말기 신부전 환자에서 신대체 요법의 하나인 혈액투석은 환자의 생존과 삶의 질 향상에 필수적인 치료 방법이다. 2016년 대한신장학회의 말기신부전환자 등록사업 보고서에 따르면 국내 혈액투석 환자는 62,634명으로 전체 신대체요법 환자의 약 72%를 차지하며, 10년 전에 비해 약 18% 증가했다(대한신장학회, 2017). 이러한 혈액투석 환자의 수적 증가와 함께 장기 생존하는 혈액투석 환자 역시 증가하고 있어 적절한 혈액투석 수행과 합병증 예방의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 특히 적절한 혈액투석을 위해서는 투석 적절도 평가, 정확한 건체 중 사정, 그리고 초기 혈액투석 요법시 체계적 관리가 필수적이다. 본고에서는 혈액투석 적절도의 평가 방법과 지표, 건체 중의 사정 방법, 그리고 초기 혈액투석 요법시 임상적 관리 방안에 대하여 최신 지견을 중심으로 논하고자 한다.
혈액투석 적절도 평가
1. 혈액투석 적절도의 개념
혈액투석 적절도는 주어진 투석 시간 동안 얼마나 효과적으로 체내 요독물질을 제거하였는지 평가하는 지표로서, 투석 환자의 삶의 질과 생존율에 결정적 영향을 미친다. 적절한 투석은 환자들의 건강한 생활 유지와 생존율 연장을 위해 필수적이며, 이는 일반적으로 투석을 통해 요독을 제거하고 체액과 전해질 균형을 유지하는 것을 의미한다(대한신장학회, 2010). 신장의사협회(Renal Physicians Association, RPA)와 미국신장재단(National Kidney Foundation, NKF)에서 제시한 임상 지침에 따르면, 혈액투석 적절도는 요소 제거율과 관련된 지표들로 평가하며, 이는 투석 처방의 효과성을 판단하는 기준이 된다.
2. 혈액투석 적절도 평가 지표
Kt/V (Urea Kinetic Modeling)
Kt/V는 혈액투석 적절도를 평가하는 가장 보편적인 지표로, 투석기의 요소 청소율(K)에 투석 시간(t)을 곱한 값을 요소 분포 용적(V)으로 나눈 값이다. 여기서 K는 투석막의 요소 제거 효율(mL/min), t는 투석 시간(min), V는 체내 요소가 분포하는 총 체액량(mL)을 의미한다. Kt/V의 계산은 단일풀(single-pool) 모델을 기본으로 하나, 요소 반등 현상을 고려한 평형(equilibrated) Kt/V 계산법도 사용된다.
미국 신장재단의 KDOQI(Kidney Disease Outcomes Quality Initiative) 가이드라인에 따르면, 주 3회 혈액투석을 시행하는 환자에서 적절한 투석량은 single-pool Kt/V(spKt/V) ≥1.2 또는 equilibrated Kt/V(eKt/V) ≥1.0이다. 한편, 대한신장학회와 건강보험심사평가원의 혈액투석 적정성 평가 기준은 spKt/V ≥1.2 또는 URR ≥65%를 충족하는 것으로 정하고 있다(건강보험심사평가원, 2009).
Kt/V는 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다:
spKt/V = -ln(R - 0.008 × t) + (4 - 3.5 × R) × UF/W
여기서 R은 투석 후 BUN/투석 전 BUN의 비율, t는 투석 시간(시간), UF는 초여과량(L), W는 체중(kg)을 의미한다.
URR (Urea Reduction Ratio, 요소감소율)
URR은 혈액투석을 통해 제거된 요소의 비율을 백분율로 나타낸 것으로, 다음과 같이 계산한다:
URR(%) = [(투석 전 BUN - 투석 후 BUN) / 투석 전 BUN] × 100
URR은 계산이 간편하여 임상에서 널리 사용되나, 투석 중 초여과, 요소 생성, 요소 분포 용적 등을 고려하지 않는 단점이 있다. KDOQI 가이드라인에서는 URR ≥65%를 적절한 투석의 기준으로 제시하고 있다. Kt/V와 URR 사이에는 다음과 같은 대략적인 관계가 있다:
Kt/V 1.2 ≈ URR 65%
Kt/V 1.4 ≈ URR 70%
Kt/V 1.6 ≈ URR 75%
3. 혈액투석 적절도에 영향을 미치는 요인
혈액투석 적절도에 영향을 미치는 요인은 다음과 같다.
투석막 관련 요인
투석막의 종류, 면적, 투과성은 혈액투석 적절도에 직접적 영향을 미친다. 고유량(high-flux) 투석막은 저유량(low-flux) 투석막에 비해 중분자량 요독물질의 제거 효율이 높으며, 투석막의 면적이 클수록 요소 청소율이 증가한다. 따라서 환자의 체격과 임상 상태에 적합한 투석막 선택이 중요하다.
혈류량 및 투석액 유량
혈류량(blood flow rate)은 일반적으로 250-350 mL/min로 유지하며, 환자의 혈관 접근로 상태에 따라 조절한다. 투석액 유량(dialysate flow rate)은 일반적으로 500 mL/min로 설정하며, 최근 연구에 따르면 투석액 유량을 600-800 mL/min으로 증가시키면 Kt/V와 URR이 유의하게 향상된다는 보고가 있다(차소명, 민혜숙, 2016).
투석 시간 및 빈도
투석 시간은 일반적으로 1회당 4시간, 주 3회 시행하며, 투석 시간이 길수록 요독물질 제거 효율이 증가한다. 단시간 고효율 투석(short daily hemodialysis)이나 야간 장시간 투석(nocturnal hemodialysis)과 같은 대안적 투석 일정도 고려될 수 있다.
혈관 접근로 상태
동정맥루(arteriovenous fistula, AVF)나 인조혈관(arteriovenous graft, AVG)의 혈류량과 기능은 혈액투석 적절도에 중요한 영향을 미친다. 혈관 접근로의 기능 이상, 특히 협착이나 혈전은 혈류량을 감소시켜 투석 효율을 저하시킨다. 따라서 정기적인 혈관 접근로 감시와 관리가 필요하다.
4. 혈액투석 적절도 평가의 임상적 의의
적절한 투석량이 제공되지 않을 경우 요독 증상, 빈혈, 영양실조, 신경병증, 심혈관계 합병증 등이 발생할 수 있으며, 이는 입원율과 사망률 증가로 이어진다. HEMO 연구에 따르면, 표준 투석량(spKt/V 약 1.3)에 비해 고용량 투석(spKt/V 약 1.7)이 전체 사망률을 유의하게 감소시키지는 못했으나, 여성과 작은 체구를 가진 환자에서는 고용량 투석이 더 유리할 수 있다고 보고하였다.
혈액투석 적절도는 정기적으로 평가해야 하며, 건강보험심사평가원의 혈액투석 적정성 평가 기준에 따르면 월 1회 이상 Kt/V 또는 URR 측정을 권고하고 있다. 측정 시 투석 전 혈액 샘플은 투석 시작 직전, 투석 후 혈액 샘플은 투석 종료 후 혈류 속도를 약 50-100 mL/min으로 줄인 다음 15-30초 후에 채취하는 것이 바람직하다.
건체 중
1. 건체 중의 개념
건체 중(dry weight)은 혈액투석 후 환자가 정상 혈압을 유지하면서 과다 수분이 제거된 상태의 체중으로 정의된다. 이는 환자의 심혈관계 합병증 예방과 수분 균형 유지에 중요한 지표이다. 정확한 건체 중 설정은 투석 중 저혈압, 근육 경련, 오심, 구토 등의 부작용을 최소화하고 장기적으로 심혈관계 합병증을 예방하는 데 필수적이다.
2. 건체 중 사정 임상적 방법
임상적 징후 평가
건체 중을 사정하는 가장 기본적인 방법은 환자의 임상적 징후를 평가하는 것이다. 이는 다음과 같은 항목을 포함한다:
혈압 측정: 투석 전후 및 투석 중 혈압 변화를 모니터링한다. 투석 중 저혈압이 발생하면 건체 중 설정이 너무 낮을 수 있으며, 투석 후에도 고혈압이 지속되면 건체 중 설정이 너무 높을 수 있다.
체위성 혈압 변화: 누운 자세에서 서 있는 자세로 변경 시 수축기 혈압이 20mmHg 이상 감소하면 체액량 부족을 의심할 수 있다.
부종 평가: 안와, 하지, 천골 부위의 부종을 확인한다. 특히 투석 후에도 부종이 지속되면 건체 중 목표가 너무 높게 설정되었을 가능성이 있다.
경정맥 확장: 반좌위(semi-Fowler position)에서 경정맥 확장이 관찰되면 체액 과다를 시사한다.
폐음 청진: 수포음(rales)이나 천명음(wheezing)은 폐울혈을 시사하며, 체액 과다 상태를 의미할 수 있다.
심장 청진: 심첨부 제3심음(S3 gallop)은 울혈성 심부전과 체액 과다를 시사한다.
3. 환자 주관적 증상 평가
환자가 호소하는 주관적 증상은 건체 중 사정에 중요한 정보를 제공한다:
호흡곤란: 특히 누운 자세에서의 호흡곤란(기좌호흡, orthopnea)은 체액 과다를 시사한다.
근육 경련: 투석 중이나 투석 후 근육 경련은 과도한 체액 제거로 인한 증상일 수 있다.
갈증: 지속적인 갈증은 건체 중이 너무 낮게 설정되었을 가능성을 시사한다.
피로감: 투석 후 심한 피로감은 과도한 체액 제거나 전해질 불균형을 의미할 수 있다.
4. 건체 중 사정의 객관적 방법
생체전기임피던스 분석법(Bioimpedance Analysis, BIA)
생체전기임피던스 분석법은 체내 조직의 전기 저항을 측정하여 체내 수분량을 추정하는 방법이다. 이 방법은 비침습적이고 간편하며 반복 측정이 가능하다는 장점이 있다. BIA를 이용한 건체 중 사정 방법에는 다음과 같은 종류가 있다.
다주파수 생체전기임피던스 분석법(Multi-frequency BIA, MF-BIA): 여러 주파수의 전류를 체내에 흘려 세포내액과 세포외액을 구분하여 측정한다.
바이오임피던스 벡터 분석법(Bioimpedance Vector Analysis, BIVA): 저항(resistance)과 리액턴스(reactance)를 측정하여 환자의 수분 상태를 평가한다.
구획별 생체전기임피던스 분석법(Segmental BIA): 신체를 여러 구획으로 나누어 각 부위의 수분 상태를 독립적으로 평가한다.
최근에는 Body Composition Monitor(BCM)와 같은 장비를 이용하여 과수화(overhydration, OH) 상태를 정량적으로 평가하고, 이를 건체 중 설정에 활용하는 방법이 증가하고 있다.
초음파를 이용한 하대정맥 직경 측정
하대정맥 직경(Inferior Vena Cava Diameter, IVCD)과 호흡에 따른 변화율은 혈관 내 용적 상태를 반영하는 지표로 활용될 수 있다. 초음파를 이용하여 횡격막 아래 1-2cm 지점에서 하대정맥의 직경을 측정하며, 정상적으로 호흡에 따른 하대정맥 직경의 변화율(collapsibility index)은 50% 이상이다. 이 변화율이 감소하면 체액 과다를, 증가하면 체액 부족을 시사한다.
흉부 생체전기임피던스(Thoracic Bioimpedance)
흉부 생체전기임피던스는 흉부에 전극을 부착하여 심박출량, 혈관 저항, 흉부 체액 용적 등을 측정하는 방법이다. 이를 통해 체액 상태와 심혈관계 기능을 평가할 수 있으며, 건체 중 설정에 참고할 수 있다.
혈액 표지자
혈장 나트륨 농도, 혈장 레닌 활성도, 심방나트륨이뇨펩티드(ANP), 뇌나트륨이뇨펩티드(BNP) 등의 혈액 표지자를 측정하여 체액 상태를 간접적으로 평가할 수 있다. 특히 BNP는 체액 과다와 관련된 심장 스트레스를 반영하는 유용한 지표로, 건체 중 평가에 보조적으로 활용될 수 있다.
5. 건체 중 관리의 임상적 적용
환자의 건체 중은 고정된 값이 아니라 시간에 따라 변화할 수 있으므로 정기적인 재평가가 필요하다. 일반적으로 다음과 같은 상황에서 건체 중을 재평가해야 한다:
환자의 영양 상태 변화: 영양 상태가 개선되거나 악화되면 제지방 체중(lean body mass)이 변화하므로 건체 중도 조정해야 한다.
급성 질환: 발열, 감염, 수술 등 급성 질환이 발생하면 일시적으로 체액 요구량이 변화할 수 있다.
계절 변화: 여름철에는 발한 증가로 인해 건체 중이 감소할 수 있다.
잔여 신기능 변화: 소변량 감소는 건체 중 감소로 이어질 수 있다.
심혈관계 질환 발생: 심부전 등 심혈관계 질환이 발생하면 체액 내성이 변화할 수 있다.
건체중은 일반적으로 0.5-1.0 kg 단위로 점진적으로 조정하며, 조정 후에는 혈압, 부종, 환자 증상 등을 주의 깊게 모니터링해야 한다. 특히 건체 중을 감소시킬 때는 투석 중 저혈압 발생에 주의해야 한다.
소변이 거의 나오지 않는 환자에서 투석 간 체중 증가는 건체 중의 5% 이내로 유지하는 것이 권장된다. 예를 들어, 건체 중이 50kg인 환자는 2.5kg, 70kg인 환자는 3.5kg 이내의 체중 증가가 적절하다(서금숙, 2014). 체중 증가가 과도할 경우 식이 교육과 수분 섭취 제한 교육을 강화해야 한다.
초기 혈액투석 요법
1. 초기 혈액투석 요법의 시작 시점
말기 신부전 환자에서 혈액투석 시작 시점은 임상적 증상, 검사실 소견, 그리고 환자의 전반적인 상태를 고려하여 결정한다. 일반적으로 다음과 같은 상황에서 혈액투석을 시작한다:
사구체여과율(eGFR)이 5-10 mL/min/1.73m² 미만으로 감소한 경우
요독 증상(오심, 구토, 식욕부진, 피로, 소양증 등)이 발생한 경우
약물치료로 조절되지 않는 체액 과다나 고혈압
대사성 산증이나 전해질 불균형(특히 고칼륨혈증)
약물치료로 교정되지 않는 빈혈
요독성 심낭염이나 신경병증
최근의 IDEAL 연구에 따르면, 조기 투석 시작(eGFR 10-14 mL/min/1.73m²)과 후기 투석 시작(eGFR 5-7 mL/min/1.73m²)이 환자의 생존율에 유의한 차이를 보이지 않았다. 따라서 eGFR만으로 투석 시작 시점을 결정하기보다는 환자의 임상 증상과 전반적인 상태를 함께 고려하는 것이 중요하다.
2. 초기 혈액투석을 위한 혈관 접근로
혈액투석을 위한 혈관 접근로는 영구적 접근로와 일시적 접근로로 구분된다. 가능한 한 투석 시작 전에 영구적 혈관 접근로를 확보하는 것이 바람직하다.
영구적 혈관 접근로
자가 동정맥루(Arteriovenous Fistula, AVF): 환자 자신의 동맥과 정맥을 직접 연결하여 만든다. 가장 선호되는 접근로로, 감염률이 낮고 개존율이 높다. 일반적으로 비우세팔(non-dominant arm)의 원위부, 특히 요골동맥과 두렁정맥(cephalic vein)을 연결하는 방법(Brescia-Cimino AVF)이 가장 흔히 사용된다. 동정맥루 수술 후 성숙(maturation)에는 약 4-6주가 소요되며, 이 기간 동안 동정맥루 보호와 관리가 중요하다.
인조혈관(Arteriovenous Graft, AVG): 환자의 동맥과 정맥 사이에 인공 재료(주로 ePTFE, expanded polytetrafluoroethylene)를 이식하여 만든다. 동정맥루 형성이 어려운 경우(혈관 상태 불량, 고령, 당뇨 등)에 대안으로 사용된다. 인조혈관은 동정맥루에 비해 감염과 혈전 위험이 높고 개존율이 낮지만, 사용 가능 시점이 빠르다(약 2-3주).
일시적 혈관 접근로
급성 상황이나 영구적 접근로가 준비되지 않은 경우 일시적 혈관 접근로를 사용한다:
비터널식 중심정맥 카테터(Non-tunneled Central Venous Catheter): 주로 응급 상황에서 사용되며, 내경정맥, 쇄골하정맥, 또는 대퇴정맥에 삽입한다. 사용 기간은 일반적으로 2-3주 이내로 제한한다.
터널식 중심정맥 카테터(Tunneled Central Venous Catheter): 장기간 사용이 필요한 경우 피하 터널을 통해 삽입하며, 감염 위험이 비터널식보다 낮다. 영구적 접근로가 성숙될 때까지 사용할 수 있다.
초기 혈액투석 처방
초기 혈액투석 처방은 환자의 임상 상태, 체구, 심혈관계 안정성 등을 고려하여 개별화해야 한다. 일반적인 초기 투석 처방은 다음과 같다:
투석 시간 및 빈도
초기에는 투석 시간을 짧게(2-3시간) 시작하여 점차 증가시키는 방법이 흔히 사용된다. 이는 투석 불균형 증후군(dialysis disequilibrium syndrome)을 예방하고 환자의 순응도를 높이기 위함이다. 일반적으로 첫 1-2주 동안은 다음과 같이 진행한다:
1회 차: 2시간, 혈류량 200 mL/min, 투석액 유량 300-500 mL/min
2회 차: 2.5-3시간, 혈류량 250 mL/min, 투석액 유량 500 mL/min
3회 차 이후: 점진적으로 3-4시간으로 증가, 혈류량 250-300 mL/min
투석 빈도는 일반적으로 주 3회(월수금 또는 화목토)로 시행하나, 초기에 심한 요독 증상이 있는 경우 일시적으로 주 4-5회 시행할 수 있다.
투석액 조성
초기 혈액투석 시 투석액 조성은 다음과 같이 설정할 수 있다:
나트륨(Na⁺): 138-140 mEq/L. 초기에는 혈장 나트륨 농도보다 약간 높게 설정하여 삼투압 이동을 최소화하고 저혈압을 예방한다.
칼륨(K⁺): 혈장 칼륨 농도에 따라 2.0-4.0 mEq/L 범위에서 조절한다. 심한 고칼륨혈증이 있는 경우 1.0 mEq/L까지 낮출 수 있다.
칼슘(Ca²⁺): 일반적으로 2.5-3.0 mEq/L(1.25-1.5 mmol/L)로 설정한다. 부갑상선호르몬 수치와 칼슘-인 균형에 따라 조절한다.
중탄산염(Bicarbonate): 32-35 mEq/L. 심한 대사성 산증이 있는 경우 초기에는 30 mEq/L로 시작하여 점차 증가시킨다.
포도당: 일반적으로 100 mg/dL(5.5 mmol/L)로 설정한다. 당뇨병 환자의 경우 저혈당 위험을 고려하여 200 mg/dL(11.1 mmol/L)로 증가시킬 수 있다.
3. 항응고제
혈액투석 중 체외 순환로의 혈전 형성을 방지하기 위해 항응고제를 사용한다:
헤파린(Heparin): 가장 흔히 사용되는 항응고제로, 초기 부하 용량(bolus) 1,000-2,000 단위 투여 후 500-1,500 단위