CT 조영제 부작용 : 임상 및 환경적 위험 요인 분석 = Adverse Reactions to CT Contrast Agents : Analysis of Clinical and Environmental Risk Factors

국문 초록 (Abstract)

CT 조영제 부작용: 임상 및 환경적 위험 요인 분석 전산화단층촬영(Computed Tomography, CT) 영상 검사의 정확도를 높이기 위해 비이온성 요오드계 조영제가 널리 사용되고 있으나, 인체에 투여 되는 다른 약물들과 마찬가지로 조영제로 인한 약물이상반응(Adverse Drug Reactions, ADR)은 경미한 반응부터 생명을 위협하는 아나필락시스에 이르기까지 다양하게 나타날 수 있다. 기존 연구에서 성별, 연령, 알레르기 병력 등 일부 임상적 위험요인이 확인되었으나, 대규모 환자군을 대상으로 임상 및 환경 요인을 통합적으로 분석한 연구는 제한적이다. 본 연구는 10 년간 단일 상급종합병원에서 시행된 CT 검사에서 조영제를 투여받은 외래 환자들의 자료를 활용하여 조영제 관련 ADR의 발생 현황과 임상적 및 환 경적 위험요인을 규명하고자 한다. 연구에 사용된 자료는 2014년 1월 1일부터 2023년 12월 31일까지 동아대 학교병원에서 Whole body CT를 사용하여 조영제를 투여받은 외래환자 221,962명을 대상으로 후향적 연구를 수행하였다. 대상 환자 중 조영제 투여 1시간 이내 급성반응으로 의료진에 의해 ADR에 보고된 1,423명을 대상으로 하였다. 만 18세 이상의 성인을 대상으로 하였으며, 입원환자와 응급 환자는 제외되었다. 또한, 자료가 부실하거나 중복 등록자의 경우도 제외하였다. 검사 부위별 스캔 프로토콜에 따라 비이온성 CT 초영제를 초당 2~5 mL의 속도로 주입하였으며, 사용한 조영제의 성분은 Iomeprol, Iopamidol, Iobitridol, Iohexol, Ioversol이다. 환자 특성(연령, 성별, 기저질환, 알레르기 병력 등), 조영제 종류 및 전 처치 여부, 계절 및 기온·습도 등의 환경 자료를 포함하여 분석하였다. 또한, COVID-19와 조영제 관련 부작용간의 연관성을 평가하기 위해 연구기간을 팬데믹 이전, 팬데믹, 팬데믹 이후의 세단계로 나누었다. ADR의 중증 도는 미국영상전문의학회(American College Radiology Manual on Contrast Media, ACR) 지침에 따라 경증, 중등증, 중증으로 구분하였다. 통계분석은 Chi-square test, 혹은 Fisher's exact test를 사용하고, 연속형 변수는 독립 집단 t-test 혹은 Mann Whitney U-test로 분석하였다. 부작용에 대한 예측 인자 분석은 로지스틱 회귀분석으로 분석하였다. 10년간 전체 조영제 ADR 발생률은 0.64%로 나타났으며, 대부분이 경증 반응이었고 중증 반응은 매우 드물었다. 40세 미만의 젊은 연령층에서 높았고 남성보다는 여성이 발생률이 높았다. 알레르기 병력이 있는 경우에도 발생률이 높았으나 반대로 고혈압 환자는 비고혈압 환자보다 낮은 발생률을 보였다. 조영제별로는 Ioversol과 Iomeprol에서 상대적으로 높은 발생률 을 보였으며, 전처치를 시행한 환자의 조영제 ADR 발생률이 전처치를 시행하지 않은 환자보다 크게 높았다. 환경적 요인에서도 뚜렷한 경향이 확인되었다. 여름과 가을에 조영제 ADR 발생률이 겨울보다 유의하게 높았으며, 일평균 기온 및 습도가 높을수록 조영제 ADR 발생률과 양의 상관관계를 나타냈다. 또한, 코로나19 팬데믹 이후에는 경증 반응의 비율이 소폭 증가한 반면, 중등증 반응은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 10년간 대규모 단일기관 외래환자 자료를 기반으로 조영 제 ADR 발생률과 예측인자를 임상적·환경적 측면에서 통합적으로 규명하였다. 조영제 부작용의 중요한 예측인자로서 일반적 특성으로 연령, 성별과 환경적 요인으로서 온도 그리고 질병적 요인으로서 고혈압의 유무가 상관 관계가 있는 것으로 나타났다. 또한 조영제 성분과 전처치 유무에 따라서 밀접한 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 특히, 기온과 습도의 변화가 인체의 면역 반응과 체액균형에 미치는 영향을 고려할 때, 조영제 이상반응이 단순히 환자 개인의 특성뿐만 아니라 외부환경의 영향을 받을 수도 있다는 가능성을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Non-ionic iodinated contrast agents are widely used to improve the diagnositc accuracy of computed tomography(CT) imaging examinations. However, as with other drugs administered to the human body, adverse drug reactions(ADR) due to contrast agents can range from mild reactions to life-threatening anaphylaxis. Although previous studies have identified some clinical risk factors, such as sex, age, and history of allergy. However, large-scale studies integrating both clinical and environmental factors remain limited. This study aimed to identify the incidence and clinical as well as environmental risk factors of contrast agent-related ADRs by analyzing data from outpatients who received contrast-enhanced CT examinations over a 10-year period at a single tertiary hospital.
The data used in study were a retrospective study of 221,962 outpatients who received contrast agent using Whole body CT at Dong-A University Hospital from January 1, 2014, to December 31, 2023. Among the study patients, 1,423 patients who reported by the medical staff as ADR due to an acute reaction within 1 hour of contrast agent administration were included. In addition, only adult patients aged 18 years or older were included, while those with incomplete data or duplicate records were excluded. According to the scan protocol for each examination site, non-ionic iodinated contrast agents were injected at a rate 2-5mL per second, and the agents used included Iomeprol, Iopamidol, Iobitridol, Iohexol, and Ioversol.
The analysis included paitent characteristics(age, sex, underlying disease, allergy history, etc), type of contrast agent and premedication, and environmental data such as season, temperature, and humidity. The severity of ADR was classified as mild, moderate, and severe according to the guidelines of American College Radiology(ACR) Manual on Contrast Agent. Statistical analyses were performed using the Chi-square test or Fisher's exact test for categorical variables, and the independent t-test or Mann-Whitney U test for continuous variables. Predictors of adverse reactions were identified using logistic regression analysis.
Over the 10-year period, the overall incidence of contrast agent-related ADRs was 0.64%, with most cases being mild and severe reactions being extremely rare. The incidence was high in the younger age group under 40 years, and the incidence was higher in females than in males. Patients with a history of allergy also showed a higher incidence of ADRs, but conversely, hypertensive patients showed a lower incidence of ADRs than non-hypertensive patients. Among the contrast agents, Ioversol and Iomeprol were asoociated with relatively higher incidence rates, and patients who received premedication showed a markedly higher incidence of contrast agent-related ADRs than those who did not.
A distinct trend was also observed for environmental factors: the incidence of contrast agent-related ADRs was significantly higher in summer and autumn than in winter, and showed a positive correlation with higher daily average temperature and humidity. Additionally, since the COVID-19 pandemic, the proportion of mild reactions has slightly increased, whereas moderate reactions have shown a decreasing trend.
This study comprehensively identified the incidence and predictors of contrast agent-related ADRs from both clinical and environmental perspectives, based on 10 years of large-scale outpatient data from a single institution. Age and sex as general characteristics, temperature such as an environmental factor, and the presence of hypertension as clinical condition were identified as significant predictors of contrast agent-related adverse reactions. In addition, a strong correlation was observed between the incidence of ADRs and both type of contrast agent and the administration of premedication. In particular, considering the effects of temperature and humidity fluctuations on immune responses and fluid balance in the human body, these findings suggest that contrast agent-related adverse reactions may be influenced not only by individual patient characteristics but also by external environmental conditions.

목차 (Table of Contents)

• 그 림 목 차 ⅳ
• 국 문 요 약 ⅴ
• 1. 서론 1
• 1. 1 연구 배경 1
• 1. 2 연구 목적 3
• 1. 3 이론적 배경 4
• 1. 3. 1 조영제의 개요 4
• 1. 3. 2 요오드계 조영제의 물리화학적 특성 5
• 1. 3. 3 조영제의 안전관리 및 예방 6
• 2. 본론 8
• 2. 1 연구 설계 및 대상 8
• 2. 2 조영제 투여 및 전처치 9
• 2. 3 조영제 부작용의 분류 10
• 2. 3. 1 경증(Mild reaction) 10
• 2. 3. 2 중등증(Moderate reaction) 10
• 2. 3. 3 중증(Severe reaction) 10
• 2. 4 환경적 요인 및 COVID-19 기간 분류 11
• 2. 5 통계 분석 11
• 3. 결과 12
• 3. 1 기본특성(Baseline characteristics) 12
• 3. 2 ADR 발생률의 시간적 추세 14
• 3. 3 환경요인: 온도 및 습도 17
• 3. 4 조영제 유형 19
• 3. 5 COVID-19 팬데믹 기간 비교 20
• 3. 6 전처치와의 연관성 20
• 3. 7 다변량 로지스틱 회귀 분석 21
• 4. 고찰 23
• 5. 결론 29
• 참고문헌 30
• ABSTRACT 34