요로결석이 많아지는 계절입니다. 요로결석이 생기는 이유, 예방방법, 조심해야하는 음식, 요로결석의 종류 및 치료방법에 대해 이 글을 통해 모두 확인하시기 바랍니다.
요로결석의 역학
요로결석의 유병률은 5%, 재발률은 5~10년 이내에 50%, 일생 동안 요로결석을 앓을 확률은 10~15% 정도입니다.
요로결석의 원인
발생 원인은 유전적 원인 (대사 이상), 요로 모양의 구조적 이상, 환경적 요인, 수분섭취 감소가 있습니다.
유전적 요인
백인과 온대지방의 아시아인에 호발하며, Renal tubular acidosis, cystine, xanthine 의 대사이상 질환에서 잘 발생합니다. 20~40대의 남성에 호발하며 (남:여 = 3:1) 남성에서 호발하는 이유는 남성 호르몬이 간에서 oxalate 생성을 촉진하며, 여성의 경우 요중 citrate (구연산염) 의 배설이 증가되있어 이러한 성별에 따른 발병률이 차이가 나는 것으로 추측합니다.
환경적 요인
산, 사막, 열대지방에 호발하는 편입니다. 기후적 측면에서는 더운 시기 이 후 1~2개월 뒤에 가장 호발하며, 이는 땀을 많이 흘려 소변이 농축되어 결정이 생기기 쉽고, 소변이 산성화 되기 때문입니다. 또한 햇빛에 노출되면 비타민D (Vit D3) 의 형성이 증가되어 요중 칼슘배설이 증가하게 됩니다. 그리고 Purine, 수산, 칼슘, 인산을 과량 섭취할 시 소변으로의 배출량이 증가된다.
요로결석 관련 질환
관련 질환으로는 Absorptive hypercalciuria, Primary hyperoxaluria, Hereditary cystinuria, Renal tubular acidosis, Hyperuricosuria (Gout, Lesh-Nyhan syndrome) 등이 있습니다.
요로결석 관련 약제
관련 약제로는 acetazolamide (calcium phosphate), steroid, furosemide, Vit D (hypercalciuria), Vit C, ethylene glycol, methoxyflurane (Hyperoxaluria), Antineoplastic, Thiazide (Uric acid), Allopurinol (Xanthine), Orthophosphate (MAP) 등이 있습니다.
요로결석의 종류
요로결석에 관련된 소변의 성분들을 살펴보면, Calcium, Oxalate (수산), Phophate (인산), Uric acid (요산), Sodium (나트륨), Citrate (구연산, 가장 중요한 calcium 의 complexor, 과일에 많이 함유), Magnesium (마그네슘) 등이 있습니다.
결석은 Calcium-based stone (칼슘 결석) 이 가장 흔하며 (80~85%), Calcium oxalate, Calcium phosphate 등이 있습니다. Calcium oxalate 가 가장 많고 드물게 Calcium phosphate 가 있습니다. 칼슘 결석은 X-ray 에서 보일 수 있습니다.
2~20% 는 infection stone 이며, 마그네슘, 인, 암모늄, 탄산염으로 구성됩니다. 소변의 요소가 요소 분해균으로 인해 분해되면 암모니아, 중탄산염, Carbonate (탄산염) 가 생기면서 소변의 다른 이온과 합쳐져 결석을 형성한다. Proteus, Pseudomonas 균주에서 많이 발생합니다.
Uric acid stone (요산 결석) 은 5~10% 정도 되며, 요중 pH 가 산성일 때 호발된다. Gout (통풍), 급성 골수증식질환, 항암치료시 발생이 증가합니다. Radiolucent stone (X-ray에서 보이지 않음) 이며, 내과적 치료가 가능합니다. (녹는다.) 그 외 1% 미만에서 Cystine stone 이 있습니다. 같은 환자에서 mixed stone 이 있는 경우도 있습니다.
1. 칼슘 결석 (Calcium stones)
대부분 calcium oxalate 으로 구성되어 있습니다. calcium phosphate stone 은 calcium oxalate stones 과 risk factor 가 비슷합니다. (예외 – 한 가지 차이점이 존재 : calcium phosphate stones 은 higher urine pH 와 연관이 있으나, high urine oxalate 와는 관련 없다는 점)
칼슘 결석의 위험인자 (Risk factors for calcium stones)
- (1) 소변으로의 많은 칼슘 배출. 고칼슘혈증은 있을수도 있고 없을 수도 있습니다. (Higher urine calcium, with or without hypercalcemia)
- (2) 소변으로의 많은 옥살산 배출 (Higher urine oxalate)
- calcium oxalate stone 형성의 주요 위험인자 입니다.
- 염증성 장질환, malabsorptive states, primary hyperoxaluria 와 관련되어 있습니다.
- (3) 소변으로의 적은 구연산염 배출 (Lower urine citrate)
- 만성 대사성 산증이 있는 환자에게 현저하게 나타날 수 있습니다. (can be marked in patients with chronic metabolic acidosis) acidemia 없는 환자도 많은 비중을 차지하고 있습니다.
- 구연산염은 칼슘 결석의 생성을 억제시키는 중요한 성분입니다. (Citrate is an important inhibitor of calcium oxalate and calcium phosphate stone formation)
- (4) 지속적으로 소변의 pH 가 염기성일 때 (persistently alkaline urine pH)
- can be seen with type I (distal) renal tubular acidosis) + acid load 후에도 발생 가능.
- associated with a higher likelihood of calcium phosphate stone formation
- (5) 소변이 양이 적을 때 (Lower urine volume)
- 소변의 농도를 높인다.
원인 질환 (Predisposing conditions)
(1) 일차성 부갑상선 항진증 (Primary hyperparathyroidism)
일차성 부갑상선 항진증은 고칼슘혈증을 일으키고 소변으로의 칼슘 배설을 촉진합니다. 따라서 칼슘 결석이 생기기 쉽습니다. 반면 Secondary hyperparathyroidism 은 stone formation 의 위험을 증가시키지 않습니다.
(2) 수질해면신장 (Medullary sponge kidney)
수질해면신장(Medullary sponge kidney) 은 renal pyramids 부위 pericalyceal 쪽 terminal collecting duct 의 malformation 을 특징으로하는 선천성 질환입니다. This collecting duct dilatation, or ectasia, is associated with the formation of both small (microscopic) and large medullary cysts that are often diffuse but do not involve the cortex.
양성질환으로 여겨지나 요로결석과 요로감염을 발생할 수 있고, 이러한 합병증이 드물게는 신부전과 만성신장병으로 이어질 수 있다.
(3) Distal (type 1) renal tubular acidosis
urine pH is persistently high : medullary nephrocalcinosis를 유발하며, 알칼리이므로 have lower urine citrate levels 를 보입니다.
(4) Inflammatory bowel disease, short gut syndrome, bowel resection, or gastrointestinal bypass surgery
increasing urinary oxalate (due to increased gastrointestinal absorption) and reducing urinary citrate (due to gastrointestinal loss of alkali) 로 인해 calcium oxalate stone 이 현저히 많이 생깁니다.
2. 요산 결석 (Uric acid stones)
산성인 소변에서는 uric acid 의 침전을 가속화시킨다. (Chronic diarrhea 시 장으로 bicarbonate loss 가 발생하여 acid urine 이 나올 수 있다. ) 순수한 요산 결석은 근본적으로 소변의 pH가 5.5 이하로 지속적으로 우지되어야 요산결석이 발생합니다. 또한 uric acid overproduction 하는 경우에서도 잘 생긴다.
Uricosuric drugs 는 일시적으로 소변의 uric acid 를 높이긴 하지만, 결국 혈액 내의 요산을 낮추므로 새로운 평형이 맞춰지게되어 uric acid stone 이 잘 생기지는 않는다. (장기적으로 요산 결석 생성의 위험은 없음.)
※ 당뇨와 대사증후군 : both diabetes and the metabolic syndrome are characterized by higher body weight, which is associated with both a more acid urine pH and higher urinary uric acid excretion and supersaturation in proportion to the body mass index.
4. Struvite stones (스투루바이트 결석)
Proteus 나 Klebsiella 같은 urease-producing organism에 의한 만성적인 상부 요로감염에서 발생합니다.
magnesium ammonium phosphate crystals 이 urine sediment 에서 보입니다.
적절하게 치료하지 않으면 수주에서 수개월 내로 급속하게 커집니다. (can develop into a staghorn or branched calculus involving the entire renal collecting system)
5. Cystine stones (시스틴 결석)
only develop in patients with cystinuria (an autosomal recessive disorder)
요로결석의 증상 및 통증
증상으로 옆구리 통증 (악화와 호전을 반복. 요관의 연동운동 장애, 요관폐색) 과 구토, 오심, 설사 증상이 동반될 수 있습니다. (refered pain) 결석의 위치에 따라 하부 요관석일 경우 빈뇨, 절박뇨, 잔뇨감 등의 하부요로 증상이 나타날 수 있으며, 90% 정도에서는 혈뇨 (육안적 혈뇨는 5~10%)가 있습니다. 반대로 10% 정도는 혈뇨가 없기 때문에 혈뇨가 없더라도 요로결석을 배제할 수는 없습니다. 요로감염이 동반되면 발열이 생길 수 있으며, 무증상일 경우도 있습니다.
참고자료 : 복통을 일으키는 중요한 질환 6가지
요로결석의 진단 및 검사
일차적 검사로서 Non-enhance CT 가 가장 정확하고 권장됩니다. 임신한 여성인 경우 초음파를 시행해 볼 수 있겠습니다. (low dose CT 도 가능하다고는 되어있습니다. – 비뇨의학과 유럽학회 가이드라인)
요로결석의 치료
요로 결석의 치료는 (1) 대기 요법, (2) 체외 충격파, (3) 내시경, (4) 개복하여 직접 제거 등이 있습니다.
대기요법 (자연배출, 자연치유)
대기요법은 저절로 빠지도록 기다리는 방법입니다. 물을 많이 마시고, 많이 움직이게 합니다. 진통제와 요관 확장제를 같이 쓰기도 합니다. 돌의 크기와 위치가 중요한데, 4mm 이하는 90%, 5mm 이하는 50%가 2주 이내에 빠집니다. 10mm 까지는 대기요법이 권장됩니다. (실제 임상에서는 7mm 기준으로 삼는 경우가 많습니다. 7mm 정도 되면 30% 정도에서 저절로 빠지는 것 같습니다.) 돌의 위치가 아래에 있을 수록 잘 빠지며, 대개 4주까지 기다려 볼 수 있습니다. (환자의 상황도 중요한데, 통증을 참을 수 있고, 정기적인 추적이 용이한 상황이어야 합니다.)
대기요법으로 약물을 사용하려면, ureter 에 alpha receptor 가 있기 때문에 alpha blocker 를 사용하므로써 도움을 줄 수 있습니다.
체외 충격파 쇄석술 (ESWL) 및 체외충격파 치료비용
체외 충격파 쇄석술(ESWL : Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy) 은 체외에서 충격파를 결석에 집중시켜 깨뜨려 나오도록 하는 방법이며, 진통제와 요관확장제 등을 같이 쓰기도 합니다. 입원 없이 마취 없이 간단히 시행 가능한 장점이 있으나, 성공율은 80% 이내로, 다소 낮은 편이며, 비용이 많이 듭니다. (3회에 약 100만원 정도) 돌이 크거나 단단하거나 잘 안보이면 어렵습니다. (주로 1cm 크기 이하에 사용합니다.) 임신 중이거나 출혈 경향이 있을 경우 시행이 불가능합니다.
시술 합병증으로 Hematuria (Urothelial trauma), Intrinsic renal trauma, Perirenal hematoma, Abdominal pain, Stone street (Steinstrasse; column of stone fragments forms that blocks the ureter : 치료는 infection 이 동반되었을 경우 PCN을 시행하며, scope 으로 제거하는 것이 좋습니다.), Inadequate fragmentation, Pancreatitis, nerve palsy, lung injury (rare) 등이 있습니다. 한계로는 1회 이상 시술이 필요한 경우가 많고, 다음 시술까지 1~2주간 휴지기가 필요합니다. 결석의 크기가 큰 경우 성공율이 떨어지며, 특정 성분 (Calcium oxalate, Cystine stone, Calcium phosphate, matrix stone)의 결석도 성공율이 떨어집니다.
요로결석 수술적 치료
내시경적 치료 (요관경하 절석술 Ureteroscopic stone removal, URS) 는 성공율이 거의 100%에 달하며, 요관협착 등의 다른 문제도 한번에 해결이 가능합니다. 결석이 하부에 있고 여자 환자일 수록 유리합니다. 다만 마취를 해야 하는 수술이며, 요관과 주변 장기의 손상이 있을 수 있습니다. 그 외 Renal pelvis 에 있는 결석의 경우 경피적 신절석술 (Percutaneous nephrolithotomy, PNL) 이 가능합니다.
1.5cm 이상의 결석의 경우 개복하여 직접 꺼내는 수술을 합니다. (대부분은 복강경으로 시행 – 돌이 주변에 딱 붙어 있는 경우) 하지만 많은 수에서 PNL로 대치된 상태이며, 최근 복강경 도입으로 다시 약간 증가하였습니다.
요로결석의 대사적 원인 분석
병력청취
식이습관을 조사합니다.
- Low fluid intake or a high fluid loss (땀 많이 흘리거나 설사 등)
- A very high animal protein diet (칼슘과 요산 배출이 많아지고 반대로 소변의 구연산은 적어진다.)
- Higher sodium diet (소변의 칼슘 배설이 많아진다.)
- Increased intake of higher oxalate-containing foods (특히 시금치)
- Lower calcium intake (음식내 oxalate 섭취를 증가시켜 결국 소변으로의 oxalate 배출이 늘어난다.)
- Excessive vitamin C and D supplementation
- Excessive sugar (sucrose and fructose) intake (칼슘과 oxalate 배설이 늘어날 수 있다.)
검사실 검사 (Laboratory testing)
혈액검사
Measurement of serum calcium (+ ionized Ca, Albumin), serum bicarbonate 포함한 혈액검사
필요시 intact parathyroid hormone 도 검사 필요. (vitamin D (25(OH) D), TFT 도 필요할 것 같음.)
* 참고로 1,25(OH)2 D의 경우 반감기가 짧아 hypercalcemia 의 진단적인 검사로서 사용하지는 않습니다.
* Familial hypocalciuric hypercalcemia (FHH) 는 CaSR (Calcium-sensing receptor) 의 mutation로 인해 발생하며, FECa (UCCR) 이 <0.01 이면 의심해보아야 합니다.
(참고자료 : 칼슘대사이상)
소변검사
Urinalysis (urin sediment 와 pH 도 확인)
Urine calcium-creatinine ratio : 정확하지 않기 때문에 추천하지 않는 경우가 있습니다. 차라리 24시간 소변 수집하는 것이 나을 수 잇습니다.
24-hour urine collections
– urine volume, pH, and excretion of calcium, uric acid, citrate, oxalate, sodium, potassium, and creatinine (to assess the completeness of the collection)
* Measurement of sodium excretion is also important. Higher sodium intake can contribute to increased calcium excretion and will affect the response to a thiazide diuretic when prescribed to reduce urine calcium.
소변검사에서 정상 범위의 기준 제시
(A variety of definitions for “normal” are used by different laboratories for each of the urinary parameters)
- Calcium : less than 200 mg (5.0 mmol) per day in women or less than 250 mg (6.25 mmol) per day in men
- Uric acid : less than 750 mg (4.5 mmol) per day in women or less than 800 mg (4.8 mmol) per day in men
- Oxalate : less than 40 mg (0.44 mmol) per day in both women and men
- Citrate : greater than or equal to 450 mg per day in both women and men
검사 결과에 따른 대책
(1) 소변에서 칼슘이 높다면
primary hyperparathyroidism, sarcoidosis, and distal (type 1) renal tubular acidosis 인지 생각해봅니다.
thiazide 등을 써야할지 고려합니다.
(2) 소변에서 구연산이 낮다면
Supplementing alkali intake (eg, potassium citrite or potassium bicarbonate) will increase urinary citrate excretion.
단 소변 pH 가 6.5 이상이라면 citrite 보충은 조심해야합니다. (calcium phosphate 가 주된 성분이라면, citrite 같은 alkali 보충은 bicarbonte 로 대사되어 stone 형성을 더욱 가속화할 수 있습니다.
(3) 소변에서 oxalate 가 높다면
low-oxalate diet 를 우선 시도해봅니다. (시금치, 감자, 아몬드 등을 피합니다.)
urine calcium 이 낮다면, 식이로 섭취되는 칼슘을 증량합니다.
(4) 소변에서 요산이 높다면
저퓨린식이 및 체중 감소를 시도합니다.
단, 소변의 pH 가 6.0 보다 크다면, high urine uric acid 라고 해서 stone 형성에 크게 기여하지 않았을 것입니다.
(5) 소변의 양이 적다면
수분 섭취를 늘려 하루에 2L 이상은 소변 보도록 합니다.
요로결석의 예방법
1. 수분 : 하루 소변량이 2~3L 이상, 요비중이 1.010 미만, 250ml 한컵의 물을 식사, 시사 사이에, 자기전에 마신다.
2. 염분 : 소변으로 배출되는 칼슘 양을 증가시키고, 구연산을 감소시키므로, 저염식이 필요하다. 특히 고칼슘뇨증이 있는 경우. (Ca 과 Na 은 common site 로 재흡수 된다. Na 의 섭취 증가시 Natriuresis 를 일으키고, Urine Ca 도 증가되며, Citrate 배출은 감소한다. Na 제한시 Urine cystine 배출도 감소한다.)
3. 수산 (Oxalate) : 대부분의 환자에서 수산의 제한은 결석 예방에 도움이 된다. (시금치, 케일, 후르츠칵테일, 레몬껍질, 땅콩, 아몬드, 초콜릿, 코코아 등)
4. 단백질 : 과량의 단백질 섭취를 제한. (Urine Ca, Oxalate, Uric acid 배출을 증가, Acidosis 유발하여 Ca 재흡수를 억제. Urine Ca. 배출 증가, Citrate 배출 감소)
5. 칼슘 : 칼슘의 섭취는 제한할 필요가 없다. (식이성 칼슘이 많아 생기는 고칼슘뇨증의 경우에만 칼슘의 제한이 도움이 된다. 대부분의 환자는 소변내 수산이 증가하여 요로결석 형성을 촉진할 수 있기 때문이다. 또한 칼슘 섭취를 너무 제한하면 골다공증의 위험성이 높아진다.)
6. 구연산 : 요석 형성의 방해물질로서 과일에 많긴하나 oxalate 도 같이 많다. 구연산만 많은 음식은 드물며, 오렌지 주스나 레몬 주스가 도움이 될 수 있겠다. 약으로 복용시 효과가 좋다.
(술은 diuresis 를 일으키므로, 단기간으로는 좋겠으나, 장기간으로는 탈수를 조장하므로 좋지 않다.)