패혈증(5) - 수액처치 뭐가 더 좋아? balanced fluid vs. 0.9% saline

 패혈증 초기 처치의 근간은 다름 아닌 충분한 수액공급이다.

 조직관류가 떨어지고 이로인한 organ dysfuction이 장기부전으로 이어지는 것이므로, 충분한 수액을 공급하고 혈압과 산소포화도를 유지해줘야 한다.

 충분한 수액 처치를 위해선 어떤 수액을 사용해야 할까?

 

 우선 병원에서 사용할 수 있는 수액의 종류에 대해 알아보자. 

 

#. 병원에서 사용하는 수액의 종류

수액종류	Na	K	Ca	Mg	Cl	HCO3-	Lactate	Acetate	gluconate	glucose	mOsm/L
ECF(세포외 체액)	135~ 145	4.5~ 5.0	2.2~ 2.6	0.8	94~ 111	23~ 27					280~ 310
D5W										50	252
0.9% NaCl (normal saline)	154				154						308
0.45% NaCl (half saline)	77				77						154
D5/0.9% NaCl (D5 saline)	154				154					50	586
D5NK2	77	20			97					50	432
lactated Ringer's	131	5.4	2		111		29				281
3% NaCl (3% saline)	513				513						1,026
Plasma A solution	140	5		3	98			27	23		294
20% albumin	100				19						330
5% albumin	140				128						313
6% hetastarch	154				154						308
15% mannitol											823
20% mannitol											1,098

 

#. Crystalloid와 colloid

 Normal saline(0.9% saline), Dextrose 5% water(D5W), half saline(0.45% saline), Dextrose 5% saline, Dextrose 5% NaK2, lactated Ringer's solution, 3% saline(3% NaCl), plasma solution A는 세포막을 쉽게 이동할 수 있는 수액이며, crystalloid fluid(결정질액)이라고 부른다.

 반대로 세포막을 통과하지 못하는 큰 분자 물질을 포함하는 수액을 colloid fluid(교질액)이라고 하는데, 대표적으로 albumin과 starch, mannitol 등이 있다. 

 

 알부민(albumin)이나 mannitol, hetastarch(HES)와 같은 colloid 용액은 과거 shock 치료를 위해 많이 사용했었으나, HES나 mannitol의 경우엔 중증 패혈증 환자에서 사망률을 증가시키고, 급성 신손상의 위험성을 증가 시킬수 있어 사용을 피하도록 권고하고 있으며, albumin은 비용도 비싸고 저알부민혈증이 심한 상태가 아니라면 큰 이득이 없는 관계로 일상적으로 사용하지는 않는다.

 

#. Crystalloid 중엔 어떤 수액을 쓰나?

 인체 내에서 세포밖에 있는 물을 extracellular fluid라고 하여 ECF라고 하는데, 혈액도 ECF에 포함된다. 이 ECF의 전해질 구성 및 삼투압을 확인해 보면, 위 표의 첫째줄에 나온 바와 같다.

 이 글을 읽는 여러분들이 보기엔 어떤 용액이 체성분과 가장 비슷한 것으로 보이는가? normal saline이나 lactated Ringer's solution과 같은 crystalloid, 그중에서도 바로 plasma A solution(plasma solution A, PSA라고도 부름)가 체성분과 비슷한 구성을 갖고 있음을 알 수 있다.

 가장 대중적으로 사용되는 수액은 normal saline일 것이다. 이 수액은 1830년대 유럽에서 발생한 콜레라 이후 실제론 정상이 아닌 0.9% NaCl(염화나트륨, 소금) 수액이 'normal'이란 이름아래 사용되어 오길 100년 이상되었고, 거의 최근까지도... 어쩌면 현재까지도 가장 흔히 사용되고 있다.

 하지만 널리 사용되는 'normal'이라는 이름과는 달리 혈액보다 sodium(Na+)와 chloride(Cl-)가 과도하게 높은 특징으로 패혈증 환자에서 다량의 수액을 사용하게 될 경우 고나트륨혈증, 고염소혈증이 발생하게 되었고 이러한 문제로 좀 더 생리적으로 사람에게 잘 맞는 수액을 만들어 사용하게 되었다. 이렇게 만들어진 수액을 balanced crystalloid라고 부르고, 1990~2000년대 이후 기존의 normal saline과 balanced crystalloid를 비교하는 다양한 연구들이 시행되었다.

 

 Sepsis guideline에서도 연구들을 종합한 메타분석(meta-analysis)의 결과를 근거로  normal saline보다는 balanced crystalloid가 좀 더 환자에게 유리 한 점이 있음을 명시하고 있다.

(NEJM에 2018도 실린 논문, 중환자들을 대상으로 normal saline과 balanced fluid를 비교하였다.)

 2018년도 NEJM에 소개된 위 연구에서는 SMART 연구에 등록된 총 15802명의 환자들을 대상으로 시행되었으며, 응급실에서 balanced crystalloid를 사용한 집단과 normal saline을 사용한 집단의 outcome을 비교하였다. 두 그룹의 30일 이내 발생한 주요 신장 이상 발생률을 비교하였다. 두 그룹의 주요 신장이상 발생률을 비교했을 때 통계적으로 의미 있는 차이는 없었으나, balanced crystalloid를 사용한 그룹에서는 14.3%를 보였고 normal saline 그룹에서는 15.4%를 보였다. 

 

(2019년 발표된 SMART trial에서 패혈증 환자를 대상으로 balanced fluid와 normal saline를 비교하였다)

 2019년도엔 위 SMART 연구에서 1641명의 sepsis 환자를 대상으로 subgroup analysis를 시행하였고, normal saline에 비해 balanced crytalloid를 사용하는 군에서 30일 사망률이 낮음을 확인하였다. Balanced fluid를 사용한 group의 사망률은 26.3%였고, normal saline을 사용한 그룹은 31.2%로 신뢰구간 0.59~0.93, p-value = 0.01로 통계적 의미가 있음을 확인하였다. 

 

다만, 다른 이후 발표된 다른 연구들에서는 두 수액(normal saline과 balanced fluid)의 예후에 큰 차이가 없음을 보여주는 연구 결과들도 있었다.

(JAMA에 2021년도 실린 논문, 중환자 치료에서 normal saline과 balacned fluid를 비교하였다.)

 2021년도 JAMA에 소개된 연구에서는 11052명의 환자를 대상으로 normal saline(0.9% saline)과 balanced crytalloid를 사용한 집단을 비교하였다. 90일 사망률과 신손상 발생 비율을 비교하였는데, 두 집단에 유의미한 예후 차이는 없었고, 결과적으로는 balanced fluid을 normal saline과 비교했을 때, 특별한 이득이 없는 것으로 결론지었다.

 

 

#. 그렇다면 결론은?

 결론은 아직까지 통계적으로 그 효과가 명확히 입증된 상황은 아니나, balanced fluid를 사용하는 것이 환자의 신손상, 고암모니아혈증 등의 위험성을 낮추고 그로 인한 사망률 개선이나, 신대체요법등의 치료를 줄이는데 도움이 되지 않을까? 하는 정도의 느낌으로 가능하다면 normal saline 보다 balanced fluid를 사용하길 권고하고 있으나, 필수적으로 강제하고 있는 상황은 아니다 정도로 정리할 수 있겠다.

 따라서 sepsis guideline에서도 balanced crystalloid를 사용하길 권고하지만, 그 근거 수준을 low로 낮게 설정하고 있다.

 필자의 경우엔 balanced fluid인 plasma solution을 즐겨 사용하는 편이다.