times/day 6~10/day > 10/day Anorexia Able to eat Fatigue Able to work Decreased intake Work impaired Temperature( ) < 38 38~40 N Minimal intake Assistance for ADL > 40 for < 24 hrs. Parenteral nutrition needed Cannot do ADL > 40 for > 24hrs. Headache Minimal Moderate Intense Excruciating Blood pressure (mmhg) Neurologic deficits 1 > 100/70 < 100/70 < 90/60 < 80sistolic Barely detected Easily detected Cognitive deficits 2 Minor loss Moderate loss Prominent Life-threatening LOC Major impairment 1. Reflexes(included corneal), papilledema, seizures, ataxia, other motor and sensory signs 2. Impaired memory, reasoning or judgement ADL : activities of daily living, LOC : loss of consciousness Complete impairment NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 119

124 표 3. METREPOL : Haematopoietic system Symptom Degree 1 Degree 2 Degree 3 Degree 4 Absolute lymphocyte count/μl Absolute neutrophil count/μl Platelet count/μl Infection Blood loss H 1,500 1,000~1, ~1,000 <500 2,000 1,000~2, ~1, ,000 Local, no antibiotic therapy required Petechiae; easy bruising; normal Hb 50,000 ~100,000 Local, only local antibiotic therapy required Mild blood loss with<10% decrease in Hb Normal reference values(degree 0): Absolute lymphocyte count : 1,400~3,500cells/microliter(μL) Absolute neutrophil count : 4,000~9,000cells/microliter(μL) Platelet count : 140,000~400,000cells/microliter(μL) <500 or initial granulocytosis 20,000~50,000 <20,000 Systemic, oral antibiotic therapy sufficient Gross blood loss with 10~20% decrease in Hb Sepsis, intravenous antibiotic necessary Spontaneous bleeding or blood loss with>20% decrease in Hb 표 4. METREPOL : Cutaneous system Erythema Sensation/ Itching Swelling/ oedema Blistering Symptom Degree 1 Degree 2 Degree 3 Degree 4 MInimal and transient Pruritus Present; asymptomatic Rare, with sterile fluid C Moderate; isolated patches < 10 cm2 of body surface(bs) Slight and intermittent pain Symptomatic, tension Rare; with haemorrhage Marked, isolated patches or confluent; 10~40%of BS Moderate and persistent pain Secondary dysfunction Bullae with sterile fluid Severe; isolated patches or confluent > 40% of BS, erythroderma Severe and persistent pain Total dysfunction Bullae with haemorrhage Desquamation Absent Patchy dry Patchy moist Confluent moist Ulcer/ Necrosis Hair loss Epidermal only Dermal Subcutaneous Thining, not striking Patchy, visible Complete and most likely reversible Muscle/ bone involvement Complete and most likely irreversible Onycholisis Absent Partial Not defined Complete 120

125 부록 표 5. METREPOL : Gastro-intestinal system Diarrhoea frequency Stool consistency Symptom Degree 1 Degree 2 Degree 3 Degree 4 Mucosa loss Intermittent G 2~3stools/day 4~6stools/day 7~9stools/day 10stools/day Bulky Loose Sloppy Watery Intermittent with large amount Persistent Gl bleeding Occult Intermittent Persistent Abdominal cramps or pain Persistent with large amount Gross haemorrhage Minimal Tolerable Intense Excruciating Example of METREPOL RC calculation A patient evaluated two days after the exposure presents: Severe haematopoietic damage H 3 moderate gastrointestinal damage G 2 moderate neurovascular damage mild cutaneous damage N 2 C 1 2 days postirradiation Maximun degree of severity in the code N 2 H 3 G 2 C 1 RC=3 2d 그림 1 Example of METREPOL RC calculation NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 121

126 부록 2 의료정보양식 (Medical information form) 사고정보 사고장소 : 사고날짜및시간 : 포함된사람수 : <50 10~50 50~ ~500 >500 일반적인사고묘사 : 방사선원 : 모름 알고있음만약알고있다면, 종류 : 추가사항 : 122

127 부록 환자등록번호 : 입원날짜및시간 : 일반적환자정보 환자이름 : 현재주소 : 본적 : 전화 : fax : 생일 : 성별 : 남 여 작성자정보 이름 : 직장 ( 부서 / 직책 ) : 직업 : 의사 의료인 기타 : NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 123

128 개인피폭정보 사고당시취해진조치 : 개별적사고묘사 : ( 장소, 시간, 기간, 개인보호장비사용을포함 ) 상해위치, 외상, 오염 ( 병변유형의확인 ) 코드사용 : 1 - 열화상 2 - 상처 3 - 홍반 4 - 오염 5 - 그외상해 / 외상 ( 구체적 ) 124

129 부록 추정량 ( 결과가이용가능한경우바로기입 ) 총피폭선량평균측정 시간 : 방법 : 선량 (Gy) : 국소피폭선량측정시간 : 방법 : 선량 (Gy) : 그외시간 : 방법 : 선량 (Gy) : 방사선원종류 : α선 β선그외 : γ 선 X-rays 확인됨 / 의심 : 오염 체내화 ( 섭취, 흡입등 ) 계측기를착용하였는가? 계측기번호 : 계측기측정값 : 계측기착용위치 : NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 125

130 과거력 ARS 와특히유의한정보 중추신경계 (CNS) 정신질환 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 신경학적장애 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 신경혈관장애 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 암 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 그외 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 조혈기계 백혈병 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 골수이형성 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 그외암 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 그외 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 피부 흉터 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 발진 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 진균성질환 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 알레르기성질환 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 암 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 그외 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 위장관계 관련질환 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 암 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 그외 모름 아니오 예, 만약예라면, 구체적으로기술 126

131 부록 추가건강정보 ( 처음진단날짜를포함 ) 기타장기 폐 : 심장 : 맥관계 : 간 : 골격계 : 내분비계 : 눈 : 그외 : 임신 : 모름 아니오 예 최종월경시작일 : 암 알레르기 과거입원력 방사선원의학적피폭 영상의학과 인터벤션영상의학 방사선요법 핵의학과 취미 담배 : 술 : 그외 : 이전직업 : 그외관련있는정보 : NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 127

132 가족력 ( 특별관심사질문 ) 형제 / 자매수 : 여자형제 : 남자형제 : 자녀수 : 딸 : 아들 : 심혈관계질환 아니오 예 엄마 아빠 남자형제 여자형제 그외 만약예라면, 구체적으로기술 암 아니오 예 엄마 아빠 남자형제 여자형제 그외 만약예라면, 구체적으로기술 대사성질환 아니오 예 엄마 아빠 남자형제 여자형제 그외 만약예라면, 구체적으로기술 조혈관계질환 아니오 예 엄마 아빠 남자형제 여자형제 그외 만약예라면, 구체적으로기술 그외 아니오 예 엄마 아빠 남자형제 여자형제 그외 만약예라면, 구체적으로기술 투약 과거투약 : 현재투약 : 과거피폭주호소와내원시증상발생시간 ( 더자세한설명은아래에하시오 ) 날짜 / 시간주호소설명 128

133 부록 내원시활력증후 날짜 / 시간증후설명 혈압 맥박 호흡 체온 그외 방사선과관련된다른기관의신체장애 설명상담 폐 아니오예 심장 아니오예 눈 아니오예 간 아니오예 골격계 아니오예 내분비계 아니오예 림프절 아니오예 점막 아니오예 침샘 아니오예 그외 아니오예 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 129

134 병원에서시행한측정 의복제거 아니오 예 외부제염 아니오 예 만약예라면, 구체적으로기술 내부제염 아니오 예 만약예라면, 구체적으로기술 세포유전자검사를위한채혈이시행되었는가 : 아니오 예 HLA 판정을위한채혈이시행되었는가 : 아니오 예 방사능 ( 선 ) 측정을위한시료측정 : 아니오 예만약예라면, 구체적으로기술 혈액 코 입 상처 소변 대변 그외 ( 구체적으로기술해주세요.) full differential 혈구수측정을위한채혈 날짜시간 Absolute lymphocyte count (per μl) Absolute neutrophil count (per μl) Absolute platelet count (per μl) 130

135 부록 환자등록번호 : 피폭시작시간 : 조사자 : 부록 1. 표 2. METREPOL : Neurovascular system 참조 신경혈관계 (N) 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 오심 구토 식욕부진 피로 열 두통 저혈압 신경학적결손 인지기능저하 최대 Grading N 부록 1. 표 3. METREPOL : Haematopoietic system 참조 조혈계 (H) 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 림프구변화 호중구변화 혈소판변화 감염 혈액손실 최대 Grading H NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 131

136 부록 1. 표 4. METREPOL : Cutaneous system 참조 표피계 (C) 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 홍반 감각 / 소양감 종창 / 부종 수포 박리 궤양 / 괴사 탈모 손톱박리증 최대 Grading C 부록 1. 표 5. METREPOL : Gastro-intestinalystem 참조 위장관계 (G) 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 날짜 : 시간 : 빈도 ( 대변 ) 농도 ( 대변 ) 점액손실 / 일 ( 대변 ) 출혈 / 일 ( 대변 ) 복부경련 / 복통 최대 Grading G 최고 grade code 132

137 부록 부록 3 내부오염된핵종별표적기관 (critical organ) 핵종 (Radionnuclide) 표적기관 (Critical organ) Bromium( 82 Br) 전신모니터링 : 소변 Calcium( 45 Ca, 47 Ca) 뼈 추적관찰 (Observations) 모니터링 : 소변 ( 45 Ca & 47 Ca), WBC( 47 Ca) Caesium( 137 Cs) 전신 (Whole body) 모니터링 : 소변, 대변, 전신계수 Chromium( 51 Cr); Manganese( 54 Mn) 위장관계 (Cr), 폐 (Cr & Mn), 간 (Mn) Cobalt( 57 Co, 58 Co, 60 Co) 폐 ( 흡입 ), 위장관계 ( 섭취 ) 모니터링 : 소변, 전신계수 구강섭취가가능하면비경구적치료 ( 불용성, 비흡수성 ) 는불필요함모니터링 : 소변, 전신계수 Gold( 198 Au); Copper(Cu) 신장, 간, 위장관계모니터링 : 소변, 전신계수 Iodine( 123 I, 125 I, 131 I) 갑상선 모니터링 : 소변, 전신계수갑상선모니터링 Iron( 55 Fe, 59 Fe) 골수, 간, 비장모니터링 : 소변, 전신계수 Mercury( 197 Hg, 203 Hg); lead( 210 Pb); Polonium( 210 Po); Basmuth(Bi); Arsenic(As); Nickel(Ni) 신장 (Hg, Pb, Po), 뼈 (Pb), 폐 (Po) 모니터링 : 소변, 전신계수 (Hg), 소변, 대변 (Pb, Po) Phosphorus( 32 P) 뼈 (bone) 모니터링 : 소변 Rare Earths(La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu); Plutonium( 238 Pu, 239 Pu, 241 Pu); Transplutonics( 241 Am, 249 Bk, 242 Cm, 244 Cm, 252 Cf, 253 Es); Yttrium( 89 Y, 90 Y); Neptunium(Np); Ruthenium(Ru); Thorium(Th); Zirconium(Zr) 뼈, 폐 ( 흡입 ), 위장관계 ( 섭취 ) 신장, 위장관계 (Yttrium) 모니터링 : 소변, 대변 Strontium( 84 Sr, 85 Sr, 90 Sr); Radium( 226 Ra) 뼈모니터링 : 소변, 대변 Sulphur( 35 S) 전신모니터링 : 소변 Tritium( 3 H) 전신모니터링 : 소변 Uranium( 235 U, 238 U) 신장모니터링 : 소변 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 133

138 부록 4 내부오염된핵종치료가능약물 Arsenic(As) 핵종 (radionuclide) 치료가능약물 (possible therapeutic agents) Dimercaptopropansulphonate(DMPS) Alternative : dimercaprol(bal) Penicillamine Dimercapto succinic acid(succimer/dmsa) 선호되는약물 (preferred treatment) DMPS Alternative : BAL Barium( 140 Ba) See strontium see strontium Bismuth(Bi) Bromium( 82 Br) Dimercaptopropansulphonate(DMPS) Dimercapto succinic acid(succimer/dmsa) Penicillamine Alternative : dimercaprol(bal) Water(hyperhydration) Diuretics DMPS Alternative : BAL Water(hyperhydration) Calcium( 45 Ca, 47 Ca) See strontium See strontium Cesium( 137 Cs) Chromium( 51 Cr) Cobalt( 57 Co, 58 Co, 60 Co) Copper(Cu) Gold( 198 Au) Iodine( 123 I, 125 I, 131 I) Ferric ferrocyanide(prussian blue) DTPA Dimercapto succinic acid(succimer/dmsa) Dimercaptopropansulphonate(DMPS) Alternative : Desferoxamine/BAL DTPA Cobalt EDTA Cobalt gluconate Penicillamine BAL Penicillamine Dimercapto succinic acid(succimer/dmsa) Dimercaptopropansulphonate(DMPS) Alternative : dimercaprol(bal) Penicillamine Dimercaptopropansulphonate(DMPS) Alternative : dimercaprol(bal) Potassium iodide Potassium iodate Ferric ferrocyanide (Prussian blue) Succimer/DMSA Cobalt EDTA Penicillamine DMPS Alternative : BAL Potassium iodine 134

139 부록 핵종 (radionuclide) Iron( 55 Fe, 59 Fe) Lead( 210 Pb) Manganese( 54 Mn) Mercury( 197 Hg, 203 Hg) Neptunium(Np) Nickel(Ni) Phosphorus( 32 P) Plutonium ( 238 Pu, 239 Pu, 241 Pu) Polonium( 210 Po) 치료가능약물 (possible therapeutic agents) Desferoxamine(DFOA) Alternative : DTPA and EDTA Dimercapto succinic acid(succimer/dmsa) Dimercaptopropansulphonate(DMPS) Alternative : dimercaprol(bal) with EDTA EDTA DTPA Alternative : Desferoxamine/BAL Dimercaptopropansulphonate(DMPS) Alternative : dimercaprol(bal) EDTA Penicillamine Dimercapto succinic acid(succimer/dmsa) Dimercaptopropansulphonate(DMPS) Trisodium diethylenetriamine Pentaacetate(DTPA) Trisodium diethylenetriamine Pentaacetate(DTPA) Sodium phosphate/potassium phosphate Aluminium hydroxide/aluminium phosphate Calcium Trisodium diethylenetriamine pentaacetate (DTPA) EDTA DFOA Dimercaptopropansulphonate(DMPS) Alternative : dimercaprol(bal) Penicillamine Dimercapto succinic acid(succimer/dmsa) DFOA 선호되는약물 (preferred treatment) Succimer(DMSA) EDTA DMPS Alternative : BAL DTPA DTPA + DFOA DTPA Sodium phosphate/ Potassium phosphate Aluminium hydroxide/ aluminium phosphate DTPA DMPS Alternative : BAL Radium( 226 Ra) See Strontium See Strontium Rare Earths(La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) Rubidium(Rb) Trisodium diethylenetriamine Pentaacetate(DTPA) Ferric ferrocyanide(prussian blue) Potassium bicarbonate DTPA Ferric ferrocyanide (Prussian blue) NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 135

140 핵종 (radionuclide) 치료가능약물 (possible therapeutic agents) 선호되는약물 (preferred treatment) Ruthenium(Ru) Trisodium diethylenetriamine Pentaacetate(DTPA) DTPA Strontium ( 84 Sr, 85 Sr, 90 Sr) Classic regime : - Aluminium phosphate/aluminium hydroxide - Barium sulphate Alternate regime : - Sodium or calcium alginate - Ammonium chloride - Calcium gluconate/calcium phosphate Other regime on : Strontium lactate or gluconate Potassium or sodium rodhizonate(only externally for wounds contaminated with Sr) Alternate regime : - Sodium or calcium alginate - Ammonium chloride - Calcium gluconate / Calcium phosphate Potassium or sodium rodhizonate(only externally for wounds contaminated with Sr) Sulphur( 35 S) Sodium thiosulphate Sodium thiosulphate Thallium( 201 TI) Ferric ferrocyanide(prussian bule) Ferric ferrocyanide (Prussian bule) Thorium(Th) Trisodium diethylenetriamine Pentaacetate(DTPA) DTPA Transplutoniucs ( 241 Am, 249 Bk, 242 Cm, 244 Cm, 252 Cf, 253 Es) Trisodium diethylenetriamine Pentaacetate(DTPA) DTPA Tritium( 3 H) Water(hyperhydration) Water(hyperhydration) Uranium( 235 U, 238 U) Sodium bicarbonate Sodium bicarbonate Yttrium( 89 Y, 90 Y) Trisodium diethylenetriamine Pentaacetate(DTPA) EDTA DTPA Zirconium(Zr) Trisodium diethylenetriamine Pentaacetate(DTPA) DTPA 136

141 부록 부록 5 내부오염치료에관한치료지침 * OA: oral administration( 경구투여 ), IV: intravenous( 정맥내투여 ), IM: intramuscular( 근육주사 ), WBC: whole body count( 전신계수 ), GI: gastro-intestinal( 위장관 ) 약물명 (Therapeutic Agent) 치료계획 (Therapeutic Scheme) 작용 (Action) 금기사항 (Contraindications) 주의사항 (Precautions) Aluminium hydroxide (Aludrox) 경구투여 : 하루에 100 ml를세번나눠복용 장내흡수를저하 신부전 Aluminium toxicity 의위험성 ( 장기복용삼가 ) Aluminium phosphate (Phosphaluge) 경구투여 : 첫날은 50 mg복용, 그다음날부터는 20~30 mg복용 장내흡수를저하 Ammonium chloride 경구투여 : 하루에 6g 을세번나눠복용 배설작용을촉진 대사성산증 (Metabolic acidosis), 신부전, 간기능부전 Barium sulphate e.g. Micropaque 경구투여 : 하루에한번 100~300g 흡수를저하 장폐색증이나의심, 급성위장관출혈 / 염증 / 천공, 이약제에민감한사람 변비를야기할수있음 British Anti- Lewisite(BAL)/ Dimercaprol 근육주사 ( 깊게 ) : 첫이틀동안은 2.5 mg를하루에네번투여, 3 일째인날은두번, 그후 5~10 일은한번 킬레이트화 (Chelation) 간기능저하, 신질환기왕력자, 고혈압으로내과적이온치료중인자, 신장보호를위해소변의알칼리성을유지하는자, 땅콩에민감한자 독성을지닌약물로 1 차약물로거의사용되지않음 / 사용전에반드시민감성반응검사를시행 (0.25 앰플사용 ) / 임부투여안전성 : C 분류근육부위염증이발생할수있음 Calcium gluconate 정맥주사 : 생리식염이나포도당 500 ml에 10%(500 mg ) 가되도록섞어천천히주입 경구투여 : 10g(30 cc바이얼 ) 을물이나음료수에녹여섭취 동위원소를희석 신부전증 주입동안혈압을모니터링함 / 신장기능장애에주의 Cobalt ethylenediamine tetraacetate (Co-EDTA) e.g. Kelocyanor 정맥주사 : Co-EDTA 용액인 300~ 600 mg /40 ml를천천히주입후 cobalt toxicity 예방을위해고장액의포도당 (50 ml ) 을주입 킬레이트화 (Chelation) 이약제에민감성을보이는자 약제주입동안혈압을주시해야함 / 임부투여안전성 : C 분류 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 137

142 약물명 (Therapeutic Agent) 치료계획 (Therapeutic Scheme) 작용 (Action) 금기사항 (Contraindications) 주의사항 (Precautions) Cobalt gluconate e.g. Cobal Oligosol Labcatal 설하투여 : Cobalt gluconate 0.9 mg (0.45 mg 2amp 은 2 ml임 ) 희석작용, 재흡수율을저하 Colloidal aluminium phosphate e.g. Phosphalugel 경구투여 : 피폭직후 5packages (2.5g/package) 를한번에투여 흡수를저해변비를야기할수있음 Desferoxamine (DFOA) 근육주사 ( 선호 ) : 초기 1g, 이후 4 시간마다 500 mg을두번투여, 그후 3 일동안 12 시간마다 500 mg을투여, 이후는필요시하루에한번 500 mg투여 정맥주사 : IM 투약량과같으며, 250 ml생리식염이나포도당용액에섞어주입 * 상처부위오염 : 10% DFOA 로세척, Ca-DTPA 를섞어세척하면더효과적 배설촉진, 흡수저해 무뇨증, 중증의신질환자 주입속도에주의 / 빠른주입은저혈압과쇼크를유발할수있음 임부투여안전성 : C 분류 Dimercapto propansulphonate (DMPS) e.g. Dimaval Heyl 경구투여 : 하루에 1.2~2.4g 을투여 (300 mg를 4~8 번투여 ) 킬레이트화 (Chelation) DMPS 알레르기, 중증의신질환자 BAL 의유사체로유럽과아시아에서의사용이많음 ( 미국 FDA 불인증 ) / 신장기능을모니터링함 Dimercapto succinic acid (DMSA) / Succimer e.g. Chemet and Succicaptal 경구투여 : ( 소아용량 - 미국 FDA 인증 ) 납중독시첫 5 일동안은 8 시간마다 10 mg /kg 이나 350 mg / m2투여, 그후 2 주동안은 12 시간마다동일용량투여 ( 총투여일을적어도 19 일은유지 ) 치료가효과적으로증명되면반복치료가능 킬레이트화, (Chelation) 소변으로의배설을촉진 DMSA 알레르기, 신장이나간질환기왕력자, ETDA 나 penicillamine 과혼합하여사용하지않음 BAL 보다독성과부작용이적음 ( 미국 FDA 인증 ) Hydration 은필수, 임부투여안전성 : C 분류 138

143 부록 약물명 (Therapeutic Agent) 치료계획 (Therapeutic Scheme) 작용 (Action) 금기사항 (Contraindications) 주의사항 (Precautions) Edetate calcium disodium (Ca-EDTA) 정맥주사 : 500 ml 5% 포도당이나생리식염용액에 1g/ m2 /d 를주입 (8~12 시간이상 ) 근육주사 : 1g ; 200 mg / ml으로 5 ml를투여 * 2 번의반복치료는권장하지않음 킬레이트화 (Chelation) 무뇨증, 급성신질환, 간염 신장과심장기능을모니터링함 임부투여안전성 : B 분류 Penicillamine e.g. Cuprimine and Metalcaptase 경구투여 : 8 시간마다 250~500 mg투여 / 생물학적선량평가로피폭선량값을알수있는기간동안은투약을유지 킬레이트화 (Chelation) Penicillamine 알레르기, 임부에게의사용은신중하게고려 ( 임부투여안전성 : 분류 ) / Wilson s 질환자나시스틴뇨 (cystinuria) 에는금기 신장증후군, 혈전정맥염, 시신경위축증등과같은부작용이발생될확률이높으므로치료동안내과적인관찰을필히수행해야함 Potassium iodide(ki) (130 mg Potassium iodide 은 100 mg의안정화된 iodine 을함유하고있음 ) 경구투여 : 성인 ( 임부와수유부포함 ) mg /day 소아 (3~12 세 )-65 mg유아 (1 개월 ~3 세 )-32 mg신생아 (1 개월 )-16 mg * 피폭전이나직후즉시투여함 / 피폭후시간이경과됨에따라효과는감소 * 7 일동안투약지속 * 임부나수유부에게반복치료는권장하지않음 희석작용, 갑상선보호 ( 안정화된요오드축적으로 ) 요오드민감성 갑상선질환자, 포진성피부염, 저혈중보체맥관염환자에게의투여는신중히결정 / 신생아에게는일시적으로갑상선기능저하증을야기할수있음 Potassium or Sodium rodhizonate (powder) 스트론튬 (strontium) 에오염된상처 : 1g rodhizonate powder 를뿌림 재흡수율을저하 Prussian blue (PB) / ferric ferrocyanide e.g. Radiogardase 경구투여 : 성인 청소년인경우 1g 을 2 시간간격으로연속적으로 3 번섭취 ( 총 3g/day) 오염의중증도에따라 10~12g 까지증량소아인경우 - 하루 1~1.5g (2~3 번분할 ) 유아 (2 세이하 )- 0.2~0.3 mg /day * 투약은적어도 4 주동안지속 방사성핵종의장에서의순환을막고재흡수제지, 대변으로의배설을촉진 혈중전해질을모니터링하며, 간기능을평가함 ( 간기능저하시효과가저하됨 ) / 위장관폐색이나위궤양기왕력자에게의투여는신중히고려되어야함 ( 변비를유발 ) 임부투여안전성 : C 분류 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 139

144 약물명 (Therapeutic Agent) 치료계획 (Therapeutic Scheme) 작용 (Action) 금기사항 (Contraindications) 주의사항 (Precautions) Sodium bicarbonate 정맥주사 : 1.4% 250 ml를천천히주입 / 오염의중증도에따라투여일수결정 (3 일기준 ) 경구투여 : 뇨 ph 가 7~8 될때까지 4 시간간격으로 1g 투여 소변을알칼리화 : 급성신세뇨관괴사의위험성을낮추는작용 나트륨정체, 울혈성심부전 혈중페하 (ph), 전해질, 신장기능조절에유의 / 이약제는저칼륨혈증을악화시킬우려가있음소변의페하 (ph), 전해질을주의관찰함 오염된상처부위 : 1.4% 용액으로세척 Sodium or Calcium alginate e.g. Gaviscon 경구투여 : 수성현탁액 10g 을투여 장내흡수를저해 나트륨정체, 울혈성심부전 Sodium thiosulphate 경구투여 : 1g 을투여 희석작용 나트륨정체, 울혈성심부전 Sodium / Potassium phosphate 경구투여 : 1g 을투여, 그다음날은 0.5g 투여 희석작용 신부전 : Sodium phosphate 는피함 / 심장기능저하 : Potassium phosphate 는피함 Strontium gluconate Strontium lactate 정맥주사 : 매일 600 mg을보존적으로 6 일까지투여 구강투여 : 매일 0.5~1.5g 을몇주동안투여할수있음 스트론튬피폭후안정성스트론튬은방사성스트론튬의희석제로유용하다 Water diuresis 경구투여 : 3~4liter/day ( 물, 과일, 주스, 차, 커피, 맥주포함 ) 오염의중증도에따라 6~10liter / day 로용량결정 정맥주사 : 5% 포도당용액이나생리식염수 3liter/d 를주입 ( 단, 경구투여가불가능할경우 ) * 치료기간 : 5 일 희석작용, 배설작용을촉진 울혈성심부전 수분섭취이행도를높이도록격려함 140

145 부록 약물명 (Therapeutic Agent) 치료계획 (Therapeutic Scheme) 작용 (Action) 금기사항 (Contraindications) 주의사항 (Precautions) Trisodium diethylenetriamine pentaacetate (DTPA) 정맥주사 : ml생리식염수나 5% 포도당용액, Ringer lactate 용액에 1g 을섞어 30 분이상주입 - 희석되지않은 25% 앰플주입시에는 3~4 분이상천천히주입 * 피폭후첫 1 일과그후며칠은 Ca-DTPA 사용, 유지용량시는 Zn-DTPA 를사용 ( 매일 5 일동안 ) * 소아 (12 세이하 ) : Ca-DTPA 를 14 mg / kg용량으로시작한후, ( 총하루용량을 1g 초과하지않는범위 ) Zn-DTPA 투여 흡입 : 증류수나생리식염수 : 4 ml 25% Ca-DTPA 를 1 : 1 로섞어연무기를통해흡입 킬레이트화 (Chelation) 골수기능저하, 신증후군, 신장기능저하, 신부전 DTPA 주입동안에는혈압을주의깊게관찰함 / 임부는 Zn-DTPA 로투약을시작하며유지함 ( 임부투여안전성이 Ca-DTPA 는 C 인반면 Zn-DTPA 는 B6 이므로 ) 우라늄피폭후 4 시간이내의 DTPA 주입은효과적이나, 신세뇨관의우라늄침적을상기하여약물투여전신장기능이정상임을반드시확인해야함 오염된상처부위 : 25% Ca-DTPA 용액으로세척 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 141

146 부록 6 용어풀이 감마선 (gamma ray) 감마 (γ) 선은여기에너지 (excitation energy) 상태에있는원자핵이보다낮은상태또는기저상태로옮길때또는입자가소멸할때생기는전자파이며, 그파장은 m, 에너지는 1 100MeV 정도이다. γ선은 α붕괴또는 β붕괴또는핵반응에부수하여방출되며핵종에고유한일정한에너지를가지고있다. 원자핵에기인하는것이 γ선이며원자에기인하는것이 X선이다. γ선은 X선보다일반적으로에너지가높기때문에투과력이강하여비파괴검사등에이용된다. 결정론적영향 (deterministic effect) 문턱선량이있고선량이증가함에따라반응심각도가증가하는특성을지닌세포집단의상해. 조직반응이라고도한다. 생물학적반응수정자를포함하여피폭후절차로결정론적영향을수정할수있는경우도있다. 개인선량당량 (personal dose equivalent, H p (d)) 실용량의하나. 몸체의특정지점아래적절한깊이 d에서연조직 ( 흔히 ICRP 조직 으로해석됨 ) 의선량당량. 개인선량당량의단위는 1킬로그램당줄 (J kg -1 ) 이며, 그특별명칭은시버트 (Sv) 이다. 특정지점은일반적으로개인선량계가위치한부위이다. 공간선량률 (ambient-dose-equivalent rate) 일반적으로사용되는공간선량률은주위선량당량률을의미한다. 주위선량당량률은방사선장의한지점에서선량당량으로서확장되고정렬된해당방사선장의 ICRU구에서정렬방사선장과반대방향의반경벡터 10mm깊이에서생성될선량당량. 단위는 1킬로그램당줄 (J kg -1 ) 이며, 그특별명칭은시버트 (Sv) 이다. 관리구역 (controlled area) 정상작업조건중정상피폭관리, 오염확산방지또는잠재피폭방지나제한을위해특정방호수단이나안전규정을요구하거나요구할수있도록지정된구역. 관리구역은감시구역안에있는경우가많지만, 꼭그래야할필요는없다. 급성방사선증후군 (Acute Radiation Syndrome, ARS) 방사선피폭에의한신체영향중피폭직후에나타나는조발성영향에의한장해를말한다. 증상으로는피부의홍반, 궤양 ( 潰瘍 ), 탈모, 백혈구수의감소, 숙취등이며다량의방사선을맞으면죽음에이르는수가있다. 급성방사선증은피폭후대략 1개월이내에나타난다고말하고있다. 이와같은증상은 1회에약 0.25Sv 이상의고선량을받았을때일어나는것으로, ICRP가권고하고있는조직선량당량한도를지키면발증의염려는없다. 히로시마 ( 廣島 ), 나가사끼 ( 長崎 ) 의많은원폭희생자, 또는체르노빌사고시긴급활동에종사한소방대원등은급성방사선증에의해사망한것이다. 기준모의체 (reference phantom) 인체의체적소형모의체 ( 의료영상데이터에기초한남성및여성체적소형모의체 ). ICRP 작업그룹보고서에정의한해부학적, 생리학적특성을갖춘기준인의특성을가지고있다 (ICRP 89; ICRP 2002). 142

147 부록 내부피폭 (internal exposure) 내부피폭이란생체내에거둬들인방사성물질에의한조사이다. 방사성 물질이체내로들어오는경로는호흡, 경구및피부가있다. 체내에들어온방사성물질은전신에균등 하게분포되는경우와특정한하나또는몇개의기관또는조직에선택적으로흡수되는경우가있다. 요오드는갑상선에, 스트론튬은뼈에침착되지만세슘은뼈에수 %, 근육에 80%, 나머지는간장기타 기관에침착된다. 체내에유입된방사성물질은대사, 배설등에의하여몸밖으로나가게된다. 방사선 의피폭은유효반감기 ( 자연붕괴와생물학적과정에의해방사능이반으로되는시간 ) 에의존한다. 망상적혈구 (reticulocyte) 미성숙적혈구의일종. 적혈구는체내에산소를운반하는역할을하는세포 로서성숙한적혈구는사람등포유동물에서는탈핵하여세포막과헤모글로빈이되고헤모글로빈이단 백질량의 90% 를차지하는특징이있는세포이다. 이와같이특수화된세포가되기까지조혈간세포에 서적혈구방향으로분화의결정이일어나면적혈구생성소에반응하여여러번의분열을거쳐형태적 으로다른적혈구전구세포를경유하여성숙한다. 망상적혈구는완전하게성숙하기직전단계의적혈구 세포로서염색시켰을때망상구조물이나타나는점에서이러한명칭이붙여졌다. 무동원염색체단편 (acentric fragment) 방사선에의한염색체손상의결과로관찰되는불안정형염색체 이상중동원체가없는염색체단편을의미한다. 무동원염색체링 (acentric ring) 방사선에의한염색체손상의결과로관찰되는불안정형염색체이상 중동원체가없는링형태의염색체를의미한다. 미소관 (microtubule) 동식물의세포에서발견되는가늘고막으로싸여있는관상구조의단백복합체 로서세포분열동안방추사를형성하는구성분이다. 미소핵 (micronucleus(mn)) 핵분열후에세포질의어느한쪽으로이동하지못하고남은전체염색체 혹은동원체가없는염색체에의해생성된미세한핵모양의파편으로핵지름의 1/3 미만의크기를 가진다. 밀봉선원 (sealed radioactive source) 방사성물질을새지않도록용기에넣어그대로의형태로방사 선원으로사용하는것을밀봉선원이라한다. 이용기는통상의사용에서는파손되지않을것, 봉입된 방사성물질이침출되어주위를오염하지않을것이요구된다. 이선원으로는강도, 반감기, 방출되는 방사선등을잘아는방사성물질을사용하며, 방사선계측기의교정등에사용된다. 반감기 (half-life) 방사성핵종의붕괴에의해방사능은지수함수적으로감소한다. 방사능의강도가원 래의반이되는시간을방사성반감기, 줄여서반감기라한다. 반감기 T 는붕괴정수 λ 와의사이에다 음과같은관계가있다. ln 발생, 발생률 (incidence, incidence rate) 특정기간에집단에서질병이발생한비율. 일반적으로연간 10만명당질병사례수로표현한다. 방사능 (activity, A) 물질의특정양에서단위시간당발생하는핵변환수의기대치로, 방사능의 SI 단위는매초 (s -1 ) 이며, 그특별명칭은베크렐 (Bq) 이다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 143

148 방사능공격 (radiological attack) 협박, 살인, 사보타주및테러와같은악의적목적으로방사성물질또는핵물질을사용하는것을말한다. 방사선가중치 (radiation weighting factor, W R ) 낮은 LET 방사선에비해높은 LET 방사선의생물학적효력이높음을반영하기위해조직이나장기의흡수선량에곱하는무차원인자. 이가중치는조직이나장기에평균한흡수선량으로부터등가선량을도출하는데사용한다. 방사선감수성 (radiosensitivity) 생물체가방사선을받으면일반적으로분열증식이왕성한세포또는형태나기능의분화가낮은세포일수록큰손상을받는다. 이방사선에의한영향을받는정도를감수성이라한다. 체내에서방사선에높은감수성을나타내는곳은골수, 임파절, 비장 ( 脾臟 ) 등의조혈조직이나위, 장등의상피조직및생식선, 피부등이다. 이들의조직이방사선을받았을때실효선량당량으로의기여가커진다. ICRP는이것을고려하여실효선량당량으로의각조직의하중계수를정하고있다. 태아나유아는신체의모든세포가활발히분열증식하고있으므로방사선감수성이높다. 따라서실효선량당량한도도성인보다낮은값이 ICRP에의해권고되고있다. 방사선모니터링 (radiation monitoring) 방사선작업종사자나시설주변주민을방사선장해로부터지키기위해원자력발전소등에서는관리구역내의선량당량률이나오염의상황, 시설로부터방출되는기체상이나액체상의방사성물질의농도등을측정하여, 방사선방호기준과비교하여안전한상황이유지되어있는가를확인하고있다. 이측정 평가업무를방사선모니터링이라한다. 원자력발전소등에서는방사선모니터링을전문적으로실시하는부문이설치되어있으며, 작업환경등이불안전한상태에있다고판단되는경우는운전계획의변경이나작업절차의변경등을지시 지도하는체제를갖추고있다. 방사선방호 (radiation protection) 인간과그환경을방사선피폭이나방사성물질에의한오염으로부터방호하고방사선장해의발생을방지하는것을말한다. 국제방사선방호위원회는방사선방호에대하여방사선장해를방사선유발암이나돌연변이와같은확률적영향과방사선유발피부염이나백내장과같은결정론적영향의두가지로나누어결정론적인유해한영향에대해서는이것을방지하고확률적영향에대해서는이것을용인할수있다고생각되는준위까지제한하는것으로피폭을동반하는행위가확실하게정당화할수있는것을방사선방호의목적으로하고있다. 방사선원 (radiation source) 방사선의발생원을말한다. 협의의선원으로는방출방사선의종류에의해 α선원, β선원, γ선원이나중성자선원외에각종의방사선발생장치가있다. 광의의선원으로는원자로나가속기외에방사성물질취급시설, 재처리공장등의핵연료시설이있다. 방사선의공업적이용에서의선원으로는 Co-60, 전자가속기등이있으며, 의료용선원으로는 Cs-137, 전자가속기, X선발생장치, 중입자발생장치등이있다. 이들은방사선을발생하는동시에방사선원의종류에의해생성된방사성물질이환경으로방출되므로경우에따라서는일반공중에방사선피폭을초래하는원인이되는선원이된다. 방사선장해 (radiation injury) 전리방사선의생물학적작용에의해생체의세포나조직이변화하여세포의분열조해 ( 分裂阻害 ), 변이, 사멸, 조직의파괴등의현상이생겨, 이들이직접또는간접원인이되어생기는장해이다. 비교적조기에볼수있는조발성장해와상당한기간이지난후에나타나는 144

149 부록 만발성 ( 晩發性 ) 장해등이있으며, 급성 / 만성, 확률적 / 확정적, 신체적 / 유전적, 분자 / 세포 장기별로분류된다. 조발성장해에는토기 ( 吐氣 ), 구토, 전신권태, 백혈구증가, 임파구증가, 백혈구감소, 피부의색소침착, 탈모, 홍반 ( 紅斑 ) 등이있으며, 만발성장해에는노화현상, 발암, 수명단축, 악성빈혈, 백혈병, 적혈구와혈소판감소, 피부의위축백반등이있다. 방사선화상 (radiation burn) 전리방사선을다량쪼여피부의세포가궤양을일으켜화상과같은증상을나타내는것을말한다. 1910년대 ( 제1차세계대전경 ) X선의응용이증가하였으며, 그에따른방사선화상의사례도경이적으로증가했으나, 그당시에는방사선에관한지식도적었고그방호대책도불충분하였기때문에화상의증상과흡사한방사선장해를이와같이불렀던것으로보인다. 최근에는방사선방호의진보에의하여일반적인방사선이용에서이와같은사례는거의발생하지않는것으로생각된다. 따라서방사선화상이라는용어도흔히사용하지않게되었다. 부분피폭 ( 피부 ) 의경우 3 5Sv 에서는피부가빨갛게되고털이빠지지만, 수개월후에는원래의상태로되돌아간다. 5 10Sv에서는화상과같은물집이생기지만수개월후에는원래상태로되돌아간다. 25Sv 이상에서는피부에궤양이생기며원래대로의피부로되돌아가지않는다. 방사성동위원소 (radioactive isotope) 동일원소에속하는 ( 즉, 같은원자번호 Z를가지고있음 ) 원자들가운데원자량 A가다른원자를동위원소라고하며, 이가운데방사능을가지는동위원소를방사성동위원소라고부른다. 예를들면자연에존재하는원자번호 19의칼륨은원자량 39의 K-39, 원자량 40의 K-40, 원자량 41의 K-41의 3종류가있다. 이중 K-39와 K-41은방사능을가지고있지않으므로안정원소라고부르지만, K-40은방사능을가지고있으므로방사성동위원소라고한다. 방사성동위원소는방사성핵종과동의어이다. 방사성물질 (radioactive material) 방사능과방사능농도를모두고려하여, 그방사능때문에규제관리대상이되도록국가법률이나규제기관이규정하는물질을말한다. 방사성붕괴 (radioactive decay) 안정하지않은핵종이방사선을방출하거나자발적으로핵분열하여다른핵종으로변화하는것을방사성붕괴라한다. 방사선에는잘알려져있는알파 (α) 선 ( 헬륨이온 ), 베타 (β) 선 ( 전자 ), 감마 (γ) 선 ( 전자파 ), X선 ( 에너지가낮은전자파 ) 등이있다. 핵종마다단위시간당붕괴하는비율이정해져있어, 반감기라고부르는시간이지나면원래의양의반으로감소한다. 이양의시간적변화량을그리면붕괴곡선이라부르는지수함수적인감소를나타낸다. 방사성폐기물 (radioactive waste) 원자로시설, 핵연료주기시설, 방사성동위원소사용시설등으로부터발생하는방사성물질을포함한폐기물의총칭. 방사능강도에따라발열에대한배려를필요로하지않는저준위폐기물과이를필요로하는고준위폐기물로대별된다. 저준위폐기물은위의모든시설로부터발생한다. 감용 ( 減容 ), 고화 ( 액체폐기물의경우 ) 하여드럼관에채워넣어부지내보관을거쳐처분된다. 고준위폐기물은사용후핵연료의재처리공정에서분리된핵분열생성물과악티늄원소를포함한액체폐기물이다. 붕규산유리로고화하여스테인레스강제의용기에넣어냉각, 저장한후지층처분하는것이계획되고있다. 방사성핵종 (radionuclide) 방사능을가지는동위원소를방사성핵종이라고하며, 방사성동위원소라고도한다. 예를들면자연에존재하는원자번호 19의칼륨은원자량 39의 K-39, 원자량 40의 K-40, NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 145

150 원자량 41의 K-41의세종류가있다. 이중 K-39와 K-41은방사능을가지지않기때문에안정핵종이라고부르지만 K-40은방사능을가지고있으므로방사성핵종이라고한다. 방추사 (mitotic spindle) 세포분열시에형성되는가는실모양의섬유질단백복합체로양쪽극사이또는양쪽극과염색체사이를연결해주는역할을한다. 배설함수 (excretion function) 호흡또는음식등에의해체내로들어온방사성핵종에의한내부피폭선량을측정및계산으로평가할때이용되는함수이다. 즉, 방사성핵종의체내량은측정된시료 ( 배설물 : 분뇨 ) 중의방사능을, 섭취한핵종의인체에서의대사데이터에외삽함으로써구할수있다. 이관계를수식화한것을배설률함수라고한다. 이경우배설물의분석결과평가에배설률함수가응용되며내부피폭선량이계산된다. 백혈구감소증 (leukopenia) 혈액중의백혈구수는보통 1입방밀리미터당 5,000~1만개있는것으로알려져있으며이수가 5,000 이하로감소해있을때백혈구감소증이있다고한다. 장티푸스, 마진 ( 홍역 ), 풍진등에감염되면백혈구감소증으로된다는것이알려져있다. 방사선조사에의한원인으로서는임파구가가장빨리감소하며, 그문턱값은약 0.25 Gy로알려져있다. 다른종류의벽혈구도임파구다음으로방사선의영향을받기쉬우며일과성의증가후에감소한다. 범혈구감소증 (pancytopenia) 적혈구, 백혈구및혈소판의세개의혈구가전부감소되어있는상태. 재생불량성빈혈에나타나며, 가끔급성백혈병에서나타난다. 빈혈외에출혈경향, 감염에의한발열증상을초래하기쉽다. 분광분석법 (spectrometry) 원자나분자의에너지준위의측정과빛의스펙트럼해석에서파장, 에너지분석을하는분광학적인측정법을말한다. 특히원자핵과소립자의실험에서 α선, β선, γ선의에너지측정 ( 스펙트로메트리 ) 에는반도체검출기가사용된다. 분열자극인자 (mitogen) 세포분열을자극함으로써세포증식을유발하는물질로, 세포유전학적선량평가시에는분열자극인자로 PHA(phytohemmaglutinin) 를배지에첨가하여혈액세포를배양한다. 비밀봉선원 (unsealed radioactive source) 방사선을방출하는동위원소또는그것을함유하는물질가운데밀봉선원이외의것을말한다. 비밀봉선원은추적자로서사용되는일이가장많고, 이용분야도의학, 농업, 공업등으로여러분야에걸쳐있다. 사용을함에있어서는체내외오염의방지와일반환경에의오염확산방지에주의하지않으면안된다. 비상 (emergency) 사람의보건과안전, 삶의질, 재산또는환경의손해또는부정적인결과를완화시키기위해즉각적인조치가필요한비정상적인상황이나사건. 여기에는예측된위험의영향을완화시키기위한즉각적인조치가필요한상황이포함된다. 비상피폭상황 (emergency exposure situation) 예기하지않게발생한방사선사태로서수습을위해긴급조치가필요하며, 정규선량제한을적용하기어려운피폭상황. 행위수행중발생하는예기치않은상황으로서긴급한조치가필요한상황. 비상피폭상황은악의적행위에서도발생할수있다. 비파괴검사 (nondestructive inspection) 검사대상물에상처를내지않고외부로부터결함을조사하는것으로, 표면가까이에있는결함또는불연속부위를검출하기위해시행하는표면시험으로자분 ( 磁 146

151 부록 粉 ) 탐상시험, 침투탐상시험이있으며, 체적시험으로방사선투과시험, 초음파탐상시험및와류탐상시험이있다. 특히원자로압력용기등중요한기기를제작하는경우의용접검사에는비파괴검사가잘이용되며용접모재 ( 母材 ) 의검사, 용접개선부 ( 開先部 ) 의검사, 용접부의검사로각각최적비파괴검사가선정되어신중히실행된다. 또시공중검사에도비파괴시험이중요하며, 이것에대비해자동화, 원격화한전용의검사장치가개발되어있다. 생물학적반감기 (biological half-life) 어떤생물학적계통에들어온물질 ( 예 : 방사성물질 ) 의양이더이상의새로운유입이없을때, 그절반으로줄어드는데걸리는시간을말한다. 생물학적선량평가 (biological dosimetry, biodosimetry) 인체시료내에서방사선피폭에의해변화되는바이오마커를분석함으로써측정된마커의양에따라서흡수선량을추정하는것을의미한다. 생물학적효과비 (relative Biological Effectiveness, RBE) 동일한생물학적효과를내는고려방사선선량에대한낮은 LET 기준방사선선량의비. RBE값은선량, 선량률및생물학적종점에따라결정된다. 방사선방호에서낮은선량의확률론적영향에대한생물학적효과비 (RBEM) 가특히관심대상이된다. 서베이미터 (survey meter) 공간선량률의측정이나표면오염의검사등에사용되는소형의휴대형방사선측정기이다. 공간선량률측정용서베이미터중전리함식, GM계수기식, 신틸레이션식, 반도체식이 γ선, X선용으로사용된다. β선방출핵종에의한오염의검사에는 GM계수기식, 비례계수관식이, α선방출핵종에는신틸레이션식이잘이용된다. 열중성자의측정에는 BF 3 가스, 또는 He-3가스를충전한비례계수관식이이용되며, 고속중성자의측정에는이비례계수관을중성자감속재 ( 파라핀, 플라스틱등 ) 로덮어속중성자를열중성자화해서측정한다. 선량당량 (dose equivalent, H) 조직의한지점에서 D와 Q의곱. 여기에서 D는흡수선량이며, Q는그지점에서그방사선의선진계수이다. 즉, 이며, 선량당량의단위는킬로그램당줄 (J kg -1 ) 이며, 그특별명칭은시버트 (Sv) 이다. 선량률 (dose rate) 단위시간당의선량을말한다. 선량은방사선의선량을말하며흡수선량 (Gy), 선량당량 (Sv), 실효선량당량 (Sv) 등이있다. 또공간에서의공기흡수선량은공간선량이라고도한다. 선량률의단위는대상, 목적에따라 Gy/s, mgy/h, μsv/h, msv/y 등을사용한다. 선량문턱가설 (dose-threshold hypothesis) 백그라운드보다높은어떤선량으로서이값아래에서는초과암및유전질환발생확률이영 (0) 이라는가설 ( 조직반응에대한문턱선량참조 ) 이다. 선형선량반응 (linear dose response) 질병또는기형과같은영향발생위험이선량에비례함을표현하는통계적모델을말한다. 선량예탁 (dose commitment, E c ) 방출을야기하는계획된 1년간활동과같은어느특정사건에의한 1인당선량률 E의무한시간적분으로정의되는계산도구. 일정률로무한방출할경우, 특정집단에대해예상되는연간최대 1인당선량 E는집단규모변화에상관없이 1년운영의선량예탁과동일하다. 방출을야기하는활동이일정한기간동안만계속된다면예상되는최대연간 1인당선량은해당기간으로절사된선량예탁과동일하며, 이는다음과같이정의된다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 147

152 선량한도 (dose limit) 계획피폭상황에서초과해선안되는유효선량이나등가선량값을말한다. 선원 (source) 병원의 X선장치나시설로부터방사성물질방출처럼방사선방호를총체적으로최적화할수있는대상실체. 방사선발생장치와밀봉방사성물질, 또는보다넓은범위로는방사선이나방사성핵종에의해피폭을발생시키는방사선의원천을의미한다. 섭취량 (intake, I) 환경에서호흡기관또는소화기관을통해체내로들어온방사능을뜻한다. 급성섭취 : 짧은시간에일어난흡입또는취식에의한단일섭취. 만성섭취 : 일정한기간에걸쳐일어난섭취. 세로토닌 (serotonin) C10H12N2O. 분자량 히드록시트립타민 (5-hydroxytryptamine, 5HT) 의구조를하는생리활성아민의일종. 뇌, 송과체및장의에텔로크로마핀세포에있어트립토판으로부터트립토판 5-일산소화효소와방향족-L-아미노산탈카르복시화효소의작용에의한 5-히드록시트립토판을거쳐합성된다. 대사에서는주로아민산화효소 ( 플래빈함유 ) 에의해산화되어, 최종적으로는 5-히드록시인돌아세트산의형태로요 ( 尿 ) 로배출된다. 세로토닌은중추신경계에서는중뇌의봉선핵 ( 縫線核, raphé핵 ) 에근원을둔세로토닌뉴런의신경전달물질후보로되어있고, 장에서는장관운동을촉진하는호르몬으로서의역할을추정하고있다. 혈소판에도고농도로존재하며, 혈소판이혈관벽에점착시에방출되어모세혈관을수축시키기때문에지혈기구에관여한다. 송과체에서는송과체호르몬인멜라토닌생합성의중간체가된다. 세로토닌은수용체를매개로하여작용하며, 현재까지 14종류의 5HT수용체가알려져있다. 이중 5HT3수용체는이온채널형수용체, 다른대부분은 G단백질공역형수용체이다. 세로토닌의자외선흡수특성, 형광특성은 5-히드록시트립토판과유사하다. 세포괴사 (necrosis) 화상과타박, 독극물등의자극에의해일어나는세포의죽음으로세포의 사고사또는돌연사 라고할수있음. 세포밖에서수분이유입됨으로써세포가팽창하여파괴된다. 세포분열중기 (metaphase) 세포분열기중에서염색체가방추사에이끌려세포의중간에나란히위치하며염색체가최대로응축되는시기로, 염색체를관찰하기에가장적합한시기이다. 세포분열후기 (anaphase) 세포분열기중에서방추사가동원체에부착하여세포의양쪽으로끌려가기때문에염색체가뒤로처지는 V자형으로관찰되는시기이다. 세포사멸 (apoptosis) 신체의비정상세포, 손상된세포, 노화된세포가스스로사멸함으로써전체적인균형을유지시켜주는생체프로그램으로 programmed cell death 라고도한다. 세포증식억제 (cytostasis) 세포의성장및증식이억제되는것을말함. cytostatic 이란세포성장을억제하는세포구성분또는약제를의미한다. 스미어 (smear) : 닦아내는시험을말함. 기기, 바닥, 실험대등의표면에방사성물질을함유하는먼지등이부착한상태를표면오염이있다고말한다. 표면오염에는표면으로부터떼어내기어려운고착성의표면오염과쉽게표면으로부터떨어지는유리성의표면오염이있다. 닦아내는시험은여과지등으로오염물의표면을닦아내고, 여과지에부착한방사성물질의양을측정하여유리성의표면오염을조사하는방법이다. 148

153 부록 신경원성 (neurogenicity) 조직이나기관의자동성이신경세포나신경성요소에유래하는것. 이입장 을주장하는학설을신경원설 (neurogenic theory) 이라고한다. 예를들면심장박동기원이신경세포 의흥분에의한것은신경원성심장이라고한다. 무척추동물에서는심장박동이신경원성인것이많다. 갑각류의십각류, 단각류, 등각류, 검미류, 곤충류의성충또는유충이그예이고, 심장배면을뻗는 신경삭중신경절세포또는심장조직내에있는신경절세포가박동원이다. 일반적으로배기혹은유충 기에는근원성이고, 성체혹은성충이되면신경원성이된다. 포유류소장의연동이신경원성으로아 우에르바하신경총 (Auerbach plexus) 이박동원이된다고하는데, 확실한것은아니다. 양성자 (proton) 원자핵을구성하는소립자의하나로, 프로톤이라고도한다. 수소원자핵과같다. 중성 자와함께각종의원자핵을구성하고있다. 양의전하를가지고있고, 전하량은음의전하량을가지고 원자핵주위를돌고있는전자의절대치와같다. 전하량 = C( 쿨롬 ), 질량 = kg. 역치 (threshold) 일반적으로어떤값이상에서효과가나타나며그이하에서는효과가없는경계치를 문턱값 ( 역치 ) 이라고한다. 방사선영향의분야에서피부의홍반 ( 紅斑 ), 탈모, 불임등방사선의결정론 영향에는그들의효과가생기는최소의선량이존재한다. 이것을 문턱값 이라한다. ICRP 의선량한도 를결정하기위한대원칙으로서어떠한이유가있어도문턱값을초과하는선량을주지않도록할것을 명문화하고있다. ICRP 권고에서 조직선량당량한도 는이개념에의거하고있다. 에너지전달선밀도 (Linear Energy Transfer, LET) 어떤물질에서하전입자방사선의평균선형에너 지손실률, 즉물질내경로의단위길이당방사선에너지손실을말한다. 하전입자가물질내거리 dl 을지나면서전자와충돌하여읽은평균에너지손실량 de 를 dl 로나눈값. L 의단위는 Jm-1 이며, 흔히 kev μm-1 로나타낸다. 예탁등가선량 (committed equivalent dose, H T (τ)) : 기준인이방사성물질을섭취한후받는어떤조직 또는장기 T 의등가선량률을시간적분한값. 여기서 τ 는연단위적분기간이다. 예탁유효선량 (committed effective dose, E(τ)) 조직또는장기의예탁등가선량과해당조직가중치 (wt) 의곱의합. 여기서 τ 는섭취후경과한연단위적분시간 ( 예탁기간 ) 이다. 예탁기간은성인의경우 50 년, 아동의경우 70 세까지로한다. 오염관리구역 (contamination controlled area) 관리구역은외부피폭만이문제로되는구역 ( 방사선관 리구역 ) 과내부피폭및외부피폭양쪽이문제로되는구역 ( 오염관리구역 ) 으로나눌수가있다. 밀봉선 원또는방사선발생장치만을취급하는조사시설은방사선관리구역에해당하며, 비밀봉의방사성동위 원소사용시설은오염관리구역으로된다. 방사선발생장치의경우방사화에의해타깃의오염이생기는 일이있으며, 그런경우에는오염관리구역으로된다. 오염관리구역의출입구에는관리실, 오염검사실, 제염실등을설치하여, 출입시에는신발을갈아신거나덧신을착용하게한다. 또필요에따라서는 전용실험복또는방호복을착용하여내부피폭과오염의확산을방지한다. 오염제거 (decontamination) (1) 방사성물질이부착하여오염되어있는인체나용구나시설을대상으 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 149

154 로해서그방사성물질을제거하는것을말함. 사고로오염된경우시설을철거하고관리구역을일반구역으로되돌릴때외에도운전하고있는시설을정지시켜정기적으로하는경우가있다. 제염의방법에는블러싱, 연마와같은기계적방법과세제, 유기용매, 산, 알칼리를사용하는화학적제염이있다. (2) 핵연료재처리공정에서사용후연료로부터핵분열생성물질을끄집어내는등소정의물질이외의것들을제거하는것을말함. 외부피폭 (external exposure) 방사선을신체의외부로부터받는것. 이경우투과력이큰 X선, γ선, 중성자선은신체조직전체에영향을주지만, β선은투과력이작기때문에피부및안구에의영향이주가된다. 외부피폭을대상으로한방사선업무종사자와개인피폭관리는필름배지, 열형광선량계등의적산선량측정에의해서이루어지고있다. 우주선 (cosmic ray) 우주로부터지구대기중으로내려쏟아지는소립자나원자핵을말한다. 매분 1cm2당약 1개의비율로지구에도달한다. 우주선에는전리성의고에너지방사선 (1차우주선 ) 과 1차우주선이대기중의원자핵과의상호작용에의해생기는 2차우주선이있으며, 이중 1차우주선은은하계로부터오는에너지가높은 (1MeV 1,012MeV) 부분과, 태양에서방출되는비교적에너지가낮은 (1MeV 수백 MeV) 부분으로되어있다. 지구대기로침입해오는하전입자의 1차우주선은지구자장의영향을받기때문에위도에따라우주선의입사강도가다르다. 저 ( 低 ) 위도지방일수록우주공간으로반사되므로우주선의강도는고 ( 高 ) 위도일수록높다. 원폭 (atomic bomb or nuclear bomb) 우라늄또는플루토늄의핵분열연쇄반응에의해방출되는대량의에너지를이용한폭탄 ( 핵분열폭탄 ) 을말한다. 2차세계대전중인 1945년 6월에미국로스앨러모스 (Los Alamos) 에서세계최초로완성하였다. 협의로는핵분열폭탄을원자폭탄이라고부르고있으나, 광의로는열핵융합반응에의한폭탄 ( 수소폭탄, 수폭 ) 을포함할때도있다. 직접적인파괴영향으로는고열, 방사선, 충격파의세가지가있으며, 간접적으로는잔류방사능, 유도방사능및이것에의한방사능오염등의영향이있다. 폭발력은 TNT폭탄환산으로 TNT kiloton(kt) 또는 TNT megaton(mt) 이라는단위를사용한다. 위해 (detriment) 그룹이방사선원에노출된결과로서피폭그룹및그후손이겪는보건상의전체적인해 ( 害 ). 위해의주요성분은확률론적양들인데, 이러한해가발생함을전제로방사선피폭으로인한치명적암의발생확률, 비치명적암을가중한확률, 심각한유전영향을가중한확률및수명손실기간등이포함된다. 의료피폭 (medical exposure) 의료또는치과진단이나치료의일환으로환자에게발생하는피폭, 개인이환자간병이나위안을자발적으로하는동안발생하는피폭 ( 직무피폭제외 ), 피폭이수반되는의생명연구프로그램대상자원자에게발생하는피폭등이있다. 이동원염색체 (dicentric chromosome: dicentrics) 방사선에의한염색체손상의결과로관찰되는불안정형염색체이상중동원체 ( 중심체 ) 가 2개인염색체를의미한다. 이식대숙주병 (graft-versus-host disease, GVHD) 수혈된림프구가면역기능이저하된숙주 ( 수혈받은사람의신체 ) 를공격하여발열, 발진, 간기능이상, 설사, 범혈구감소증 ( 백혈구, 적혈구, 혈소판이모두감소된상태 ) 등의증상을일으키는질환이다. 골수이식후발생하는이식편대숙주병은급성 150

155 부록 과만성의두가지종류가있으며, 수혈후발생하는이식편대숙주병은급성의형태로발생한다. 매우드물게발생하지만, 일단발생하면매우치명적이다. 일반인피폭 (public exposure) 방사선원으로부터공중구성원이받는피폭. 단, 직무피폭이나의료피폭및정상적현지자연백그라운드방사선피폭은해당되지않는다. 일반혈액검사 (Complete Blood Cell count, CBC) 질환의진단, 치료및추적관찰에이르기까지다양한임상적응증을갖는가장기본적인혈액검사의하나이다. 이검사를통해혈액내에존재하는세가지종류의세포 ( 혈구 ), 즉적혈구, 백혈구, 혈소판에대한정보를다양한지표 (parameter) 를이용해파악할수있다. 혈구의수적인정보를얻기위해서혈액을적절하게희석한후에일정용적내의각각의혈구세포수를자동으로측정하는자동혈구분석기 (automatic hematology analyzer) 가널리쓰이고있다. 혈구계 (hemocytometer) 를이용하여현미경을통해세포수를측정하는수기법으로도혈구의수적인정보를얻을수있으나, 자동혈구분석기는수적인정보이외의다양한지표를측정할수있기때문에더널리쓰이고있다. 임계사고 (criticality accident) U-235 등의핵분열성물질을함유한체계에오조작등에의한새로운핵분열성물질의추가또는부주의한작업원의접근등수분을함유한물체에의한중성자감속 ( 반사체 ) 효과의증가등이있는경우, 체계의반응도가높아지는것이고려된다. 이때이어지는세대의중성자비율이 1, 즉핵분열에의한중성자의생성수가흡수또는누설에의한중성자의소멸수와같거나, 이비율이 1보다커지면계는임계, 또는임계초과가되어중성자수는시간과함께증가하게되어이것을억제할기구가작동하지않은경우에방사선및열의급격한방출에의한기기나인체의손상등을초래하는사고가된다. 이것을임계사고라한다. 임파구 (lymphocyte) 백혈구의일종 ( 무과립백혈구라고도함 ). 면역기능에중요한일을한다. 백혈구의 20 25% 를점하며대임파구와소임파구가있다. 임파절이나비장에서만들어지며정맥등으로부터혈중으로이동한다. 방사선의감수성이높기때문에방사선의피폭에의한임파구의염색체이상은유전물질에생기는영향의하나로연구되고있다. 잠복기 (latent period) 일반적으로병원체가숙주에침입하고서분명하게자각또는타각적증상이나타날때까지의기간을말한다. 방사선에피폭된경우에도마찬가지이며, 증상이즉각나타나지않고일정기간후에나타난다. 이기간을잠복기라한다. 잠복기의길이는조직, 기관에따라다르며일반적으로선량이증가하면짧게된다. 상당히많은양의방사선 (0.5 Gy 이상 ) 을쪼인경우에나타나는조기영향의잠복기는수주일이내이며, 만성적영향의잠복기는수개월이상이다. 예를들면백내장의잠복기는평균약 8년 ( 선량 2.5 Gy 6Gy) 이지만백혈병은 2 40년, 백혈병이외의암은 10년 평생동안이다. 전사요소 (trnascription factors) 특정유전자의전사조절부위 DNA에특이적으로결합하여그유전자의전사를활성화시키거나억제하는전사조절단백질. RNA 중합효소의활성을제어함으로써유전자전사를조절한다. 전자 (electron) 원자핵과함께원자를구성하는소립자의하나이다. 원자핵의주위를돌고있는원자번호의수만큼의전자를속박전자 ( 각 ( 殼 ) 전자또는궤도전자 ) 라고말하며, 단독으로존재하고있는자 NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 151

156 유전자와구별하고있다. 전자는전하 e(-)= C, 정지질량 m e = kg ( 양성자나중성자의약 1/1,800) 을갖는다. 전자에는음전자 (e(-)) 와양전자 (e(+)) 의구별이있으며, 후자는양의전하 e를가지며통상전자라하면음전자를말한다. 전자가이동하면그역방향에양의전류가흐르게된다. 조직가중치 (tissue weighting factor, w T ) 신체가균질하게피폭할때 (ICRP 1991b) 총보건위해에대한조직이나장기 T의상대적기여를나타내기위해그등가선량에가중하는인자. 가중치의합은 1이다. 종사자 (worker) 전일제, 시간제, 또는임시직여부에관계없이고용주가고용한사람으로서직무방사선방호와관련하여분명한권리와의무가있는사람을말한다. 줄기세포 (stem cell) 여러종류의신체조직으로분화할수있는능력을가진세포, 즉미분화 ( 未分化 ) 세포를의미한다. 중성자 (neutron) 뉴트론 (n이라고도씀 ) 이라하며소립자의하나이다. 양성자와함께원자핵을구성한다. 전하는 0, 질량은 kg, 스핀은 1/2이다. 단독으로는불안정하며, 반감기 12.5분으로 β붕괴하여양성자로변한다. 중성이므로원자핵내에쉽게들어갈수있어핵반응을일으키는데사용된다. 차폐 (shielding) 공간의어느영역을외부로부터차단하는것. 원자력관계에서는방사선원으로부터인체가받는방사선량을허용치이하로억제하고, 또원자력시설의구조재나기기의방사선손상, 발열, 방사화를경감시키고, 방사선측정기에대한방사선의백그라운드를낮게하기위하여방사선을막아감쇠시키는것을말한다. 감마 (γ) 선에대하여는철이나납, 중성자에대하여는물이나파라핀이차폐에효과적이다. 최대허용신체부하량 (Maximum Possible Body Burden, MPBB) 방사선작업종사자가방사성물질을섭취한경우체내의기관 조직에방사성물질이축적된다. 이경우영향이문제로되는단일기관 조직 ( 결정기관이라한다 ) 이최대허용선량당량을쪼였을때전신중에존재하는방사성물질의양을최대허용신체부하량이라고한다. 키네토코어 (kinetochore) 세포분열시에방추사가결합하는염색질상의단백질복합체를지칭한다. 피폭 (exposure) 신체가방사선에쬐이는것을말한다. 피폭의형태에는신체밖에있는방사성물질이나 X선발생장치로부터방사선을받는 외부피폭 과, 방사성물질이부착한식물을먹거나공기중에존재하는방사성물질을호흡에의해신체중으로집어넣어그것에서나오는방사선을신체의내부로부터받는 내부피폭 의두종류가있다. 외부피폭은방사선을받고있는동안만으로한정되나, 내부피폭은방사성물질이체내에존재하는한피폭은계속된다. 피폭에는원자력시설에서일하는사람의직업상의피폭, 일상생활에서의피폭 ( 우주, 대지, 식물로부터의자연방사선및병원에서의의료등 ) 에의한인공방사선에의한피폭이있다. 피폭선량 (exposed dose) 일반으로인체가방사선에의해피폭되었을때의양을나타내는용어이다. 152

157 부록 통상선량당량 ( 단위 : Gy) 을사용하나, 흡수선량 ( 단위 : Gy) 을사용할때도있다. 체외에있는선원으로부터의피폭량을외부피폭선량, 체내로들어간선원에의한피폭선량을내부피폭선량등으로도사용한다. 형광동소교잡법 (fluorescence in situ hybridization) 염색체의형태를그대로유지시킨세포를슬라이드에도말한후표적유전자의특정염기서열과상보적인 DNA에형광물질을붙인다양한종류의소식자 (probe) 를반응시켜표적유전자의유무및위치를형광현미경하에서확인함으로써염색체또는유전자의변이를관찰하는방법이다. 홍반 (erythema) 방사선조사에의한피부의급성변화중하나이다. 방사선량의증가에따라피부장해는경도발적, 탈모, 홍반, 수포, 궤양으로진행한다. 홍반은 36 Gy의조사로 2 3시간후에나타나며, 일단이것이소멸되었다가 2 3주후에붉어지기시작하여점차로색이진해지며, 그후표피 ( 表皮 ) 에색소가침착 ( 沈着 ) 한다. 최초로일어나는홍반은혈관의확장이원인이며, 다음에일어나는것은진피 ( 眞皮 ) 의염증이다. 확률론적영향 (stochastic effects) 방사선에의한영향이일어날확률이선량의함수로되어있어문턱값선량이존재하지않는다고가정하고있는영향이다. 확률적영향으로는암과유전적영향이있다. 이것을방어하는데는개인의경우적절한선량당량한도를초과하지않도록하는것, 기간의경우정당하다고하는피폭을경제적및사회적요인을고려하여합리적으로달성가능한한낮게유지하는 (ALARA) 것이필요하다고되어있다. 확률적영향에대해서는방사선방호상낮은피폭선량의범위내에서는선량과영향이일어날확률사이에비례관계가존재한다고가정하고있다. Anaphase 후기세포분열에서쌍을이루고있던염색분체가분리하여딸염색체가되어양극을향하여이동하는시기. 염색분체및동원체의분리는모든염색체에서동시에일어난다. 염색분체와상당하는극간의거리가짧아지는것과양극간의거리가열린 2개의현상이일어난다. 세포가적도면에따라형질막의움폭패임과세포질의꾀임이생긴다. 이시기에사이토칼라신 B를작용시키면세포분열을저해한다. Banding technique 분염법. 특수한염색법에의해서개개의염색체를크기나형태만으로그염색체특유의횡고 ( 橫膏, 밴드 ) 로염색해서나눔으로써식별하는방법이다. 1970년스웨덴의카스퍼슨 (Caspersson) 등이사람의배양림프구염색체를키나클린마스타드로염색해서형광현미경으로관찰함으로써각각의염색체에특유한형광밴드가나오는것을발견한것이최초로, 이분염법을 Q염색법이라고한다. 그외에 G염색법, C염색법, R염색법등이있으며, 이들분염법의개발에의해세포유전학이크게진보했다. Constriction 협착, 분열기전기에서부터후기염색체에나타나는잘록함. 염색질의응축이약한부분인데, 1차협착, 2차협착의구별이있다. 1차협착은중기에가장명료하게보이므로중앙협착이라고도하며, 국재형동원체가위치하는부위이다. 1차협착의위치는염색체에따라일정하며, 하나의중요한염색체의형태적특징으로서핵형의분석에사용한다. 2차협착이란 1차협착이외의협착을말하며, 보통긴비염색부분으로되어있다. 2차협착중핵소체에부착하는것은핵소체형성협착이라고하며핵소체형성에관여한다. NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 153

158 Cytokine 사이토카인. G-CSF( 과립구콜로니형성자극인자 ), GM-CSF( 과립구-마크로파지콜로니자극인자 ) 등의조혈세포의분화증식을자극하는것이며, 혈액세포로되는콜로니의형성에필수적인당단백질의총칭이다. 원래는천연물질이었지만유전자공학기법에의하여대량생산된다. 형성되는콜로니의구성세포의종류또는표적이되는조혈세포의종류에의거해구별된다. G-CSF, GM-CSF는각각의자극에의해생성되는과립구와마크로파지의기능도항진시킨다. G-CSF 투여에서는 GM-CSF 투여때볼수있는것과같은강도의피로감이나발열등의부작용은인지되고있지않으며임상에의기대가크다. HLA 유형검사 human leukocyteantigen typing의약기. 사람백혈구항원 (HLA) 분자의특징으로는다형 ( 多型 ) 이라는것을꼽을수있다. 다형은특정펩티드에대한면역반응의개체차이형성으로자기면역질환에대한감수성의개체차이를결정하거나장기이식에서거부반응을유도하므로, 이를검출하는 HLA 유형분류는중요하다. 전에는분만혈 ( 分娩血 ), 경산부혈청에포함되는태아에발현한부친유래의알로HLA에특이적항혈청을사용해서, 항체와보체가존재하는상태에서관찰되는세포상해성을지표로하여혈청학적으로 HLA 유형분류가이루어져왔다. 최근에는항HLA단일클론성항체도이용하게되고, 특히 HLA클래스Ⅰ 의유형분류에서는중요한방법으로보급하고있다. 또클래스 Ⅱ의불일치는강한혼합림프구배양반응 (MLR) 을자극하므로, 이 T세포의알로 HLA에대한반응을지표로한유형분류도이루어졌다. 그후항HLA단일클론항체에서면역침강한 HLA분자의다형을다양한전기영동으로검출하는방법이개발되었다. 현재는 PCR법으로증폭한 HLA유전자와다형을식별하는탐침의결합을검출하거나증폭한 HLA유전자의제한효소단편장다형을검출하는방법이급속하게보급되고있다. 이방법으로종전의방법으로는검출할수없었던다형이많이발견되었다. HLA 대립유전자는 DNA 수준에서구조가결정된것만으로항구적인명칭이붙여져, 유전자자리다음에별표부호를붙이고네자리숫자로표시하였다. 숫자의앞의두자리는종전의혈청학적유형분류에거의대응하고뒤의두자리로이를세분화하였다. LD 50 피폭자절반에게치명적인선량을의미한다. Polymerization 중합, 분자내에복수의반응점이있는 1종또는 2종이상의분자 ( 단량체또는단위체 ) 가차례로반응하여, 단위체에기초한반복구조를갖는분자 ( 중합체또는다량체 ) 를생성하는과정. 예를들어에틸렌에서폴리에틸렌, ε-카프로락탐에서 6-나일론을생성하는과정등이다. 중합반응에관여하는활성종 ( 種 ) 에서라디칼, 양이온, 음이온중합등의분류가있다. 또출발단위체의종별이나중합체의성질등으로분류하기도한다. Telomere 말단소체, 일반적으로단순한반복배열로구성되는염색체의말단영역. 진핵생물의염색체안정성에있어필수적인영역이다. DNA 중합효소는 5' 말단을복제할수없기때문에일반적으로선상 DNA는복제할때마다짧아져서대단히불안정하게된다. 따라서진핵세포에서는염색체의말단에이러한특수한배열을하는것으로서, 이말단복제문제를해결하고있다. 이배열의반복의수는개개의세포에따라일정하지않고, 유전체를복제하는 DNA 중합효소와는다른말단소체복원효소 (telomerase) 에의해부가된다. 또한말단부근처는헤테로크로마틴이라는고도로응축된구조를하고있는데, 이것은초파리나출아효모에서말단부근처에끼어들어간유전자는불활성이되는현상으로부터알수있다. 또한말단부반복수의감소와노화가밀접한관계에있다는것도알려져있다. 154

부록 참고문헌 1. 이재기. 방사선사고와교훈. 대한방사선방어학회 1999년도춘계심포지엄보문집. 1999; 3-13. 2. 임상무등. 국가방사선비상진료체계구축방안연구. 과학기술부정책과제최종보고서 KCCH-RR- 003-97. 과학기술부. 1999. 3. 정기진, 김종순등. 방사선사고에대비한한국형의료체계개발에관한연구 ( 최종보고서 ).

159 부록 참고문헌 1. 이재기. 방사선사고와교훈. 대한방사선방어학회 1999년도춘계심포지엄보문집. 1999; 임상무등. 국가방사선비상진료체계구축방안연구. 과학기술부정책과제최종보고서 KCCH-RR 과학기술부 정기진, 김종순등. 방사선사고에대비한한국형의료체계개발에관한연구 ( 최종보고서 ). 원자력발전처, 한국전력공사 이재기. 체르노빌원전사고 10년의회고. 대한방사선방어학회지 1996; 21: 이재기등. 국가방사선비상대응체계강화정책. 과학기술부정책연구보고서. RRL-99-01, 과학기술부 이재기. 방사선상해분쟁사례와대책 저준위방사선영향과방호의책임문제. 1998년한국원자력학회춘계워크숍보문집 , 경희대학교. 7. 정해원, 김수영, 하성환. 3중 DNA probe를이용한 FISH 기법으로방사선에의한염색체이상분석. 대한방사선방어학회지 1999; 24: 하성환, 외부피폭에대한생물학적선량측정. In : 방사선장해검진및생물학적선량측정방법개발연구보고서. 한국전력공사기술연구원, 방사선사고에대비한한국형의료체계개발에관한연구 ( 최종보고서 ), 한국전력공사, 방사선사고와비상대응. 대한방사선방어학회지 방사선위험이해의문제와교육의역할. 대한방사선방어학회, 변화하는방사선방호과학과실제. 대한방사선방어학회, 오염을수반한구급환자의의료처치해설서. 일본원자력안전연구협회, 김은실. 급성방사선증후군및내부피폭의진단과치료. 대한의사협회지 46권 10호 방사선표준진료지침서. 과학기술부, 방사선비상진료교과서. 한국원자력의학원, 국가방사선비상진료센터, 방사선비상진료실무매뉴얼. 원자력의학원, 국가방사선비상진료센터, 방사선비상진료종합절차서. 원자력의학원, 국가방사선비상진료센터, 방사선원사고및방사능테러대응핸드북. 과학기술부, 한국원자력안전기술원, 방사능재난시갑상선방호약품복용요건설정에관한연구. 한국원자력연구원, 권정혜외 2인. 원전안전분야 ( 방사능누출 ) 위기대응실무매뉴얼. 재난현장의심리적응급처치, 학지사, 박기창. 외상성뇌손상이후발생하는외상후스트레스장애와급성스트레스장애의평가및치료. 생물정신의학 제2권제2호,1995; NATIONAL RADIATION EMERGENCY MEDICAL CENTER 155

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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