패혈증

패혈증은 감염에 대한 면역 체계의 과도한 반응으로 시작된다. 병원체가 침입하면 면역 세포는 사이토카인이라는 염증 매개 물질을 대량으로 분비한다. 이는 정상적인 방어 기전이지만, 패혈증에서는 이 반응이 통제를 벗어나 전신으로 확산된다. 이렇게 방출된 사이토카인은 혈관을 확장시키고 혈관 투과성을 증가시켜, 혈액 순환 장애와 조직으로의 체액 누출을 초래한다. 이러한 과도한 전신 염증 반응을 전신성 염증 반응 증후군(SIRS)이라고 부른다.

초기 염증 반응은 혈관 내피 세포의 활성화와 손상을 동반한다. 활성화된 내피 세포는 응고 경로를 촉발하여 미세 혈관 내에 미세 혈전이 광범위하게 형성되게 한다. 이는 조직의 허혈과 산소 공급 부족을 유발하며, 동시에 과도한 응고로 인해 섬유소 용해 시스템이 고갈되어 출혈 위험도 증가시킨다. 염증과 응고 시스템의 이러한 심각한 교란은 패혈증의 핵심 병리 생리학적 특징이다.

결국, 이러한 과정은 세포 대사에 심각한 장애를 일으킨다. 세포는 정상적인 산소 이용 능력을 상실하여 무산소 대사로 전환되고, 젖산이 축적된다. 조직의 산소 수요와 공급 사이의 불균형은 다발성 장기 부전으로 이어지는 주요 기전이 된다. 즉, 감염에 대한 과잉 반응이 전신의 혈관, 응고, 대사 시스템을 마비시키는 악순환이 시작되는 것이다.

패혈성 쇼크는 패혈증이 진행되어 심한 저혈압이 발생하고, 충분한 수액 공급에도 불구하고 혈액순환 장애가 지속되어 조직의 산소 공급이 심각하게 저하된 상태를 말한다. 이는 염증 매개체의 대량 유출로 인한 혈관 확장과 혈관 내피 손상으로 혈관 투과성이 증가하여 혈액이 혈관 밖으로 빠져나가고, 심근 기능이 억제되기 때문이다. 결과적으로 주요 장기로 가는 혈류가 현저히 감소하여 다발성 장기 부전에 이르게 된다.

다발성 장기 부전은 두 개 이상의 장기 시스템이 정상 기능을 유지하지 못하는 생명을 위협하는 상태이다. 패혈증에서 가장 흔히 영향을 받는 장기는 다음과 같다.

패혈성 쇼크와 다발성 장기 부전의 병리생리학은 악순환을 형성한다. 조직으로의 혈류 감소는 세포 수준의 산소 이용을 방해하여 무산소 대사를 유도하고, 이는 젖산의 축적을 통해 대사성 산증을 초래한다. 또한, 세포 사멸(세포자멸사 및 괴사)이 광범위하게 일어나며, 손상된 장기에서 추가적인 염증 매개체가 방출되어 전신 염증 반응을 더욱 악화시킨다. 이러한 과정은 치료에 대한 반응을 저해하고 사망률을 극적으로 높이는 주요 원인이 된다.

패혈증의 주요 감염원은 세균, 바이러스, 진균 등이 포함된다. 세균 감염이 가장 흔한 원인이며, 그람 음성균과 그람 양성균이 모두 관여할 수 있다. 대표적인 그람 음성균으로는 대장균(Escherichia coli), 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa) 등이 있고, 그람 양성균으로는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)과 폐렴사슬알균(Streptococcus pneumoniae)이 주요하다[3]. 바이러스 감염에 의한 패혈증은 인플루엔자 바이러스, 덴기 바이러스, 코로나바이러스-19 등이 원인이 될 수 있다. 진균 감염은 주로 칸디다(Candida) 속에 속하는 종에 의해 발생하며, 특히 면역이 저하된 환자에서 문제가 된다.

감염 부위에 따라 주요 원인균의 분포가 다르다. 예를 들어, 복강 내 감염이나 요로 감염은 그람 음성균이, 피부 및 연조직 감염이나 카테터 관련 감염은 그람 양성균이 더 흔하게 발견된다. 병원 내 감염과 지역사회 획득 감염 사이에도 원인균의 빈도 차이가 존재한다.

감염원의 종류는 지역, 의료 환경, 환자의 기저 질환에 따라 달라질 수 있다. 또한, 항생제 내성 문제는 특히 세균 감염에서 치료 선택과 예후에 큰 영향을 미친다.

고위험군 환자는 특정 기저 질환, 연령, 의학적 상태 또는 환경적 요인으로 인해 패혈증 발생 가능성이 일반 인구보다 현저히 높은 집단을 가리킨다. 이들은 감염에 대한 방어 기전이 취약하거나, 감염이 발생했을 때 빠르게 전신으로 퍼질 위험이 크다.

주요 고위험군에는 다음과 같은 환자들이 포함된다.

이러한 환자들에게서는 상대적으로 경미해 보이는 감염도 패혈증으로 진행될 수 있으므로, 의료진은 초기 감염 징후에 대해 각별히 주의를 기울여야 한다. 또한, 고위험군 환자와 그 보호자에게 패혈증의 조기 증상(고열 또는 저체온, 혼란, 호흡곤란 등)에 대한 교육이 예후 개선에 중요하다.

패혈증의 진단과 중증도 평가를 위해 SOFA 점수와 qSOFA가 널리 사용된다. SOFA 점수는 패혈증 관련 장기 부전을 정량화하는 도구로, 호흡기, 혈액 응고, 간, 심혈관, 중추신경계, 신장의 6개 장기 시스템 기능을 평가한다. 각 항목은 0점(정상)에서 4점(심각한 기능 장애)까지 점수를 부여하며, 총점이 높을수록 장기 부전이 심각함을 의미한다. 특히 기저 SOFA 점수와 비교하여 2점 이상 증가하면 패혈증으로 의심하는 중요한 지표가 된다[6].

qSOFA는 병상에서 신속하게 패혈증을 선별하기 위해 설계된 간단한 도구이다. 다음 세 가지 임상 징후 중 두 가지 이상이 존재하면 양성으로 판단한다: 수정된 의식 상태(혼돈), 수축기 혈압 100mmHg 이하, 호흡수 22회/분 이상. qSOFA는 복잡한 검사 없이도 고위험 환자를 빠르게 식별할 수 있어 응급 상황에서 초기 대응을 촉진한다. 그러나 qSOFA는 진단 도구라기보다는 패혈증이 의심되는 환자에서 불량한 예후 가능성을 경고하는 선별 도구로 사용된다.

이 두 가지 도구는 상호 보완적으로 활용된다. qSOFA로 고위험군을 선별한 후, SOFA 점수를 포함한 더 정밀한 검사를 통해 진단을 확립하고 치료 반응을 모니터링한다.

혈액 배양은 패혈증 진단의 핵심 검사로, 환자의 혈액을 채취하여 특수 배지에서 미생물이 자라도록 하는 검사이다. 이 검사를 통해 혈류 내에 존재하는 세균, 진균 또는 드물게 바이러스를 확인하고, 동시에 어떤 항생제가 효과적인지(항생제 감수성 검사)를 알아낼 수 있다. 적절한 항생제 치료를 신속히 시작하기 위한 필수적인 정보를 제공하지만, 결과가 나오기까지 24~72시간이 소요되므로 임상적 판단과 병행하여 사용된다. 검사의 정확도를 높이기 위해 항생제 투여 전에 여러 부위에서 충분한 양의 혈액을 채취하는 것이 중요하다.

패혈증의 진단과 중증도 평가를 보조하기 위해 여러 생체표지자가 활용된다. 가장 널리 사용되는 것은 C-반응성 단백질(CRP)과 프로칼시토닌(PCT)이다. CRP는 감염이나 염증 시 간에서 생성되어 혈중 농도가 급격히 상승하는 단백질이다. 반면, 프로칼시토닌은 주로 세균 감염에 의해 특이적으로 증가하는 표지자로, 바이러스 감염이나 비감염성 염증과의 감별에 유용하다. 이들 표지자의 혈중 농도는 패혈증의 가능성을 시사하고 치료 반응을 모니터링하는 데 도움을 준다.

다른 유용한 검사와 표지자로는 다음과 같은 것들이 있다.

이러한 검사들은 단독으로 진단을 내리기보다는, 환자의 임상 증상, 징후 및 qSOFA 같은 선별 도구와 함께 종합적으로 해석된다.

패혈증 치료의 핵심은 패혈증 진단 후 가능한 한 빠르게, 일반적으로 1시간 이내에 초기 집중 치료를 시작하는 것이다. 이는 항생제 투여와 수액 공급을 중심으로 이루어지며, 패혈성 쇼크로의 진행을 막고 사망률을 낮추는 데 결정적인 역할을 한다.

항생제 치료는 가장 중요한 개입이다. 가능한 한 광범위한 항균 스펙트럼을 가진 경험적 항생제를 혈액 배양 채취 후 즉시 투여한다. 초기 항생제 선택은 감염 부위, 지역사회 또는 병원 내 감염 여부, 환자의 기저 질환 및 지역의 항생제 내성 패턴을 고려하여 결정한다. 적절한 항생제를 신속하게 투여하는 것은 생존율과 직접적인 연관이 있다. 이후 혈액 배양 및 항생제 감수성 검사 결과가 나오면 항생제를 표적 치료로 전환하거나 조정한다.

충분한 수액 공급은 조직 관류를 유지하고 장기 손상을 예방하기 위한 기초이다. 일반적으로 30mL/kg의 결정성 수액(예: 생리식염수 또는 링거액)을 초기 1~3시간 내에 빠르게 투여한다. 수액 반응은 혈압, 심박수, 요량, 젖산 수치 등을 통해 평가한다. 그러나 과도한 수액 공급은 폐부종이나 복부 압박 증후군과 같은 합병증을 유발할 수 있으므로 주의가 필요하다.

초기 집중 치료의 성공 여부는 시간과 밀접하다. 이를 체계화한 것이 "패혈증 치료 1시간 번들"이다. 이 번들은 다음 요소들을 포함한다.

이러한 초기 처치 후에도 지속적인 모니터링이 필수적이며, 혈압이 목표치에 도달하지 않으면 바소프레신과 같은 혈관 수축제 사용이 다음 단계로 고려된다.

패혈증 치료의 핵심은 감염원을 조절하는 동시에 발생한 장기 손상을 지지하고 합병증을 관리하는 것이다. 초기 집중 치료 후에도 환자는 다발성 장기 부전이나 패혈성 쇼크로 인한 다양한 합병증에 직면할 수 있다.

호흡기 합병증 관리가 가장 흔히 요구된다. 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS)이 발생하면 보호폐환기 전략을 사용한 기계적 환기가 필요하다. 이는 낮은 조류량과 적절한 양압을 적용하여 추가적인 폐 손상을 방지하는 방법이다. 신장 기능이 저하될 경우 연속적 신대체 요법(CRRT)이나 간헐적 혈액 투석과 같은 신대체 요법이 시행된다. 이는 체액과 전해질 균형을 유지하고 노폐물을 제거하는 데 목적이 있다.

순환기계 지지를 위해 충분한 수액 공급 후에도 저혈압이 지속되면 혈관 수축제를 사용한다. 노르에피네프린이 일차 선택 약물이다. 부신 기능 부전이 의심되는 경우 저용량 코르티코스테로이드 투여를 고려할 수 있다. 영양 지원도 중요한데, 가능하면 조기에 장관 영양을 시작하여 장 점막 장벽 기능을 유지하고 이차 감염 위험을 낮춘다. 통증 조절, 진정, 그리고 필요시 심부정맥 혈전증 예방을 위한 항응고제 사용도 표준적인 지지 치료에 포함된다.

병원 내 패혈증 발생을 줄이기 위한 핵심 전략은 효과적인 감염 통제이다. 이는 의료 관련 감염을 예방하고 항생제 내성 확산을 억제하는 것을 목표로 한다. 표준 예방 조치의 엄격한 준수는 모든 의료 환경에서 기본이 된다. 여기에는 손 위생, 환자 접촉 시 개인 보호 장비 착용, 주사 및 카테터 삽입 시 무균 기술 적용 등이 포함된다.

중환자실과 같이 고위험 환경에서는 추가적인 조치가 필요하다. 중심 정맥 카테터, 요로 카테터, 인공호흡기와 같은 침습적 의료 기구는 주요 감염 경로가 된다. 따라서 이러한 기구의 불필요한 사용을 최소화하고, 필요한 경우 가능한 한 빨리 제거하는 것이 권고된다. 또한 카테터 삽입 부위 관리와 정기적 평가를 통해 감염 징후를 조기에 발견한다.

특정 다제내성균에 감염되거나 집락화된 환자의 경우, 접촉 격리 조치가 시행된다. 이는 전용 장비 사용, 격리 병실 배치, 관련 의료진의 제한적 접근 등을 포함할 수 있다. 병원 환경의 정기적인 소독과 환자 이송 시 감염 관리 프로토콜 준수도 중요하다. 이러한 포괄적인 접근은 병원 내 감염원으로부터 취약한 환자를 보호하고 패혈증 발병 위험을 낮춘다.

패혈증을 예방하는 데 있어 예방 접종은 중요한 전략 중 하나이다. 특정 감염병에 대한 예방 접종은 해당 병원체에 의한 감염 자체를 차단하거나 감염의 중증도를 낮춤으로써, 패혈증으로 진행될 위험을 감소시킨다.

주요 예방 접종 대상 감염병으로는 폐렴구균 감염, 인플루엔자, 수막구균 감염, B형 헤모필루스 인플루엔자 감염, COVID-19 등이 있다. 특히 폐렴구균은 성인과 소아 모두에서 패혈증의 주요 원인균 중 하나이므로, 고위험군에 대한 접종이 권고된다. 인플루엔자 바이러스 감염은 이차적인 세균성 폐렴과 패혈증을 유발할 수 있어, 매년 맞는 계절 독감 예방접종이 간접적으로 패혈증 예방에 기여한다.

예방 접종 계획은 연령과 기저 질환에 따라 달라진다. 일반적으로 영유아는 국가 필수 예방접종 일정에 따라 접종을 완료해야 한다. 성인, 특히 고위험군(예: 65세 이상 노인, 만성 심폐질환자, 당뇨병 환자, 비장 절제술을 받은 환자, 면역저하자 등)은 의사와 상의하여 추가로 필요한 예방접종을 시행해야 한다. 아래 표는 패혈증 예방과 관련된 주요 예방 접종을 요약한 것이다.

예방 접종은 개인을 보호할 뿐만 아니라, 집단 면역 형성을 통해 지역사회 전체의 감염병 유행을 억제하여 궁극적으로 패혈증 발생률을 낮추는 효과도 기대할 수 있다. 따라서 예방 가능한 감염병에 대한 적절한 예방 접종은 패혈증 예방을 위한 공중보건 차원의 핵심 조치이다.