스크랩 투석요법(Dialysis therapy)

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[약물치료정보]

투석요법(Dialysis therapy)

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보존요법(conservative treatment)으로는 더 이상 반응하지 않는 말기 신부전(end-stage renal disease)환자에서 생명을 유지하기 위해서는 투석 또는 신이식이 요구된다. 1992년에 한국에서 투석 또는 신이식과 같은 신대체요법(renal replacement therapy)을 받고 있는 환자는 10,351명(인구 백만명당 237.8)이며 환자수의 연증가율은 1989 년 이후 15-20%로 비교적 일정한 증가를 보이는 것으로 보고되었다. 그리고 신대체요법을 받고 있는 환자중 투석환자는 7,489(인구 백만명당 172.1명)이고 이중 혈액투석 (hemodialysis)환자는 5,890명(인구 백만명당 135.3명), 복막투석(peritoneal dialysis)환자는 1,599명(인구 백만명당 36.7명)으로 투석환자중 혈액투석 환자 대 복막투석 환자의 비율은 79 대 21로 1989년부터 일정한 비율을 유지하고 있다.⁽¹⁾
신대체요법은 사구체여과율이 약 10 ml/min 이하일 때 보편적으 로 고려하게 되지만 환자상태에 따라 결정하되 그 방법의 선택은 적합한 신장제공자가 있는지 의 여부, 환자의 연령 및 전신상태 등에 의해 좌우된다. 이러한 신대체요법은 각각의 시행상 문제점과 합병증 등으로 인해 한 방법에서 다른 방법으로 전환할 수 있 다.⁽²⁾

이번 호에서는 혈액투석과 복막투석에 관해 살펴보고 신이식은 다음 호에서 살펴보기로 하겠다.

1. 투석의 적응증(indication)과 금기(contraindication)

투석은 사구체여과율이 보통 0.1-0.15 ml/kg/min 이하일 때 선택적으 로 시작하며 사구체여과율이 이보다 높더라도 오심, 구토, 식욕부진, 피로감, 호흡곤란, 소양 증, 골이영양증, 발육부진 등의 유의한 요독증세가 있을 때는 투석을 실시해야한다. 그리고 일반적인 치료에 반응 하지않는 체액과다, 고칼륨혈증, 대사성 산증 등도 투석의 적응증이 다.^(2,3)
투석의 절대적 금기는 없으며 상대적 금기는 알쯔하이머 병 (Alzheimer's disease), 다경색치매(multi-infarct dementia), 간신증후군(hepatorenal syndrome), 뇌병증을 수반하는 진행된 간경화(advanced cirrhosis with encephalopathy), 진 행된 암(advanced malignancy) 등이다. 진행된 암 중 다발성 골수종의 경우는 항암요법 (chemotherapy)으로 5년 생존율이 향상되어 투석의 금기는 아니다. 그리고 노령자체는 금기 가 아니고 전신상태에 따라 투석여부를 결정하게된다.⁽³⁾

2. 투석방법의 선택

투석환자중에서 복막투석 환자가 차지하는 비율은 나라에 따라 차이 가 있는데 1992년에 일본은 5%, 독일 6%, 호주 31%, 캐나다 34%, 영국 49%, 미국 14%이 며 한국은 21%이다.^(1,4)
복막투석이 혈액투석보다 더 우선적으로 선택되는 경우는 영아나 어 린 아이, 심한 심혈관 질환 환자, 혈관 접근(vascular access)이 어려운 환자(예를 들면 당뇨 병), 여행을 자유롭게 하고자 하는 환자, 병원에 가지 않고 집에서 투석(home dialysis)을 원 하나 혈액투석(home hemodialysis)에서 처럼 보조해 0줄 수 있는 사람이 없는 경우 등이 있다. 그러나 복막유착, 섬유화, 종양 등으로 복막투석에 부적합한 복막을 가지고 있거나, 복막투석중 복막염이 자주 발생하여 더 이상 복막 투석을 하기 어려운 경우, 복막투석을 적 절히 관리할 능력이 없거나 원하지 않는 경우에는 혈액투석을 시행한다.⁽²⁾

3. 혈액투석(hemodialysis)

혈액투석은 200-300 ml/min의 동맥혈이 헤파린으로 항응고 처리된 후, 반투막(semipermeable membrane)을 사이에 두고 500 ml/min의 투석액(dialysate)과 물 물교환을 한 후 정맥을 통하여 들어가는 과정으로 이루어 지며 이러한 과정을 일주일에 2-3회, 1회 3-4시간 동안 시행한다. 이러한 혈액투석에는 말기 신부전 환자에서 일반적으로 사용되는 투석방법(conventional hemodialysis) 외에도 대사성노폐물의 축적보다는 과다한 체액저류가 문제가 되는 중환자실의 혈역학적 상태가 불안정한 신부전환자나 급성 신부전 환자를 위해 사용되는 지속적 동정맥 혈액투석(continuous arteriovenous hemodialysis: CAVHD), 지속적 정맥-정맥 혈액투석(continuous venovenous hemodialysis: CVVHD)가 있 으며 이러한 환자를 위해 사용되는 혈액여과(hemofiltration)로는 지속적 동정맥 혈액여과 (continuous arteriovenous hemofiltration: CAVH), 지속적 정맥-정맥 혈액여과(continuous venovenous hemofiltration: CVVH)와 지속적 동정맥 초여과( continuous arteriovenous ultrafiltration: CAVU, slow continuous ultrafiltration: SCUF)가 있다.

1) 투석원리(principles of dialysis)

혈액 투석은 항응고 처리된 혈액과 투석액이 반투막을 사이에 두고 서로 반대쪽으로 관류되는 과정으로 이루어진다. 대사성 노폐물의 제거는 혈액과 투석액의 유속, 막(membrane)의 특징(두께, 면적, 구멍의 크기) 그리고 제거될 용질의 분자량에 의해 영향을 받는다.^(2-5)
용질의 제거는 확산(diffusion)과 대류(convection)에 의해 이루어지 고 체액제거는 초여과(ultrafiltration)에 의해 이루어진다. 확산은 혈액과 투석액의 용질이 반투 막을 통해 농도경사에 따라 이동하는 것으로 반투막 면적(surface area)과 투과성 (permeability), 혈액과 투석액 사이의 농도차와 유속(flow rate) 그리고 용질의 분자량 등에 의해 확산의 정도가 좌우된다. 대류는 반투막을 통해 체액이 이동할 때 상당량의 용질이 용 매끌기(solvent drag)라고 불리는 마찰력에 의해 따라 움직이는 것으로 보통의 혈액투석으 로는 대류에 의한 용질이동은 적지만 초여과율이 높은 고속-고투과성 투석기(high-flux dialyzer)에서는 그 역할이 크다. 초여과는 혈액 구획에 양압을 걸고 투석액 구획에 음압을 걸어 형성되는 막간 정수압(transmembrane pressure)에 의해 체액(plasma water)이 투석액 쪽으로 제거되는 것이다. 일정한 막간 정수압에서 일정 시간동안 제거할 수 있는 수분량을 그 투석기의 초여과 계수(ultrafiltration coefficient: Kuf)라고 하며 초여과율은 초여과 계수 와 막간 정수압, 투석시간 등에 의해 결정된다.^(2,3)

2) 혈관접근(vascular access)
혈액투석을 시행할 때 요구되는 200-300 ml/min의 혈류량을 유지 하기 위해서는 혈관접근의 기술이 필요하다. 이러한 혈관접근방법에는 몇시간에서 몇주동 안 사용할 수 있는 일시적인 통로를 만드는 방법(temporary access)과 몇 달에서 몇 년동 안 사용할 수 있는 영구적통로를 만드는 방법(permanent access)이 있 다.^(2,3)
일시적인 통로를 만드는 방법으로는 주로 큰정맥(대퇴, 쇠골하 또 는 내경정맥 등)에서 경피적(percutaneous)으로 도관(cannula)을 삽입하는 방법을 사용하며, 사지말단부의 동맥(extremity artery)과 이에 인접한 정맥에 플라스틱 튜브를 삽입하여 연결 하는 스크립너 션트(Scribner shunt)방법도 있다. 이러한 일시적 통로는 급성신부전 환자, 적절한 영구적 통로가 마련되어 있지 않은 만성 신부전 환자, 일시적 혈액투석이 필요한 복 막투석 환자, 이식수여자, 혈장반출법(plasmapheresis)이나 혈액관류(hemoperfusion)가 필요 한 환자 등을 위해 사용된다.^(2,3)
영구적인 혈관 통로로 동정맥루(arteriovenous fistula)는 전박이나 상박의 요골동맥(radial artery)과 상부정맥(cephalic vein)을 경피적으로 문합시킨 것으로 사 용 가능하게 되는 데는 2-3달이 걸린다. 동정맥루는 안전하고 장기간 사용할 수 있는(3년 개통률: 약 50-75%) 방법이나 당뇨병, 죽상경화증, 비만, 노인환자, 정맥이 너무 가늘거나 깊이 있는 환자, 혈전증이 있거나 정맥천자를 지나치게 많이 시도했던 환자 등 혈관상태가 좋지 않은 환자에서는 사용할 수 없는 방법이다. 그외 동정맥 혈관이식(arteriovenous graft) 방법이 있는데 복재정맥 자가이식(autogenous saphenous vein)이나 PTFE 테 플론(polytetrafluoroethylene teflon)으로 만든 인조혈관으로 동맥과 정맥을 이어주는 방법 이다. 동정맥 이식은 문합한 부위가 완전히 치료되는데 2-3주 정도 걸리므로 동정맥루 보다 빨리 사용할 수 있으나 3년 사용후 개통률(patency rate)이 30%로 낮 다.^(3,5)

3) 장비(apparatus)

투석장비는 투석막(dialysis membrane)을 통해 체액 및 용질교환이 이루어지는 투석기(dialyzer), 혈류량을 조절하는 혈액 펌프(blood pump), 투석액을 공급하는 투석액 전달체계(dialysis solution delivery system)와 그밖에 동맥압, 정맥압, 투석액 전도 율(conductivity) 및 수온 등을 측정하면서 혈액누출이나 체외 회로에서의 공기 등을 탐지해 내는 안전감시 장치(safety monitor)로 구성된다.(그림1. 참고)⁽³⁾

그림1. 혈액투석의 혈액순환회로

① 투석기(dialyzer)

투석기는 반투막을 사이에 두고 혈액이 흐르는 구획과 투석액이 흐르 는 구획으로 구성되고, 모세섬유관(hollow-fiber or capillary)투석기는 가장 많이 사용되는 형태로 원통형관안에 수천개의 모세섬유로 구성되어 모세섬유관 속으로 혈액이 흐르고 투석 액은 그 주위를 흐르게 된다. 평행판(parallel plate) 투석기는 아래에서 위로 여러장 쌓여진 막의 막간공간에 혈액과 투석액이 번갈아 흐르도록 되어 있다.⁽³⁾
투석막(dialyzer membrane)은 cellulose(cuprophane) 또는 대 치 cellulose(substituted cellulose; cellulose acetate, hemophan)으로 만들어진 일반(conventional)막과 polyarylonitrile, polysulfone, polymethylmethacrylate와 같은 합성막 으로 이루어진 고속-고투과성막(high-flux membrane)이 있다.^(3,5) Cellulose로 만든 투석막은 막 표면의 hydroxyl기가 보체계를 활성화 시킴으로써 폐혈관계 에 백혈구가 포착(trapping)되어 일시적인 백혈구 감소증과 산소 교환장애를 초래할 수 있 고 발열, 흉통, 요통, 호흡장애, 순환허탈(circulatory collapse) 등의 아나필락시스성 반응 (anaphylactic reaction)을 일으킬 수 있으며, 보체계의 활성과 IL-1, IL-6, TNF와 같은 cytokines은 식욕부진, 과이화상태(hypercatabolism), 저혈압이나 β ₂-microglobulin 축적 등에 기여한다. Cellulose로 만든 투석막을 재사용하 여 막표면이 단백질로 외막을 형성하거나, hydroxyl기가 acetate기나 amino기로 치환된 cellulose acetate, Hemophan 또는 합성막을 사용하면 대부분 이러한 보체활성 등으로 인한 현상을 줄일 수 있다.^(2,3,6)

② 투석액(dialysis solution)

혈액투석을 한 번 시행할 때마다 환자는 보통 약 120L의 물에 노출되 며 물에 존재하는 작은 분자량의 물질들은 환자의 혈액에 직접 들어갈 수 있다. 그러므로 투석액에 사용하는 물은 역삼투(reverse osmosis) 또는 이온교환수지(ion-exchange resin)와 활성탄(activated charcoal)을 사용하는 방법 등으로 알루미늄, 구리, 클로라민(chloramine), 세균, 내독소(endotoxin) 등의 불순물을 일정 기준농도 이하가 되도록 정수해 주어야 한다. 그리고 투석막이 세균이나 내독소의 차단벽이 되므로 물을 완전히 멸균 시킬 필요는 없으나 투석액의 세균수는 일정수 이하로 유지해 주어야 하며 특히 세공의 크기가 큰 고유량막에서 는 주의하여야 한다.^(2,3,5)
말기 신부전 환자는 하루 평균 50-100 mEq정도 생산되는 비휘발 성산을 배설할 수 없으므로 투석액에 중탄산염(bicarbonate)나 아세트산(acetate)을 넣어 혈 액 속의 산을 중화시킨다. 아세트산염 투석액과 중탄산염 투석액의 성분은 아래 표1 과 같다.⁽³⁾

표1. 표준 아세트산염 투석액과 중탄산염 투석액의 성분 비교

성분	아세트산염 투석액(mEq/L)	중탄산염 투석액(mEq/L)
Sodium	135-145	135-145
Potassium	0-4.0	0-4.0
Calcium	2.5-3.5	2.5-3.5
Magnesium	0.5-1.0	0.5-1.0
Chloride	100-119	100-124
Acetate	35-38	2-4*
Bicarbonate	0	30-38
Dextrose	11	11
pCO2(mmHg)	0.5	40-100
pH	다양함	7.1-7.3

* 산농축액에 있는 산이 같은 몰농도의 중탄산염 과 혼합시 CO₂를 발생시킴

아세트산염은 주로 간과 근육에서 Krebs cycle을 통해 중탄산염을 생 산한다. 말기 신부전 환자는 정상적으로는 시간당 약 300 mEq 정도를 대사할 수 있으나 고 속-고투과성 막을 사용하거나 폐혈증, 유산증, 당뇨, 간부전 등을 가지고 있는 환자에서는 아세트산염이 미처 처리되지 않고 혈액에 축적되어 대사성 산증의 악화, 오심, 구토, 경련, 두통, 심한 혈액학적 불안정 등의 아세트산염 불내성(acetate intolerance)을 초래할 수 있으 므로 이런 경우에는 중탄산염 함유 투석액을 사용한다. 중탄산염 함유 투석액은 칼슘, 마그 네슘과 중탄산염이 고농도로 섞일 경우 탄산칼슘, 탄산마그네슘으로 침전 될 수 있기 때문 에 이를 피하기 위해 중탄산염을 함유한 부분과 칼슘, 마그네슘과 소량의 젖산염이나 초산 염을 포함한 산성분의 부분으로 나누어져 있으며 투석기계에 의해 두성분과 순수한 물이 동 시에 혼합되어 투석액으로 공급된다. 이렇게 하여 낮아진 농도와 혼합과정에서 산과 중탄산 이 반응하여 발생한 CO₂가 탄산을 만들어 최종 투석액의 pH가 7.0-7.4로 낮아지므로 탄산염의 침전을 막을 수 있다.^(2,3)

4) 항응고(anticoagulation)

혈액투석동안 외부순환(extracoporeal circuit)에서 혈액이 응고 되는 것을 막기위해 항응고가 필요하다. 항응고제를 사용하는 방법에 따라 상용(routine) 헤파린, 저용량 헤파린, 국소적 헤파린, 헤파린 비사용(non-heparin regimen) 방법 등이 있다.출혈성 질환, 최근의 수술경험 등의 출혈의 위험이 없는 환자에서는 투석동안 자유롭게 헤파린을 사용할 수 있으므로 투석을 실시하기 3-5분전에 2,000 U를 bolus로 정맥주사하고 유지용량 으로 1,000 U/hr을 동맥회로를 통해 투석이 끝나기 1시간 전까지 지속적으로 투여한다. 목 표 activated clotting time(ACT)은 기준치(90-140초) 보다 40-80%위인 200-250초로, 1시간 간격으로 출혈의 증상이 있는지 여부와 함께 모니터링해야한다. 최근에 수술한 경험이 있거 나 망막질환(retinopathy), 위장관 출혈, 뇌혈관 출혈 등의 출혈의 위험이 있는 환자에서는 투석회로에서의 응고는 막고 출혈의 위험은 피하기위해 저용량 헤파린, 국소 헤파린, 헤파린 비사용 방법 등을 이용한다. 저용량 헤파린은 750 U를 초기부하용량으로 정맥주사하고 처음 에는 600 U/hr의 유지용량을 투여하고 ACT를 측정하여 기저치의 40%위가 되도록 유지용 량을 조절해 준다. 그리고 ACT를 30분마다 모니터링한다. 헤파린을 사용하지 않는 방법은 1L당 헤파린 3,000 U가 섞인 식염수로 체외순환회로를 세척하여 주는 방법과 환자가 견딜 수 있는 범위내에서 높은 속도(적어도 250-300 ml/min)로 혈류속도를 조절하는 방법과 매 15-30분마다 100-200 ml의 식염수로 투석기를 빠르게 세척하는 방법등이 있다. 국소 헤파 린을 적용하는 방법은 동맥회로에 헤파린을 투여하고 정맥부분에는 protamine으로 헤파린을 중화하여 체외순환회로에서만 헤파린의 항응고 작용이 일어나도록 하는 것이다. 헤파린을 사용하지 않는 또다른 방법은 동맥회로로 trisodium citrate를 투여하여 체외순환회로 혈액 의 칼슘이온 농도를 낮춤으로써 응고를 방지하는 것이다. Trisodium citrate와 반응하여 형 성된 calcium citrate는 투석액으로 제거되고 정맥으로 들어가는 혈액의 칼슘을 보충하기 위 해 정맥부분으로 calcium chloride를 투여해주고 혈중 칼슘농도를 모니터링해 준 다.^(3,5)

5) 투석 처방(prescription)

투석의 양은 투석기를 통과하는 혈류속도와 투석시간, 투석기의 효율 성 등에 따라 다르게 나타나며 안정된 상태의 환자에게 필요한 투석의 양은 잔여 신기능의 정도, 건체중(dry weight), 단백질 섭취량 등에 따라서 달라지게 된다. 환자에게 시행한 투 석의 앙과 투석환자 사망율은 상관관계가 있으며 적절한 투석이 이루어지지 않으면 사망율 이 높아진다. 그러나 가장 적절한 투석량을 정의하기는 어려우며, 일반적으로 투석의 적절성 을 평가하기 위한 지표로 요소(urea)의 청소율을 이용하는데 주3회 투석을 실시하고 단백섭 취량이 1.2 g/kg 이하일 경우 투석후의 요소감소율(urea reduction ratio: URR)이 65%가 되 거나 Kt/V가 1.2 이상이 되도록 하는 것이 추천된다. [K = 요소의 청소율(ml/min), t = 투 석시간(min) V = 요소의 분포용적(ml)]^(3-6)
주 3회 투석하는 환자의 경우 투석간 1-3 kg의 체중이 늘어나는 데 이는 대부분 수분의 축적 때문이다. 투석으로 이러한 과다하게 축적된 수분을 제거한 후의 목표체중치를 건체중(dry weight)이라 하는데 건체중을 유지하기 위한 수분제거는 막 간 정수압에 의한 초여과에 의해 이루어진다. 초여과율(ultrafiltration rate)을 결정할 때는 투석을 끝낼 때 혈액을 환자에게로 되돌려 보내는 과정중에 사용될 식염수양과 투석중 섭취 하는 수분의 양, 그리고 그외의 비경구적으로 투여되는 수액의 양도 고려해야 한다. 그리고 흔히 건체중은 변화될 수 있으므로(체지방의 증가 등으로) 매달 재평가해 주어야 한다. 건체 중이 점차적으로 계속 감소되면 영양상의 장애(nutritional disturbance)나 다른 질병이 있는 지를 살펴야 한다.⁽³⁾

6) 합병증(complication)

혈액투석중에 발생하는 가장 흔한 합병증으로는 과도한 체액감소, 초 산염 투석액에 의한 혈관이완, 자율성신경병증(autonomic neuropathy), 심장요인으로 인해 발생하는 저혈압(20-30%)이다. 저혈압, 탈수, 저나트륨 투석액 사용과 관련된 근경련 (5-20%), 투석불균형 증후군(dialysis disequilibrium syndrome)과 관련된 오심 및 구토 (5-15%), 투석불균형증후군, 아세트산염 불내성과 관련된 두통(5%), 주로 투석기 첫 사용 증후군(first-use syndrome)과 관련된 흉통(2-5%) 및 배부통(2-5%), 그밖에 소양감(5%), 발 열 및 오한( < 1%) 등이 있다.^(2-4)
비교적 흔하지 않으나 심각한 합병증으로는 빠른 속도의 요소제 거, 세포내 낮은 pH 등으로 인한 뇌부종(cerebral edema)과 관련되어 있으며 오심, 구토, 두통, 시각장애, 경련, 혼수 등을 가져올 수 있는 투석불균형 증후군과 부정맥, 심장탐포 네이드(tamponade), 뇌출혈, 발작, 용혈 및 공기색전증(air embolism) 등 이 있다.^(2-5)
그밖에 투석과 연관된 중성구 감소와 보체활성이 있고, 투석기에 이산화탄소의 소실이나 아세트산염의 대사로 인한 저탄산증, 중탄산염 함유 투석액으로 혈 액이 알카리성으로 변할 때 형성되는 저환기(hypoventilation)와 폐내부의 확산 차단(intrapulmonary diffusion block)으로 발생하는 투석과 연관된 저산소증 (dialysis-associated hypoxemia)이 있다.^(2,3)
그리고 β₂ microglobulin의 체내 축적으로 인한 아밀로이드증(amyloidosis)은 투석후 12년에 50%, 투석 20년후에는 거의 100%의 환자에서 발생하는데 이는 β₂ microglobulin(분자량: 11,800 daltons)이 투석으로 충 분히 제거되지 못하기 때문이다. 아밀로이드증의 주요 증상은 수근터널 증후군(Carpal tunnel syndrome), 증상이 없는 용해성 골병변, 건초염, 견갑골상완의 관절주위염, 파괴성 관절병(손목, 어깨, 고관절), 파괴성 척추관절증(특히 경추), 병적골절 등 이다.^(3,5)

7) 지속적 혈액투석(continuous hemodialysis)과 혈액여과 (hemofiltration)

혈열학 상태(심장기능과 혈관계의 상태)가 불안정한 중환자실의 신기 능 저하 환자나 급성신부전 환자는 짧은 시간동안 많은 양의 수분이 제거되는 일반적인 혈 액투석 방법을 사용할 수 없다. 이러한 환자에게는 서서히 그리고 지속적으로 수분과 대사 성 노폐물을 제거하는 지속적 혈액투석 또는 혈액여과 방법을 사용한 다.^(3,4)

① 혈액여과

CAVH와 CAVU는 환자의 심장기능과 혈압의 영향하에 형성된 혈류 가, CVVH는 혈액펌프에 의해 일정 혈류속도로 혈액여과기(hemofilter)를 통과하는 과정으 로 초여과(ultrafiltration)에 의해 수분이 제거되고 투석액을 사용하지 않으므로 용질의 제거 는 대류에 의해서만 이루어 진다.(그림2, 그림3 참고) 초여과 속도는 혈액여과기로부터 배액 용기(drainage bag)로 연결된 선에 위치한 펌프로 조절할 수있다. 느린 속도의 지속적 동정 맥 초여과(CAVU or SCUF)로 1일 제거되는 수분량은 2-6 L정도이다. 이러한 CAVU로는 급성 신부전이나 요독증이 있는 환자에서는 충분한 양의 용질을 제거 시킬 수 없기 때문에 많은 양의 수액 등의 약물을 투여 받고 있으며 혈열학 상태가 불안정한 중환자실의 신기능 저하 환자에서 수분제거를 목적으로 사용한다. 혈관접근에 사용하는 혈관에따라 대퇴 동매 과 정맥을 이용하는 CAVH와 대퇴, 쇄골하, 경정맥에 두 개의 관이 연결된 도간 (dual-lumen cannula)을 삽입하여 이용하는 CVVH는 CAVU와 비숫하나 용질의 제거를 위 해 1일 초여과되는 수분의 량을 8-15L로 증가 시켰으므로 적절한 체액량 유지를 위해 lactated Ringer's와 같은 것으로 수분을 보충해 주어야 한다. CAVH를 외부 신장으로 생각 할 수 있으며 사구체여과율은 초여과된 수분량으로, 초여과된 수분량 10 L/d는 사구체여과 율 7 ml/min(7 ml/min × 1440 min/d = 10.08 L)을 나타낸다. 혈액여과에서도 외부순환회 로에서의 응고를 막기 위해 헤파린을 사용한다.^(3,8)

그림2. 지속적 동정맥 초여과( continuous arteriovennous ultrafiltration: CAVU or SCUF)의 순환회로.

그림3. 지속적 동정맥 혈액여과 (continuous arteriovenous hemofiltration: CAVH)의 순환회로.

② 지속적 혈액투석

CAVHD, CVVHD는 CAVH나 CVVH와 비슷하나 1일 초여과 되는 수분량은 일반적으로 6L 이하로 하고 용질의 제거를 위해 투석액을 사용한다.(그림4, 그림5 참고) CAVHD는 혈액펌프 없이 혈압에 의해 형성된 혈류가 투석기를 통과하고 CVVHD에 서는 일정 혈류속도를 만들어내기 위해 혈액펌프가 필요한데 지속적 혈액투석에서는 일반적 인 혈액투석보다 작은 투석기를 통해 혈액은 100-150 ml/min의 속도로 흐르고 멸균된 투석 액은 일반적인 투석시의 유속보다 매우 느린 약 16 ml/min의 속도로 흐르게 된다. 이러한 낮은 유속하에서는 혈액 부분의 요소가 투석액 부분으로 확산되어 100% 포화상태를 이룰수 있어 요소 청소율은 확산에 의한 제거율 16 ml/min과 초여과 속도에 의한 청소율 2-4 ml/min을 합해서 전체 18-20 ml/min으로 지속적 혈액여과보다 평균 50% 이상 높으나 분자 량이 큰 용질은 요소보다 투석막을 가로질러 투석액으로 확산되는 속도가 느리므로 CAVH 보다 청소율이 낮다. CVVHD 또는 CAVHD를 위해 사용하는 투석액은 5 L로 포장한 멸균 된 복막투석액을 사용하는데 투석액과 혈액사이의 포도당 농도차가 확산에 의해 빠르게없어 지게 되어 dextrose 4.5%인 투석액이 삼투성 수분제거를 증가 시키지 못하므로 사용하지 않으며 주로 dextrose 1.5%를 함유한 것을 주로 사용하며 100 mg/dL의 포도당을 함유하는 투석액을 사용하기도 한다.(표2 참고) 지속적 투석에서도 외부순환회로에서의 응고가 발생하 지 않도록 헤파린 등을 사용한 항응고 처리가 필요하다.^(3,8)

그림4. 지속적 정맥-정맥 혈액투석(continuous venovenous hemodialysis: CVVHD)의 순환회로.
A: Double-lumen subclavian vein access, B: Venous air trap, C: Venous pressure monitor, D: Air detector, E: Hemodialyzer, X: Roller blood pump, Y: Dialysate outflow pump, Z: Dialysate inflow pump.

그림5. 지속적 동정맥 혈액투석 (continuous arteriovenous hemodialysis: CAVHD)의 순환회로.

표2. 지속적 혈액투석에 사용되는 투석액의 조성

	Baxter CAVHD 투석액(mEq/L)	Dianeal(15%) (Baxter, Inc) (mEq/L)
Sodium	140	132
Calcium	3.5	3.5
Potassium	2.0	0
Magnesium	1.5	1.5
Chloride	117	102
Lactate	30	35
D-glucose	100 mg/dL	1360 mg/dl

4. 복막투석(peritoneal dialysis)

복막투석은 1-3L의 투석액을 복강내에 주입한 후 일정시간 동안 복 막을 통해서 수분 및 용질을 교환 시킨 후 배액하는 것으로 이루어진다. 복막투석에는 투석 액을 하루에 3-5회 교환해주는 지속성 외래 복막투석(continuous ambulatory peritoneal dialysis: CAPD), 낮에는 투석액을 교환하지 않고 밤에 4-5회 자동순환기를 이용하여 교환 해주는 지속성순환 복막투석(continuous cycling peritoneal dialysis: CCPD), 일주일에 4일을 하루에 10시간씩 30분마다 교환해주는 간헐적 복막투석(intermittent peritoneal dialysis: IPD) 등이 있다.^(2,3)

1) 투석원리(principles of dialysis)

혈액투석의 원리와 마찬가지로 혈액으로부터의 체액과 노폐물을 제거 에 확산과 초여과가 주요 기전으로 작용한다. 혈액투석과는 달리 복막투석에서는 복 막 (peritoneum)과 이에 인접한 모세혈관 내피세포 및 기저막이을 반투막으로 사용하며, 분자 량 1300 dalton 이상의 큰 용질, 단백질도 통과할 수 있다. 그리고 혈액과 투석액과의 농도 차가 점차 감소함에 따라 용질교환이 감소되며 요소의 경우 투석액 주입 2시간 후에는 실질 적인 교환이 상당히 감소한다. 복막투석에서 수분제거는 투석액의 dextrose농도에 의한 삼 투성 초여과(osmotic ultrafiltration)에 의해 주로 이루어진다. Dextrose농도에 의해 형성된 삼투압에 따라 수분제거량이 다른데 투석액의 dextrose농도는 1.5%, 2.5%와 4.25% 세가지 가 있으며 4시간의 dwell period로 1.5%는 200 ml, 2.5%는 400 ml의 체액을 제거할 수 있으 며 4.25%는 overnight dwell로 약 700 ml의 체액이 제거 된다. 그리고 투석액을 주입시킨 후 시간이 경과함에 따라 dextrose가 흡수됨으로써 삼투효과가 감소되므로 투석액 주입 후 2-3시간 후에 배액하는 것이 단위 투석액량에 대해 최대한의 초여과효율(efficiency)을 얻을 수 있고 초여과된 수분 총량은 투석액을 가능한 빨리 교환해 주면(보통 30분마다) 많아지게 된다.^(2,3,5)

2) 접근(access) 및 장비(apparatus)

복막강(peritoneal cavity)으로 투석액을 주입하기 위해서는 복벽을 관 통하여 유치도관(indwelling catheter)의 삽입이 필요하다. 복막투석을 위해 주로 사용되는 카테터는 Tenckhoff 카테터로 실리콘 고무나 polyurethane으로 만들어 졌는데 한 개나 두 개의 다크론 커프(Dacron cuffs)가 있으며 끝에 옆쪽으로 많은 구멍이 있다. 실리콘 고무의 표면은 카테터를 따라 피하조직 터널에 편평 상피세포의 생성을 촉진시킨다. 이러한 상피세 포는 피부 출구 근처와 복강내 입구 부위의 세균 침입에 대한 저항력을 증가 시켜준다. 다 크론 커프는 1달안에 섬유와 육아조직(granulation tissue) 등을 생성하도록 국소염증 반응 을 자극시키는데 이러한 섬유/신생조직은 카테터 커프를 제 위치에 고정되게 해주며 커프를 통과하여 카테터 터널로 세균이 이동하는 것을 막아준다.^(3,5)
복막투석에 사용되는 장비는 투명하고 접을 수 있는 플라스틱 용기 에 담겨 있는 투석액, 투석액을 도관에 전달시켜주는 플라스틱튜브인 transfer set, 복강내에 삽 입되는 도관(catheter), 도관과 transfer set 혹은 transfer set과 투석액 용기를 연결시켜주는 연결관(connector)이 있다.(그림6. 참고)⁽⁵⁾

그림6. 기본 CAPD 체계

복막투석에 사용하는 용액은 투명하고 유연한 플라스틱 주머니나 약 간 단단한 플라스틱용기에 포장되어 있는데 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 L짜리가 있다. 표준용량은 2 L 이나 초여과와 용질의 청소율을 적절히 조정하기 위해 혹은 복강이 작거나 큰 환자들의 투 석을 위해 다른 용량의 투석액을 사용할 수 있다. 투석액의 dextrose 농도는 1.5%, 2.5%, 4.5%가 있다. 투석액의 전해질 농도는 제조회사에 따라 다소 차이가 있으나 일반적으로 아 래 표3과 같다.⁽³⁾

표3. 복막투석액의 조성

용질	함유량(mEq/L)
Sodium	132
Potassium	0
Calcium	2.5-3.5
Magnesium	0.5-1.5
Chloride	95-102
Lactate	35-40
pH	5.5

3) 투석 처방(prescription)

처음 CAPD를 실시하는 환자의 경우 대부분 1.5% dextrose 투석액으 로 낮동안 3번 교환하고 밤동안 4.25% dextrose 투석액을 사용하여 하루동안 총 4번의 투 석액 교환을 한다. 이러한 방법으로 제거되는 체액양은 약 1300 ml인데 환자의 체액량 상태 를 평가하여 투석액 처방을 적절히 조절해 줄 수 있다. 체액저류(fluid retention)는 낮동안 사용하는 투석액의 dextrose농도를 증가 시켜주면 된다. 3번의 1.5% 투석액 중 1번을 2.5% 로 바꾸어주면 200 ml의 체액을 더 제거 할 수 있다. 과다하게 체액이 손실된 환자에서는 용질의 제거가 적절이 이루어지는 선에서 투석액 교환의 횟수를 감소시켜 준 다.⁽⁵⁾ 용질제거를 위해 요구되는 투석액 교환의 횟수는 요소 청소율에 의해 결정하게 된다. CAPD환자에서는 Kt/V가 1.7이상이 되도록 하는 것이 추천 된다.^(4,5)

4) 합병증(complication)

도관 위치이상, 도관기능장애, 투석액 누출, 복막의 투과능 변화, 단백 소실(albumin, 아미노산 소실, 근육량 감소), 초여과를 위한 삼투압을 형성하기 위해 들어간 dextrose의 약 60%가 흡수되므로(500-1000 kcal/day) 이로 인한 체중증가, 혈당상승, 지방조 직의 증가와 고지혈증, 복압의 증가에 의한 탈장 등의 합병증이 올 수 있다.^(4,5)
그리고 복막투석에서 복막염(peritonitis), 도관출구 감염 등의 감염 은 복막투석 환자의 사망과 복막투석 중단의 주요 요인으로 작용한다. 복막염의 가장 흔한 원인균은 S. epidermidis(30%), S. aureus(10%)이며 그외 여러 그람 양 성, 음성균과 진균류가 원인이 될 수 있다. 증상으로 복통, 오심, 구토, 열 등이 나타나며 혼 탁된 삼출물(cloudy effluent)이 수반되기도 하고 수반되지 않을 수도 있다. 세균성 복막염은 일반적으로 WBC수치가 100/mm³으로 증가하고 중성구가 50% 이상이 증가 되나 배양(culture)결과가 음성으로 나오는 경우도 5-20% 정도 된다.^(4,5) 치료는 윈인균에 따라 적절한 항생제를 선택하여 치료하여준다. 항생제는 복강내에 투석액 과 함께 투여 하거나 전신적인 투여 방법으로 경구 또는 정맥주사 하기도 한다. 일반적으 로 사용하는 항생제의 투여 요량은 아래 표4와 같다.⁽⁷⁾

표4. 복막염 치료를 위한 항생제의 투여용량.

항생제		초기부하용량 (mg/2Lbag)	유지용량(/70kg)
			간헐적 투여 (mg/2Lbag/투여간격)	지속적 투여 (mg/2Lbag)
Aminoglycosides	Amikacin	500	120/day	12-24
	Gentamicin	70-140	40/day	8-16
	Tobramycin	70-140	40/day	8-16
Cephalosphorins	Cefazolin	500-1000	1000/day	250-500
	Cephalexin	1000 PO	500 QID PO	×
	Cefamandole	1000	1000/day	500
	Cefmenoxime	2000	1000/day	100
	Cefuroxime	1000	400/day IV/PO	150-400
	Cefotaxime	2000	2000/day	500
	Ceftazidime	1000	1000/day	250
	Ceftizoxime	1000	1000/day	250
	Ceftriaxone	1000	1000/day	250-500
Penicillins	Mezlocillin	3000 IV	3000 BID IV	500
	Piperacillin	4000 IV	4000 BID IV	500
	Ticarcillin	1000-2000	2000 BID	250
Quinolones	Ciprofloxacin	500 PO	500 TID	50
	Fleroxacin	800 PO	400/day PO	×
	Ofloxacin	400 PO	200/day PO	×
Vancomycin and Others	Vancomycin	1000-2000	1000-2000/7days	30-50
	Teicoplanin	400	400 BID	40*
	Aztreonam	1000	1000/day	500
	Clindamycin	300	-	300
	Erythromycin	-	500 TID PO	150
	Metronidazole	500 PO/IV	500 TID PO/IV	-
	Rifampin	600 PO	600/day PO	×
Antifungal Agents	Amphotericin B	×	20-30 QD IV	2-8
	Flucytosine	2000-3000 PO	1000 QD PO	×
	Fluconazole	×	150 mg Q 2day	-
	Ketoconazole	400 PO	200-800/day PO	×
Combinations	Ampicillin -Sulbactam	Amp: 1000-2000 Sul: 1000-2000	Amp: 1000 BID Sul: 1000 BID	Amp: 100 Sul: 100
	Imipenem -Cilastatin	Imi: 1000 Cil: 500-1000	Imi: 500 BID Cil: 500 BID	Imi: 200 Cil: 100-200
	TMP-SMX	TMP: 320 PO SMX: 1600 PO	TMP: 320/1-2days PO SMX: 1600/1-2days PO	TMP: 80 SMX: 400

* 40 mg/2L bag×7days 투여후 40 mg/2L 2bag× 7days, 그 이후 40 mg/2L bag/day×7days

도관출구 감염의 주요 원인균은 S. aureus 와 Pseudomonas species인데 국소적 홍반(erythema)은 chlorhexidine, mupirocin, hydrogen peroxide를 국소적용하여 치료해 주면 되나 화농성 분비물이 있을 경우는 전신적 항생제 치료를 해주어야한다. 그람양성균에 의한 감염은 제 1세대 cephalosporins 또는 penicillinase 저항성 penicillin으로 치료해 주고 치료 1주일 후에도 배양결과가 양성이면 rifampin 600 mg/d을 투여해 준다. 그람음성균에 의한 감염일 경우는 ciprofloxacin 500 mg 을 1일 2회 투여한다.⁽⁵⁾

5. 결론

투석은 사구체여과율이 보통 0.1-0.15 ml/kg/min 이하일 때 선택적으 로 시작하며 사구체여과율이 이보다 높더라도 유의한 요독증세가 있을 때는 투석을 실시해 야하고 일반적인 치료에 반응 하지않는 체액과다, 고칼륨혈증, 대사성 산증 등도 투석을 실 시하게 된다. 다양한 혈액투석과 복막투석의 발전은 이러한 환자를 위한 적절한 치료, 생명 유지 뿐만아니라 환자의 삶의 질을 향상시키는데 기여한다.

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References

1. 우리나라 신대체요법의 현황 -인산기념 등록사업 1992-. 대한신 장 학회. 대한신장학회 지:1994;13:201-213

2. 말기 신부전의 치료. In: 신장학. 서울대학교 출판 부. p.291-1312

3. Daugirdas JT, Ing TS. eds. Handbook of dialysis. 1st ed. Boston: Little, Brown and Co.; 1987.

4. Comstock TJ. Renal dialysis. In: Young LY, Koda-Kimble MA, eds. Applied therapeutics: The clinical use of drugs. 6th ed. Vancouver, WA. 1995:31.1-31.15

5. Matzke GR, Baile GR. Principles and practice of chronic renal replacement therapy. In: Dipiro JT et al., eds. Pharmacotherapy: a phathophysiologic approach. 3rd ed. New York: Applet‎on & Lange, 1996:887-912

6. Carpenter CB, Lazarus JM. In: Isselbacher KJ, Braunwald E, etal., Harrison's principles of internal medicine. 13th ed. McGraw-Hill Inc. 1994:1281-1285

7. Carver PL, Kostiuk KA. Intra-abdominal infections. In: Young LY, Koda-Kimble MA, eds. Applied therapeutics: The clinical use of drugs. 6th ed. Vancouver, WA. 1995:61.1-61.20

8. Daugirdas JT, Ing TS. eds. Handbook of dialysis. 1st ed. Boston: Little, Brown and Co.; 1994.