[신장내과] 신질환을 의심할 수 있는 요검사의 실제

김 영 훈 인제의대 부산백병원 신장내과   Dept. of Internal Medicine, Pusan Paik Hospital, Inje University College of Medicine.

최근 환자의 질병진단에 도움을 주는 고가의 첨단장비들이 경쟁적으로 개발됨에 따라 의사와 환자 모두 이러한 첨단장비에 의한 검사를 선호하고 있으며 이에 대한 의존도가 점차 증가되고 있다. 그러나 이러한 고가장비 못지않게 간단하고 저렴한 요검사만으로도 환자에 대한 많은 정보를 얻을 수 있다. 이에 일반 요검사(routine urinalysis)에 대해 요검체의 채취와 보존 방법, 검사결과의 해석 그리고 요침사의 주요소견등을 논해 보고자한다. 일반 요검사는 색, 혼탁도, 냄새, 비중, pH를 보는 물리학적 검사와 단백(알부민), 당, 케톤, 빌리루빈, 유로빌리노겐, 아질산염을 포함하는 화학적 검사, 상피세포, 적혈구, 백혈구, 원주(cast), 결정(crystal), 미생물을 관찰하는 현미경 소견으로 나뉜다.      채뇨방법   일상적인 화학적 검사와 현미경적 검사를 위한 검체는 배뇨검체로도 충분하다. 질 분비물이나 출혈이 있을 경우에는 무균적 배뇨검체를 채취한다. 아침 첫 요가 고농축된 낮은 pH의 소변이므로 특히 아질산염검사나 단백, 현미경적 검사에 좋다. 정량검사를 위한 24시간 요는 시작 시간을 정하여 채뇨하는데 예를들어 오늘 7시에 모두 배뇨시키고 그 이후부터 다음날 오전 7시까지의 소변을 모두 모으고 7시에 소변을 완전히 배뇨하여 포함시킨다. 세균배양을 위한 소변은 무균적 중간뇨가 적당하나 필요시에는 도관법이나 치골상부흡인법을 이용한다.      요 보존법   세균오염을 방지하고 불안전한 용질이나 요침사의 변성을 예방하기 위해 보존법이 중요하다. 요검사가 지연될 때는 요 검체를 냉장 보관하여야 한다. 24시간 요 채취 시에는 보존제가 있는 용기를 사용하여야하며 보존제는 측정하고자 하는 물질과 측정방법에 따라 다르다.     물리적 검사   1. 색 (Color) 정상소변의 색은 무색에서부터 황갈색까지 다양하다. 이러한 차이는 소변농도에 따라 유로 크롬이라는 황색색소 함유량이 다르기 때문이다. 적색뇨의 경우 혈뇨를 먼저 생각할 수 있고 그 외 헤모글로빈뇨증, 마이오글로빈뇨증이 있다. 그러나 리팜핀 같은 약제나 비트같은 식품섭취 시에도 볼 수 있다. 가끔 청녹색뇨를 호소하는 환자를 만나는데 리보플라빈 복용에 의해 청녹색뇨를 보이기도 한다.   2. 혼탁도 (Turbidity) 정상적인 소변은 맑고 투명하다. 소변이 탁하게 보이는 가장 많은 원인은 소변에 인산이 많이 함유된 경우이다. 고기를 많이 섭취한 후 종종 나타나는데 이는 정상소견이다. 세균뇨나 농뇨가 있는 경우 탁하게 보이며 이때에는 다른 배뇨 증상이 동반된다.    3. 냄새 (Odor) 소변의 냄새는 여러 아미노산 질환진단에 유용하다. 예를 들면 단풍시럽냄새는 maple syrup urine disease이고, 양배추냄새는 methionine 흡수장애를 시사한다.    4. 소변의 양 (Urine volume) 정상성인의 소변생성량은 대략 1분당 1ml로 하루에 약 1.5L정도이다. 소변량이 적은 경우는 1일 500ml인 핍뇨, 100ml이하인 무뇨로 병적인 경우이고 소변량이 많은 경우는 1일 소변이 3L 이상인 다뇨가 있다. 다뇨는 과량의 수분 섭취, 요붕증, 당뇨병, 만성진행성신부전 등을 생각할 수 있으며 특히 야간뇨는 정상적으로 노화과정 중에 나타날 수 있지만 신장의 농축력 상실을 의심해야 한다. 모든 야간뇨는 다뇨를 한번은 의심해야하며 신부전 초기증상으로 나타나기도 한다.   5. 비중 (Specific gravity) 요비중은 소변에 용해된 고형성분의 양을 표시한다. 병적 유무는 요량을 고려하여 판정해야 하는데 정상에서는 주로 NaCl의 양에 의해 좌우되지만 병적 상태에서는 당 및 단백질 등에 의해 영향을 받는다. 요비중은 요 삼투질 농도와 함께 신장의 희석과 농축능을 반영하므로 체내 수분상태나 세뇨관기능을 알아보는데 간접적으로 유용하다. 1.016~1.022가 정상범위이며 1.030 이상이면 탈수나 당뇨병을  1.007이 하면 세뇨관 손상을 시사한다.   6. pH 정상범위는 5~8사이이며 음식물에 의해 영향을 받는다. 산성뇨는 기아상태, 고단백식사, 산혈증, 산 생성 세균요 등에서 보이며 알칼리요는 채식, 알카리혈증, 암모니아 생성 세균뇨등에서 보인다. 신세뇨관산증의 치료효과나 체액결핍환자의 수액요법 후 효과 판정에도 유의하다. 그러나 요 pH는 소변내 총수소이온 농도가 아니라 완충되지 않은 자유수소농도만을 측정하므로 산의 순배설(net acid excretion)을 반영하지는 못한다.   화학적 검사   일반 요검사에 포함되는 화학검사는 주로 시험지법을 이용한다.   1. 요단백 요단백은 신장질환을 의심할 수 있는 가장 좋은 지표의 하나이다. 단백뇨가 있는 경우 환자는 소변에서 거품이 난다고 호소하기도 한다. 시험지법은 시험지내의 지시약(tetrabromphenol blue)이 일정한 pH에서 펩타이드 전하와 만나면서 pH 지시체의 색깔변화를 유발한다. 알부민이 예민하게 검출된다. 알칼리요에서 위양성을 보일 수 있으며 혈색소나 Bence-Jones단백은 위음성을 보인다. 정상인의 1일 단백 배설량은 엄격히 40mg 미만으로 보기도 하나 대개는 150mg 미만으로 본다. 알부민이 40%이고 분자량이 작은 그로불린이 20%, 나머지 40%는 세뇨관세포 생성 Tamm-Horsfall 점액성 단백이다. 24시간 소변에서 단백량을 측정할 때는 반드시 크레아티닌 배설량도 동시에 측정하여야 하며 소변의 크레아티닌양은 남자 25mg/kg/일, 여자 22mg/kg/일이므로 이를 이용해 잘 모아진 소변인지 판정할 수 있다. 대개 1일 1g이상의 크레아티닌이 배설된다고 생각하면 된다. 단백뇨의 종류는 사구체성 단백뇨, 세뇨관성 단백뇨, 범람단백뇨, 혈역학적 단백뇨로 나누지만 임상적 분류가 더 유용하다.   1) 단백뇨의 임상적 분류   (1) 단순 단백뇨 신장기능 이상이나 전신질환이 없는 건강한 사람에서 검출되는 단백뇨이다. 대개 추적검사시  소실되는 경우가 대부분이다. ① 기능적 단백뇨(functional proteinuria); 심한 운동, 고열, 심부전, 고혈압, 약제사용에 의해 발생되며 총단백 배설량은 1일 1g을 넘지 않는다. ② 특발성 일시적 단백뇨; 어린이와 젊은이에서 흔히 발견되며 재검사시 보통 소실된다. ③ 간헐적 단백뇨; 특별한 원인 없이 단백뇨가 검출되나 예후는 좋아서 대부분 수년 이내에 요단백이 소실되고 신부전으로 진행되지 않는다. ④ 기립성 단백뇨; 장시간 기립시 나타나며 총단백 배설량은 대개 1g을 넘지 않는다. 단순 단백뇨를 보이는 젊은 남자의 90%가 기립성 단백뇨이다. 이중 80%는 일시적이고 나머지 20%는 지속적이나 장기 관찰 시 대부분 소실된다.   (2) 신장 또는 전신질환에 수반되는 단백뇨 이 경우 거의 모든 신장질환에서 동반되는 것으로 비정상적인 요침사소견, 신기능 이상소견이 동반될 수 있다. 이 경우 원인 신질환의 진단을 위해 신조직 검사가  반드시 필요하다.   (3) 미세알부민뇨(microalbuminuria) 미세알부민뇨는 당뇨병성신증의 초기 특징으로 잘 알려져 있지만 현재는 당뇨병의 유무에 상관없이 내피세포이상을 시사하여 심혈관계 이환률과 사망률의 독립적인 인자로 인정되고 있다. 미세알부민뇨의 정의는 일반적인 시험지법에서는 검출되지 않으나 소변으로 정상 이상의 알부민이 배출되는 것이다. 미국 당뇨병 학회 (American Diabetic Association)에서는 구체적인 기준을 24시간 요알부민 30~300 mg/일, 알부민 크레아티닌비 (albumin creatinine ratio, ACR) 30~300 mg/g, 시간 내 채집으로는 20 μg/분의 지속적인 알부민뇨로 제시하고 있다. National Kidney Foundation은 성별에 따라 알부민 크레아티닌 비를 달리하여 남자는 17~250 mg/g, 여자는 25~355 mg/g을 제안하고 있다.   미세알부민뇨는 신장질환의 위험성을 높이고 당뇨병이나 고혈압의 존재 여부에 관계없이 심혈관계 이환률과 사망률을 높인다. 제 2형 당뇨병 환자에서 미세알부민뇨의 존재는 망막증을 예측할 수 있고  알부민 크레아티닌 비의 빠른 증가는 신질환의 진행을 시사한다.  또한 미세알부민뇨를 보이는 당뇨병환자를 심혈관계에 대한 매우 강력한 치료를 하였을 때 약 50%의 심혈관계 합병증을 예방할 수 있었다.  최근에는 미세알부민뇨는 당뇨병이나 고혈압환자 뿐 아니라 일반 성인에서도 심혈관계 질환의 중요한 예측인자로 또 치료의 목적으로 알려져 있다. 미세알부민뇨는 방사면역법이나 효소면역법으로 측정하며 최근 이를 간단히 정성적으로 검출할 수 있는 dipstick인 Micral-Test 나 Micro-Bumintest도 나와 있다.    2) 단백뇨환자의 진단적 접근   뇨 dipstick 검사에서 양성으로 나타나면 단백뇨의 정량검사를 시행하여 신증후군, 단순 단백뇨 및 미세 단백뇨인지를 구별해야 한다. 그 후 필요하면 요단백 정기영동검사를 통해 배설되는 단백질이 어떤 종류인지를 확인함으로써 사구체성 단백뇨, 세뇨관성 단백뇨, 범람성 단백뇨인지를 감별할 수 있다.(Fig. 1)   2. 당 (glucose) 당산화효소가 함유된 시험지를 이용하여 측정한다. 정상인의 경우 혈청 당농도가 160~200mg/dL까지는 사구체여과액의 당이 신장의 근위세뇨관에서 거의 모두 재흡수 되어 소변에서 당은 검출되지 않는다. 소변에서 당이 검출된다는 것은 혈당이 160~200mg/dL 이상이거나 신세뇨관질환으로 당의 재흡수가 일어나지 않는 신성 당뇨 둘 중 하나이다.   3. 요케톤 (Urine ketone) 요케톤은 기아 상태나 운동 후 양성반응을 보일 수 있다. 요케톤체는 아세톤, 아세토아세틱산, β-hydroxybutyrate 등인데 nitropusside로 검사하며 이 시약은 아세톤과 아세토아세틱산에만 반응한다.   4. 요아질산염 (Urine nitrite) 질산(nitrate)을 아질산(nitrite)으로 변화시키는 균(E.coli, klebsiella, citrobacter, enterococcus, staphylococcus 등)에 대한 검사이다. 요로감염이 있을 때 간접적인 증거가 된다.   5. 잠혈 (Occult blood) 혈색소의 과산화효소 (peroxidase)에 의한 발색반응으로 benzidine이나 orthotolidine이 함유된 시험지가 청색을 변한다. 혈색소는 하나의 색으로 보이며 적혈구는 점상으로 염색되고 마이오글로빈도 검출된다. 포비돈이나 hypochlorites, 세균의 과산화효소에 의해 위양성을 보일 수 있으며 아스코빅산은 위음성을 보인다.   6. 유로빌리노겐 (Urobilinogen) 유로빌리노겐은 빌리루빈대사로 장에서 생성되어 일부는 대변으로 일부는 소변으로 배설된다. 폐쇄성 황달을 제외한 황달에서 증가한다.   7. 빌리루빈 (Bilirubin) conjugated bilirubin은 정상적으로 소변에서 관찰되지 않는다. 클로르프로마진이나 페나조피리딘을 복용하는 경우 위양성을 보일 수 있다.   현미경 검사   소변침사에는 적혈구와 백혈구, 상피세포, 세균 등의 유기성분과 각종 염류와 결정들인 무기성분이 포함된다. 검사법은 소변 12ml을 원심 분리하여 침사를 염색하지 않고 현미경 관찰하거나 초생체염색하여 관찰한다. 저배율(x100)에서 원주의 종류를 관찰하고 고배율(x400)로 10시야를 본 후 여러 가지 세포수의 평균을 계산하고 세균유무를 관찰한다.   1. 혈뇨 (Hematuria) 혈뇨는 단백뇨와 함께 신질환 이상을 알 수 있는 예민한 지표이다. 혈뇨는 육안으로 관찰하여 적색을 띠는 육안적 혈뇨(macroscopic hematuria)와 육안으로는 정상으로 보이는 현미경적 혈뇨(microscopic hematuria)로 나뉜다. 고배율 시야로 적혈구가 2~3개 이상이면 혈미경적 혈뇨로 정의하며 이 때 적혈구의 숫자가 많고 적음은 임상적으로 의미가 없다. 매우 희석된 소변(비중 <1.0006)에서는 적혈구가 용혈되므로 주의를 필요로 한다. 혈뇨의 기원 부위를 알기 위한 시도로 위상차 현미경으로 관찰하면 적혈구의 모양이 다양한 이형(dysmorphic)인 사구체성 혈뇨와 모양이 동일한 동형(isomorphic)인 비사구체성 혈뇨로 구별할 수 있다. 그러나 신실질질환이라도 초기에 다량의 혈뇨가 있을 때는 동형 적혈구가 많이 나타날 수 있고, 신선하게 검사되지 않은 고장성 요에서도 이형 적혈구가 나올 수 있으므로 주의를 요한다. 적혈구 원주(RBC cast), 1일 1g이상의 단백뇨, 이형성 적혈구(dysmorphic RBC)가 동반되면 사구체성 혈뇨를 시사한다. 단독 혈뇨(isolated hematuria)는 신생물, 결석, 신결핵, 진통제신증, 양성 재발성 혈뇨, 양성 본태성 혈뇨에서 관찰된다.   1) 혈뇨의 진단적 접근 혈뇨는 사구체 모세혈관으로부터 요로 말단까지 어디에서든지 기원할 수 있다. 첫단계는 시험지 검사법으로 혈뇨가 검출되면 요침사 검경법으로 색소뇨를 먼저 배제한 후 사구체 혈뇨인지 비사구체 혈뇨인지를 분류하는 일이다. 이형 적혈구는 사구체 손상과 강한 관련이 있으며 적혈구 원주나 심한 단백뇨가 동반되면 더더욱 사구체질환을 강력히 시사한다. 반면 단백뇨의 동반 없이 동형 적혈구가 주로 관찰되면 이는 하부 요로의 출혈을 시사하며 신장의 크기와 모양의 이상여부를 신초음파로 평가해야 한다. 신초음파에서 이상이 없으면 경정맥 신우조영을, 특히 육안적 혈뇨가 40세 이상에서 관찰될 방광경 검사 또는 요 세포진 검사를 고려해야한다.(Fig.2)     2. 농뇨 (Pyuria) 고배율 시야에서 백혈구가 3개 이상 보이면 양성이다. 단독 농뇨(isolated pyuria)는 백혈구만 단독으로 나타나는 것으로 신실질의 감염 보다는 하부요로의 감염을 의미한다. 백혈구 원주가 동반되면 염증부위가 신장임을 시사한다. 농뇨가 경한 단백뇨나 혈뇨를 동반하는 경우는 세뇨관 간질성 신염이나 낭창성 신염, 신우신염, 이식신 거부반응을 의미하며 구균성 농뇨를 보이면 면역억제제나 항생제를 복용중인 경우, 요로손상(genitourinary trauma), 강화 배양액에서만 자라는 미생물감염 (결핵, 진균, 혐기성세균 등)을 의심한다.   3. 상피세포 (Epithelial cell) 신장 요로계의 어느 부위에서 탈락된 것으로 정상에서도 1/5~10시야는 나타날 수 있다. 해부학적 부위에 따라 편평세포, 이행상피세포, 신세뇨관 상피세포, 난원형 지방체(oval fatbody), 세포질내 봉입체세포(intracytoplasmic inclusion body)로 분류한다.   4. 세균 (Bacteria)   5. 원주 (Cast) Tamm-Horsfall 점액단백질이 알부민을 기초로 하여 세뇨관내에 모여서 형성하는 것으로 정상인에서는 대부분 보이지 않는다. 적혈구 원주(RBC cast)는 사구체 질환에 진단적이며 과립성 원주 (granular cast)는 만성 신염때, 백혈구 원주 (WBC cast)는 신우신염, 급성사구체신염 등에 관찰되며 과격한 운동 후에는 정상적으로도 유리양 원주 (hyaline cast)를 볼 수 있다.   6. 결정 (Crystal) 요중에는 식사에 영향을 받아 나타나는 정상적인 결정과 병적인 결정이 있다. 요산염, 수산칼슐, 황산칼슘은 정상 산성뇨에서 나타나고 인산염, 삼중인산염, 인산암모늄, 탄산칼슘은 정상 알칼리요에서 나타날 수 있다. cystine, tyrosine, leuicine, sulfonamide, 콜레스테롤 결정은 비정상적으로 나타나는 결정이며 유전질환 진단에 도움을 준다.   [출처 DiaTreat Vol.5, No.4]