혈액투석은 혈액 내 용질과 물이 농도구배에 따라 반투막(필터)을 가로질러 이동하는 것을 말한다. 따라서 요독소, 면역인자 등 독소물질 제거, 약물 과다복용이나 중독물질 섭취 시 제거, 울혈성심부전 환자에서 체액 제거, 전해질 불균형 등에 사용 가능하다. 하지만 특정 물질을 선택적으로 제거할 수 있는 것이 아니라 혈액 내 모든 물질의 농도를 투석액과 맞추기 때문에 투석액의 조성을 잘 선택하여야 한다. 

 

위의 상황 중 신부전 환자에서 혈액투석치료는 손상된 신장을 치료하는 것이 아니라 체내에 용질과 물을 제거하여 제한된 배설능력을 향상시켜서 임상증상을 완화하고, 신장이 기능을 회복할 때까지 다른 장기의 2차 손상을 최소화하면서 생리적, 대사적 안정성을 유지시키는 것이다.

AKI 환자에서 IRIS AKI grade 4이상의 환자나 grade의 상승폭이 빠른 환자(48시간 이내에 creatinine이 0.3 mg/dl 이상 상승한 경우), 12~24시간의 수액처치에도 반응이 없는 환자나 지속적인 oliguria나 anuria(6시간 이상 배뇨량 1 ml/kg/hr 이하인 경우)인 경우 혈액투석이 지시된다. Subcutaneous ureteral bypass, percutaneous ureteral stents, nephrostomy 등 신장과 관련된 수술 전후로 환자의 혈액학적 안정화를 위해서도 추천된다.

CKD 환자에서 acute phase가 진행되어 요독증이 심해진 경우나 IRIS CKD stage 4 이상의 환자에서 삶의 질을 개선시키기 위해 주 2~3회 지시된다. 추가로 Cardio-renal disease 환자에서 과수화를 개선시키기 위해 이뇨제 투여 시 신장 손상이 예상되는 경우나 이뇨제에 반응이 없는 환자에서 지시된다. 

혈액투석은 diffusion, convection, ultrafiltration, adsorption의 4가지 원리로 작용한다. diffusion은 용질이 농도차에 따라 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 것을 말하며 urea(60da), creatinine(113da), electrolytes 등 500Da 미만의 작은 물질을 이동시키는데 용이하다.

Convection은 혈액의 정수압을 증가시켜 농도에 상관없이 물질을 이동시키는 것을 말하며, 염증물질 등의 분자량이 중간정도 되는 물질을 이동시키는데 용이하다. 혈액의 정수압을 증가시키면 용질뿐만 아니라 체액도 이동하게 되는데 이를 ultrafiltration이라고 하며, 반투막을 통과한 체액은 용질을 끌어당겨서 대류의 효율을 더 증가시킨다.

adsorption은 필터 표면에 있는 흡착제에 의해 제거되는 것을 말하며, 흡착제가 포화되면 더 이상 기능을 하지 못한다. 
혈액투석은 치료시간에 따라 4~6시간 고강도로 진행하는 intermittent hemodialysis(IHD), 6~24시간 중강도로 진행하는 prolonged intermittent renal replacement therapy(PIRRT), 24시간 이상 저강도로 진행하는 continuous renal replacement therapy(CRRT)로 구분한다.

IHD는 주로 체액 제거, toxin 배출, CKD 환자의 주기적인 질소혈증 관리에 적합하고, AKI 환자의 경우 생리학적으로 균형을 맞추며, 요독소를 제거하기 위해 CRRT를 적용하는 것이 더 적합하다.

혈액투석을 진행하는 동안 카테터, 투석라인, 필터에 혈액이 노출되면서 응고과정이 활성화되어 지속적으로 혹은 주기적으로 항응고제를 투여한다. 따라서 투석을 진행하는 중에 응고계 검사를 시간마다 진행하는데, 전통적으로는 ACT를 기준으로 잡고 응고지연 상태에서 ACT가 aPTT에 비해 더 정확하다는 연구결과가 있으나 본원에서는 ACT검사가 제한되어 대체로 aPTT로 모니터링을 하고 있다.

치료과정 중 장시간 응고지연을 시켜 출혈이 부작용으로 나타날 수 있다. 또한 헤파린 사용에 의한 HIT (heparin induced thrombocytopenia) syndrome이 나타날 수 있고, 혈액과 필터가 접촉하면서 alternative complement pathway가 활성화되어 백혈구, 혈소판 감소증이 유발될 수 있다.
혈액이 체외로 순환하면서 저혈압과 저체온증이 나타날 수 있고, 치료 초기 1~2시간 동안 저산소증이 나타날 수 있다. 질소혈증이 심한 환자에서는 치료강도가 높을 경우 뇌의 ICF에 비해 ECF와 혈관내에서 urea와 수소이온이 불균형적으로 제거되면서 뇌부종을 유발할 수 있는데, 이를 DDS(dialysis disequilibrium syndrome)이라고 한다. 이외에도 혈전증, 감염 등의 부작용이 나타날 수 있다.

환자가 seizure가 심하지 않는 이상 치료 진행과정에서 중심 혈관 카테터를 장착할 때를 제외하고는 마취가 필요하지 않다. 투석치료 중 요독증이나 DDS에 의한 seizure가 발생할 경우 증상의 완화를 위해 항경련제나 진정제를 투여한다. 

2012년부터 2015년까지 혈액투석을 진행한 39마리의 AKI 환자에서 생존률은 약 54%였으며, 그 중 55%는 평균 creatinine 농도 2.4 mg/dl이하로 퇴원하였다. 
투석치료 후 생존한 환자의 초기 평균 creatinine 농도는 약 9 mg/dl이었으며, 사망한 환자의 평균 creatinine 농도는 10 mg/dl 이상이었다. 생존한 환자는 1회차 투석이 끝난 뒤 K < 5.3 mmol/L, 2회차 투석이 끝난 뒤 UOP > 1 ml/kg/hr으로 요량이 상승하는 경우 생존하는 모습을 보였다.

 

23년 3월 25일에 지역병원에서 CKD로 관리하던 고양이(British shorthair, F, 10Y, 2.5kg)가 기력 저하로 내원하였다. 내원 당시 mental state는 stupor였으며, uremic seizure, oliguria가 동반되어 있었다. 
BUN 259.9 mg/dl (15-29), creatinine 6.3 mg/dl(0.8-2.6), SDMA 83.8 ug/dl(1-14)로 저녁에 혈액투석을 시작하여 다음날 오후까지 18시간 동안 진행하였고, 종료 후 혈액검사 결과 BUN 144.2, creatinine 3.3였다. 

이후 보호자의 결정에 따라 더 이상의 혈액투석을 진행하지 않고 보존치료를 진행하였다. 30일 혈액검사 결과, BUN 179.9, creatinine 8.1, SDMA 67.9로 상승하였다. 31일 보호자 상담 후 혈액투석을 한번 더 진행하였다. 시작 전 혈액검사 결과는 진행하지 않았으나 전날에 비해 상승했을 것으로 예상된다. 

다음날 저녁까지 28시간 동안 진행하였으며, 종료 후 혈액검사 결과, BUN 26.3, creatinine 1.6, SDMA 31.4 였다. Mental state는 alert였고, seizure는 보이지 않고 활력과 식욕 모두 정상적으로 돌아왔으며, UOP는 3ml/kg/hr 이상으로 유지되었다. 

더 이상의 혈액투석은 진행하지 않았으며, 통원치료를 하였다. 4월 4일 내원 시 히스토리상 UOP 감소, 식욕 저하, 빈호흡이 있었고, BUN 126.6, crea 7.8, SDMA >100으로 상승하였으며, ascites가 관찰되어 약 190ml 천자하였다. 4월 5일 집에서 seizure가 발생하여 내원하는 도중 사망하였다. 

 

이번 케이스의 경우 신장 기능이 어느정도 회복할 때까지 혈액투석을 지속하지 않았고, 따라서 요량이 어느 정도 회복되어 좋은 예후가 기대되었음에도 다시 uremia가 심해져서 사망에 이르렀다. 특히나 혈액투석 과정에서 혈관 내 urea와 세포 내 urea의 제거 정도에 차이가 있어 혈액 투석 종료 후 급속히 상승하는 모습을 보였는데, 투석치료를 몇일 더 지속하였다면 다른 결과가 있지 않았을까 하는 아쉬움이 남는다.

특히나 반려동물에서 혈액투석은 비용과 여건에 의해 지시되는 시점보다 치료를 늦게 시작하는 경우가 많다. 또한 보호자의 사정으로 인해 치료를 끝까지 완수하지 못하고 중간에 중단하는 경우가 대다수이다. 

반려동물의 상태가 급격히 나빠져서 마지막으로 함께할 시간을 벌려는 목적이라면 1~2일 정도 단기간 혈액투석을 진행하여 요독증상을 일시적으로 회복시키는 것만으로도 보호자의 만족도가 높았지만, 신부전 환자에서 치료와 회복을 목적으로 한다면 신장 기능이 회복할 때까지 장기간의 혈액투석이 필요하다.

인의학에서는 GFR이나 urine urea excretion, creatinine clearance 등 신장기능을 평가해서 혈액투석치료의 weaning을 결정한다. 요량(8.5ml/kg/day)과 요내 요소배출량(414mg/dl)을 사용하여 일당 요내 요소배출량이 37.8 mg/kg/day 이상일 경우 신장기능의 회복을 나타낸다는 보고가 있다. 

본원에서는 신장 기능의 회복 정도를 UOP, BUN과 creatinine의 상승 정도, SDMA로 판단하여 혈액투석을 진행하고 있고, 요내 요소배출량 기준을 시범 적용하고 있어 향후 적절한 기준점을 제시할 수 있을 것으로 생각한다.