스크랩 진단 검사 의학의 현황과 발전 전망

[겨울사랑]

▶1. 진단검사의학 검사의 현황

임상화학이나 면역혈청학 분야에서는 다양한 기술 개발로 신속성(speed), 자동화(automation), 미량화(miniaturization), 표준화(standardization) 등을 적극 추진해 왔고, 각종 질환에서의 유전자 검사, 분자생물학 검사 등 새로운 검사기법도 상당한 진척이 이루어져왔다. 이들 검사는 특이성이 높다는 장점이 있지만 검사비용 문제로 여전히 사용에 제약이 따른다.

임상미생물학 분야는 새로운 분리용 배지가 소개되고, 단세포군 항체(monoclonal antibody)를 이용한 동정 킷트들이 꾸준히 개발되었으며, 자동 동정법과 유전자 검사법을 응용하여 훨씬 신속하고 정확하게 검사할 수 있게 되었다.

그러나 기후환경 변화에 따라서 출현하는 세균 양상이 지속적으로 변하고, 상재균에 의한 기회감염도 증가하여 이전보다 훨씬 많은 세균들을 대상으로 검사하고 있다. 또한 병원감염을 관리하고, 적절한 검체 상태를 유지하기 위하여 더 많은 업무량을 처리하여야 한다.

진단혈액학 분야도 기술적으로는 자동화, 신속화, 미량화가 상당히 진척되었으며, 최근에는 유세포측정(flow cytometry) 기술을 접목하여 혈구 형태와 DNA 양을 검사한다. 또한 백혈병이나 림프종 등에 대한 유전자 검사와 세포막 항원 표지자(surface marker) 검사가 보편화되면서 보다 정확하게 조혈기 종양을 진단하고 있다.

최근 검사 동향을 살펴보면 다양한 효소면역법(EIA), 광화학발광법(chemiluminescence), 핵산증폭검사법(nucleic acid amplification) 등과 같은 특이도가 높고 고가의 검사들이 점차 많아졌다. 그러나 향후 포괄수가제나 상대수가제 등에 의한 보험지불 방식의 변화로 검사가 제한 받을 가능성도 높다.

▶2. 질병과 환자의 변화 양상

감염성 질환(예, HIV)들은 점차 만성질환으로 전환되므로 진단검사의학에도 많은 영향을 줄 것이다. 이는 건강관리라는 측면에서 보면 엄청난 의미가 있다. 즉, 이들 질환들에 대한 사망률은 개선되었지만, 지속적인 관리와 치료를 필요로 하는 만성 질환자들이 많아지기 때문이다.

저출산 고령화도 진단검사의학 검사실을 비롯한 병원 내 많은 변화를 초래할 것이다. 2009년 출산율은 1.15명, 65세 이상 인구는 10.7%로 역대 최고치를 기록하고 있다. 특히 농가 인구의 고령화도 심각하여 고령화율이 34.2%였다.

이는 과학기술의 발달로 의학적 문제들을 해결하였지만 또 다른 차원의 건강관리라는 새로운 이슈를 야기시키게 될 것이다. 2035년이 되면 의학기술의 발달로 우리 나라에서는 평균수명이 100세까지 도달할 것으로 추정하고 있다. 

2009년 최근 통계에 의하면 농어촌 총각 35%가 외국인 여성과 결혼하여 다문화 가정에 대한 많은 사회적 이슈가 제기되고 있는데 의료계에서도 관심을 가져야 할 것이다. 무엇보다도 인종간 질병 양상이 다른데 동남아에서 유입되는 지중해성빈혈을 비롯한 유전성질환은 진단검사의학 분야의 관심사이다. 

▶3. 의료환경의 변화

 앞으로 진단검사의학 영역에 영향을 미칠 수 있는 주변 의료환경의 변화들은 아래와 같다.
1) 인구의 고령화와 더불어 환자 유형이 변한다.
2) 많은 검사기술 개발로 새로운 정보와 지식이 쏟아져 나온다.
3) 의료인의 자율권은 점차 감소되고, 표준 처방안과 같은 형태의 지침은 증가된다.
4) 개인에 대한 중요성이 더욱 강조된다.

     (Table 1) Health care and the laboratory in transition

 

사라지는(OUT) 분야		등장하는(IN) 분야
질병 치료 Curing Disease	→	건강 유지 Maintaining Health
질병 지향적 관리 Disease-Oriented Care	→	건강 지향적 관리 Population Health-Oriented Care
효율성 측면에서 제한적인 자료 Limited Data on Effectiveness	→	결과에 근거한 평가 Outcomes-based Eval‎uations
서비스 비용 Fee for Service	→	경영관점의 관리 Managed Care
비용의 산출 Measuring Expenses	→	비용의 경영 Managing Expenses
질 보증 Quality Assurance	→	지속적인 질 향상 Continuous Quality Improvement
병원 중심의 관리 Hospital-based Care	→	지역사회 중심의 관리 Community-based Care
개별 자동분석기 Discrete Autoanalyzer	→	로봇화 Robotics
진단검사의학검사실 단위의 검사 Lab-based Testing	→	개별 검사/자가 검사 Point-of-care / Home Testing
여러 종류의 검사 분야들 Many kingdoms of “-ologies”	→	통합 진단검사의학 서비스 Integrated Lab Services
표현형 검사 Phenotypic Testing	→	유전형 검사 Genotypic Testing
소규모 산업 Cottage Industry	→	지역적/국가적/국제적 공급자 집단 Regional/National/International Provider Groups
개별적,자율적 기구들 Discrete, Autonomous Organizations	→	실질상의 다중적 산발 진단검사의학검사실 Virtual Multi-site Laboratory
단과적 중심 Departmental Focus	→	부문간 중심/복합부문별 팀 Interdisciplinary Focus/Multi-Disciplinary Teams

▶4. 2000년대에 촉망받는 새로운 기술

분자진단(molecular diagnosis), 환자근접 검사(near patient testing = POCT), 영상분석(image analysis), 검사실 자동화 및 로봇화(laboratory automation and robotics), 검사정보(informatics) 분야 등 5개 분야에 제품 개발이 집중될 것으로 예상된다.

엄청나게 자주 그리고 빠른 속도로 새로운 표지자들이 소개될 것이며, 유전자 표지자, 컴퓨터를 이용한 위험도 예측 프로그램, 정보취급 및 검사정보 관련 생산품, 진단과 치료법을 연결한 위기관리 프로그램들이 많이 제공될 것이다. 또한 약물유전학(pharmacogenetics) 분야도 진단검사의학 검사실에서 모니터링해야 하는 주요 관심분야가 될 것이다.

진단검사의학 검사실의 자동화와 로봇화 분야의 지속적인 개량으로 가까운 미래에는 많은 검사들이 통합될 것이다. DNA 검사법은 이제 유년기를 벗어나 청년기에 접어들었으며, 유전자칩(gene chips), 미량화와 유체공학(miniaturization and fluidics), 바이센서(biosensors) 기술들은 이미 수평선 너머로 모습을 드러내는 태동기 단계를 넘어서 진단검사의학 검사에 등장하기 시작하였다.

▶5. 진단검사의학 분석기들의 극소형화(micro-miniaturization)

테이블형 대형 장치들을 물리치고 소형 분석장치들로 계속 대체될 것이다. 이러한 장치들은 검체량이 극소량이며, 시약 소모가 매우 적고, 한 개의 장비가 여러 가지 기능을 가진 통합장비로서의 특징을 갖추게 된다.

이들 분석장치들은 여러 가지 명칭[microchips, microchip analyzer, labs-on-a-chip, genosensors, micro total analyzer systems (μ-TAS)]들로 불리고 있으며, 마이크로칩을 이용하여 아래와 같은 검사 분야들에 응용하고 있다.

Agglutination immunoassay                  Amino acid analysis
Capillary electrophoresis                      Cell adhesion
Cell deformabillity                                Cell isolation
Cell selection                                      DNA hybridization
DNA sequencing                                  Enzymatic assay
Electrochemiluminescent assay            Electrospray ionization mass spectrometry
In vitro fertilization                                Ligase chain reaction(LCR)
Multiplex PCR                                      Mutation detection                      
Polymerase chain reaction (PCR)
Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis
Reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR)
Sperm motility                               

Surface plasmon resonance immunoassay

▶6. 향후 예측되는 분야별 주요 동향

일반적 변화 : 기술적으로 자동화와 미량화가 더욱 진행될 것이다. 미량화 과정에서 궁극적으로는 검체를 채취하지 않고 검사하는 무침습(noninvasive) 검사의 개발을 촉진하게 될 것이다. 예를 들면 소변으로 혈액검사를 대체하는 기술이 개발되거나 근적외선 분광기(near-infrared spectroscopy)에 의한 혈당 측정(blood glucose monitoring)이 보편화 될 가능성이 높다.    

이로 인하여 특히 현장검사 POCT (point-of-care test)로 대표되는 재택검사들이 성행할 것이다. 큰 병원에서 상용되던 벨트 콘베이어 시스템들은 소형화 되고, 여러 장비들의 기능들이 한대의 장비에 통합되어 검사되는 통합검사 장비가 더욱 보편화 될 것이다.

바이오센서는 혈액가스 및 pH, 포도당, 포타슘, 나트륨, 칼슘, 염화물, 중탄산염, 요소, 크레아티닌, 빌리루빈, 콜레스테롤 등의 임상분석에 사용할 수 있다. 많은 업체들은 포도당 감시용 바이오센서 시장의 잠재력을 보고 이의 개발에 힘을 기울여 왔다. 이들은 주로 체내 침습방식, 최소한 침습방식, 비(非)침습방식 등 세가지 방식의 포도당 바이오센서를 개발하고 있다. 몇 개 업체들이 최소한 침습방식과 비침습방식<GlucoWatch? Monitor>의 포도당 감지장치를 개발중에 있다. 이밖에 바이오센서는 임신여부나 요도감염 실험 등에 사용할 수 있다.

전염병을 탐지하는 바이오센서는 전염병의 신속한 진단과 감염 정도의 평가를 수치적으로 나타낼 수 있게 해 줄 것이다. 현재 중추신경계통 질환에서의 신경전달 물질의 역할에 대해 연구중인데 신경전달물질의 기능을 감시하는 데 바이오센서를 응용할 가능성이 있다. 또 일부 업체들은 FDA의 승인을 받아 가정용 콜레스테롤 검사키트를 상품화했다. 바이오센서는 중환자에게 면역억제제와 같은 특정 약품을 투여하고 있는 동안 환자를 감시하거나 환자 혈중이온을 즉각 탐지하는 데도 사용할 수 있다.

기존의 혈액검사 방법은 혈액을 채취한 다음 이를 실험실로 보내서 분석하기 때문에 시간이 많이 걸렸다. 현재 나와 있는 대부분의 바이오센서 시스템은 혈액응고 및 가스분석용 제품이다.  이 분야에서는 iSTAT와 다이어메트릭스메디컬이 휴대형 혈액 분석시스템을 출시했고 어백시스(Abaxis Inc.)가 탁상용 분석장치를 발표했다. 한편 μ(미크론)-바이오닉스(Bionics)는 혈중 이산화탄소, 산소, pH 등을 지속적으로 측정할 수 있는 전기화학 다기능 센서를 개발하고 있다. 이 센서는 인체내에 적용할 수 있고 도뇨관에 들어갈 정도로 작게 하는 것을 목표로 하고 있다.

     (표2) 앞으로 기대되는 무침습검사

• 체표 : 혈당, 전해질, 혈액가스, 바이오센서에 의한 간이 심전도
• 모발 : 미량금속, 중독물질
• 호기 : 암모니아, 탄소가스, Helicobacter pylori 호기검사(UTB, urea breath test)
• 소변 : 각종 대사산물, 각종 항체검사(Anti-HIV 등), 종양 표지자
• 대변 : 고감도 종양 표지자(대장암 및 소화기암)  

Helicobacter pylori 감염의침습적인 검사방법으로는 내시경검사에서 조직을 채취하여 시행하는 배양검사, 조직학적 검사, 요소분해효소 활성도 검사가 있다. 내시경검사 없이 H. pylori의 감염 여부를 진단할 수 있는 비침습적 방법으로 효소면역법, Western blot을 이용하여 혈청이나 타액 등에서 검사할 수 있으며, 혈청 특이항체검사는 선별검사로 적당하다.

요소호흡검사(urea breath test)는 6시간 금식후 요소를 투여하고 호기중에 배출되는 CO2중 표식탄소를 측정하여 감염을 진단하는 간편한 검사법이다. 최근에는 대변에서 효소면역법으로 H. pylori항원을 검사할 수 있는 방법이 성인에서 도입되었다.

종양표지자를 포함한 주요 검사들은 여전히 검출률이 낮고, 종양에서는 30% 미만의 낮은 검출률을 보이므로, 병의 본질에 보다 근접하고 검출률을 높이는 검사법들이 많이 개발될 것이다.

예를 들면, 당뇨병은 합병증 유무만을 검사할 것이 아니라 합병증은 어디까지 진행하였으며, 동맥경화증은 전신적으로 어디까지 진행되었는가를 알 수 있는 검사법들이 개발될 것이다.

그러나 이러한 검사들이 적용되더라도 필요한 검사들로만 구성된 조합으로 목적에 맞는 가이드라인과 판단 기준이 적절하게 설정되어야 한다. 예를 들면 질병 진단, 원인 파악, 질병 진행도 및 치료효과 판정에 필요한 검사들로 구분할 수 있다.

     (표 3) 당뇨병을 예로 하여 구성한 목적별 검사

• 진단 : 혈당, 당부하, 인슐린, 당화헤모글로빈, 뇨당, 혈액 지질
• 원인 : 유전자, 췌장기능, 췌장생검, 갑상선 기능
• 진행도 :  당화헤모글로빈, 뇨중미량알부민, 뇨단백, 안저, 심전도, 신경전도도 속도
• 치료효과 판정: 당화헤모글로빈, 당화알부민, 인슐린, 혈액지질, 간기능, 복부초음파

미생물검사 : 지금까지는 미생물검사 결과가 나오면 환자는 치료되어 퇴원하고 없는 환자 부재의 검사로 운용되는 경우가 많았다. 신속한 검사를 위하여 항세포군 항체법이나 PCR법이 더욱 도입될 것으로 예상된다. 초기에는 결핵균들을 중심으로 진행하다가 추후 바이러스 감염증으로 검사 영역을 확대할 것이다. 이들은 비록 검사비용 자체는 높지만, 환자 관리 측면에서 진료 총비용을 고려한다면 훨씬 절약되므로 보편화될 것으로 예상된다.

검사의 질적인 면에서는 도말검경 검사를 판정할 수 있는 임상의가 극히 드물므로, 보험수가의 개선이 있으면 외래나 병실로 직접 나가서 도말검경 서비스를 할 것으로 예상된다. 또한 원내감염의 빈도가 증가할 것이므로 이에 대한 적절한 예방대책에 대하여 자문에 응해야 한다.

진단혈액검사 :

혈액검사 영역은 자동화가 빠르게 진행되어 왔으므로 더 이상의 혁신적인 자동화는 기대할 수 없지만, 혈구성분에 대한 특이항체를 이용한 검사법의 개발로 검사 데이터의 정확도가 훨씬 향상될 것이다. 또한 말초혈액에서 조혈간세포들을 정확하고 간단하게 분석할 수 있게 되며, 골수이식의 혁신적인 진전이 예상된다.

분석기술의 진보에 따라 현재 이용되고 있는 무의미한 혈구 파라메타들이 사라지고 임상의들이 해석하기 쉬운 파라메타들이 등장한다. 또한 컴퓨터와 로봇의 발달로 사람이 하는 역할이 점차 축소되어 인원 감축이 예상되며 관련 의료비용이 점차 내려갈 것이다.

말초혈액이나 골수 형태를 화상처리하여 여러 의사와 원격조정하여 자료를 공유하고 토의할 수 있게 된다. 분자유전학과 종양치료 분야의 급격한 발전으로 암유전자, 암억제유전자의 동정을 시행하며, 유전자 수준에서의 백혈병 약제내성검사도 실시될 것이다.

혈액응고검사는 커다란 진전이 예상되지 않지만, 혈전증이나 동맥경화증을 조기 발견하고 위험도를 관리하기 위하여 혈관벽 이상을 조기 발견하기 위한 표지자들이 개발될 것이다.

유전자검사 :

백혈병과 같은 질환들의 종양유전자를 특수염색하거나 세포막 표면항원 표지자(surface marker)를 이용하여 관찰하거나, 세포유전학 및 분자유전학적 기법을 통하여 진단할 것이며, 미생물 분야에서는 병원성 유전자와 약제내성 유전자를 검사할 것이다. 세포 안에서의 노화현상을 조사하거나, 알쯔하미머병, 고혈압, 뇌혈전, 심근경색, 폐경색, 말초혈관 장해 등과 같은 질환들에 대한 다형성(polymorphism)을 분석하게 된다.

검사정보의 종합적 활용 :

전산기술의 발달로 검사종류별로 관리되던 검사 결과들이 환자별로 통합 관리될 것이다. 미생물 영역에서 보면, 병원균 동정과 약제감수성 결과가 나오면 즉시 이에 근거한 의사의 처방이 있고, 약제실에서는 적정 약제가 조제되며, 병원감염을 관리하기 위하여 검사결과와 관련된 모든 미생물 정보와 치료와 관련된 모든 정보들을 통합 관리하고 통제할 수 있게 된다.

이 때 미생물검사 성적 외의 모든 감염증 정보들을 종합적으로 모아 분석할 수 있는 소프트웨어와 정보망을 네트워크로 공유하면 일상 검사와 역학 정보를 특별한 노동력의 추가 없이도 빨리 임상 사이트로 전달할 수 있게 된다.

진단효율과 경제성 평가 :

보험재정의 확보 차원에서 의료보험료를 인상하고 있지만 한계가 있다. 이에 따라 보험재정을 절약하기 위하여 현재의 행위별 수가제에서 포괄수가제(DRG), 상대수가제 등으로 계속 연구 검토되어 왔으며, 현재 일부 질환군에 대해서는 포괄수가제를 도입하였다. 포괄수가제는 재원일수를 줄이기 위해 입원환자들을 빨리 퇴원시키므로 병실 회전률과 이용률은 개선된다.

그러나 진단검사의학 검사건수는 감소되고 진단검사의학 분야의 종사자들이 감축되는 결과를 가져올 가능성이 높다. 이 경우 임상검사의 적정사용위원회를 설치하여 임상적으로 진단과 치료에 도움 되는 검사들을 중요시하여 최소한의 검사들을 설정할 필요가 있다. 또한 노인인구의 증가로 인한 만성질환자 관리를 위한 프로그램들이 개발될 것이며, 이에 따른 검사 패턴도 변화할 것이다.

포괄수가제(DRG)는.....

1997년부터 시범사업을 실시한 뒤 2002년 1월부터 시행되었다. 환자가 병·의원에 입원해서 퇴원할 때까지 진료받은 진찰·검사·수술·주사·투약 등 진료의 종류나 양과 관계없이 미리 정해진 일정액의 진료비를 부담하는 제도를 말한다. 그러나 모든 질병을 포괄하는 것은 아니고, 7개 질병군(疾病群)에 한한다.

7개 질병군은 제왕절개분만·자궁 및 자궁부속기 수술(산부인과), 백내장수술(안과), 맹장염수술·치질수술·서혜 및 대퇴부 탈장수술(일반외과), 편도 및 아데노이드 수술(이비인후과) 등 빈도가 높은 외과수술이 대부분이며, 중증 정도에 따라 다시 52개 질병군으로 세분화해 진료비가 책정된다. 예를 들어 백내장수술을 할 경우 수술 대상이 한쪽 눈이냐 양쪽 눈이냐, 또는 수정체를 어떻게 절개하느냐에 따라 진료비 책정 유형이 달라지는 것이다.

행위별 수가제가 개별 진료행위 수가를 모두 합해 총진료비를 산출하는 데 반해 진료비 총액이 미리 책정되어 있는 점이 기존의 행위별 수가제와 다르다. 이 7개 질병군에 대해서는 전국 병·의원에서 모두 포괄수가제가 적용된다. 항생제 사용과 같은 불필요한 진료행위와 환자의 진료비 부담이 줄어들고, 진료비 계산을 둘러싸고 병·의원과 이견이 없는 대신, 의료 서비스의 질 저하나 건강보험재정 부담 등이 단점으로 지적된다. [네이버 백과사전에서 인용]

참고문헌
1. Henry's Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods (21th Ed), 2009

2. Wilkinson : Life, the Lab, and Everything. AACC Press, 2007

3. Laboratory Medicine : Past, Present and Future [2007-4-9]

    http://www.biyokimya.org/belge/sunu_bclf/04.09.2007/Hicks.ppt

출처 : 청해블로그 (http://blog.naver.com/hyouncho2?Redirect=Log&logNo=60067116524)