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피폭환자 치료

Home > 국가방사선비상진료센터 > 방사선 비상진료개론 > 피폭환자 치료
  • 서론
  • 급성 방사선증후군과 치료
  • 내부오염의 진단과 치료
  • 복합 손상
  • 국소방사선상해 치료

서론

방사선 피폭으로 내부장기, 중추신경이나 조혈기관에 손상이 발생하는 경우가 급성 방사선증후군(acute radiation syndrome)이고, 방사선 피폭이 신체의 일부에 발생하는 경우가 국소방사선손상(local radiation injury)이다. 손상될 수 있는 조직은 피부, 뼈, 근육, 힘줄 등이며 대부분 피부증상이 발생하고, 피부의 치료에 초점을 맞추게 되어 이를 피부방사선증후군(cutaneous radiation syndrome)이라고 한다. 문헌에 따라서는 radiodermatitis나 radiation dermatitis로 소개되기도 한다. 방사선으로 인한 사고의 대부분은 국소방사선손상이며, 가장 흔한 곳이 손이고, 그 다음으로는 넓적다리와 엉덩이 부분이다. 국내의 통계에 따르면 산업현장에서 이리듐-192 밀봉선원에 의한 사고가 가장 흔한 것으로 보고되었다. 전형적인 사고의 과정은 밀봉선원을 가지고 여러 가지 작업을 하던 중 기구가 오작동 되어 피폭되는 경우이며, 다른 나라에서의 사고 예로는 방사선원을 인지 못한 채로 만지거나, 주머니에 넣어 보관하다 발생한 경우가 있다.

1) 역사

1895년 뢴트겐이 X-ray를 발견한 이후로 방사선에 의한 피부손상은 여러 가지 문헌에 기록된 바 있다. 라듐에 의한 피부 변화는 1900년에 기록이 있으며, Henri Becquerel이나 Pierre Curie도 방사선에 의하여 본인들의 팔에 발생한 피부 변화를 기록하였다. 토마스 에디슨 연구소에서 엑스선을 이용한 fluoroscopy 개발에 참여하였던 Clarence Dally는 여러 차례 저선량의 방사선에 피폭이 되었으며, 피부이상, 손가락절단에 이어 피부암이 발생하였고, 1904년 39세의 나이에 사망하여 미국 최초의 방사선피폭에 의한 사망자로 알려졌다.

2) 방사선의 특징

전리방사선은 알파선, 베타선, 감마선 등이 있으며 각각은 물리적 특성이 다르지만 조직 내에서 투과력에도 차이가 있다. 알파선은 투과력이 약하여 표피를 통과하지 못하기에 피부방사선손상을 일으키지 못한다. 베타선은 에너지가 강한 경우에 피부반응을 일으키며, 감마선은 투과력이 강하여 깊숙한 연부조직에까지 국소방사선손상을 야기한다.

본론

1) 피부의 해부학

피부는 우리 몸을 둘러싸고 있는 막이며, 피하조직을 제외한 두께는 약 1.4 mm정도로 알려져 있고, 가장 두터운 곳은 손바닥과 발바닥이며, 눈꺼풀에서 가장 얇다. 피부는 가장 바깥쪽부터 표피, 진피, 피하지방으로 나눈다. 표피는 아래쪽부터 기저층, 유극층, 과립층, 투명층, 각질층으로 나누며 기저층에 위치한 줄기세포가 끝없이 분열하면서 상층으로 세포를 밀어올리고 있다. 이들이 돌담처럼 빽빽하게 채워져 표피를 구성하며, 상층으로 올라가면서 분화과정을 거치어, 결국 5가지 층을 형성한다. 기저층에서 각질층까지 올라가는 시간은 약 4주정도 소요되는 것으로 알려져 있다.

진피는 표피 밑에 있는 두꺼운 층으로 혈관이 있고, 콜라겐과 엘라스틴 등 여러 섬유질이 있어 피부의 강도와 경도를 좌우한다. 기름샘, 땀샘, 모근과 기모근 등 피부부속기가 위치하고 있어 피부 표면의 습기를 유지하거나 온도유지에 도움을 주는 역할을 한다. 피하조직은 진피와 골격 사이에 있는 부분으로 대부분 지방세포로 이루어져 지방조직이라고 하며, 단열효과가 좋아 체온을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 피하조직은 부위에 따라 두께가 다를뿐더러 개인차도 크고 성별과 연령에 따라서도 차이가 있다.

2) 피폭에 따른 피부반응

국소방사선손상이 일어나는 최소의 조사량은 350-500 cGy로 추정되는데, 이는 개인이나 부위에 따른 감수성의 차이가 크기 때문이다. 일반적으로 사고에 의한 국소방사선손상은 15 Gy 이상에서 보고되는 경우가 많다. 이 정도 용량이 전신의 조혈조직이나 위장관에 조사되었다면 환자는 대개 사망을 하겠지만, 손바닥이나 종아리에 국소적으로 15 Gy가 피폭된다 하여도 피폭량이 거리제곱에 반비례하게 줄어드는 원리에 의하여 급성 방사선증후군의 증상은 일어나지 않는 것이 보통이다. 하지만, 실제 방사선 사고에서는 피폭 시 피폭사실을 모르는 경우가 많으며, 선원의 크기가 클 경우 멀리 떨어져 있거나, 선원 주위에서 계속 움직였어도 임상적으로 의미있는 전신 피폭의 가능성을 고려하여야 한다. 피폭량이 3-10 Gy 정도인 경우에 발적이 나타나며, 3 Gy 이상의 경우 털의 탈락이 관찰된다. 피폭량이 증가하면 습윤박리나 수포형성이 발생하고, 20 Gy 이상 피폭을 받으면 궤양 발생이 가능하므로 이에 대한 대비가 필요하며, 25 Gy 이상 피폭 시는 괴사에 빠지므로 수술적 치료가 필요하다. 그런데, 이러한 반응은 열화상처럼 피폭 후 즉시 나타나는 것이 아니고, 피폭량, 피폭속도, 부위, 개개인의 감수성 차이, 방사선의 종류에 따라 다르게 나타난다. 대개의 시간적 추이를 중심으로 살펴보면 다음과 같은 단계를 거치게 된다.

표 6-12. 피폭 선량에 따른 피부 임상증상 발현 시간(r선이나 고에너지 X선)

표 6-12. 피폭 선량에 따른 피부 임상증상 발현 시간(r선이나 고에너지 X선)
증상 / 단계 선 량 (Gy) 제한 선량 500 mSv 까지 작업시간
홍반 3-10 14-21
탈모 > 3 14-18
건성 박리 8-12 25-30
습윤 박리 15-20 20-28
수포 형성 > 15-25 15-25
궤양 (피부) > 20 14-21
괴사 (심부 관통) > 25 > 21

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  • 전구기

    방사선이 조사되면 초기의 발적과 약간의 부종, 가려움증이 나타나는데, 이러한 시기를 Prodromal stage라고 한다. 이때 피부의 여러 세포에서 염증에 관련된 매개물(transcriptional activation of pro-inflammatory cytokine)이 증가하는데, 이들은 보호작용의 일환으로 항염증물질(대표적인 물질은 transforming growth factor-beta)의 분비를 촉진하게 된다. 이들 매개물 간에 균형이 이루어지면서 임상적으로 아무런 특이소견이 보이지 않는 Latent period(잠복기)가 발생한다고 알려져 있다. Prodromal stage가 처음 나타나는 시기는 피폭량이 많을수록 짧아지는데, 심한 경우 1-2시간 이내에 발적이 나타날 수도 있다. Latent period의 길이는 조직이 손상된 정도에 영향을 받으므로, 피폭량이 많은 경우 점차 짧아지게 된다.

  • 발현기

    동통을 호소하게 되며 발적과 부종이 심하게 되고 피폭량에 따라 수포형성, 궤양이 초래된다. 이때 진피의 모세혈관, 세동맥, 세정맥에 염증이 생기고, 호중구의 침윤이 발생하는데, 이러한 염증반응은 피하조직을 넘어 근육층까지 염증을 초래할 수 있다.

  • 아급성기

    이러한 시기가 지나면 진피의 깊숙한 곳이나 피하조직의 혈관염으로 청적색의 피부변화가 나타나기도 한다. 이러한 반응은 열화상이나 화학화상과는 달리 피폭 직후 나타나지 않으며, 피폭량이나 속도, 피폭대상의 감수성에 따라서 수일에서 수주 후에 나타난다.

  • 만성기

    3개월이나 2년이 지난 뒤에는 진피나 피하지방의 섬유화가 일어나는데, 열화상과는 달리 시간이 지나면서 더 심해질 수 있으며, 심한 경우에는 피하지방의 소실이 관찰되기도 한다. 혈관확장으로 미용적 문제가 발생할 수도 있으며, 피부이상감각을 호소하기도 한다.

    수년이 지나서 만성 후유증이 나타나며, 피지샘이나 땀샘의 소실로 피부건조증이 초래되며, 털의 소실과 피부를 통한 수분유출의 증가가 발생한다. 방사선 각질화가 초래되며 편평상피암이나 기저세포암의 위험이 증가한다고 알려져 있다.

3) 진단

방사선 피폭시 처음부터 이를 의심하는 것은 매우 어렵다. 실제 방사선 피폭사고의 경우 진단이 피폭 후 수일에서 수주 뒤에 이루어지는 예도 많다. 환자에게서 병력 청취상 다음과 같은 내용을 조사한다.

  • ㆍ방사선 발생 물질이나 기계를 다룬 적이 있는가?
  • ㆍ정체를 알 수 없는 금속물질은 취득하거나 만진 적이 있는가?
  • ㆍ직장의 동료나 주변사람, 가족 중에 비슷한 증상을 호소하는 이가 있는가?
  • ㆍ출혈 경향, 오심, 구토가 있거나 최근에 감염증에 시달렸는가?

의료진은 다음과 같은 정보를 얻도록 노력해야 한다.

  • ㆍ다른 피폭자는 없는가?
  • ㆍ의학적으로 문제가 되는 다른 손상은 없는가?
  • ㆍ환자의 각각 증상은 피폭 후 얼마나 지나서 발생했는가?
  • ㆍ방사성 물질의 내부섭취나 오염의 가능성은 없는가?

Prodromal stage의 발적은 수일 뒤 저절로 사라지므로 간과하기 쉽다. 만약 방사선 피폭사고를 의심한다면 처음 발적이 일어난 시간과 부위, 양상을 기록하는 것이 중요하며, 가능한 매일 사진 찍을 것을 권유한다. 향후 가장 심한 국소방사선손상은 최초의 발적이 일어나 부위에 발생할 것이다. 전신피폭의 가능성을 염두한 검사를 시행하며, 피폭부위에 X-ray 촬영을 하고, 수정체 혼탁여부를 포함한 안과검사를 시행한다. 남성의 경우 고환 주변에 피폭을 의심할 수 있다면 정액검사를 할 수 있다.

국소방사선 피폭 시 착용했던 시계, 옷, 단추, 귀고리 등은 전자스핀공명 분광법을 사용한 선량 측정이 도움이 된다. 사고 후 처음 일주일 동안 일일 혈액검사 결과 추이분석에서 백혈구 증가나 적혈구 침강속도 증가 등과 같은 비특이적 변화가 경미하게 관측된다면 전신피폭의 가능성은 적다.

광범위하게 피부손상을 입은 경우 신장기능 이상이 초래될 수 있으며, 위장관이나 조혈기능의 이상이 동반 될 경우 피부방사선증후군의 과정이나 정도에 악영향을 끼칠 수 있다.

4) 치료

Prodromal stage에는 항히스타민 투여와 가려움증을 위한 피부약을 사용할 수 있다. 항히스타민제는 가려움증을 덜어 줄 뿐 아니라, Keratinocyte나 혈관내피세포에서 유리되는 염증매개물질을 감소시키는 기능을 하여 추후 발생하는 염증을 줄여주는 역할을 한다. Latent period에는 추후 발생하는 Manifest stage에 대비하여 고농도의 전신 스테로이드를 사용할 수 있으며, 국소적 스테로이드 사용도 고려 가능하다.

급성기에 전체적인 치료의 방향은 가려움증과 동통을 감소시키고, 염증반응을 줄이고, 체액의 균형을 맞추고, 감염에 대한 대비를 하며 필요하면 치료하고, 깨끗한 상처를 유지하며 괴사조직은 제거하고, 새로운 조직의 재생을 도모하고, 혈류순환개선을 도와주고, 항지혈제를 고려한다. Manifest stage가 되면 각종 미생물에 의한 감염의 위험이 증가한다. 상처에 대한 미생물 검사를 반복하여 감염에 대한 조기 진단 및 치료를 해야 한다. 예방적 항생제의 사용은 조혈기능의 저하와 위장관 문제를 같이 고려하여 결정한다. 궤양이 발생한 경우 wet dressing을 시행하고, 추후 alginate와 hydrocolloid를 사용한다. 표면에 균오염을 배제할 수 있다면 PDFGF(Platelet-derived growth factor)나 Keratinocyte Growth Factor를 사용하는 것이 도움이 된다는 의견도 있다. 피부나 근육의 절제가 필요하면 인공피부를 이용한 일시적 상처도포도 고려한다. 괴사의 경우 철저하고 조심스러운 debridement를 시행한다. 증상이 심하지 않고 경도의 부종과 발적, 인설에 국한된다면 보존적 치료를 시행하면 된다.

섬유화에 대해서 인터페론이 효과가 있다는 보고가 있으며, 장기적으로 건성피부가 초래되어 시간이 오래 지나더라도 이차궤양이 발생하므로 피부에 자극을 줄이고, 관리가 필요하다.

5) 선량의 평가

초기선량 평가는 임상징후로 한다. 홍반의 출현 또는 피부 발적과 함께 동통 등이 두 세 시간 안에 발생하면 흡수선량은 50 Gy를 초과하는 것으로 평가된다. 저에너지 방사선 피폭으로 인한 손의 국소방사선손상의 경우 추정선량은 다음 표에서와 같다. 처음 나타나는 발적이 일시적으로 경미하게 지나갈 수도 있는데, 잘 관찰되었다면 선량의 평가가 용이하게 되고, 향후 환자의 치료나 예후의 판정에 많은 도움을 줄 수 있다.

털의 탈락도 국소 손상을 평가하는 하나의 지표이다. 일시적 탈모는 단일 조사선량 300-500 cGy에 노출된 후 2-3주에 발생하며, 선량이 700 cGy를 초과하면 모낭에 손상을 주어 영구 탈모가 일어난다. 전신모발은 방사선에 의한 탈모에 있어서 민감도가 다르며 두발 및 수염이 가장 민감하고 흉벽, 액와부, 복부, 눈썹, 속눈썹 및 치골부위 체모는 덜 민감하다.

표 6-13. 저에너지 방사선 피폭으로 인한 손의 국소방사선상해 관련 임상 증상

표 6-13. 저에너지 방사선 피폭으로 인한 손의 국소방사선상해 관련 임상 증상
급성기의 임상 증상 발현 기간 만발효과 전개 지연 효과 추정선량(Gy)
일차홍반 이차홍반 수포 미란,궤양 괴사
없음/
12-24시간
12-20일       30-35일
건조함,
표피박리
없음 12-18a
10-15b
6-12시간 6-14일 8-15일     40-50일
습윤 ,
표피박리,
상피화
없음/
미약한 위축
20-30a
18-25b
4-6시간 3-7일 5-10일 10-18일   50-70일
상피화
위축, 착색,
모세관확장증
35-80a
30-70b
1-2시간 0-4일 3-5일 6-7일 6-10일 60-80일
반흔 형성,
수술 없이
치유불가
위축, 착색,
모세관확장증,
기능상실가능
> 80

a: 손가락에 국한된 경우(fingers only), b : 손 전체(whole hand)

결론

국소방사선손상은 방사선의 종류와 용량에 따라 피부의 반응이 달라질 수 있으며, 화학화상이나 열화상과는 달리 방사선 피폭 직후에는 아무런 반응이 없을 수도 있다. 질환의 진행 중에 일시적으로 증상이나 징후가 없는 시기가 나타날 수 있으며, 피폭 후 오랜 시간이 지나더라도 이차궤양이 반복 될 수 있다. 이러한 환자의 의학적 대처방향은 오염을 제거하고 증상을 완화시키며 감염의 방지나 치료와 함께 손상된 조직의 재생을 도모하고 정신과적인 안정을 추구하는 방향으로 이루어진다.

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최종수정일 :2015/05/08
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