조영제 콩팥병증 발생 빈도는 진단 기준과 대상 환자 군에 따라 넓은 편차를 보이나 Nash 등은 입원 환자에서 발생한 급성 콩팥 손상의 원인 중 세 번째이며 약 11%를 차지하는 것으로 보고한 바 있다[1]. 특히 진단적 검사 후 발생되는 조영제 콩팥병증은 입원 기간의 장기화, 투석 치료의 필요성 및 사망률을 증가시킨다. 따라서 고 위험군 환자를 적절하게 색출하고 효과적인 예방 치료로 조영제 콩팥병증의 발생을 감소시키는 노력은 매우 중요하다. 조영제 콩팥병증의 위험인자에는 기왕의 콩팥기능부전, 당뇨병, 심부전증, 고용량의 조영제 사용 등이 있는데 특히 Bartholomew 등은 기저 크레아티닌 청소율이 분당 60 mL 이하, 대동맥내 풍선펌프 사용, 응급 시술, 당뇨병, 심부전, 고혈압, 말초혈관 질환, 260 mL 이상의 조영제사용 등의 8가지 위험인자를 따로 제시한 바 있다[2].
일반적으로 조영제 콩팥병증은 조영제를 투여 받은 후 48시간 이내에 혈청 크레아티닌치가 기저치보다 25% 이상 증가하거나 0.5 mg/dL 이상 증가하였을 때로 정의하는 것이 대다수 연구에서 이용되고 있다. 이번 호 Koo 등의 연구에서도 상기 진단 기준을 적용하여 연구를 진행하였다[3]. 상대적으로 조영제 양을 많이 사용하게 되는 심혈관 조영술 후 조영제 콩팥병증 발생 빈도는 15%까지 보고되고 있다. 특히 Levy 등은 조영제 콩팥병증 발생군은 비발생군에 비해 병원 내 사망률이 5.5배 높았음을 보고하여 조영제 콩팥병증의 임상적 의미는 매우 크다[4]. 따라서 약물요법, 수액요법 및 조영제 선택 등으로 조영제 콩팥병증을 예방하기 위한 노력은 1950년대부터 진행되었고, 또 수많은 연구가 보고되어 왔다.
조영제 콩팥병증 예방 방법으로는 조영제 사용 전ㆍ후 고 위험군을 분류한 후 염화나트륨(NaCl) 수액요법, oral NAC, 혈관확장제, acetazolamide, ascorbic acid, theophylline 투여, 조영제 사용 전ㆍ후 혈액투석 및 등장성/저삼투압성 조영제 사용등이 보고되어져 왔으나 그 예방 효과가 확실하게 정립된 것은 NaCl 수액요법뿐이다. 그렇지만 NaCl 수액 요법으로도 많게는 조영제 사용 환자의 34.5%에서 조영제 콩팥병증이 발생하였음을 보고하여 좀 더 효과적인 예방 방법에 대한 연구가 필요하다[5].
조영제 콩팥병증의 병인은 사람에서는 아직까지 정립되진 않았지만 여러 동물 실험으로 조영제에 의한 1) 콩팥 세관에 대한 직접적인 독작용 2) 허혈성 콩팥 수질(renal medulla) 손상 3) 활성산소족(reactive oxygen species, ROS)에 의한 손상 등이 제시되고 있다. 조영제로 인한 콩팥 내 혈관수축은 콩팥 내 혈류를 감소시키고 특히 산소분압이 낮은 renal medulla는 조영제에 의한 손상에 가장 위험한 부위이다. 이 같은 콩팥 조직 내 산소 분압 감소는 역설적이지만 미토콘드리아에서의 ROS 생성을 증가시킨 후 부착인자 및 염증친화성 사이토카인의 증가로 염증세포와 ROS에 의한 콩팥 내 손상을 악화시키게 된다[6]. 많은 ROS 매개 질환에서 자유기(free radical) 생성은 superoxide (O2-, 과산화물) -driven Haber-Weiss 반응으로 설명할 수 있는데 이 반응은 산성 환경에서 활성화 된다[7]. 즉, 콩팥 수질 내 pH 증가는 Haber-Weiss 반응을 지연시켜 ROS에 의한 독성을 방어할 수 있다. 또한 허혈 상태에서 생성된 O2-는 콩팥 수질 내 산화질소(nitric oxide, NO)와 반응하여 peroxynitrite를 형성하는데 중탄산염(bicarbonate, HCO3-)은 이를 제거하는 역할을 한다[8]. 따라서 조영제 콩팥병증의 병인과 수액 자체 pH가 5.7 정도인 NaCl 용액을 고려할 때 NaCl 수액요법보다 세관 내 pH를 증가시킬 수 있는 중탄산염나트륨(NaHCO3) 수액요법이 조영제 콩팥병증 예방에 더 유리할 수 있다.
NaHCO3 수액요법의 조영제 콩팥병증 예방 효과는 2002년 Merten 등에 의해 처음으로 보고되었다. 이 연구는 관상동맥 조영술을 시행하는 119명의 환자들을 대상으로 등장성 중탄산염나트륨(154 mEq/L of sodium bicarbonate in 5% dextrose) 군과 등장성 염화나트륨(154 mEq/L of sodium chloride in 5% dextrose) 군을 분류한 후 조영제 투여 전 1시간 동안 시간당 3 mL/Kg로, 투여 후 6시간 동안 시간당 1 mL/kg로 수액을 투여하였다. 그 결과 조영제 콩팥병증 발생을 NaCl 군 13.6%, NaHCO3 군 1.7%로 보고한[9] 이후 여러 외국 보고는 있었지만 아직 국내보고는 부족하다. 이점에서 이번 호 Koo 등이 비록 단일기관의 소규모 연구이지만 그 의미가 높다고 생각된다.
최근 메타분석에 의하면 비록 통계적으로 경계선에 있지만 심혈관 조영술 환자에서 NaHCO3 수액요법이 NaCl 수액요법에 비해 조영제 콩팥병증 예방에 더 효과적인 것으로 보고되고 있는 것에 비해[5] Koo 등은 NaHCO3 수액요법이 NaCl 수액요법과 조영제 콩팥병증 예방에 차이가 없었다고 보고하여 최근 메타분석과 약간의 차이를 보이고 있다. 이는 Koo 등의 연구 대상 환자 수가 적어서 통계학적으로 위 음성의 결과가 나올 수 있을 가능성, 수액투여 방법이 다른 연구에 비해 저장성 염화나트륨 및 중탄산염나트륨(80 mEq/L of NaCl, NaHCO3)을 이용했다는 점 때문으로 생각된다. 물론 콩팥 기능 손상 환자에서 등장성 NaHCO3 혹은 NaCl 수액의 주입은 체액 과다로 인해 폐부종과 말초부종을 초래할 수 있어 저장성 수액을 선택했던 것으로 생각되지만 외국 보고와 같은 방법으로 시행하여 효과를 비교하였으면 하는 아쉬움은 있다.
Oral NAC는 시스테인 아미노산의 변형된 형태인데 ROS를 제거함으로써 조영제 콩팥병증을 예방할 수 있다고 알려져 있다. 2000년에 처음으로 조영제 콩팥병증의 예방에 있어서 oral NAC 효과를 연구한 임상 연구가 발표된 이래 oral NAC에 대한 메타분석은 지금까지 최소 8가지 이상 발표되었다. 이 중 4가지의 메타분석에서 조영제 콩팥병증의 예방에 oral NAC 투여가 효과가 있는 것으로 결론을 지었다[10]. 이는 조영제 콩팥병증 예방을 위해 oral NAC 투여가 근거가 있음을 뒷받침 할 수 있는 자료이다. 따라서 강력하게 권장하거나 단독 치료로 oral NAC 투여를 추천할 수는 없으나 저렴한 비용과 심각한 부작용이 없다는 점을 고려한다면 비록 이번 호 Koo 등의 연구에서 oral NAC 투여 유무에 따른 조영제 콩팥병증 예방에 유의한 차이가 없었더라도 oral NAC를 적절한 수액요법과 함께 사용하는 것은 무리가 없다고 생각된다.
결론적으로 조영제 콩팥병증의 예방을 위해서는 고 위험 군에서 조영제를 사용하는 시술은 반드시 필요한 경우로 제한하고 탈수 환자에서는 반드시 조영제를 사용하기 전 충분한 수액을 공급하고 이뇨제나 콩팥의 혈류를 변화시킬 수 있는 약제인 비스테로이드성 소염제 등의 투약을 중단해야 된다. 그러나 이것만으로 조영제 콩팥병증 예방은 부족하다. 따라서 염화나트륨 혹은 중탄산염나트륨 수액 요법과 oral NAC 병합 치료를 표준 요법으로 제시할 수 있을 것으로 생각되지만 어떤 수액요법이 더 효과적지를 규명하기 위해서는 후속적인 다기관 무작위 대조시험이 필요할 것으로 생각된다.
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