2010. 6. 25. 14:17

서  론
확산(diffusion)에 의해 용질의 이동이 우수한 혈액투석(Hemodialysis)은 저분자 요독물질의 제거가 우수한 반면 분자량이 500달톤 이상의 중분자 물질의 제거를 잘 하지 못한다. 1975년 Henderson 등은 투과성이 높은 투석막을 사용하고 많은 양의 대류(convection)에 의해 분자량이 큰 용질들을 많이 제거할 수 있는 방법을 제시하였는데 이 방법이 혈액여과법(Hemofiltration)이다. 그러나 혈액여과법은 많은 양의 수액을 주입하면서 혈액여과의 양을 많게 하여 분자량이 큰 용질들을 제거할 수 있는 장점이 있지만 요소 등 분자량이 작은 물질들의 제거는 확산을 주로 이용하는 혈액투석방법에 비해 부족하다는 단점이 있다 따라서 주로 확산에 의해 용질을 제거하는 혈액투석과 대류에 의해 용질을 제거하는 혈액여과법의 장점을 모두 이용한 방법으로 개발된 것이 혈액투석여과법(Hemodiafiltration, HDF)이다.

대류와 확산에 의해 용질제거가 일어나는 혈액투석여과치료는 중분자 물질은 물론 저분자 물질의 제거에도 효과적임이 알려져 있다. 이러한 대류에 의한 용질의 제거를 증가시키기 위해서는 첫째 생체적합성과 투과성이 우수한 막을 사용해야 한다. 둘째 한외여과(ultrafiltration)량을 증가시키는 것이 중요하다.

초기에 많은 양의 값비싼 보충액의 대량투여에 따른 의료비증가로 인해 HDF치료가 보편화되지 못하였으나 최근 혈액투석시 사용되는 정수 처리된 투석액을 세균학적으로 초정제(ultrapure)하여 이를 on-line으로 혈액 내로 직접 주입하는 소위 on-line HDF가 개발됨에 따라 HDF의 치료의 보편화가 가능하게 되었다.

# HDF의 임상적 효과
현재까지의 여러 연구에 의하면 다음과 같은 임상적 효과가 있다.
▪ 투석 중 혈액투석보다는 저혈압의 발생이 감소한다.
▪ 보충액의 양이 많을수록, 투석 시간이 길수록, 한외여과량이 많을수록 β2-Microglobulin을 포함한 중/고분자량 용질제거에 효과적이다.
▪ 적혈구 생성억제물질의 제거를 통해 적혈구 생성인자의 저항성을 감소시키고 철성분의 이용을 개선시켜 낮은 저장철과 낮은 Transferrin 포화도에도 불구하고 높은 적혈구용적률을 유지하고 적혈구생성인자사용량을 감소시킨다.
▪ 식욕을 억제하는 Leptin을 포함한 여러 독소들을 효과적으로 제거함으로써 식욕을 회복시켜 알부민, 전알부민 등의 영양지표를 개선시킨다.
▪ 대류에 의한 인 제거가 확산에 비해 우월하여 혈청 인 청소율이 높다.
▪ 염증지표를 감소시키며 산화환원계의 불균형을 개선시킨다.

# On-line HDF의 종류
1) On-line HDF
: 온라인 혈액투석여과법을 시행함에 있어서 초정제(ultrapure)를 얻기 위해서는 혈액투석에 사용되는 투석액을 다시 미세필터를 통과시켜 환자의 혈액 내로 바로 주입할 수 있는 멸균된 보충액을 생산하는 것이 매우 중요하며 중탄산염용액은 세균의 중요한 배지가 되므로 반드시 파우더로 된 중탄산염을 사용해야 하며 투석액 뿐만아니라 투석액을 배송하는 배관도 철저히 소독하는 등 부가적인 조치가 필요하다.
: 보충액을 여과막 전 후로 주입하는 방식에 따라 나뉜다.
① Pre-dilution mode
② Post-dilution mode

2) Paired Hemodiafiltration(PHF)
: 온 라인 혈액투석여과법에서 사용되는 대량의 초정제 보충액이 혈액 내로 주입되므로 보충액량에 따라 대류에 의한 용질의 제거율이 극대화 되므로 보충액량이 점점 증가되는 추세이나 안전성이 실시간 확인이 되지 않아 그것을 대체하기 위한 방법이다.
: 투과성이 다른 두 개의 투석여과막을 이용하여 초 정제된 보충액을 첫 번째 여과막으로 주입하고 주입펌프를 역회전시켜 역여과함으로써 여과막의 안정성을 실시간으로 확인할 수 있는 방법이다.

3) Hemodiafiltration online with endogenous reinfusion(HFR)
환자자신의 한외여과액을 재생하여 보충액으로 재사용함으로써 불순한 이물질 주입에 따른 미세염증을 예방할 수 있고 안전성의 문제도 야기하지 않는다. 뿐만 아니라 한외여과액내에 존재하는 중탄산염, 칼슘, 포도당, 아미노산과 같은 유익한 물질을 환자에게 환원시키는 장점도 있다. 이 치료법은 환자의 혈액을 투과성이 뛰어난 첫 번째 필터를 통과시켜 한외여과액을 얻고 활성탄(charcol)과 resin으로 구성된 카트리지를 통과시켜 흡착시킨 후 이것을 두 번째 필터를 통과할 때 투석액에 의한 확산에 의해 저분자 물질을 제거하는 치료법이다.
한외여과액이 활성탄을 통과할 때에 크레아티닌, 요산은 99-100%제거되지만 요소, 칼륨, 인산, 칼슘, 나트륨, 중탄산염은 하나도 제거되지 않는 반면, resin을 통과할 때는 분자량이 큰 각종 염증매개성 사이토카인, β2- Microglobulin 등이 90-100% 제거된다. 혈류속도는 높을수록 초여과율이 증가하며 혈류량의 30%가 초여과로 제거되는데 초여과율은 가능한 최대로 하여야 보충액의 양이 증가하게 된다. 초여과율에서 체중감소율을 제거하는 것이 보충액의 주입율이 되기 때문이다.
보충액의 주입은 전후가 가능하며 보통 투석액 속도는 혈류량의 두 배정도가 적당하다.
혈액투석여과막은 High-Flux 여과막중 kuf 가 80ml/h/mmhg/m2이어야 한다.

결  론
HDF의 임상적 효과로는 투석아밀로이드증의 감소와 예방적 효과가 있고 잔유신기능보존효과와 MIA Syndrom(Malnutrition-Inflammation- Atherosclerosis)를 예방해주고 빈혈에 개선효과가 있다. 그리고 인산염 제거의 유효성 등이 있다.
HDF의 효율성은 투석막의 표면적, 혈류량, 한외여과량, 투석액의 유속 등에 영향을 받는다.
요소와 같은 저분자물질은 주로 확산에 의해 제거되므로 혈류량이 증가할수록 청소율이 증가하지만 β2-Microglobulin과 같은 중분자물질은 주로 대류에 의해 제거되므로 한외여과량에 따라 청소율이 결정된다. 따라서 대류에 의한 중분자요독물질의 제거를 증가시키기 위해서는 한외여과량의 증가가 필수적이므로 최근 다량의 보충액을 혈액 내로 주입하고 있으나 투석액, 투석액의 역 여과 현상으로 인해 투석액 내의 세균의 내독소가 환자의 혈액 내로 유입될 경우 이것이 사이토카인 활성화를 유도하고 이로 인해 만성염증을 일으키며 오염된 투석액으로 장기간 혈액투석치료는 받는 환자에서는 β2-Microglobulin 아밀로이드증, 악액질, 섬유화 및 심혈관계 합병증이 초래됨은 잘 알려져 있다.
HFR은 이러한 보충액에 대한 안전성에 대해 환자자신의 한외여과량에서 보충액을 생산하여 주입되므로 안전성문제를 해결하고 HDF에서 필수 아미노산 등이 상실되는 문제가 있는 반면 HFR은 몸에 이로운 물질들이 환원되는 장점과 HDF가 갖고 있는 여러 임상적 효과는 유사함에도 불구하고 높은 혈류속도가 필요하며 보충액의 무균상태를 유지하기 위한 정수장비나 필터구입에 대한 비용이 추가되며 세심한 환자관찰이 요구된다.
우리나라에서 의료보험의 혜택이 없고 마지막으로 HD보다 사용경험이 적어 전체 사망율, 심혈관계합병증과 같은 지표나 장기적인 결과가 부족하므로 앞으로 보다 많은 연구가 필요하다.

by 분당 서울대학교 인공신장실 수간호사

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Posted by moshima