Epidemiology of surgery associated acute kidney injury (EPIS‑AKI): a prospective international observational multi‑center clinical study
작성자
김정민Issue 38
2024-03소속
연세대학교병원 마취통증의학과연구의 중요성 : 매년 전 세계에서 3억 명 이상의 환자가 주요 수술 후 급성 신장 손상(Postoperative Acute Kidney Injury, PO-AKI)을 겪는다고 알려져 있으나, PO-AKI의 정확한 발생 빈도는 아직 알려지지 않았다. 또한 그간의 후향적 연구는 소변량 자료가 없어서, PO-AKI 발생률을 과소평가할 가능성이 있다.
목적 : 이 연구의 목적은 중저소득 국가를 포함한 다국적 기관에서 주요 심장 및 비심장 수술 후 72시간 이내에 PO-AKI의 발생률과 수술 전후 위험 요인을 전향적으로 조사하는 것이다.
연구 방법 및 대상자 : Epidemiology of surgery associated acute kidney injury (EPIS-AKI)연구는 국제적인 전향적, 다중 센터 코호트 관찰 연구로, 2시간 이상의 주요 수술을 받은 18세 이상 성인 환자에서 수술 후 중환자실 혹은 준 중환자실에 입실한 환자를 대상으로 하였다. 수술은 응급 수술을 포함하여, 모든 외과 수술을 포함하였다. 제외 기준에는 기존 AKI, 지난 3개월 내 AKI, 말기 신장 질환으로 인한 투석을 받는 경우, 신장 이식의 과거력이 있는 경우이다. 이 연구는 여러 국가의 윤리 위원회 승인을 받았으며, clinicaltrials.gov에 등록되었다. 환자 모집과 동의는 지역 규정에 따라 이루어졌고, 데이터는 보호된 웹 플랫폼(Vanderbilt University)에서 수집되어, 뮌스터 대학의 보안 서버에 비식별화된 형태로 저장되었다.
PO-AKI 진단 및 중증도는 KDIGO 기준에 따라 혈청 크레아티닌 및 소변량으로 평가되었으며, 수술 후 혈청 크레아티닌 및 소변량의 변화에 따라 KDIGO 단계 1에서 3으로 분류되었다. 90일 후 생존 여부, RRT 필요성 및 최근의 크레아티닌 값을 확인하기 위해 전화 추적 조사가 이루어졌다. 국가별 비교는 유엔 지역 구분과 WHO가 보고한 GDP 대비 보건 지출 비율을 사용하였다. 연구의 주요 결과는 수술 후 첫 72시간 내 PO-AKI 발생이었으며, 이차 결과로는 PO-AKI의 중증도, 지속 기간, RRT 사용, 중환자실 및 병원 사망률, 체류 기간, 그리고 90일 후 주요 신장 이상 사건(MAKE90)의 발생이다. MAKE90은 사망률, RRT 필요성, 지속적 신장 기능 저하를 포함하였다. 수술 전/중 위험 요소가 PO-AKI 발생에 미치는 영향도 분석하였다.
주요 결과 : 2020년 6월부터 2021년 12월까지 30개국 148개 센터에서 총 10,568명의 환자가 연구에 참여했다. 이 중 18.4%가 수술 후 72시간 이내에 PO-AKI를 겪었으며, 이는 주로 비뇨기과, 심장, 혈관 및 일반 수술을 받은 환자들에서 발생했다. PO-AKI 발생은 혈청 크레아티닌과 소변량 두 기준으로 진단되었으며, PO-AKI 환자는 수술 중 및 수술 후 더 많은 수액을 받고 혈액 손실이 더 많았으며 더 많은 혈관 수축제를 사용했다.
수술 후 신독성 약물 투여는 PO-AKI 환자에서 더 많았고, PO-AKI 발생률은 지역에 따라 크게 달랐다. 북미에서 가장 높은 발생률을 보였고, 아프리카가 가장 낮았다. GDP대비 보건 지출이 높은 국가에서 PO-AKI 발생률이 더 높았다. 지속적인 PO-AKI 비율은 지역별로 비슷했으나, 병원 내 사망률은 PO-AKI 환자에서 더 높았고, 특히 아프리카에서 가장 높은 사망률을 보였다. PO-AKI 환자는 ICU 및 병원 재원 기간이 더 길고, 사망률이 더 높았으며, PO-AKI의 중증도가 증가할수록 사망률이 높아졌다.
PO-AKI 환자에서 90일 후 주요 신장 이상 사건(MAKE90)의 비율이 PO-AKI가 없는 환자에 비해 유의하게 높았고, PO-AKI의 중증도가 높아질수록 MAKE90 비율이 증가했다. 다변량 회귀 분석을 통해 남성, 나이 증가, 고혈압, 심방세동, 울혈성 심부전 등이 PO-AKI의 위험 요소로 확인되었으며, 기존 CKD는 지속적인 PO-AKI의 주요 위험 요소였다. 병원 사망률에 대한 분석에서 PO-AKI가 주요 위험 요소로 나타났다.
결론 : EPIS-AKI 연구는 전 세계적으로 수행된 최초의 PO-AKI 전향적 관찰 연구로, 다양한 지리적 환경과 소득 수준을 포괄하며 PO-AKI의 발생률, 질병 부담, 사망률에 대한 중요한 정보를 제공하였다. 연구 결과, 수술을 받는 환자 5명 중 1명 꼴로 PO-AKI를 경험하며, 특히 비뇨기, 심장, 혈관 수술 환자에서 더 흔하게 발생하였다. 아프리카는 가장 낮은 PO-AKI 발생률을 보였지만, 가장 높은 사망률을 기록했다. 수술 중 혈관 수축제와 아미노글리코사이드 사용이 PO-AKI의 주요 위험 요소로 밝혀졌다. PO-AKI 환자는 사망률과 병원 체류 기간이 더 길었다. 이 연구는 그 범위와 깊이 면에서 중요한 기여를 하지만, 자발적 센터 참여, 특정 절차의 대표성 부족, 측정 편향 가능성 등 몇 가지 제한점도 가지고 있다.
종합 : 결론적으로, 광범위한 다국적 연구에서 주요 수술 후 약 5명 중 1명이 PO-AKI를 발생한다고 나타났다. PO-AKI의 중증도가 증가함에 따라 부정적인 결과가 점진적으로 증가한다. 이 연구의 결과는 PO-AKI가 전 세계적으로 보건 의료에 상당한 부담을 나타낸다는 것을 시사한다.
표1. PO-AKI의 발생에 영향을 미치는 요인들의 다변량 회귀 분석
Variable | OR (95% CI) | value |
Gender (male vs. female) | 1.16 (1.02, 1.32) | 0.026 |
Age (year) | 1.01 (1.01, 1.02) | 0.001 |
Percentage of health expenditure | ||
Medium vs. low | 0.61 (0.52, 0.73) | 0.001 |
High vs. low | 1.59 (1.33, 1.91) | 0.001 |
Hypertension (yes vs. no) | 1.44 (1.25, 1.66) | 0.001 |
Atrial fibrillation (yes vs. no) | 1.56 (1.30, 1.88) | 0.001 |
Congestive heart failure (yes vs. no) | 0.84 (0.7, 0.99) | 0.043 |
Diabetes (yes vs. no) | 1.27 (1.11, 1.45) | 0.001 |
COPD (yes vs. no) | 1.26 (1.04, 1.52) | 0.017 |
CKD baseline (yes vs. no) | 2 (1.63, 2.45) | 0.001 |
Peripheral vascular disease (yes vs. no) | 1.17 (0.96, 1.43) | 0.123 |
ASA scorea | ||
2 vs. 1 | 1.01 (0.77, 1.35) | 0.931 |
3 vs. 1 | 1.09 (0.81, 1.47) | 0.564 |
4 vs. 1 | 1.57 (1.11, 2.23) | 0.012 |
Surgery urgency (emergency vs. elective) | 1.71 (1.28, 2.29) | 0.001 |
Surgery duration (h) | 1.11 (1.07, 1.15) | 0.001 |
Type of surgery | ||
Cardiac vs. abdominal | 0.72 (0.6,0.88) | 0.001 |
Gynecological vs. abdominal | 0.95 (0.67, 1.33) | 0.786 |
Neurosurgical vs. abdominal | 0.26 (0.19, 0.36) | 0.001 |
Orthopedic vs. abdominal | 0.42 (0.29, 0.59) | 0.001 |
Thoracic vs. abdominal | 0.78 (0.54, 1.09) | 0.155 |
Trauma vs. abdominal | 0.66 (0.34, 1.21) | 0.199 |
Vascular vs. abdominal | 0.64 (0.46, 0.88) | 0.007 |
Urological vs. abdominal | 1.67 (1.3, 2.13) | 0.001 |
Other vs. abdominal | 0.3 (0.19, 0.46) | 0.001 |
Cell saver (yes vs. no) | 2.08 (1.74, 2.5) | 0.001 |
Transfusion (yes vs. no) | 1.3 (1.09, 1.55) | 0.003 |
Transfusion (l) | 1.1 (0.97, 1.24) | 0.124 |
Fluid balance | 0.97 (0.94, 1) | 0.036 |
Intraoperative complications (yes vs. no) | ||
Bleeding | 1.75 (1.43, 2.13) | 0.001 |
Pulmonary complications | 2.43 (1.51, 3.83) | 0.001 |
Nephrotoxic agents (yes vs. no) | ||
Aminoglycosides | 1.6 (1.13, 2.24) | 0.007 |
NSAIDs | 0.84 (0.69, 1.02) | 0.081 |
Radiocontrast agents | 1.39 (0.92, 2.08) | 0.114 |
Vancomycin | 1.36 (0.98, 1.88) | 0.066 |
Other nephrotoxic agents | 0.73 (0.51, 1.02) | 0.071 |
Vasopressors (yes vs. no) | 1.76 (1.51, 2.05) | 0.001 |
분석에는 10,568명 중 9,020명의 환자가 포함되었다. PO-AKI: 1,695건
ASA(American Society of Anesthesiologists, 미국 마취학회)와 CKD(chronic kidney disease, 만성 신장 질환), COPD(chronic obstructive pulmonary disease, 만성 폐쇄성 폐질환), NSAID(non-steroidal anti-inflammatory drugs, 비스테로이드성 항염증약)
ASA score: 1등급, 정상적이고 건강한 환자; 2등급, 경미한 전신 질환을 가진 환자; 3등급, 심각한 전신 질환이 있어 신체 활동이 제한된 환자; 4등급, 생명에 지속적인 위협이 되는 심각한 전신 질환을 가진 환자; 5등급, 수술 없이는 생존이 기대되지 않는 사경에 이른 환자; 6등급, 뇌사 선언을 받고 기증 목적으로 장기 적출술을 받는 환자