정맥 주사
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1. 개요
정맥 주사는 약물이나 수액을 전신에 투여하는 방법으로, 특히 신속한 투여가 필요한 경우에 사용된다. 1492년 수혈 시도로부터 시작되어, 1656년 동물 실험을 거쳐 1831년 콜레라 치료를 위한 수액 공급 연구를 통해 발전했다. 말초 정맥이나 중심 정맥에 카테터를 삽입하여 약물, 수액, 혈액 제제, 영양제 등을 투여하며, 볼러스 투여, 점적 정맥 주사, 지속 주입 등의 방법이 사용된다. 정맥 주사는 감염, 정맥염, 혈관 외 유출, 전해질 불균형, 과민 반응 등의 부작용을 유발할 수 있다.
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| 정맥 주사 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
| 명칭 | 정맥 주사 |
| 영어 명칭 | Intravenous injection |
| 다른 명칭 | IV 치료, 점적 주사 |
| ICD | |
| ICD-9 | 38.93 |
| MeSH | |
| MeSH ID | D007262 |
2. 역사
정맥 주사를 이용한 치료 시도는 1400년대부터 기록이 존재하지만, 안전하고 효과적인 방법이 개발되어 널리 사용되기 시작한 것은 1950년대 이후이다. 1900년대 초에 정맥을 통한 수액 및 약물 주입의 치료 효과가 확인되었으며, 1950년대에 이르러 카테터를 혈관 내에 유지하는 기술과 관련 기구가 확립되면서 현대적인 정맥 주사 요법의 기반이 마련되었다.[185] 이후 정맥 주사는 의학적으로 중요한 치료 수단으로 자리 잡았으나, 카테터 삽입 부위나 연결 부위(삼방 활선 등)를 통한 감염 위험성이 제기되면서, 감염 위험을 낮춘 폐쇄형 수액 세트가 개발되어 사용되고 있다.[197]
2. 1. 초기 역사
최초로 주사를 이용한 치료 물질 투여 시도는 1492년, 교황 인노첸시오 8세가 병에 걸렸을 때 건강한 사람의 혈액을 수혈받은 사건으로 기록되어 있다.[56][172][173] 그러나 이 시도는 성공하지 못했고 교황은 회복되지 못했으며, 수혈에 참여한 헌혈자들도 사망했다.[56][172][173] 이 이야기에 대해서는 당시 의료 관계자들이 수혈이라는 개념을 가질 수 없었다거나, 혈액 순환에 대한 완전한 설명이 100년 이상 지난 후에야 발표되었다는 등의 이유로 이견이 존재한다.[57][173] 또한 당시 문헌 번역의 오류나 의도적인 날조 가능성도 제기되지만, 여전히 사실로 받아들이는 견해도 있다.[57][173] 일부 의학사 교과서에서는 이 이야기 전체가 반유대주의적인 날조라고 주장하기도 한다.[58][174]1656년, 영국의 크리스토퍼 렌 경과 로버트 보일은 살아있는 개의 정맥에 와인과 에일을 상당량 주입하는 실험을 진행했다.[59][175] 렌의 기록에 따르면 개는 극도로 취했지만 곧 소변으로 배출했으며, 이후 살아남아 살이 쪘다고 한다.[59][175]
영국의 의사 리처드 로워는 동물 간, 그리고 동물에서 사람으로의 정맥 내 수혈, 즉 이종수혈이 가능함을 보여주었다. 그는 외과의사 에드먼드 킹 경과 협력하여 정신 질환을 앓고 있던 아서 코가(Arthur Coga)라는 남성에게 양의 혈액을 수혈했다. 이 시술은 1667년 11월 23일 왕립학회 앞에서 진행되었으며, 로워는 이를 통해 과학 발전에 기여하는 동시에 환자를 치료할 수 있다고 믿었다.[60][176] 이 수혈은 프랑스와 이탈리아 등지에서 관심을 끌었으나, 의학적, 신학적 논쟁과 사망 사례 발생 등으로 인해 1670년 프랑스 의회를 시작으로 영국 의회와 로마 교황청에서도 금지되었다.[60][177] 이후 1816년, 에든버러의 의사 존 리코크(John Leacock)에 의해 수혈은 같은 종 사이에서 이루어져야 성공 가능성이 높다는 점이 밝혀졌다.[177]
1800년대까지 정맥 주사를 통한 치료 시도는 거의 성공하지 못했다. 1831년 에든버러의 의사 토마스 라타(Thomas Latta)가 콜레라 유행 당시 환자들에게 정맥으로 수액을 공급하는 치료법을 연구하면서 변화가 시작되었다.[56][61][172][178] 초기에 사용된 용액은 단순한 "생리 식염수와 같은 용액"이었으며, 이후 우유, 설탕, 꿀, 달걀 노른자 등 다양한 액체를 이용한 실험이 이어졌다.[56][172] 1830년대에는 영국의 산부인과 의사 제임스 블런델이 분만 중이나 분만 후 심한 출혈을 겪는 여성을 치료하기 위해 정맥 내 혈액 투여를 시도했다.[56][172][179] 하지만 이는 혈액형에 대한 이해가 부족했던 시기였기 때문에 예측 불가능한 결과를 초래하기도 했다.[172]
2. 2. 현대적 발전
정맥 주사를 이용한 치료법은 1890년대 후반 이탈리아 의사 구이도 바첼리(Guido Baccelli)가 말라리아와 매독 치료에 사용하면서 널리 알려지기 시작했다.[62][182] 20세기 초에는 수액 요법에 대한 연구가 진행되었다. 1910년대와 1920년대에는 오늘날 정맥 주사로 이루어지는 수액 공급이 머피 드립(Murphy drip)이라는 직장 관장 방식으로 더 흔하게 이루어졌으나, 점차 정맥 주사 요법이 이를 대체하게 되었다. 특히 1915년경부터는 소아 설사 치료에 수액 요법이 도입되어 사망률을 90%에서 10%로 크게 낮추는 성과를 거두었다. 1930년대에는 새뮤얼 허쉬필드, 해럴드 T. 하이먼, 그리고 배우이자 연구자였던 저스틴 존스톤 랭거 등이 정맥 요법을 더욱 발전시켰다.[63][64][183][184]하지만 정맥 주사 요법이 널리 보급된 것은 1950년대 이후의 일이다.[65] 1950년, 메이요 클리닉(Mayo Clinic)의 마취과 레지던트였던 데이비드 J. 마사(David J. Massa)는 혈관 내에 플라스틱 카테터를 삽입하는 혁신적인 방법을 개발했다.[185] 이는 카테터 내부에 금속 바늘을 넣어 함께 혈관에 삽입한 뒤 금속 바늘만 제거하는 방식으로, 이전 방식들의 단점을 극복했다. 기존에는 피부를 절개하여 혈관에 직접 카테터를 삽입하는 절개법(cutdown), 금속 바늘을 계속 삽입해 두는 방식, 또는 바늘을 통해 가는 카테터만 삽입하는 방식 등이 사용되었으나, 환자의 고통, 활동 제한, 잦은 재시술 필요성, 수액 누출 등의 문제가 있었다.[185] 마사의 새로운 기술 덕분에 정맥 주사는 훨씬 안전하고 편리한 시술이 되어 널리 사용되기 시작했다.
한편, 고농도 영양제[186]나 항암제[187]와 같이 혈관을 손상시킬 수 있는 약물은 말초 정맥으로 투여하기 어려웠다. 이를 해결하기 위해 혈류량이 많은 중심 정맥을 이용하는 방법이 모색되었다.[186] 1929년, 독일의 외과 레지던트 베르너 포르스만(Werner Forssmann)은 자신의 팔 정맥을 통해 우심방까지 요도 카테터를 삽입하는 실험에 성공하며 최초의 인간 중심정맥 카테터 삽입을 시도했다.[188] 그는 이 실험을 상사의 허락 없이 진행하여 병원에서 해고당했지만,[188] 그의 선구적인 업적은 훗날 인정받아 1956년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.[189][190]
포르스만의 시도로 중심 정맥 접근 가능성이 열렸지만, 실제 시술은 여전히 어려움이 있었다. 1953년, 스웨덴의 방사선과 의사 스벤 이바르 셀딩거(Sven Ivar Seldinger)가 혈관을 가는 바늘로 천자하여 그 안에 먼저 와이어를 삽입하고, 그 와이어를 가이드로 하여 굵은 카테터를 삽입하는 수기를 개발했다.[191] 이 셀딩거법은 중심정맥 카테터 삽입의 안전성과 확실성을 크게 높였다.
1950년대부터 1960년대 초까지 일본에서 현재도 사용되고 있는 '''솔리타(Solita)''' 방식의 수액이 도쿄대학 소아과와 시미즈 제약(清水製薬)에 의해 개발, 판매되었다.[192] 1960년대에는 필요한 영양분을 모두 수액으로 보충한다는 개념이 본격적으로 검토되기 시작했다. 최초의 정맥 영양은 단백질 가수분해물과 포도당으로 구성되었다.[172] 이어 1975년에 완전 정맥 영양, 즉 단백질, 지방, 그리고 탄수화물을 포함하는 영양제를 형성하기 위해 첨가되는 정맥 내 지질 유제(fat emulsion)와 비타민이 개발되었다.[172]
1970년대부터 1980년대에 걸쳐 플라스틱 카테터의 사용이 일상화되고, 그 삽입은 간호 직원에게 맡겨지는 경우가 많아졌다.[193] 일본에서는 1951년 후생성 의무국장 통지 이후 보건의료법상 간호사가 업무로 할 수 없었지만,[194] 2002년 행정 통지에 따라 "진료 보조"로서 간호사가 할 수 있는 것으로 명문화되었다.[194][195] 그 이전까지는 간호사가 정맥 주사를 하는 상황이 관행화되어 있었고, 실태와 법 해석이 동떨어진 상황이 오랫동안 지속되었다.[196]
정맥 주사는 고농도 약물을 직접 혈관 내에 투여할 수 있기 때문에 항생제 투여에도 자주 사용되어 왔지만, 혈관 내와 체외를 관통하는 카테터의 존재 자체가 세균 침입 경로가 되어 감염증의 위험이 있다.[197] 특히 여러 약물을 하나의 카테터에서 투여할 때 자주 사용되어 온 삼방 활판은 1980년대에 세균 오염 위험이 높다는 것이 보고되었다.[197] 이후 삼방 활판이 없는 주입 포트만 있는 수액 세트(폐쇄 시스템)가 개발되어 사용되고 있다.[197] 그리고 합병증을 예방하기 위해 카테터는 필요 없어지는 대로 신속하게 제거하는 것이 권장되고 있다.[198]
3. 종류
주사 바늘이나 카테터를 삽입하는 정맥은 크게 말초정맥과 중심정맥으로 나뉜다. 말초 정맥 주사처럼 며칠 동안만 유지되는 것부터 포트나 터널형 카테터처럼 수년 동안 유지되는 것까지 다양하다.[100][101]
3. 1. 말초 정맥 주사
말초 정맥 주사는 팔, 손, 발 등 신체 말단 부위의 말초정맥에 말초정맥카테터라는 짧은 카테터를 삽입하는 방식이다. 이는 가장 흔하게 사용되는 정맥 주사 방법 중 하나로, 보통 며칠 동안만 유지된다. 반면, 다른 종류의 정맥 접근 방식(예: 포트, 터널형 카테터)은 수년 동안 유지될 수도 있다.[100][101]이 방법으로 투여된 약물은 정맥을 통해 심장으로 이동한 뒤, 순환계를 통해 온몸으로 퍼진다. 다만, 말초정맥은 상대적으로 굵기가 가늘기 때문에 안전하게 투여할 수 있는 약물의 양과 속도에 제한이 따른다.[103] 말초 라인은 피부에서 말초정맥으로 삽입되는 짧은 카테터로 구성된다.
사용되는 말초정맥카테터는 일반적으로 금속으로 만들어진 바늘 형태의 트로카르(내침) 위에 유연한 플라스틱 재질의 카뉼라(외통)가 덮여 있는 구조이다. 시술 시에는 외통과 내침의 끝을 맞춰 정맥 내 적절한 위치까지 삽입한 후 고정하고, 이후 내침만 제거하여 폐기한다. 카테터(외통)가 삽입된 후에는 이를 통해 직접 채혈을 하기도 한다.
3. 2. 중심 정맥 주사
중심정맥 카테터(중심정맥관)는 카테터를 몸통에 있는 굵은 중심 정맥, 주로 상대정맥, 하대정맥 또는 심장의 우심방에 직접 삽입하는 정맥 접근 방식이다.[104] 카테터가 몸 밖에서 중심 정맥까지 도달하는 경로에 따라 여러 종류가 있다.[35][104] 중심 정맥 주사는 말초 정맥 주사로는 투여하기 어려운 고농도 용액, 혈관에 자극을 줄 수 있는 약물, 고칼로리 수액 등을 안전하게 주입하거나, 대량의 수액을 빠르게 공급해야 할 때 사용된다. 또한, 중심 정맥압 측정 등 진단 목적으로도 활용될 수 있다.수액과 함께 다른 약물을 동시에 투여해야 할 경우, 점적 세트에 삼방 활주밸브(three-way stopcock)를 연결하여 사용하는데, 이를 '''측관(側管)'''이라고 한다.[77] 이때 주입되는 수액(주관)은 측관의 약물을 밀어내는 역할을 한다.[87] 여러 약물이나 수액을 같은 라인으로 투여할 때는 용액들이 서로 섞여도 괜찮은지, 즉 배합 적합성을 반드시 확인해야 한다.[87] 약물이 섞였을 때 문제가 생기는 것을 '''배합 변화(配合變化)'''[78]라 하며, 함께 사용하면 안 되는 경우를 '''배합 금기(配合禁忌)'''[79]라고 부른다. 배합 금기는 약물의 분자 구조가 불안정해지거나, 용해도가 변하거나, 한쪽 약물이 분해되는 등의 이유로 발생할 수 있다.[87]
수액펌프나 주사기펌프를 사용하면 주입 속도(유량)와 총 주입량을 정확하게 조절할 수 있다. 특히 중환자실 등에서는 일정한 속도로 약물을 정밀하게 투여하는 것이 중요하므로 이러한 장비가 필수적이다.[80]
중심 정맥 주사에 사용되는 카테터는 종류에 따라 며칠만 유지하는 경우도 있지만, 이식형 포트나 터널형 카테터처럼 수년 동안 유지하며 사용할 수도 있다.[100][101] 중심 정맥 주사에는 말초삽입 중심정맥 카테터(PICC), 터널형 카테터, 이식형 포트 등 여러 종류가 있으며, 각 종류에 대한 자세한 내용은 해당 하위 섹션에서 설명한다.
중심 정맥은 몸 깊숙이 위치한 굵은 혈관이므로 카테터 삽입 시 감염 위험이 말초 정맥 주사보다 상대적으로 높다. 따라서 반드시 숙련된 의료진에 의해 무균적으로 시술되어야 한다.
3. 2. 1. 말초 삽입 중심 정맥 카테터 (PICC)
말초삽입 중심정맥 카테터(Peripherally inserted central catheter, PICC 라인 또는 픽라인이라고도 함)는 중심 정맥 카테터의 일종이다. 말초 정맥, 주로 팔의 정맥에 삽입된 카테터를 심장 쪽으로 조심스럽게 이동시켜 그 끝을 상대정맥 또는 우심방에 위치시킨다.[105][36]삽입 시에는 초음파 유도 하에 셀딩거법을 사용하기도 한다.[105][36] 만약 삽입 과정에서 투시 촬영(fluoroscopy)을 사용하지 않았다면, 카테터의 끝이 정확한 위치에 도달했는지 확인하기 위해 X선 검사를 시행한다.[105][36] 경우에 따라서는 심전도(EKG)를 이용하여 카테터 끝의 위치를 확인하기도 한다.[105][36]
3. 2. 2. 터널형 카테터
터널형 카테터는 중심정맥카테터의 한 종류로, 피부 아래에 삽입된 후 중심정맥에 도달하기 전에 주변 조직을 상당한 거리만큼 통과하는 방식이다. 피부 아래로 터널을 만들어 카테터를 위치시키기 때문에, 피부 표면의 세균이 직접 정맥으로 이동하기 어려워 다른 정맥 접근 방식에 비해 감염 위험이 줄어든다.[106] 이러한 카테터는 종종 감염이나 혈전 형성에 저항하는 특수한 재료로 만들어진다.
터널형 중심정맥 라인의 종류에는 힉먼 라인이나 브로비악 카테터 등이 있다. 터널형 라인은 신기능이 저하된 사람의 혈액투석처럼 장기간 정맥 접근이 필요할 때 선택할 수 있는 방법 중 하나이다.[107]
3. 2. 3. 이식형 포트
이식형 포트(implanted port)는 약물 투여를 위해 피부 밖으로 돌출된 외부 연결 부위가 없는 중심정맥관의 한 종류이다.[39] 대신, 포트는 실리콘 고무로 덮인 작은 저장소로 구성되어 있으며, 이 저장소를 피부 아래에 이식한다. 약물은 피부와 실리콘 포트 덮개를 통해 저장소에 직접 주입하는 방식으로 투여한다. 주사 바늘을 제거하면 저장소 덮개는 스스로 다시 밀봉된다.[39] 포트 덮개는 수명 기간 동안 수백 번[39]에서 1000~2000회[108][109]의 바늘 삽입을 견딜 수 있도록 설계되었다. 포트는 팔 또는 가슴 부위의 피하에 국소 마취 하에 진행되는 비교적 간단한 수술로 삽입된다.[39][108][110] 이식된 포트는 수년 동안 유지하며 사용할 수 있다.[100][101]4. 장비 및 방법
정맥 주사를 시행하기 위해서는 혈관에 약물이나 수액을 주입하기 위한 여러 장비가 필요하다. 가장 기본적으로 혈관에 직접 삽입하는 주사침이나 말초 정맥 카테터와 같은 접근 도구가 있으며, 수액 등을 지속적으로 투여하기 위한 수액 세트(점적 세트) 등이 사용된다. 각 장비의 종류와 사용 방법은 치료 목적과 환자의 상태에 따라 달라진다.
4. 1. 주사침 및 카테터
정맥 주사를 위해서는 정맥에 직접 접근할 수 있는 도구가 필요하며, 주로 속이 빈 주사침이나 유연한 카테터가 사용된다. 어떤 도구를 사용할지는 투여할 약물의 종류, 투여 속도, 예상되는 투여 기간, 환자의 정맥 상태 등을 고려하여 결정한다.[40][32]
가장 기본적인 방법은 금속 주사침을 피부를 통해 정맥 안으로 직접 삽입하는 것이다. 이 주사침에 주사기를 연결하여 약물을 한 번에 빠르게 주입하는 볼루스 투여를 하거나, 수액 세트를 연결하여 지속적으로 주입할 수 있다.[40]
말초 정맥 카테터는 병원이나 응급 상황에서 가장 흔하게 사용되는 정맥 접근 방법이다. 이는 주로 팔이나 손의 정맥에 삽입되는 짧고 유연한 플라스틱 관이다. 카테터를 삽입할 때는 보통 지혈대를 사용하여 정맥을 쉽게 찾도록 하고, 삽입 후에는 카테터만 남기고 안쪽의 금속 바늘은 제거한다. 카테터 끝의 연결 허브에 주사기나 수액 세트를 연결하며, 사용하지 않을 때는 혈액 응고를 막기 위해 헤파린이나 생리 식염수로 채우고 막아두기도 한다(헤파록 또는 생리 식염수 잠금).[40]
주사침과 카테터의 굵기는 버밍햄 게이지(G)나 프렌치 게이지(Fr)로 표시한다. 버밍햄 게이지는 숫자가 작을수록 굵은 것을 의미한다. 예를 들어, 14G는 매우 굵은 카테터로 응급 상황에서 대량의 수액을 빠르게 주입할 때 사용되며, 24-26G는 가장 가는 크기이다. 일반적으로 수혈이나 헌혈에는 16G, 일반적인 수액 주입이나 채혈에는 18G, 20G, 소아에게는 22G 등이 자주 사용된다.[40] 환자의 상태와 치료 목적에 맞는 적절한 크기를 선택하는 것이 중요하다.
4. 1. 1. 주사침
가장 간단한 정맥 접근 방법은 속이 빈 바늘을 피부를 통해 직접 정맥으로 통과시키는 것이다. 주사기는 이 바늘에 직접 연결할 수 있으며, 이를 통해 약물의 단회 속주 투여인 "볼루스" 용량을 투여할 수 있다. 또는 바늘을 정맥 내에 위치시킨 후 주입액을 투여하기 위한 관에 연결할 수도 있다.[40] 정맥 접근의 유형과 위치(예: 중심 정맥 카테터 대 말초 정맥 카테터, 어느 정맥에 카테터를 삽입하는지)는 일부 약물이 말초 혈관 수축을 일으켜 말초 정맥으로의 순환을 제한할 가능성에 따라 결정될 수 있다.[32]
말초 카테터는 병원, 응급 의료 및 외래 진료에서 가장 일반적으로 사용되는 정맥 접근 방법이다. 주로 팔에 삽입하며, 손목이나 팔꿈치 안쪽의 정중 척측 정맥이 흔히 사용된다. 지혈대를 팔이나 다리에 감아 정맥 혈류를 일시적으로 막으면 정맥이 부풀어 올라 눈으로 확인하거나 만져서 찾기 쉬워지고 카테터 삽입이 용이해진다. 다만, 지혈대를 사용한 경우 약물 주입 전에 반드시 제거해야 혈관외 유출(약물이 혈관 밖으로 새는 현상)을 방지할 수 있다. 피부 밖에 남아 있는 카테터의 끝부분을 연결 허브라고 하며, 이곳에 주사기나 수액 라인을 연결한다. 사용하지 않을 때는 혈액 응고를 막기 위해 소량의 헤파린이나 생리 식염수를 채운 마개(헤파록 또는 생리 식염수 잠금장치)로 막아둘 수 있다. 일부 카테터는 주사 포트가 달려 있어 약물 투여가 편리하다.[40]
바늘과 카테터의 굵기는 버밍햄 게이지(G) 또는 프렌치 게이지(Fr)로 표시한다. 버밍햄 게이지는 숫자가 작을수록 바늘이 굵다.
| 게이지 | 크기 | 주요 용도 |
|---|---|---|
| 12, 14 G | 매우 큼 | 응급 의학 (대량 수액 신속 투여, "대구경" 또는 "외상 라인") |
| 16 G | 중간 크기 | 수혈, 헌혈 |
| 18, 20 G | 다목적 | 일반 주입, 채혈 |
| 22 G | 다목적 소아용 | 소아 주입 |
| 24-26 G | 가장 작음 |
4. 1. 2. 말초 정맥 카테터
말초 정맥 카테터는 팔, 손, 다리, 발 등 말초 정맥에 삽입하는 짧은 카테터이다.[40] 이는 병원, 응급 의료 및 외래 진료에서 가장 흔하게 사용되는 정맥 접근 방법이다.[40] 말초 정맥 카테터를 통해 투여된 약물은 정맥을 따라 심장으로 이동한 후 순환계를 통해 신체 각 부위로 퍼진다. 하지만 말초 정맥의 굵기가 상대적으로 가늘기 때문에 안전하게 투여할 수 있는 약물의 양과 속도에는 제한이 있다.[34][103]
일반적으로 말초 정맥 카테터는 금속 트로카(바늘) 위에 유연한 플라스틱 재질의 카뉼라(겉관)가 씌워진 형태로 되어 있다.[40] 카테터를 삽입할 때는 먼저 지혈대를 사용하여 팔다리의 정맥 혈류를 일시적으로 막아 정맥을 팽창시켜 위치를 쉽게 찾도록 한다.[40] 바늘과 카뉼라 끝을 정맥 내 적절한 위치에 삽입한 후, 카뉼라를 혈관 안으로 밀어 넣고 고정시킨다. 그 다음, 안쪽의 금속 트로카(바늘)는 제거하여 폐기한다.[40] 약물 주입 전에는 반드시 지혈대를 제거하여 약물이 혈관 밖으로 새어 나가는 혈관외 유출을 방지해야 한다.[40] 카테터를 처음 삽입한 후에는 해당 라인을 통해 직접 혈액 샘플을 채취할 수도 있다.[40]
피부 바깥으로 나와 있는 카테터 끝부분을 연결 허브라고 부르며, 이곳에 주사기나 수액 세트를 연결한다. 카테터를 즉시 사용하지 않을 때는 혈액 응고로 인한 막힘을 방지하기 위해 소량의 헤파린이나 생리 식염수를 채우고 마개로 막아두는데, 이를 각각 헤파린 락(heparin lock) 또는 생리 식염수 락(saline lock)이라고 한다.[40] 일부 카테터에는 약물 주입 포트가 달려 있어 추가적인 약물 투여가 용이하다.[40]
카테터의 굵기는 버밍햄 게이지(G) 또는 프렌치 게이지(Fr)로 표시한다. 버밍햄 게이지는 숫자가 작을수록 카테터가 굵다.[40]
| 게이지 (G) | 특징 및 주요 용도 |
|---|---|
| 12G, 14G | 매우 굵음. 대량 수액 신속 투여 필요시 (응급 의학, 외상 환자 소생술 등) 사용. "대구경 라인" 또는 "외상 라인"이라고도 불림.[40] |
| 16G | 중간 굵기. 수혈 및 헌혈에 주로 사용.[40] |
| 18G, 20G | 일반적인 굵기. 수액 주입 및 채혈 등 다목적으로 사용.[40] |
| 22G | 가는 편. 소아 환자에게 주로 사용.[40] |
| 24G, 26G | 가장 가늘다.[40] |
4. 1. 3. 날개형 바늘
'''익상침'''(翼状針)은 주사침과 약액 투여용 튜브가 일체형으로 된 것이다.[68] 금속침을 체내에 삽입하기 때문에 약액이 새기 쉽고[68] 장시간 삽입에는 적합하지 않지만, 단시간 처치에 사용된다.[68] 채혈 전용 제품도 있다.[69]4. 2. 점적 세트
점적 세트(수액세트)는 수액 용기와 카테터 사이를 연결하는 튜브 형태의 기구이다.[71] 일반적으로 수액 백에 꽂는 부분, 합성수지 튜브, 주입침에 연결하는 커넥터가 하나로 합쳐진 형태로[72], 멸균 처리되어 제공된다. 수액이나 주입침에 연결할 때는 감염을 막기 위해 무균 조작이 필수적이다.[73]
가장 기본적인 방식은 수액 백을 환자보다 높은 곳에 걸어 중력을 이용해 수액이 흘러내리도록 하는 것이다.[40] 하지만 이 방식만으로는 투여 속도를 정확하게 조절하기 어렵기 때문에, 튜브 중간에 유량을 조절할 수 있는 클램프가 달려 있는 경우가 많다.[40] 보다 정밀한 속도 조절과 총 투여량 관리가 필요할 때는 주입 펌프를 사용하기도 한다. 주입 펌프는 설정된 속도와 양에 맞춰 약물이 정확히 투여되도록 제어하며, 일정한 유량 유지가 중요하거나 속도 변화가 위험할 수 있는 경우에 주로 사용된다.[40]
점적 세트에는 몇 가지 추가적인 기능이 포함될 수 있다. 점적 챔버는 수액이 방울져 떨어지는 것을 시각적으로 확인하여 대략적인 유량을 추정할 수 있게 하고, 공기가 혈류로 들어가는 것(공기색전증)을 방지하는 역할을 한다.[40] Y-사이트라 불리는 연결 부위(측관)를 통해 주 라인 외에 다른 보조 수액이나 약물을 추가로 투여할 수도 있다.[40] 또한, 세트 중간에 다른 약물을 주입하거나 다른 세트를 연결하기 위한 삼방활선이라는 개폐 가능한 포트가 있기도 하다.[197]
점적 세트는 규격에 따라 1ml당 떨어지는 방울 수가 다르다. 일반적으로 60방울이 1ml인 것은 소아용, 20방울이 1ml인 것은 성인용으로 구분하여 사용한다.[197]
4. 2. 1. 점적 챔버
일부 정맥 주사 라인 시스템은 혈류로 공기가 들어가는 것을 막아 기포 색전증을 유발하는 것을 방지하고, 수액이 떨어지는 속도를 눈으로 확인할 수 있게 하는 점적 챔버를 사용한다.[40]4. 2. 2. 삼방 활전
점적 세트 중간에는 다른 약제를 투여하거나 다른 점적 세트를 연결하기 위한 개구부(포트)가 있다. 사용하지 않을 때는 전환 밸브로 이 개구부를 닫아두는데, 이 부분을 '''삼방활선'''이라고 부른다.[197] 의료 현장에서는 줄여서 '''삼활'''이라고 부르기도 한다.[74]
삼방활선 개구부에는 오염을 막기 위한 뚜껑이 달려 있는 경우도 있다. 하지만 뚜껑과 삼방활선 사이의 틈을 깨끗하게 관리하기 어려워 오히려 오염에 취약하다는 지적이 있다.[75] 이 때문에 최근에는 뚜껑이나 삼방활선 자체가 없고 주입용 포트만 있는 형태의 점적 세트가 주로 사용되고 있다.[76]
4. 2. 3. 측관
일부 정맥 주사 라인에는 Y-사이트라는 장치가 포함될 수 있다. 이는 주입 중인 주 라인을 통해 추가적인 보조 용액이나 약물을 투여할 수 있게 해주는 연결 부위이다. 이러한 방식으로 보조 용액을 투여하는 것을 '피기백'이라고 부르기도 한다.[40]5. 투여 방법
정맥 주사는 약물이나 수액이 순환계에 직접 주입되어 빠르게 전신으로 퍼지기 때문에 가장 신속한 투여 방법이다. 따라서 외상이나 수술 시 출혈에 대한 수액이나 수혈의 투여 경로로 적합하다. 또한 일부 오락용 약물 섭취에도 사용된다. 많은 치료제는 한 번에 신속하게 투여하는 '볼러스 투여' 방식으로 투여되지만, 주사기 펌프 등을 이용한 '지속 주입'이나 수액 펌프 등을 이용한 '점적' 방식으로 투여될 수도 있다.
정맥 내 약물 투여나 정맥 라인 유지는 의료 전문가만이 수행해야 하는 시술이다. 가장 간단한 정맥로 확보는 주사침으로 피부를 관통하여 정맥에 삽입하고 주사기 또는 점적 세트에 연결하는 것이다. 환자가 단기간에 여러 번 치료를 받을 가능성이 있다면, 정맥 내에 카테터를 삽입하여 반복적인 주사 없이 후속 치료를 용이하게 할 수 있다.
카테터의 끝이 심장에 가까운 굵은 정맥에 위치하면 '중심 정맥 라인', 팔 등 말초의 가는 정맥에 위치하면 '말초 정맥 라인'으로 분류된다. 말초 정맥에서 시작하여 심장 근처까지 카테터를 삽입하는 PICC 라인(Peripherally inserted central catheter)도 있다. 장기적인 점적 치료가 필요한 경우, 여러 번의 천자 없이 정맥에 쉽게 접근할 수 있도록 포트를 이식하기도 한다. 또한, 카테터를 흉부에서 떨어진 내경정맥(목의 정맥)이나 쇄골하정맥(쇄골 아래 정맥)에 삽입하는 피하 터널 카테터 방식도 있다. 사용하는 카테터의 종류와 삽입 부위는 투여 물질과 환자의 정맥 상태에 따라 결정된다.
정맥에 카테터를 삽입하는 것은 피부 천자를 동반하므로 통증이 발생할 수 있다. 감염이나 정맥염(정맥의 염증)도 흔한 부작용이다. 특히 같은 정맥을 반복해서 사용하면 정맥염 발생 가능성이 높아지고, 결국 해당 정맥이 주사에 부적합하게 딱딱해질 수 있다. 약물이 정맥 외로 의도치 않게 투여되는 점적 누출은 다른 부작용을 유발할 수 있다.
정맥 주사 시도는 1400년대 기록에도 나타나지만, 안전하고 효과적인 사용법이 개발된 1950년대 이후 널리 시행되었다. 1900년대 초 정맥을 통한 수액 및 약물 주사의 치료 효과가 확인되었고, 1950년대에는 카테터를 혈관 내에 유지하는 기술과 관련 기구가 확립되었다. 정맥 내 카테터는 유용한 의료 수단이지만, 삽입 부위나 연결 부위가 세균 증식 및 침입 경로가 될 수 있다. 이 때문에 최근에는 감염 위험을 낮춘 폐쇄형 시스템(클로즈드 시스템)의 사용이 증가하고 있다.
5. 1. 볼러스 투여
일부 약물은 볼러스 투여, 즉 'IV 푸시' 또는 '원샷'이라고도 불리는 방식으로 투여될 수 있다.[31][86] 약물이 든 주사기를 주입관의 접근 포트나 정맥 라인의 삼방 활주기에 연결하여 약물을 투여한다.[31][87] 볼러스는 주사기의 주사기 플런저를 빠르게 누르는 방식으로 신속하게 투여하거나, 몇 분에 걸쳐 천천히 투여할 수 있다.[31][87] 정확한 투여 기술은 약물 및 다른 요인에 따라 달라진다.[31][87]경우에 따라 볼러스 투여 직후에 약물이 첨가되지 않은 일반 IV 용액(수액) 볼러스를 추가로 투여하여 약물을 혈류로 더욱 밀어 넣기도 하는데, 이 절차를 'IV 플러시' 또는 그냥 '플러시'라고 부른다.[31][89] 예를 들어 심폐소생술 시 에피네프린 투여 직후 생리식염수 볼러스를 투여하는 경우가 있다.[88][89] 플러시에 생리식염수를 사용하는 경우 '생식 플러시'(Saline flusheng)라고 한다.[89] 염화칼륨(KCl)과 같이 작용 발현이 매우 빠르고 효과의 수준이 높거나, 혈중 농도 급상승 시 독성이 높은 특정 약물은 볼러스(IV 푸시) 방식으로 투여할 수 없다.[31][87]
외상이나 수술 등으로 인한 대량 출혈 시 저혈량증을 보충하기 위해, 삼방 활선에 연결된 주사기로 수액이나 수혈액을 점적 세트에서 흡입하여 환자 방향으로 밀어 넣는 동작을 반복하는 수기를 통해 고속으로 수액이나 수혈을 하기도 한다.[81][82] 이때 점적 회로에서 가장 가는 부분인 정맥주사침이나 카테터가 속도를 제한하는 요소가 되므로, 대량 출혈 위험이 있는 환자에게는 굵은 침이나 카테터를 사용하는 것이 바람직하다.[83] 삼방 활선이나 주사기 조작 없이 기계를 이용하여 고속으로 수액이나 수혈을 하는 방법도 있으며, 이를 급속 주입(Rapid Infusioneng)이라고 부른다.[84] 주입 유속은 카테터 반지름의 4제곱과 압력차의 곱에 비례하고, 카테터 길이와 수액의 점도에는 반비례한다.[85] 예를 들어, 22게이지, 약 2.95cm 길이의 정맥주사침을 사용하고 1m 높이에서 점적할 경우 유속은 약 36mL/분이지만, 8.5Fr, 10cm 길이의 시스 인트로듀서를 사용하면 유속은 130mL/분에 달할 수 있다.[85]
5. 2. 점적 정맥 주사
점적 정맥 주사(Intravenous infusion)는 비교적 많은 양의 약물을 장시간에 걸쳐 천천히 투여하는 방법이다. 베타락탐 계열 항생제처럼 시간에 따라 일정한 약물 혈중 농도를 유지하는 것이 중요할 때 사용될 수 있다.[27] 이전 주입이 끝나자마자 다음 주입을 바로 시작하는 연속 주입 방식은 혈중 약물 농도의 변화 폭(최고 농도와 최저 농도 사이의 차이)을 줄이는 데 도움이 된다.[27] 또한, 푸로세미드와 같은 약물은 간헐적인 볼루스 주사 대신 점적 주사 방식으로 투여될 수 있다.[28] 주입은 간헐적으로 이루어질 수도 있는데, 이 경우 약물을 일정 시간 동안 투여한 후 중단했다가 나중에 다시 투여한다. 간헐적 주입은 약물이 용액 내에서 장시간 안정성을 유지하기 어려울 때(연속 주입 시 발생 가능)나, 반코마이신처럼 동시에 같은 정맥 주사 라인으로 투여하면 상호작용을 일으킬 수 있는 다른 약물을 투여해야 할 때 사용된다.[29]주입 속도를 제대로 계산하고 관리하지 못하면 주입 반응이라는 부작용이 발생할 수 있다. 이 때문에 반코마이신[29]이나 많은 단클론 항체[30]와 같은 약물들은 최대 권장 주입 속도가 정해져 있다. 이러한 주입 반응은 심각할 수 있으며, 반코마이신의 경우 "레드 맨 증후군"이라는 특이 반응이 나타나기도 한다.[29]
기존 수액 주입과 동시에 다른 약물을 추가로 정맥 주사해야 할 경우, 주 수액 라인에 연결하여 투여할 수 있다. 이를 이차 정맥 주사 또는 IV 피기백(IV piggyback)이라고 부른다.[31] 이 방법을 사용하면 환자에게 여러 개의 정맥 주사 라인을 확보할 필요가 없다. 이차 정맥 주사 약물을 투여할 때는 이차 약물 백을 주 백보다 낮게 위치시켜 이차 약물이 주 라인으로 흘러 들어가도록 하고, 주 백의 수액이 이차 라인으로 역류하지 않도록 해야 한다. 주 백의 수액은 이차 정맥 주사 후 라인에 남아있는 약물을 완전히 씻어내는 역할도 한다.[31] 주 수액 라인을 통해 볼루스 주사나 이차 수액 주입을 할 때는 용액 간의 분자적 적합성을 반드시 고려해야 한다.[31] 두 용액이나 약물이 서로 맞지 않으면 분자적 안정성 문제, 용해도 변화, 또는 약물 분해 등이 발생할 수 있다.[31] 이차 약물의 적합성은 흔히 "Y-사이트 적합성(Y-site compatibility)"이라고 불리는데, 이는 볼루스 투여를 위한 포트가 있는 Y자 모양의 연결관에서 유래한 용어이다.[31]
수액 용기와 카테터를 연결하는 기구를 수액세트라고 한다.[71] 수액세트는 약액 병에 꽂는 바늘(스파이크), 합성수지로 만든 튜브, 그리고 주입침에 연결하기 위한 커넥터로 구성된 일체형 제품이다.[72] 수액이나 주입침에 연결할 때는 감염을 방지하기 위해 무균 조작이 필수적이다.[73] 수액 라인을 설치하고 관리하는 데 사용되는 기기는 일반적으로 환자의 키보다 높은 곳에 매달린 수액 백과 약물을 투여하기 위한 멸균 튜브인 수액세트로 구성된다. 기본적인 '자연 점적' 방식은 수액 백을 높이 매달아 중력에 의해 약액이 튜브를 통해 정맥 내 바늘로 떨어지게 하는 것이다. 추가 장치가 없으면 투여 속도를 정밀하게 제어하기 어렵기 때문에, 유량을 조절하기 위한 클램프가 달린 수액세트가 사용된다. 수액세트 중에는 같은 라인을 통해 다른 수액을 투여할 수 있도록 Y자 형태의 연결관(Y관 또는 측관이라고도 함)이 포함된 경우도 있다. 또한, 공기색전증의 원인이 되는 공기가 혈류로 유입되는 것을 막고, 떨어지는 수액 방울을 통해 유량을 시각적으로 확인할 수 있는 드립 챔버(drip chamber)가 있는 시스템도 있다. 수액세트는 일반적으로 1mL당 60방울(소아용) 또는 20방울(성인용) 규격으로 나뉜다.[197]
수액세트 중간에는 다른 약물을 투여하거나 다른 수액세트를 연결하기 위한 포트(개구부)가 있으며, 사용하지 않을 때는 전환 밸브로 닫아둘 수 있다.[197] 이 부분을 '''삼방활선'''(three-way stopcock)이라고 부르며,[197] 의료 현장에서는 종종 '삼활'이라는 약칭으로 불린다.[74] 과거에는 포트에 오염 방지용 뚜껑이 달려 있었으나, 뚜껑과 삼방활선 사이의 틈이 청소하기 어려워 오히려 오염에 취약하다는 지적이 있었다.[75] 최근에는 뚜껑이나 삼방활선 본체 없이 주입용 포트만 있는 형태의 수액세트가 주류를 이루고 있다.[76]
외상이나 수술 등으로 대량 출혈이 발생하여 저혈량증 상태가 되었을 때, 삼방활선에 연결된 주사기를 이용하여 수액이나 혈액 제제를 수액세트에서 뽑아 환자 쪽으로 밀어 넣는 동작을 반복하여 빠르게 수액이나 수혈을 하는 수기가 사용될 수 있다.[81][82] 이 경우, 점적 속도는 라인에서 가장 좁은 부분인 정맥주사침이나 카테터의 굵기에 의해 제한되므로, 대량 출혈 위험이 있는 환자에게는 가능한 굵은 카테터를 사용하는 것이 유리하다.[83] 삼방활선과 주사기를 이용한 수동적인 방법 외에, 기계를 사용하여 고속으로 수액이나 수혈을 하는 방법도 있으며, 이를 급속 주입(Rapid Infusion)이라고 한다.[84] 주입 유속은 카테터 반지름의 네제곱과 압력 차의 곱에 비례하고, 카테터 길이와 수액의 점도에 반비례한다.[85] 예를 들어, 22게이지, 약 2.95cm 정맥주사침의 경우 1m 높이에서 유속은 36mL/분이지만, 8.5Fr, 10cm 시스 인트로듀서를 사용하면 130mL/분에 달한다.[85]
5. 3. 지속 주입
6. 적용
정맥 주사는 약물이나 수액을 정맥을 통해 순환계에 직접 주입하는 방식으로, 효과가 빠르게 나타나는 것이 특징이다. 이러한 신속성 덕분에 가장 중요한 적용 분야인 의료 영역에서는 응급 상황에서의 신속한 약물 투여나 수액 공급, 수혈, 경구 투여가 어려운 환자의 영양 공급, 의료 영상 검사를 위한 조영제 투여 등 다양한 목적으로 활용된다.[111][137]
의료 목적 외에도 스포츠 선수의 회복 촉진[19], 숙취 해소[22], 미용 및 건강 증진 목적의 비타민/미네랄 주사 등으로 사용되기도 한다. 또한, 일부 향정신성의약품의 자가 투여 경로로 이용되거나[150] 수의학 분야에서도 동물의 치료에 적용된다.[151]
6. 1. 의학적 적용
정맥 주사는 약물이나 수액이 순환계에 직접 주입되어 빠르게 전신으로 퍼지기 때문에 가장 신속한 투여 방법이다.[111] 이러한 신속성 덕분에 외상이나 수술 시 출혈에 대한 수액 보충이나 수혈의 주요 경로로 사용된다. 또한, 간에서의 일차 통과 대사를 거치지 않아 약효가 감소하는 것을 피할 수 있다는 장점도 있다.[111]정맥 주사를 통한 투여 방식에는 한 번에 빠르게 주입하는 볼러스 투여(bolus영어)와 일정한 속도로 주입하는 지속 주입(infusion영어)이 있다. 지속 주입은 주사기펌프를 이용하거나, 수액 세트를 통해 자연 낙하 방식 또는 수액펌프를 이용하여 이루어진다. 정맥로를 확보하는 가장 기본적인 방법은 주사침을 정맥에 직접 삽입하는 것이지만, 반복적인 투여가 예상될 경우 카테터를 정맥 내에 삽입하여 유지하는 것이 일반적이다. 카테터는 삽입 위치에 따라 팔과 같은 말초의 가는 정맥에 삽입하는 말초 정맥 카테터와 심장 근처의 굵은 정맥에 위치시키는 중심 정맥 카테터로 나뉜다. 말초 정맥을 통해 삽입하여 카테터 끝을 중심 정맥까지 도달시키는 말초 삽입형 중심 정맥 카테터(PICC 라인)도 사용된다. 장기간의 정맥 치료가 필요할 때는 피부 아래에 포트를 이식하거나 피하 터널 카테터를 삽입하여 반복적인 정맥 천자 없이 약물을 투여할 수 있다.
정맥 주사 시술은 피부를 관통하므로 통증을 유발할 수 있으며, 삽입 부위를 통한 감염이나 정맥염(phlebitis영어)과 같은 부작용이 발생할 수 있다. 특히 같은 부위에 반복적으로 주사할 경우 정맥염 발생 위험이 높아지며, 심하면 해당 정맥을 더 이상 사용하기 어려워질 수 있다. 약물이 의도치 않게 정맥 밖으로 새어 나가는 혈관 외 유출(extravasation영어) 또한 부작용을 일으킬 수 있다.
정맥 주사를 통해 투여될 수 있는 물질은 매우 다양하며, 주요 의학적 적용 분야는 다음과 같다.
- 수액 공급: 탈수 교정이나 체액 균형 유지를 위해 생리식염수, 링거액 등의 결정질액이나 교질액을 투여한다.
- 약물 투여: 신속한 효과가 필요하거나 경구 투여가 어려운 항생제, 항암제, 진통제 등 다양한 약물을 투여한다.
- 혈액 제제 투여: 수혈이 필요한 경우 농축 적혈구, 혈소판, 신선 동결 혈장 등을 투여한다.
- 영양 공급: 경구 섭취가 불가능한 환자에게 아미노산, 지질, 비타민, 미네랄 등을 포함한 영양액을 공급한다. (TPN 또는 PPN)
- 조영제 투여: 컴퓨터단층촬영(CT)이나 자기공명영상(MRI) 등 의료 영상 검사 시 특정 조직이나 혈관을 잘 보이게 하기 위해 조영제를 주입한다.
6. 1. 1. 수액 공급
정맥 주사(IV) 접근은 특히 빠른 분포가 필요할 때 전신에 분포되어야 하는 약물과 수액 보충을 투여하는 데 사용된다. 정맥 주사의 또 다른 용도는 초회 통과 대사를 회피하는 것이다. 정맥 주사로 주입될 수 있는 물질에는 혈장량 증강제, 혈액 제제, 혈액 대용제, 약물 및 영양소 등이 포함된다.체액은 정맥 주사를 통해 "혈액량 증강" 또는 수액 공급의 일환으로 투여될 수 있다. 혈액량 증강은 신체의 수분이 필요한 특정 부위를 목표로 하는 수액 기반 용액 또는 현탁액의 투여로 구성된다. 혈액량 증강제에는 크게 결정질액과 교질액의 두 가지 유형이 있다. 결정질액은 무기염 또는 기타 수용성 분자의 수용액이다. 교질액에는 젤라틴과 같은 더 큰 불용성 분자가 포함되어 있다. 혈액 자체는 교질액으로 간주된다.[1]
가장 일반적으로 사용되는 결정질액은 생리식염수(0.9% 농도의 염화나트륨 용액)이며, 혈액과 등장성이다. 링거액 및 밀접하게 관련된 ''링거 아세테이트''는 중등도의 저장액으로, 심각한 화상 환자에게 자주 사용된다. 교질액은 혈액 내 높은 교질 삼투압을 유지하는 반면, 결정질액은 혈액 희석으로 인해 이러한 매개변수가 감소한다.[2] 결정질액은 일반적으로 교질액보다 훨씬 저렴하다.[2]
산증 또는 알칼리증을 교정하는 데 사용되는 완충 용액도 정맥 접근을 통해 투여된다. 혈액량 증강제 또는 약물을 첨가하는 기본 용액으로 사용되는 링거액도 어느 정도 완충 효과를 가지고 있다. 정맥 주사용 완충 용액으로 투여되는 또 다른 용액은 탄산수소나트륨이다.[3]
6. 1. 2. 약물 투여
정맥 주사는 전신에 분포되어야 하는 약물을 투여하는 데 사용되며, 특히 빠른 약효 발현이 필요할 때 유용하다.[111] 또한 간에서 약물이 대사되어 효과가 감소하는 초회 통과 대사를 피할 수 있다는 장점이 있다.[111] 정맥 주사를 통해 투여되는 물질에는 약물 외에도 혈장량 증강제, 혈액 제제, 영양소 등이 있다.
약물은 주로 생리식염수나 덱스트로스 용액과 같은 수액에 혼합하여 투여된다.[122][117] 이를 '혼합 주사'라고 한다. 경구 투여 등 다른 투여 경로와 비교했을 때, 정맥 주사는 약물을 체내에 가장 빠르게 전달하는 방법이다.[118][4] 따라서 응급 상황이나 신속한 약효가 필요할 때 정맥 주사가 선호된다. 예를 들어, 극심한 고혈압(고혈압 위기) 상태에서는 장기 손상을 막기 위해 혈압을 신속하고 조절된 방식으로 낮추고자 항고혈압제를 정맥으로 투여할 수 있다.[119][5] 심방세동과 같은 부정맥에서는 정상 심장 리듬 회복을 위해 아미오다론을 정맥 주사로 투여하기도 한다.[120][6] 또한, 항암제를 이용한 화학 요법처럼 만성 질환 치료에도 정맥 주사가 활용된다. 반코마이신과 같은 일부 항생제는 치료 시작 시 혈중 농도를 빠르게 높이기 위해 초기 로딩 용량(loading dose) 또는 볼러스 형태로 투여하기도 한다.[121][7]
정맥으로 투여된 약물의 생체 이용률은 정의상 100%이다. 이는 경구 투여 시 약물이 완전히 흡수되지 않거나 혈류에 도달하기 전에 대사될 수 있는 것과 대조적이다.[122][8] 일부 약물은 경구 생체 이용률이 거의 0에 가까워 정맥 주사로만 투여해야 효과를 볼 수 있다.[123][9][124] 예를 들어, 푸로세미드와 같이 경구 투여 시 개인별 흡수율 차이가 큰 약물도 정맥 투여가 고려되는 이유 중 하나이다.[126][11] 메스꺼움, 구토, 심한 설사 등으로 인해 경구 약물 흡수가 어려운 경우에도 정맥 주사가 유용하다.[127] 하지만 정맥 주사는 일반적으로 경구 투여보다 비용과 시간이 더 많이 소요되므로, 환자 상태가 호전되어 경구 투여가 가능해지면 가능한 한 빨리 전환하는 것이 일반적이다.[128] 병원에서는 항생제 선택 시 경구 전환 가능 여부를 고려하기도 하는데, 정맥 주사 치료가 계속 필요하면 퇴원이 어려울 수 있기 때문이다.[129]
아프레피탄트와 같은 일부 약물은 정맥 투여에 더 적합하도록 화학 구조를 변경하여 포사프레피탄트와 같은 프로드러그 형태로 개발되기도 한다. 이는 약동학적 특성을 개선하거나, 체내에서 활성 형태로 대사될 때까지 약효 발현을 지연시키기 위한 목적이다.[130][13]
약물 투여 방식에는 한 번에 빠르게 주입하는 볼러스 투여와[86] 일정한 속도로 지속적으로 주입하는 방법이 있다. 볼러스 투여는 주사기를 정맥 라인에 연결하여 약물을 직접 주입하는 방식으로, 필요에 따라 빠르게 또는 몇 분에 걸쳐 천천히 투여할 수 있다.[87] 볼러스 투여 후에는 약물이 혈관 내로 잘 퍼지도록 생리식염수 등을 추가로 주입하는 '플러시'를 시행하기도 한다.[89] 생리식염수를 이용한 플러시를 '생식 플러시'라고 한다.[89] 그러나 염화칼륨과 같이 혈중 농도가 급격히 높아지면 독성을 나타낼 수 있는 약물은 볼러스 투여가 금기된다.[87] 지속적인 약물 주입이 필요할 때는 수액펌프나 주사기펌프를 사용하여 정확한 용량과 속도를 조절한다.
하나의 정맥 라인을 통해 여러 약물을 동시에 또는 순차적으로 투여할 경우, 약물 간의 상호작용으로 침전이 생기거나 약효가 변하는 '배합 변화'가 발생할 수 있다.[78] 특정 약물 조합은 함께 투여해서는 안 되며, 이를 '배합 금기'라고 한다.[79] 배합 금기는 약물의 화학적 안정성 문제, 용해도 변화, 또는 한 약물이 다른 약물을 분해시키는 등의 이유로 발생할 수 있다.[87] 따라서 여러 약물을 정맥 주사할 때는 반드시 배합 가능 여부를 확인해야 한다.
6. 1. 3. 혈액 제제 투여
혈액 제제는 수혈을 위해 헌혈자로부터 채취한 혈액의 모든 성분을 말한다.[14][131] 수혈은 외상으로 인한 대량 출혈 시 사용되거나 수술 중 손실된 혈액을 보충하기 위해 시행된다.[15][132] 또한 혈액 질환으로 인한 중증 빈혈이나 혈소판 감소증 치료에도 사용될 수 있다.[15][132] 과거에는 전혈을 이용한 수혈이 이루어졌지만, 현대 의학에서는 일반적으로 농축 적혈구, 신선 동결 혈장, 냉동 침전물과 같은 혈액의 특정 성분만을 분리하여 투여하는 성분 수혈이 이루어진다.[15][132]6. 1. 4. 영양 공급
비경구 영양 공급(또는 정맥영양)은 정맥 주사를 통해 필요한 영양소를 공급하는 방법이다. 이는 음식을 먹거나 소화하는 방법으로는 영양을 섭취할 수 없는 사람들에게 사용된다. 비경구 영양 공급을 받는 사람은 염류, 포도당(덱스트로스), 아미노산, 지질, 비타민 등을 포함하는 정맥 주사액을 투여받는다. 사용되는 비경구 영양 공급의 정확한 처방은 투여받는 사람의 특정 영양 요구에 따라 달라진다. 영양을 정맥 주사로만 받는 경우에는 총 비경구 영양 공급(Total Parenteral Nutrition|TPN영어)이라고 하며, 일부 영양만 정맥 주사로 받는 경우에는 부분 비경구 영양 공급(Partial Parenteral Nutrition|PPN영어) 또는 보충 비경구 영양 공급(Supplemental Parenteral Nutrition|SPN영어)이라고 한다.[136]
6. 1. 5. 영상 진단
의료 영상 진단은 신체 내 부위를 서로 명확하게 구분할 수 있는지에 의존한다. 이를 실현하는 방법 중 하나가 정맥으로 조영제를 투여하는 것이다.[137] 채택하는 특정 영상 진단 기술에 따라 혈관이나 다른 구조물을 더욱 선명하게 나타내기 위한 적절한 조영제의 특성이 결정된다. 일반적인 조영제는 말초 정맥에 투여되어, 거기에서 순환계 전체로 분포하여 촬영 부위에 도달한다.[138]6. 2. 기타 적용
정맥 주사는 약물이나 수액을 순환계에 직접 주입하여 빠르게 효과를 나타내는 가장 신속한 투여 방법이다. 이러한 특성 때문에 응급 상황에서의 수액 공급이나 수혈과 같은 일반적인 의료 목적 외에도, 스포츠 분야에서의 회복 목적, 숙취 해소, 영양 보충 등 다양한 목적으로 활용되기도 한다. 또한, 일부 오락용 약물이나 향정신성의약품 자가 투여에 정맥 주사가 사용되기도 한다.[150] 수의학 분야에서도 동물의 치료 및 관리를 위해 사용된다.[151] 구체적인 적용 사례는 아래 하위 섹션에서 상세히 다룬다.6. 2. 1. 스포츠
과거에는 선수들이 수분 및 영양 공급을 위해 정맥 주사를 이용하는 것이 흔한 방법이었다.[19][139] 그러나 세계반도핑기구(World Anti-Doping Agency, WADA)는 의학적 효용이 부족하고[140] 도핑 규정 위반 가능성이 있어,[139] 의학적 면제를 받은 경우를 제외하고는 12시간 동안 100ml를 초과하는 정맥 주사를 금지하고 있다.[19][140] 미국반도핑기구(United States Anti-Doping Agency, USADA)는 정맥 주사 자체의 위험성 외에도, 이러한 방식이 혈액 검사 결과(예: 적혈구용적률 - EPO 또는 혈액 도핑 사용 시)나 소변 검사 결과를 희석하여 조작하고, 금지 약물을 신체에서 더 빨리 제거하여 반도핑 검사를 회피하는 데 사용될 수 있다고 지적한다.[19][140]이러한 규정에도 불구하고, 소위 '부티크' 또는 '고급 정맥 주사 클리닉'에서 치료를 받은 후 징계를 받은 선수들이 있다. 2017년 축구 선수 사미르 나스리[20][141]와 2018년 수영 선수 라이언 로크테[21][142]가 대표적이다. 2022년 현재에도 스포츠 목적으로 정맥 주사를 이용하지 않도록 지속적인 계몽이 필요한 상황이다.[139]
6. 2. 2. 숙취 치료
1960년대 미국 메릴랜드의 의사 존 마이어스(John Myers)는 비타민과 미네랄을 혼합하여 처방전 없이 구매 가능한 수액인 "마이어스 칵테일(Myers' cocktail)"을 개발했다.[143][22] 이는 숙취 해소 및 일반적인 건강 증진, 혹은 자양강장제로 판매되었다.[22][144] 이와 유사한 치료를 제공하는 소위 "부티크 IV" 또는 "수액 부티크" 클리닉이 2008년 도쿄에서 처음 문을 열었다.[22][144] 이러한 클리닉들은 엘르가 "술을 많이 마시는 건강에 신경 쓰는 사람들" 또는 "겉으로는 건강에 신경 쓰는 사람이지만 속으로는 술꾼"이라고 묘사한 이들을 주요 고객으로 삼았으며,[22][144] 2010년대 들어 유명 연예인들이 이용하면서 대중에게 알려지게 되었다.[22][144]한편, 정맥 주사 요법은 급성 에탄올 중독(급성 알코올 중독) 환자에게 알코올 섭취로 인해 부족해진 전해질과 비타민을 보충하기 위해서도 사용된다.[23][145] 이때 사용되는 수액은 노란색을 띠어 "바나나 백(Banana bag)"이라는 별칭으로 불리기도 한다.[146]
하지만 마이어스 칵테일과 같은 소위 "칵테일" 수액이 숙취를 예방하거나 치료하는 데 효과가 있다는 의학적 근거는 거의 없다.[147]
6. 2. 3. 기타
일부 국가에서는 처방전 없이 포도당을 정맥 주사하여 에너지를 보충하거나 영양을 강화하기도 한다. 하지만 미국과 같이 포도당 용액이 처방약으로 분류된 국가에서는 일반적인 의료 행위가 아니다.[149] 무허가 시설 등에서 부적절하게 포도당 정맥 주사(소위 "링거" 주사[148])를 맞는 것은 잘못된 시술 방식이나 관리 감독 부족으로 인해 위험할 수 있다.[149]또한, 정맥 주사는 의료기관 외부에서 헤로인, 펜타닐, 코카인, 메탐페타민, 디메틸트립타민(DMT)과 같은 향정신성의약품을 자가 투여하는 데 사용되기도 한다.[150]
정맥 주사는 수의학 분야에서도 동물의 치료 및 관리를 위해 사용된다.[151]
7. 부작용 및 합병증
정맥 주사는 피부를 관통하여 정맥에 직접 접근하므로 시술 시 통증을 동반할 수 있다. 또한, 피부 장벽이 손상되기 때문에 감염이나 염증(정맥염) 발생 위험이 있다.[40] 특히 같은 부위에 반복적으로 주사를 맞으면 정맥염 발생 가능성이 높아지며, 심한 경우 정맥이 딱딱하게 굳어('정맥 삭') 더 이상 주사에 적합하지 않게 될 수도 있다. 카테터 삽입 부위나 연결 부위(예: 삼방활선)는 세균 침입 경로가 될 수 있어 패혈증과 같은 심각한 감염으로 이어질 위험도 존재한다.[40]
주사액이 의도치 않게 정맥 밖 주변 조직으로 새어 나가는 점적 누출(infiltration)이나 혈관외 유출(extravasation)도 발생할 수 있는 합병증이다.[40] 이는 부종, 통증, 조직 손상을 유발할 수 있으며, 약물의 종류에 따라 심각한 괴사를 일으키기도 한다.[40]
그 외에도 드물지만 주사 라인을 통해 공기가 혈관으로 유입되어 공기색전증을 유발할 위험이 있으며,[40] 여러 약물을 동시에 투여할 때 약물 간의 상호작용으로 인한 배합 변화나 배합 금기 문제도 고려해야 한다.[78][79][87] 차가운 수액을 빠르게 주입할 경우 저체온증이나 부정맥이 발생할 수 있고,[166][54] 수액의 종류에 따라 전해질 이상이 나타날 수도 있다.[167][55] 특정 약물은 빠른 주입 속도로 인해 과민증과 유사한 '주입 반응'을 일으킬 수 있다.[169]
7. 1. 통증
정맥 주사는 피부를 뚫고 바늘을 삽입하는 과정에서 통증을 유발하며, 이는 의학적으로 침습적인 시술로 간주된다.[41][42][154] 이 때문에 경구 투여 등 다른 방법으로 약물이나 수액을 투여할 수 있다면, 통증을 동반하는 정맥 주사는 일반적으로 선호되지 않는다.[41][42][154] 예를 들어, 경증 또는 중등도의 탈수 환자에게는 정맥 주사를 통한 수액 공급보다 경구 수액 요법이 우선적으로 고려된다.[41][42][155][156] 특히 응급실에서 탈수 증상을 보이는 어린이는 정맥 주사 시술의 통증과 합병증 위험 때문에 경구 치료를 받는 것이 더 나은 결과를 보이는 경우가 많다.[41][155]시술과 관련된 통증을 줄이기 위해 몇 가지 방법이 사용될 수 있다. 시술 약 45분 전에 정맥 천자 예정 부위의 피부에 국소 마취제(예: EMLA 크림 또는 아메토프(Ametop))를 바르면 통증 완화에 도움이 된다.[40][152] 또한, 냉각 스프레이를 뿌리는 것도 정맥 주사 시 통증을 줄이는 데 효과가 있을 수 있다.[43][152]
일부 약물은 정맥으로 투여될 때 특유의 통증을 유발하기도 한다. 대표적인 예로 칼륨(특히 염화칼륨) 제제는 정맥 주사 시 화끈거림이나 통증을 느끼게 할 수 있다.[44][157] 이러한 약물 관련 통증이나 부작용의 발생 가능성은 주사 부위(말초 정맥 또는 중심 정맥), 투여 속도, 투여되는 약물의 양 등에 따라 달라질 수 있다.[44] 약물을 너무 빠르게 주입하면 발적, 발진, 발열 등 모호한 증상이 나타나는 "주입 반응"이 발생할 수 있는데, 이는 투여 속도를 늦춤으로써 예방할 수 있다.[45] 반코마이신과 같은 특정 항생제를 빠르게 투여했을 때 나타나는 급격한 홍조 반응은 "레드맨 증후군"이라는 별칭으로 불리기도 한다.[45]
카테터가 제대로 삽입되지 않거나 정맥 자체가 약해서 파열되면 혈액이 주변 조직으로 새어 나올 수 있는데, 이를 '정맥 파열' 또는 '조직 손상'이라고 한다.[40] 이 상태에서 약물을 주입하면 약물이 혈관 밖으로 유출(조직외유출, 혈관외 유출)되어 부종을 일으키고 통증과 조직 손상을 유발하며, 약물의 종류에 따라서는 심각한 괴사로 이어질 수도 있다.[40]
7. 2. 감염 및 염증
정맥 주사는 피부를 손상시키는 과정이 필요하기 때문에 감염 위험이 있다. 응고효소 음성 포도상구균이나 ''칸디다 알비칸스''와 같은 피부에 서식하는 미생물이 카테터 주변의 삽입 부위를 통해 들어올 수 있으며, 오염된 장비로부터 카테터 내부로 세균이 우연히 유입될 수도 있다. 정맥 주사 접근 부위의 감염은 일반적으로 국소적인 감염으로, 쉽게 눈에 띄는 부기, 발적, 발열을 유발한다. 그러나 병원체가 혈류로 들어가 패혈증을 유발할 수도 있으며, 이는 갑작스럽고 생명을 위협할 수 있다. 중심정맥 카테터는 세균을 직접 중심 순환계로 전달할 수 있기 때문에 패혈증 위험이 더 높으며, 장기간 유지된 카테터일수록 감염 위험이 증가한다.[40]정맥의 염증인 정맥염 또는 혈전정맥염이 발생할 수도 있다. 이는 감염, 카테터 자체 또는 투여되는 특정 수액이나 약물에 의해 발생할 수 있다. 반복적인 정맥염은 정맥을 따라 흉터 조직이 축적될 수 있다. 정맥염은 특히 정맥 내 약물 사용자[48][160]와 항암 화학 요법을 받는 환자[49][161]에게 흔하며, 이들의 정맥은 시간이 지남에 따라 경화되어 접근이 어려워지고 때로는 단단하고 통증이 있는 "정맥 삭"(venous cord영어)이 형성될 수 있다. 삭이 존재하면 IV 치료와 관련된 불편함과 통증을 유발하며, 삭이 있는 부위에는 카테터를 삽입할 수 없기 때문에 IV 라인을 설치하기 어렵게 만든다.[50][162]
감염 및 정맥염의 위험과 기타 잠재적인 합병증을 고려하여 말초 정맥 카테터는 정맥에 무기한으로 남겨둘 수 없다. 그러나 최근 연구에 따르면 임상적으로 필요한 경우에만 IV를 교체한 그룹과 IV를 정기적으로 교체한 그룹 간에 합병증 위험이 증가하지 않는다는 사실이 밝혀졌다.[46][158] 적절한 무균술을 사용하여 삽입한 경우, 말초 정맥 카테터는 72~96시간마다 교체하는 것보다 더 자주 교체하는 것은 권장되지 않는다.[47][159]
7. 3. 점적 누출 및 혈관 외 유출
카테터가 제대로 삽입되지 않거나 정맥이 약해서 파열되면 혈액이 주변 조직으로 유출될 수 있다. 이러한 상황은 정맥 파열 또는 "조직 손상(tissuing)"이라고도 불린다.[40] 이렇게 손상된 카테터를 통해 약물을 투여하면 약물이 혈관 밖으로 새어 나가(혈관외 유출) 부종을 일으키고 통증과 조직 손상을 유발할 수 있으며, 투여되는 약물의 종류에 따라서는 괴사를 일으킬 수도 있다.[40] 이러한 문제가 발생하면, 손상된 정맥을 통해 약물이 계속 새어 나가는 것을 막기 위해 파열된 부위보다 몸 중심에 더 가까운 쪽에 새로운 주사 부위를 찾아야 한다.[40] 따라서 첫 카테터 삽입 시에는 팔이나 다리 끝부분(말초)에 있는 적절한 정맥을 선택하는 것이 바람직하다.[40]
정맥주사액 누출(infiltration)은 수액이나 약물이 주입되어야 할 정맥이 아닌 주변 조직으로 들어가는 현상을 말한다.[51][163] 이는 정맥 자체가 파열되거나, 카테터 삽입 과정에서 정맥이 손상되거나, 정맥 벽의 투과성이 비정상적으로 증가했을 때 발생할 수 있다.[51][163] 또한, 바늘이 정맥을 완전히 관통했거나, 과거 카테터 삽입으로 인해 정맥 내부에 흉터 조직이 생겨 주입 저항이 가장 낮은 경로가 되었을 때, 또는 주사 라인을 삽입할 때 사용한 지혈대를 신속하게 제거하지 않았을 경우에도 발생할 수 있다.[51][163]
정맥주사액 누출이 발생하면 주사 부위 주변 피부가 차갑고 창백해지며, 국소적으로 붓는(부종) 증상이 나타난다.[51][163] 치료는 우선 정맥 주사 라인을 즉시 제거하고, 해당 부위를 심장보다 높게 올려 고여있는 수액이나 약물이 중력에 의해 자연스럽게 배출되도록 돕는 것이다.[51][163] 필요한 경우, 주변 부위에 히알루로니다제를 주사하여 누출된 수액이나 약물이 더 빨리 퍼져나가 흡수되도록 촉진할 수 있다.[51][163]
정맥주사액 누출은 정맥 주사 요법 시 가장 흔하게 발생하는 부작용 중 하나이다.[52][164] 대부분의 경우 심각한 문제를 일으키지 않지만, 누출된 약물이 자극성이 강하거나 항암제와 같이 주변 조직에 손상을 줄 수 있는 약물일 경우에는 문제가 심각해질 수 있다.[53][165] 이처럼 조직 손상을 유발할 수 있는 약물이 혈관 밖으로 누출되는 경우를 특별히 혈관외 유출(extravasation)이라고 부르며, 이는 심한 경우 조직 괴사를 유발할 수 있다.[53][165]
7. 4. 기타 합병증
투여되는 수액이 체온보다 낮을 경우 저체온증이 발생할 수 있다.[166] 심장의 온도가 급격히 변하면 치명적인 부정맥인 심실세동이 발생할 수도 있다.[166][54] 저체온증은 혈소판 기능 저하 및 혈관 반응성 저하 등으로 출혈을 증가시킬 수 있으므로, 출혈 위험이 있는 상황에서는 수혈·수액 가온기 사용이 권장된다.[168]또한, 혈액과 삼투압이 다른(등장성이 아닌) 용액을 투여하면 전해질 불균형이 발생할 수 있다.[167][55] 병원에서는 정기적인 혈액 검사를 통해 전해질 농도를 모니터링한다.[167][55]
수액 투여 속도가 부적절하게 빠르면 급성 수액 반응(Infusion reaction영어)이라 불리는 과민증 유사 부작용이 발생할 수 있다.[169] 이 때문에 항생제 반코마이신[95]이나 암 치료에 사용되는 단클론 항체[170] 등 많은 약물에는 권장 최대 주입 속도가 정해져 있다.[171] 이러한 반응은 반코마이신 투여 시 나타날 수 있는 레드맨 증후군처럼 심각한 문제를 일으키기도 한다.[95]
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