카테터 관련 혈류감염 예방을 위한 다기관 중재연구 및 효과분석

Multicenter intervention study for the prevention of catheter-associated blood stream infection

한양대학교의료원 감염관리실    
질병관리본부 감염병센터 약제내성팀   

Ⅰ. 들어가는 말
  혈류감염은 병원감염의 약 15%를 차지한다고 알려져 있는 주요 병원감염이다. 중환자실에서 발생하는 혈류감염은 카테터와 연관되어 있는 카테터 관련 혈류감염(catheter-associated blood stream infection; 이하 CABSI)형태의 병원감염이 대부분으로 보고에 따라 87% 정도로 나타나고 있다[1]. 병원감염 중 CABSI는 요로감염이나 창상감염에 비하여 빈도는 낮으나 사망률이 3%-25%에 이르는 중증감염으로서 CABSI가 발생하면 재원기간이 6.5-22일까지 추가적으로 연장되고 건당 추가 의료비용이 보고에 따라서는 34,508-56,000 달러에 이르는 등 의료적 손실도 막대하다[2-5]. CABSI는 과거에 비해 차츰 감소하는 추세이다. 미국 병원감염감시(National Nosocomial Infection Surveillance, 이하 NNIS) 자료에 의하면 CABSI는 2002-2004년간 5/1,000 카테터*일(day)의 빈도로 발생하였고[6], 우리나라의 KONIS(Korean Nosocomial Infection Surveillance) 2006년 일부 자료에서는 2.58/1,000 카테터*일의 발생 빈도를 보였다[7]. 최근 미국 메디케어에서 비용 손실을 줄이는 목적으로 CABSI 치료 비용을 국가에서 지급하지 않는다는 법률을 제정한 후 각 병원들은 CABSI를 줄이기 위하여 노력하고 있다. 미국 미시간 주의 108개 병원 중환자실을 대상으로 시행한 연구의 2006년 보고에서 중재 전 2.7/1,000 카테터*일의 발생률이 중재 3개월 후에 0/1,000 카테터*일로 감소하였고 그 효과가 1년간 지속되었음을 발표한 이후[8] 중재사업 도입을 위한 노력이 가속화되고 있다.
  CABSI는 다른 병원감염에 비하여 비교적 중재 효과가 큰 병원감염으로서 SENIC(Study on the Efficacy of Nosocomial Infection Control) 프로젝트에 의하면 병원감염의 중재효과를  30%로 제시하고 있으나[9], 국내외의 여러 보고에 따르면 약 58%까지 중재효과가 있다고 보고하고 있다[10-15]. 2001년 유 등이 시행한 중재 연구에서 카테터 관련 혈류감염의 발생률이 4.2/1,000 카테터*일에서 1.2/1000 카테터*일로 감소하였음을 보고하였고[15], 또 다른 연구에서는 CABSI 발생률을 16.1/1,000 카테터*일에서 6.3/1,000 카테터*일로 감소시킨 바를 보고한 적이 있다.
  본 연구의 목적은 CABSI 발생률이 비교적 높은 국내 3개 병원에서 중재 전후의 카테터 관련 혈류감염 빈도를 비교하고 중재 방법의 효과와 적용 가능성을 측정하고자 하였다. 현재까지 국내에서 다기관간 CABSI 발생률에 관한 연구는 있었으나 발생 감소를 위한 중재연구는 제한적으로 보고되고 있다. 이번 연구는 국내 최초로 여러 기관을 대상으로 병원감염 감소를 줄이기 위한 중재연구를 시행하였다는 점에서 의의를 찾을 수 있다..

Ⅱ. 몸 말
  1. 연구대상 및 방법
   본 연구는 900-1,000 병상 정도 규모의 3개 대학병원의 6개 중환자실(ICU)을 대상으로 시행되었다. 한 기관은 2006년부터 활동적으로 CABSI 관리를 해 오고 있었고, 다른 2개 기관은 KONIS 프로그램하에 중환자실 감시만을 해 오고 있었다.
  연구 기간은 2007년 7월 1일부터 12월 15일까지였고 기간 중 7월 1일부터 9월 15일까지(한 기관에서는 9월 30일까지)를 중재 전 기간, 9월 16일(한 기관에서는 10월 1일)부터 12월 15일까지를 중재 후 기간으로 정하였다. 중재 전 기간에는 기존의 KONIS 프로그램과 같은 활동적인 중재 활동을 하지 않고 감염 감시를 통하여 감염률만을 측정하였다. 또한 의료진의 카테터 삽입 및 드레싱에 대한 행태(또는 순응도 조사)를 사전에 개발된 지침에 따라 교육받은 관찰자에 의하여 전향적으로 조사하였고 구조화된 조사양식을 이용하여 의료진의 카테터 관리 가이드라인에 대한 인지도를 파악하였다.
  중재기간 개시 이전에 의료진을 대상으로 대집단 및 소집단 교육을 시행하였고, 교육 후 인지도 조사를 시행하였다. 주요 중재 내용은 카테터를 삽입할 때 사용하는 멸균된 가운, 모자, 마스크, 글로브, 대방포, 소방포로 구성된 카테터 삽입 패키지(maximal barrier precaution; 이하 MBP)와 카테터 드레싱에 관한 교육 프로그램의 제공 등이다. 허브에 사용되는 3-way 캡을 따로 모아서 소독한 후 10-20개 단위로 포장된 일회용 소독 캡을 공급하였고 혈액으로 오염된 3-way가 발견되면 교체할 것을 권장하였다. MBP의 순응도는 의료진이 카테터 삽입 시 각 환자의 담당 간호사가 지급한 형식에 기입하도록 하는 방식으로 측정하였고 허브 관리에 대해서는 감염관리실 담당자가 매일 오전 1시간씩 간호사들의 허브 조작을 관찰하여 관찰지에 기록하였다. 또한 매일 오후 감염내과의사와 감염관리실 간호사가 중환자실을 방문하여 드레싱 및 허브 상태를 관찰하였고 불필요한 카테터는 제거하도록 권장하였다. 중재를 진행하면서 CABSI 정의에 따라 전향적으로 카테터 관련 감염률을 조사하였고 CABSI 원인균 및 항생제 감수성 검사 결과를 분석하였으며, 의료진의 카테터 삽입 및 드레싱에 대한 행태(또는 순응도 조사)를 관찰자의 관찰에 의거하여 전향적으로 조사하였다. 또한 같은 양식을 이용하여 의료진의 카테터 관리 가이드라인에 대한 인지도를 파악하였다.
  CABSI를 측정하는 변수로는 카테터 관련 혈류감염 발생률을 사용하였으며 건수/1,000 카테터*일로 정의하였다. CABSI의 정의는 중심정맥관을 지니고 있으면서 혈류감염의 발생과 중심정맥관 삽입 간 48시간 이상 차이가 있는 경우로서 다음 2가지 사항 중 적어도 1가지를 만족하는 사례로 하였다; 1) 하나 이상의 혈액배양에서 병원균이 배양된 경우로 동정된 병원균이 다른 부위 감염과 관련이 없는 경우 2) 다른 부위 감염과 관련이 없는 경우로, 38도 이상의 발열, 오한, 또는 저혈압 중 하나를 만족하면서 2회 이상 피부 상재균(diphtheroids, Bacillus spp., Propionibacterium spp., coagulase-negative staphylococci, or micrococci)이 배양된 경우이거나 1회 배양된 경우에 있어서 의사가 이를 치료하기 위하여 항생제를 사용한 경우.

   2. 연구 결과
    1) 주요 중재 내용
    MBP는 여러 연구를 통하여 CABSI를 감소시키기 위한 권고사항 중 하나로서 본 연구에서도 중재기간부터 중심정맥 카테터를 삽입할 때 멸균 가운, 마스크, 모자와 의료용 장갑을 착용하고 환자의 몸이 완전히 덮히는 대방포와 그 위에 소방포를 씌우는 MBP를 시행하였다. 전년도 연구에서는 한 병원에서 MBP의 수행도를 증가시키기 위한 전략으로 중심정맥카테터 삽입 카트를 만들어 이용하였는데 이는 수행도를 향상시키기 위한 좋은 방법 중 하나일 것으로 생각되었다. 이번 연구에서는 표준화된 카트를 제작하여 제공하지는 않고 각 병원에서 중심정맥카테터 삽입 키트가 MBP에 부합하도록 제작하여 이용한 점이 연구의 제한점으로 생각된다.
  카테터 드레싱은 소그룹 교육과 현장 교육을 통하여 적절한 관리가 이루어지도록 하였다. 적절한 드레싱이란 거즈 드레싱의 경우, 깨끗한 상태로 환자의 몸에 부착이 잘 되어 있어야 하고 헐거워지거나 오염되면 교체하며 재드레싱은 3일 간격으로 하는 것을 말하며, 투명 폴리우레탄 멤브레인(transparent polyurethane membrane)을 사용하는 경우에는 7일 간격으로 교체하는 것이었다. 또한 삽관 부위에 분비물이 있는 경우는 멤브레인 대신 거즈를 사용하도록 교육하고 중재하였다.
  국내 CABSI의 중요한 경로로 생각되는 허브에 대해서는 적극적인 중재를 계획 실행하였다. 허브를 통한 오염이 흔히 일어나고 있다는 근거로는 B 병원과 C 병원의 CABSI 원인균으로 다제내성 그람음성균과 캔디다균이 흔히 분리된다는 것이었다. 따라서 허브로 흔히 이용하는 3-way 관리 문제점에 대해 중환자실 간호사들에게 설문을 통하여 파악하였다.
  현장에서 만나는 문제점으로서 3-way 캡의 무균적 관리가 가장 심각하였다. 이에 본 연구에서는 다음과 같은 원칙으로 3-way를 관리하기로 정하였다. 
  ○  정맥주사 라인을 교체할 때 3-way를 함께 교체한다.
  ○  사용하지 않는 3-way 루트는 캡을 덮어 놓는다.
  ○  한 번 사용한 캡은 함께 모아서 소독한다.
  ○  사용한 캡은 용기에 10-20개씩 넣은 후 EO 가스 멸균한다.
  ○  정맥주사 후 라인을 제거하면 루트를 알코올로 닦은 후 멸균된 캡을 덮는다.
  ○  3-way가 혈액으로 오염되면 제거한다.
  ○  뚜껑이 열려서 3-way가 오염되면 바로 제거하고 새로운 쓰리웨이로 교체한다.
  ○  중재기간 내 캡을 여닫을 때 입구부위를 소독한다.

   2) 중심정맥카테터 이용률
   2007년 7월에서 12월까지 6개월간 중재 전 3,998 카테터*일과 중재 후 3,205 카테터*일로 총 7,203 카테터*일을 분석하였다(Table 1). 세 기관의 중환자실 카테터 이용률은 중재 전 0.47, 중재 후 0.44이었다. 각 기관의 이용률을 비교하면 중재 전에 각각 0.34, 0.54, 0.62로 기관간 약 1.8배의 차이를 보였으나 중재 후에는 각각 0.33, 0.53, 0.55로 기관간 차이가 감소하였다. 각 기관의 중재 전후 카테터 이용률은 A 병원과 B 병원은 각각 0.34/0.33, 0.54/0.53으로 큰 차이를 보이지 않았으나, C 병원의 카테터 이용률은 중재 전 0.62, 중재 후 0.55로 감소하는 경향을 보였다.

   각 기관의 내과계와 외과계 중환자실 카테터 이용률을 비교한 결과, 내과계 중환자실의 중심정맥카테터 이용률이 외과계 중환자실에 비하여 전반적으로 낮았다. 특히 B 병원의 외과계 중환자실의 카테터 이용률은 내과계에 비해 2배 가량 높았다. 중재 전후를 비교하면 B 병원과 C 병원의 내과계 중환자실에서는 중재 후 카테터 이용률이 각각 0.4에서 0.32로 그리고 0.65에서 0.53으로 낮아졌으나 외과계 중환자실의 이용률은 변화가 없었다. 2006년 중재연구를 시작한 A 병원은 내과계 및 외과계 중환자실 모두에서 타 기관에 비하여 카테터 이용률이 낮았다. 세 기관을 합하여 중재전후 시기를 비교한 값은 내과계 중환자실은 0.40에서 0.34로 감소경향을 보였으나 외과계 중환자실은 0.56에서 0.58로 중재에 의한 변화가  없었다.

   3) 대상환자들의 임상적 특성 및 세 기관의 특성 비교
   Table 2는 중심정맥카테터를 사용한 환자의 특성을 분석한 표이다. 중재 전 기간에 509건, 중재 후 기간에 346건의 카테터를 관찰하였다. 중재 전의 세 기관 카테터 사용 환자는 비슷하였으나 중재 후에는 A 병원의 카테터 사용 환자의 수가 유의하게 감소하였다. 중심정맥카테터를 사용한 환자의 연령 분포는 중재 전후 각각 59.5±16.6, 60.0±16.4로 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 그러나 카테터를 삽입한 환자 중 내과계 중환자실에 입원한 환자가 중재 전 48.7%에서 중재 후 34.4%로 유의하게 감소하였다 (P<0.001). 중재 전후 두 군의 환자가 이번 연구에 포함될 때까지의 입원기간은 중재 전 군이 38.4±46.9일, 중재 후 군이 27.5±30.4일로 중재 전 군이 유의하게 길었으나 중환자실 입원기간은 각각 17.3±36.3일, 18.5±145.7일로 차이를 보이지 않았다. 중재 전후의 카테터 유지 기간은 각각 9.6±11.5일과 8.1±8.1로 중재 후에 카테터 유지기간이 유의하게 감소하였다(P=0.031). 카테터를 삽입한 장소를 중재 전후로 비교했을 때, 중환자실에서 삽관하는 비율은 감소하였고 수술장에서 삽입하는 비율이 유의하게 증가하였으며 응급실의 비율은 비슷하였다. 이는 중재 후 내과계 중환자실에서 불필요한 중심정맥카테터 사용이 감소된 결과로 생각된다.
  삽입 부위는 쇄골하정맥이 50% 이상으로 가장 높았고 경정맥이 35% 이상이었으며 대퇴정맥은 약 5% 정도에서 사용되었다. 중재 전후에 따른 카테터 삽입 부위의 변화는 없었다. 이는 교육으로 인하여 쇄골하 부위에 삽입하는 것이 감염률이 낮은 것을 알아도 쇄골하 부위 삽관의 부작용과 익숙하지 않은 기술 등으로 삽입 부위가 쉽게 변하지 않았다는 것을 시사한다.

   4) 중재 전후의 중심정맥카���터 관련 혈류감염 발생 현황
   각 병원의 중재 전후 시기의 중심정맥카테터 관련 혈류감염의 발생을 비교해 보면 Table 3과 같다. 중심정맥 카테터 감염은 중재 전 34건이 발생하였고 중재 후 시기에 7건 발생하였다. 각 기관별로 보면 중재 전후 시기에 각각 A 병원이 9건/0건, B 병원이 8건/3건, C 병원이 17건/4건 발생하여 세 기관 모두 중재 후 발생 건수가 중재 전에 비하여 크게 감소한 것을 알 수 있다. A 병원에서는 중재 후 중심정맥카테터 관련 혈류감염이 한 건도 발생하지 않았는데 이는 중심정맥관의 사용이 중재 후 급격히 감소한 것과 연관이 있을 것으로 생각된다.

  A 병원은 2006년 중심정맥카테터 관련 혈류감염의 중재 연구를 수행했던 기관으로서 이번 연구의 참여 목적 중 하나는 1년 전에 수행되었던 중재의 효과가 얼마나 유지되는가를 보기 위한 것이었다. 당시 중재의 효과로서 실험실 확진 카테터 관련 혈류감염률이 중재 전 11.5/1000 카테터*일에서 4.9/1000 카테터*일로 감소했었다. 이번 연구에서 중재 전 혈류감염률은 6.3/1000 카테터*일로 전년도에 비하여 다소 증가하였으나 중재 후에는 다시 0으로 감소하였다. 따라서 전년도 카테터 관련 혈류감염의 중재 효과는 1년까지 유지되는 것으로 생각되었고 추가 중재 시 감염률이 다시 낮아지는 효과가 확인되었다.

   5) 카테터 관련 혈류감염 원인균
   각 기관에서 발생한 중심정맥카테터 관련 혈류감염의 원인균을 분석하였다. 중재 전후시기에 각각 34건과 7건의 혈류감염이 발생하였고 그 중 2건은 두 가지 다른 균에 의한 복합감염이었다. 총 41건의 카테터 관련 혈류감염 원인균을 분석한 결과, Candida spp.가 12건으로 가장 많았고 Staphylococcus aureus가 9건, Coagulase-negative staphylococci가 7건 발생하였으며 Acinetobacter baumannii와 Enterococcus spp.가 각각 3건 발생하였다. 또한 Klebsiella pneumoniae와 Pseudomonas aeruginosa가 각각 2건, 그 외 Serratia marcescens, Stenotrophomonas maltophilia 및 Acromobacter spp.에 의한 혈류감염이 각 1건씩 발생하였다.
  중재 전 시기의 혈류감염균은 그람양성균 감염이 15례(41.7%), 그람음성균이 11례(30.6%)였고 캔디다가 10례(27.8%)로 나타났다. 중재 후에는 그람양성균 감염이 4례(57.1%)로 증가한데 비하여 그람음성균 감염은 1례(14.3%)만이 발생하였고 캔디다균 감염은 2례로 중재 전과 비슷하였다. 

Ⅲ. 맺는 말
 
   이번 연구는 국내 최초로 다기관이 참여하여 전향적으로 실시한 병원감염 중재 연구이다. 각각 3개월간의 중재 전후 시기 동안 다각도의 중재 방법을 통하여 중심정맥카테터 관련 혈류감염을 세 기관 모두에서 유의하게 감소시킬 수 있었다. 외과계 중환자실 환자는 대부분 수술 당시 삽입한 카테터를 가지고 중환자실로 입원하기 때문에 카테터 이용률을 감소시키기 어려우나 내과계 중환자실 환자들은 이번 중재의 효과로 불필요한 카테터의 사용이 감소한 것으로 생각되었다.
  국내 종합병원의 감염관리 인력은 선진국에 비하여 매우 부족한 실정이다. 따라서 부족한 인력으로 국내 종합병원에 적용할 수 있는 감염관리 모델의 개발은 매우 중요하다. 이번 연구에서는 여건이 비슷한 세 병원에서 적은 비용으로 CABSI를 의미있게 감소시킨 경험을 바탕으로 비슷한 여건의 병원에 적용가능한 중재 방법을 제시하고자 하였다. CABSI를 줄이는 가장 중요한 중재방법은 교육으로 중심정맥카테터를 삽입하는 의사와 드레싱 및 허브를 관리하는 간호인력에 대한 교육은 매우 중요한 요소라 하겠다. 교육에 사용한 항목은 손씻기 스티커, 포스터, 인지도 및 수행도 검사, 소그룹 교육 및 현장에서의 지적 방법 등을 이용하였는데 이 중 소그룹 교육과 현장 교육이 가장 효과적인 것으로 나타났다.
  본 연구에서 사용된 중재 방법들은 미국 병원감염관리학회와 질병통제예방센터(CDC)에서 권장하는 가이드라인과 다르지 않으나 가이드라인이 모호하고 실제적이지 않아서 국내 병원에서 바로 적용하기가 쉽지 않았다. 그러나 위의 연구결과에서 제시한 중재방법들은 세 기관에서 적용한 방법들을 자세히 설명하고 있어 바로 적용할 수 있는 방법들이며, 또한 추가 인력이 필요하지 않고 비용이 많이 들지 않아 활용이 용이하다. 그러나 위의 중재방법은 적어도 1인 이상의 감염관리간호사와 감염내과 의사가 필요하며 병원에서 의료비에 포함되지 않는 MBP의 비용을 부담한다는 가정 하에 가능하다.
  이번 연구 경험을 바탕으로 삼아 앞으로 더 많은 기관에서 다른 병원감염을 포함한 중재연구가 진행되기를 기대한다

Ⅳ. 참고문헌
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