
주사 항암제 조제 시 주사바늘을 이용한 조제 방식 대비 폐쇄형 약물전달장치 사용의 효과 비교 연구
Comparative Effectiveness of Closed System Drug Transfer Devices versus Traditional Compounding Devices for Injectable Antineoplastic Agents
계명대학교 동산병원 약제센터a, 대구가톨릭대학교 약학대학b, 계명대학교 약학과c, 가톨릭대학교 약학대학d
Department of Pharmacy, Keimyung University Dongsan Hospital, 1035 Dalgubeol-daero, Dalseo-gu, Daegu, 42601, Republic of Koreaa
College of Pharmacy, Daegu Catholic University, 13-13, Hayang-ro, Hayang-eup, Gyeongsan-si, Gyeongsangbuk-do, 38430, Republic of Koreab
Department of Pharmacy, Keimyung University, 1095 Dalgubeol-daero, Dalseo-gu, Daegu, 42601, Republic of Koreac
College of Pharmacy, The Catholic University of Korea, 43 Jibong-ro, Bucheon-si, Gyeonggi-do, 14662, Republic of Koread
Correspondence to:†Eun Ju Kim Tel: +82 53 258 6601, E-mail: kej9212@dsmc.or.kr
Yun-Kyoung Song Tel: +82 2 2164 5515, E-mail: yksong@catholic.ac.kr
Revised: September 26, 2024
Accepted: October 29, 2024
J. Kor. Soc. Health-syst. Pharm. 2025; 42(1): 11-37
Published February 28, 2025
https://doi.org/10.32429/jkshp.2025.42.1.001
© The Korean Society of Health-system Pharmacists.
Methods : Needle compounding was compared with two closed system drug transfer devices (CSTDs), CSTD A and CSTD B, from different companies that utilize distinct methods. Four pharmacists compounded cyclophosphamide and doxorubicin, employing CSTD A’s multi vial adaptor exclusively for doxorubicin. Drug leakage onto gloves, the compounding board, and IV bags was analyzed using liquid chromatography- tandem mass spectrometry. Additionally, satisfaction surveys were completed by four pharmacists and six nurses, employing a 5-point scale. The Mann-Whitney U test (p < 0.05) was used to compare leakage and preparation time.
Results : For cyclophosphamide, needle compounding showed more leakage than CSTD A on the compounding board (257.54 vs. 0.09 ng/cm2) and IV bags (29.33 vs. 0 ng/cm2). It also showed more leakage than CSTD B on gloves (550.64 vs. 0.07 ng/cm2) and the compounding board (257.54 vs. 0 ng/cm2). For doxorubicin, needle compounding had significantly more leakage on the compounding board compared to CSTD A (9.88 vs. 0 ng/cm2), whereas CSTD B displayed more leakage than needle compounding on the compounding board (12.13 vs. 9.88 ng/cm2) and IV bags (52.79 vs. 0 ng/cm2), although this difference was not statistically significant. Needle compounding was faster than both CSTDs for both cyclophosphamide and doxorubicin. Pharmacists favored CSTD A (4.01), while nurses preferred CSTD B (4.06).
Conclusion : CSTDs significantly reduced drug leakage compared to needles. Although CSTDs increased compounding time, overall satisfaction supported their usage. These findings highlight the need for the adoption of CSTDs in South Korea to ensure safety, despite their higher costs.
Keywords
암 환자의 치료에 중요한 항암제는 항암제 투여 비대상 환자 및 병원 원내 약국에서 항암제를 취급하는 의료종사자에게는 건강을 심각하게 위협하는 물질이 될 수 있다.1)-8) 항암제에 장기간 노출된 경우, 탈모, 피부발진, 불임, 유산, 기형아 출산, 심한 경우 백혈병 또는 암을 유발하는 것으로 보고되었으며, 항암제 조제자에게서 유전자 변형 등의 이상반응을 초래한다는 연구 결과도 있다.9) 주사 항암제는 바늘 및 시린지를 사용하여 조제해야 하는데, 항암제의 재구성 및 혼합 과정에서 항암제 조제 취급자가 약물에 노출될 위험이 크다. 조제 시 누출이 발생할 경우 조제 구역 내의 표면과 조제자의 손 및 수액 표면에 항암제가 묻을 가능성이 있으며, 조제 구역을 청소하거나 항암제를 운반 및 투약하는 과정에서 피부에 직접 접촉될 수 있다.10),11) 이로 인해 조제자 뿐만 아니라 항암제 투여 간호사, 보호자 등 해당 항암제에 접촉하는 모든 사람에게 노출 위험이 있다.
노출 위험을 가능한 최저 수준으로 보장하기 위해서는 항암제 조제 시 생물안전작업대(biological safety cabinet, BSC) 및 개인 보호 장비가 중요한데, 이때 안전을 보장하는 방법의 하나로 폐쇄형 약물전달장치(closed system drug transfer devices, CSTD)를 사용할 수 있다.2),3),12)-19) CSTD는 바이알 접속 장치 사용 등을 통해 유해의약품을 바이알, 시린지 및 희석용 수액 간에 안전하게 이동시켜 누출을 최소화한다. 미국 국립직업안전위생연구소(national institute of occupational safey & health, NIOSH)에서는 이를 ‘외부 오염 물질이 시스템 내로 이동하는 것을 기계적으로 막고, 유해의약품 혹은 증기가 시스템 외부로 누출되는 것을 막는 약물전달장치’로 정의하였다.20)
미국, 유럽, 일본 등 국외에서는 CSTD를 제도적으로 도입하여 사회 전반적으로 사용 중이며, 약물 누출에 관한 연구가 활발하게 진행 중이다.1),7),11),14)-18),21)-47) 미국에서는 CSTD가 1990년대에 처음으로 상용화되어 사용되기 시작하였으며, 2004년에 NIOSH가 위험 약물 취급 지침에서 CSTD 사용을 권장한 이후 더욱 널리 사용되었고, 이후 2019년 USP 800의 시행으로 CSTD의 사용이 표준화되고 권장되었다.16),21),23) 일본에서는 CSTD에 대해 2012년 부터 건강보험급여를 적용하여 사용을 독려하고 있으며, CSTD를 사용하여 항암제를 조제한 경우 별도의 행위 수가로 보상하고 있다.38),48)
반면, 국내에서는 CSTD 사용에 대한 고비용의 부담이 있으며, 의료 종사자 및 환자 보호자의 안전과 CSTD 사용의 필요성에 대한 인식 부족으로 인해, CSTD 도입에 대한 논의가 부족한 실정이다. 국내 병원의 항암주사제 조제 환경 관련 연구에 따르면, 항암제 취급 시 약사들의 노출 위험을 줄이기 위해 안전 장비 사용이 필수적임에도 불구하고, 안전관리 기준과 인식이 미흡하다는 조사 결과가 보고된 바 있다.49) 또한 병원에서 임신 중 노동자가 유해물질에 노출되어 선천성 질환을 가진 자녀를 출산하거나 사망하는 사례가 있음에도 불구하고, 이러한 노출을 줄이기 위한 CSTD와 관련된 연구가 부족하다.50) 국내에서 수행한 CSTD에 관한 연구로는 2022년 부산대학교병원 약제부에서 주사 항암제 조제 시 바늘과 CSTD를 사용했을 때의 유해의약품 누출 여부와 조제 시간을 비교한 연구가 있다.51) 그러나 이 연구는 표본 수가 적고, 제한된 종류의 CSTD만을 사용한 한계가 있었다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 두 회사의 CSTD 제품을 사용하고, 조제 횟수를 늘렸으며, 업무 만족도에 대한 조사를 추가로 진행하였다. 따라서 본 연구에서는 cyclophosphamide와 doxorubicin 조제 시, 두 회사의 CSTD 제품과 바늘 조제 방식을 비교하여 유해의약품 누출 정도 뿐만 아니라 조제 소요 시간과 약사 및 간호사의 CSTD 사용 만족도를 조사하였다.
1. 연구설계
본 연구는 두 회사의 CSTD 제품을 사용한 조제 방식의 유용성을 기존의 무균 조제 환경하에서 일반적인 조제 방식인 바늘을 사용하는 방법과 비교하도록 설계하였다(Fig. 1). 대조군은 바늘(Needle)로 설정하였으며, 시험군 1은 CSTD A 싱글 바이알 어댑터(CSTD A-Single), 시험군 2는 CSTD A 멀티 바이알 어댑터(CSTD A-Multi), 시험군 3은 CSTD B (CSTD B)로 설정하였다.
2. 연구대상
연구대상 약물은 분말형 주사제인 cyclophosphamide 성분의 엔독산®과 액상형 주사제인 doxorubicin 성분의 독소루빈®으로 하였다. 약물의 선정 기준은 상급종합병원에서 다빈도로 처방되는 항암제 중 BD® HD check system으로 약물의 잔존 유무가 확인 가능하고, 액체크로마토그래피/질량분석법(liquid chromatography with tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)으로 정량 분석이 가능한 약물로 하였다.
CSTD는 국내에서 시판 중인 A사의 CSTD와 B사의 CSTD 제품을 사용하였다. 두 회사의 CSTD는 각각 구성품과 사용 방법이 다른데, 특히 바이알 어댑터의 종류가 다르다(Fig. 2). CSTD A는 바이알을 한 개 연결하여 사용하는 싱글 바이알 어댑터와 동시에 바이알 두 개를 연결하여 사용하는 멀티 바이알 어댑터로 구성되어 있다. 그에 반해 CSTD B는 싱글 바이알 어댑터 제품만 있다. 멀티 바이알 어댑터는 재구성이 필요한 분말형 제제인 cyclophosphamide에는 적용이 어려우며, doxorubicin과 같은 액상형 약물에만 적용이 가능하다. 따라서 이번 연구에서 바늘, CSTD A 싱글 바이알 어댑터, CSTD B를 사용해 cyclophosphamide와 doxorubicin를 조제하였으며, CSTD A 멀티 바이알 어댑터로는 doxorubicin만 조제하였다. 또한 두 회사의 제품은 희석용 수액 연결 장치(인퓨전 어댑터)의 종류도 다른데, CSTD A는 수액백과 수액병 용이 있는 반면, CSTD B는 수액백 연결 장치만 있어 본 연구에서는 조건의 통일을 위해 수액백 연결 장치만 사용하였다. CSTD 사용방법은 바이알, 시린지, 수액백에 각각의 연결장치를 연결하여 조제한다는 점은 같으나 바이알에서 약물을 추출하는 방법에 차이가 있는데, 처방 용량만큼의 공기를 밀어 넣은 후 약물을 추출하거나 공기를 넣지 않고 약물을 추출하는 것이 다르다. 또한 인퓨전 어댑터의 형태가 달라 조제 후 불출 형태와 투약 방법이 서로 다르다(Fig. 3).
연구 대상 처방은 외래 항암 환자와 A 병동 입원 환자 처방 중 cyclophosphamide 500 mg 및 doxorubicin 50 mg/25 mL을 두 바이알 사용하는 처방을 선택하여 조제하였다. 이때 희석용 수액이 병으로 처방 난 경우에는 조제에서 제외하였다.
또한 본 연구를 위한 항암제 조제에는 약사 4명이 참여하였으며, 이들 중 가장 긴 항암제 조제실 근무 이력을 가진 약사는 3년, 가장 짧은 근무 이력을 가진 약사는 3개월의 경력을 가지고 있었다. 이들 약사는 각각 cyclophosphamide에 대해서는 바늘, CSTD A 싱글 바이알 어댑터 및 CSTD B의 세 가지 형태를, doxorubicin에 대해서는 바늘, CSTD A 싱글 바이알 어댑터, CSTD A 멀티 어댑터 및 CSTD B의 네 가지 형태의 조제 방식을 사용하여 조제하였다. 조제는 표에 나타낸 일정대로 진행하였다(Table 1). 또한 이들의 각 조제 건수는 1건에서 4건이었다(Table 2).
3. 데이터 수집 항목
1) 항암제 누출량 분석
시험 진행 전에 BSC 내에 크기가 297 mm x 420 mm인 조제판을 2개 준비하고 BSC 내부와 조제판을 물, 0.5% 과산화수소 및 83% 에탄올을 사용하여 청소한 후, UV로 30분 동안 살균하였다. 그 후에 조제판 표면에 cyclophosphamide 및 doxorubicin 성분이 잔존하지 않는 것을 BD® HD check system을 이용하여 확인하였다(Fig. 4). 누출량 분석은 항암제 조제 시 사용한 장갑, BSC 내부의 조제판 표면 및 수액백 표면에 대해 시행했으며, 시료는 cyclophosphamide 및 doxorubicin에 대하여 각각 추출하였다. 조제 약사 4명의 각 조제 형태 및 조제 약물에 따라 시료 수거함을 라벨링 하였으며, 2-8℃인 냉장고에 보관하였다.
시료 수거 방법은 다음과 같다. 항암제 조제 장갑은 같은 약물의 조제를 연속적으로 할 경우 교체 없이 사용했으며, BSC를 벗어나거나 조제 약물이 바뀔 때마다 장갑을 교체하였다. 한 명의 약사가 동일한 약물을 동일한 방법으로 조제할 때 사용한 장갑은 모두 하나의 시료 수거함에 모았다. BSC 내부의 조제판 표면은 조제를 한 건 완료할 때마다 멸균 생리식염수를 적신 거즈로 닦아내었다. 이 때 거즈의 크기는 11 cm x 11 cm였으며, 각 약사가 각 약물에 대해 각각의 조제 방법에 따라 조제한 후 추출한 시료를 하나의 시료 수거함에 넣었다. 희석용 수액백은 cyclophosphamide 조제 시에는 생리식염수 250 mL 백, doxorubicin 조제 시에는 생리식염수 50 mL 백을 사용하였다. 조제를 한 건 완료할 때 마다 멸균 생리식염수를 적신 거즈로 수액백의 앞면과 뒷면을 모두 닦아내었으며, 수액백을 닦은 거즈는 모두 각 시료 수거함에 넣어 모았다. 각 시료 수거함의 개수는 표에 제시하였다(Table 3). 또한 각 추출 위치의 표면적은 조제 장갑 588 cm2, 조제판 표면 1247.4 cm2, 생리식염수 250 mL 백 546 cm2, 생리식염수 50 mL 백 261.28 cm2였다.
항암제 누출량은 HPLC (Agilent 1200 series, Agilent, Santa Clara, CA)와 ESI-MS/MS (6430 Triple Quad, Agilent, Santa Clara, CA)로 구성된 LC-MS/MS를 사용해 분석하였으며, 각 항암제의 표준품은 cyclophosphamide monohydrate (CAS No. 6055-19-2)와 doxorubicin hydrochloride (CAS No. 25316-40-9)을 사용하였다. 표준원액의 제조 방법은 다음과 같다. 메탄올 100 mL에 cyclophosphamide를 약 0.01 g 넣어 약 100 mg/L 농도의 “표준원액 1”을 만들고, 이를 단계적으로 10배씩 희석하여 약 10 mg/L, 1 mg/L 농도의 “표준원액 2, 3”을 만들었으며, doxorubicin은 약 0.01 g를 증류수 10 mL에 넣어 약 1000 mg/L 농도의 “표준원액 1”을 만들고, 이를 10배 희석하여 100 mg/L 농도의 “표준원액 2”를 제조하였다. Cyclophosphamide의 내 부표준액 제조 방법은 cyclophosphamide-d4 1 mg에 메탄올을 첨가해 10 mL가 되도록 하여 100 mg/L 농도의 “내부표준액 1”을 만든 후, 이를 1 mg/L 농도로 추가 희석하여 “내부표준액 2”로 정의하였다. Doxorubicin의 내 부표준액은 daunorubicin hydrochloride 0.01 g에 증류수를 넣어 10 mL로 하고 섞어 1,000 mg/L 농도의 “내부표준액 1”을 만든 뒤, 이를 100 mg/L 농도로 희석하여 “내부표준액 2”로 정의하였다. 장갑 및 거즈 등에서 채취한 시료는 잘라서 내부표준액 2를 0.1 mL 첨가하고 시료가 충분히 잠길 수 있도록 200 mL의 메탄올을 넣은 후 상온에서 1시간 동안 초음파 추출하였다. 추출된 시료는 여과하여 질소농축기를 사용하여 1 mL로 하였고, 필요시 시료를 희석하여 분석하였다. 정량한계는 cyclophosphamide는 0.1 μg/mL, doxorubicin은 0.5 μg/mL로 나타났다.
2) 조제 소요 시간 측정
조제 소요 시간 측정 방법은 다음과 같이 하였다. 바늘 조제 시에는 시린지의 포장지를 제거하는 시점부터 측정을 시작하여 실링스티커로 수액백 주입구를 밀봉하는 시점까지 측정하였다. CSTD로 조제 시에는 구성품의 포장지를 제거하는 시점부터 시작하였으며, CSTD A는 CSTD 인퓨전 어댑터의 클램프를 닫는 시점까지 측정하고, CSTD B는 시린지 어댑터와 인퓨전 어댑터를 분리하는 시점까지 측정하였다. Cyclophosphamide의 조제에서는 총 조제 시간과 분말형 약물을 용해하는 데 소요된 시간을 별도로 측정하였으며, 각 조제에서 용해 시간이 상이한 것을 보정하기 위해 총 조제 시간에서 용해 시간을 뺀 값을 계산하여 조제 소요 시간으로 정의하였다. 재구성 과정이 없는 doxorubicin은 총 조제 시간을 측정하였다.
3) CSTD 사용 만족도 설문조사
설문 조사 대상자는 본 연구에 참여한 조제 약사 4명과 본 연구에서 조제된 항암제를 환자에게 투약한 간호사 6명이었다. 설문 항목은 해외 CSTD 사용 만족도 조사 연구의 설문내용을 참고하여 작성하였고, 연구자들의 논의를 통해 추가로 조사하고자 하는 내용을 포함시켰다.23)-25) 약사 대상 설문조사 항목은 CSTD 사용의 각 단계별 용이성, 바늘을 사용한 조제와 비교하였을 때의 만족도 및 종합 평가였고, CSTD A에 대해서는 싱글 바이알 어댑터와 멀티 바이알 어댑터를 구분하여 조사하였다. 간호사 대상 설문조사는 단계별 CSTD 사용의 용이성, CSTD 인퓨전 어댑터 사용의 용이성, 바늘을 사용하여 조제된 항암제 투약과 비교하였을 때의 만족도, 종합평가를 포함하였다. 설문조사는 CSTD A 및 CSTD B에 대해 각각 실시하였으며, 중립인 3점을 기준으로 긍정적인 응답일수록 5점에 가까운 Likert 5점 척도로 평가하였고, 서술 항목도 포함하였다. 설문조사지는 Appendix에 첨부하였다.
4. 통계 분석
항암제 누출량은 LC-MS/MS을 통해 검출된 항암제의 양을 총 누출량(μg)으로 정의하고, 총 누출량을 각 약사가 각각의 조제 형태로 조제한 조제 건수 및 누출 위치의 각 면적으로 나눈 값을 면적당 누출량(ng/cm2)으로 정의하였다. 또한 각 항목의 평균과 표준편차, 중앙값을 구하였으며, 이 때 정량한계 이하로 검출된 값(not detected, ND)은 0으로 간주하고 계산하였다. 조제 소요 시간은 평균, 표준편차, 중앙값을 나타내고, 만족도 조사 점수는 평균과 표준편차로 나타내었다. 연속 변수인 항암제의 면적당 누출량 및 조제 소요 시간의 비교는 SPSS Statics (version 29.0.1.0)을 사용해 Mann Whitney U 검정을 시행하였으며, 양측검정에서 유의확률(p-value)이 0.05 미만인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다.
5. 연구 대상자 보호
본 연구는 계명대학교 동산병원 약제센터에서 수행된 연구로서, 계명대학교 동산병원 기관윤리 심의위원회(Institutional Review Board, IRB)로부터 승인을 받아 진행하였다(IRB File No: 2023-07-026-001, 2023년 7월 31일). 설문연구는 모든 피험자에게 동의서를 받고 연구를 진행하였다.
1. 항암제 누출량
Cyclophosphamide 및 doxorubicin 조제 후 장갑과 조제판 및 수액백 표면의 항암제 누출량 분석 결과는 표에 나타냈다(Table 4). Cyclophosphamide를 바늘로 조제 시 총 누출량의 평균이 장갑에서 331.1 μg, 조제판에서 322.5 μg, 수액백에서 18.0 μg이었다. 반면, CSTD A 싱글 바이알 어댑터로 조제했을 때 장갑에서 평균 0.8 μg, 조제판에서 평균 0.1 μg으로 누출되었으며, 수액백에서는 총 누출량이 모두 정량한계 이하로 검출되었다. CSTD B로 조제했을 때에는 장갑에서 평균 0.1 μg이 누출되었고, 조제판에서는 모두 정량한계 이하로 검출되었다. 수액백에서는 약사 한 명의 조제에서만 0.3 μg 누출되었고 나머지 조제에서는 정량한계 이하로 검출되었다. Doxorubicin을 바늘로 조제 시 장갑과 수액백 표면에는 누출이 없었으나, 조제판에는 총 누출량의 평균이 12.3 μg이었다. 특히 약사 한 명의 조제에서 조제 후 바늘을 버리는 과정에서 조제판에 누출이 발생하였다. 반면, CSTD A 싱글 바이알 어댑터 및 CSTD A 멀티 바이알 어댑터를 사용했을 때는 누출이 없었다. CSTD B로 조제 시에는 약사 1의 총 누출량 결과에서 조제판에서 181.6 μg, 수액백에서 165.5 μg로 누출이 많았는 데, 이는 첫 번째 조제 시에 수액백에 약물 주입 후 인퓨전 어댑터가 분리되어서 약이 다량 누출되어 나타난 결과이다.
또한 대조군과 시험군 간 누출량을 비교하기 위해 총 누출량을 조제 건수와 면적으로 나눈 면적당 누출량(ng/cm2)을 계산하고 각 군의 평균에 대해 비교하였다. 이는 각 군별 약사의 조제 건수가 달라 조제 건수 차이의 영향을 없애고자 하였고, 각 시료를 추출한 위치의 면적이 모두 달라 면적으로 나눈 값을 비교하였다(Table 5). Cyclophosphamide을 조제했을 때의 바늘(대조군) 및 CSTD A 싱글 바이알 어댑터(시험군 1)를 비교한 결과, 장갑에서의 누출량은 대조군에서 많았으나 통계적으로 유의하지 않았다(550.64 ng/cm2 vs 0.55 ng/cm2, p=0.081). 조제판과 수액백 표면에서는 대조군에서 누출된 양이 시험군 1보다 통계적으로 유의하게 많았다(조제판, 257.54 ng/cm2 vs 0.09 ng/cm2, p=0.042; 수액백 표면, 29.33 ng/cm2 vs <0.01 ng/cm2, p=0.047). 바늘(대조군)과 CSTD B (시험군 3)를 비교한 결과, 장갑에서의 면적당 누출량이 대조군에서 통계적으로 유의하게 많았으며(550.64 ng/cm2 vs 0.07 ng/cm2, p=0.020), 조제판에서도 같은 결과였다(257.54 ng/cm2 vs <0.01 ng/cm2, p=0.014). 반면, 수액백에서는 대조군의 누출량이 많았으나 통계적으로 유의하지 않았다(29.33 ng/cm2 vs 0.03 ng/cm2, p=0.091). Doxorubicin의 조제에 대해 바늘(대조군)과 CSTD A 싱글 바이알 어댑터(시험군 1) 및 CSTD A 멀티 바이알 어댑터(시험군 2)를 비교했을 때, 조제판 표면에서의 면적당 누출량이 대조군에서 시험군 1 및 시험군 2에 비해 통계적으로 유의하게 많았다(9.88 ng/cm2 vs <0.01 ng/cm2, p=0.047). 수액백과 장갑에서는 대조군, 시험군 1, 2에서 모두 누출이 없었다. Doxorubicin을 바늘(대조군)과 CSTD B (시험군 3)로 조제한 결과, 조제판 표면에서는 시험군 3에서 누출된 양이 더 많았지만 통계적으로 유의하지 않았으며(9.88 ng/cm2 vs 12.13 ng/cm2, p=0.442), 수액백 표면에서도 같은 결과였다(0 vs 52.79 ng/cm2, p=0.317). 장갑에서는 모두 누출이 없었다.
2. 조제 소요 시간
대조군과 시험군 간 개별 조제 시간 평균을 비교한 결과는 표로 나타내었다(Table 6). Cyclophosphamide를 조제할 때 바늘로 조제 시 CSTD A 싱글 바이알 어댑터로 조제했을 때보다 소요 시간이 짧았으나 통계적으로 유의하지 않았다(3.57분 vs 3.74분, p=0.668). 바늘과 CSTD B를 비교하였을 때에는 바늘 조제 시에 통계적으로 유의하게 소요 시간이 짧았다(3.57분 vs 5.14분, p=0.001). Doxorubicin의 조제에서는 바늘로 조제했을 때 CSTD A 싱글 바이알 어댑터 및 CSTD A 멀티 바이알 어댑터, CSTD B로 조제했을 때 보다 소요 시간이 통계적으로 유의하게 짧았다. 바늘의 조제 소요 시간의 평균은 1.68분이었으며, CSTD A 싱글 바이알 어댑터에서 3.14분(p=0.004), CSTD A 멀티 바이알 어댑터에서 2.36분(p=0.028), CSTD B에서는 3.70분(p=0.003)이었다.
3. CSTD 사용 만족도
바늘 및 CSTD를 사용하여 주사 항암제를 조제한 약사 4명을 대상으로 CSTD 사용에 대한 만족도를 조사한 결과 CSTD A에 대한 만족도 점수는 평균 4.01점이었으며, CSTD B에 대해서는 평균 3.15점이었다(Table 7). CSTD A 만족도의 각 항목에 대한 점수는 cyclophosphamide 조제 및 싱글 바이알 어댑터를 사용한 doxorubicin 조제 시 바늘 조제에 비해 조제 시간이 줄었는가 묻는 항목에서 각각 2.00점, 2.75점으로 3점 미만이었으며, 나머지 항목은 모두 3점을 초과하였다. 반면 CSTD B는 바이알 어댑터 연결의 용이성, 전반적인 사용 용이성, 바늘 조제와 비교하였을 때의 업무 강도 및 조제 시간에 관한 항목에서 3점 미만의 점수를 받았다. 서술형으로 답변한 내용에 따르면 CSTD를 사용한 조제의 단점으로는 뜯어야 하는 포장지가 많고, 루어락 시린지 사용에 힘이 많이 든다는 점이 있었다. 하지만 바늘로 조제했을 때보다 안전하다는 느낌이 있었고, 사용할수록 사용법에 익숙해져 조제 소요 시간이 줄었다는 의견이 있었다. 또한 cyclophosphamide 용해 시 바늘 사용 시에는 용해액을 주입하는데 큰 힘이 드는 반면, CSTD를 사용했을 때 적은 힘을 들여 용해액을 주입할 수 있었다.
CSTD를 사용하여 주사 항암제를 투약한 간호사에 대해 만족도 설문 조사를 시행한 결과는 다음과 같다(Table 8). 조사 대상은 6명이였으며, CSTD A에 대해서는 6명 모두가 답변했고 CSTD B에 대해서는 제품을 사용하지 않은 1명을 제외한 5명이 답변하였다. CSTD A에 대한 만족도 점수는 평균 3.48점, CSTD B에 대한 만족도 점수는 평균 4.06점이었다. CSTD B의 만족도는 모든 항목에서 3점을 초과하였지만, CSTD A는 바늘로 조제된 항암제의 투약과 비교하였을 때의 업무 강도 및 업무 시간에 대한 항목에서 3점 미만이었으며, 나머지 항목에서는 3점을 초과하였다. 서술형 답변에 따르면 CSTD A를 사용했을 때 중간에 있는 클램프를 열고 주입하는 것이 불편하다는 의견이 있었다. 반면, 장점으로는 바늘로 조제한 항암제를 투약할 때는 항암제 성분이 공기 중으로 누출되거나 유해물질에 접촉될 수 있어 안전하지 않다는 우려가 있었는데, CSTD를 사용하여 안전하게 투약할 수 있었다는 의견이 있었다.
국내에서 유해의약품의 노출 관련 사건이 꾸준히 발생하고 있어 의료 종사자 및 환자 보호자를 노출로부터 보호할 수 있는 장치에 대한 필요성이 더욱 중요해지고 있다.50) 따라서 본 연구에서는 대표적인 유해의약품인 주사 항암제 조제 시 보호 장비로 사용할 수 있는 CSTD의 효과를 분석하고자 하였다. 이번 연구를 통해 국내 상급종합병원에서 주사 항암제 조제 시 기존의 바늘을 사용한 조제 방식과 비교하여 CSTD의 안전성 측면의 효과를 분석하고, 실제 임상 업무 적용 시의 유용성을 비교 분석하였다. 그 결과 CSTD를 적절하게 사용했을 때 바늘 조제 시에 비해 항암제 누출량이 유의하게 감소하였고, 약사 및 간호사의 CSTD에 대한 업무 만족도가 높았다. 현재 국내에서 CSTD의 사용은 필요성에 대한 인식 부족과 의료보험 급여 미등재로 인해 제한적이다. 본 연구는 CSTD 사용의 필요성을 입증하는 근거를 제시하여 그 의의를 가지고 있다.
본 연구에서는 세가지 항목에서 CSTD 사용의 효과를 분석하였다. 먼저 항암제 조제 시 누출량에 대해 비교 분석했을 때 재구성이 필요한 분말형 제제인 cyclophosphamide를 바늘로 조제 시 CSTD A를 사용했을 때보다 조제판과 수액백에서의 누출량이 유의하게 높게 검출되었으며, CSTD B를 사용했을 때보다 장갑과 조제판에서 누출량이 유의하게 높게 나타났다. 분말형 제제를 바늘로 조제 시 주사용수의 주입을 위해 바이알에 바늘을 찔러 넣고 용해 후 약물을 추출하기 위해 바늘을 다시 찔러 넣는데, 이때 구멍이 여러 개 생겨 누출이 발생할 가능성이 커진다. 반면, CSTD로 조제할 때는 바이알 어댑터를 한 번 연결한 후에는 용해 과정 및 추출 과정에서 이 어댑터를 분리하지 않기 때문에 누출의 위험이 없다. 이번 연구에서도 조제 숙련도가 상대적으로 낮은 약사의 조제에서 이러한 이유로 바늘 조제 시 항암제 누출이 다량 발생했으나, CSTD 사용 시에는 누출이 거의 없었다. 이 결과를 통해 바늘 사용 시에는 근무 이력과 숙련도가 약물 누출에 영향을 미치지만 CSTD를 사용할 때는 그 영향이 크지 않다는 것을 확인할 수 있었다. 국외에서 수행된 연구에서도 동 연구 결과와 유사하게 CSTD 사용 시 바늘 사용에 비해 장갑, 조제판 표면, 수액백 표면 이외에 다양한 위치에서 항암제 누출이 줄어들거나 비슷한 수준으로 확인되었다.22)-24)
Doxorubicin을 바늘로 조제할 때에는 바늘을 버리는 과정에서 조제판에 항암제가 누출되었으며 조제 시 약물이 바늘 끝에 맺히는 등의 누출이 눈으로 관찰되었다. CSTD B의 결과에서는 조제판과 수액백에서 누출된 항암제가 다량 검출되었는데, 이는 수액백에 약물 주입 후 인퓨전 어댑터가 분리되어 약이 다량 누출되었기 때문이다. 이를 통해 CSTD를 사용하기 전에 사용법을 충분히 숙지하는 것이 중요하며, 인퓨전 어댑터를 끝까지 밀어 넣는 것이 중요하다는 것을 확인하였다. 이와 마찬가지로 이전의 국외 연구에서도 CSTD의 사용법을 제대로 숙지하지 못해 약물 누출이 발생한 결과가 있었다.23) CSTD B를 사용한 이 연구에서는 CSTD에 대한 지식 부족으로 인한 누출 사건이 4건 있었으며, 또 다른 누출 원인으로는 조제 과정 중에 인젝터(3건), 시린지(2건) 및 커넥터(1건)의 연결이 해제되거나, 인젝터가 깨지거나(1건), 인젝터에서 바늘이 빠지는 경우(1건) 등이 있었다.
유해의약품에 노출되면 적은 농도에서도 의료진의 건강에 위험을 초래할 수 있지만, NIOSH, OSHA, ACGIH에서 유해약물에 대한 노출 한도는 설정되어 있지 않다.52) 따라서 의료 시설은 ‘합리적으로 달성할 수 있는 한 낮게(ALARA)’ 원칙에 따라 운영되고 있으며, 오염 허용 수준에 대한 논쟁이 계속되고 있다.53) 다만 USP 800에 따르면 일부 연구에서 한계 농도를 조사한 결과, cyclophosphamide의 농도가 1.00 ng/cm2를 초과할 경우 약물 흡수가 발생할 수 있다고 보고하였다. 또한 130개 독일 약국을 대상으로 한 연구에서 유해약물 오염의 임계값으로 0.1 ng/cm2가 제안되었다.54) 네덜란드 연구에서도 90%의 샘플에서 cyclophosphamide 오염 수준이 0.1 ng/cm2 미만으로 나타났으며, 오염 수준이 0.1 ng/cm2 미만인 시설에서 근무한 의료진의 소변에서 양성 반응이 나타나지 않았다.55) 이 결과로 인해 cyclophosphamide의 허용 위험 수준이 0.1 ng/cm2 미만으로 설정되었으며, 10 ng/cm2 이상의 오염 수준은 허용되지 않는 것으로 나타났다. 이번 연구 결과에서 바늘로 cyclophosphamide를 조제했을 때 모든 위치에서 USP 800에서 제시한 농도 1.00 ng/cm2을 초과하였으나, 반면에 CSTD A와 CSTD B를 사용했을 때에는 이 농도를 초과하지 않았다. 이를 통해 CSTD 사용이 유해의약품에 대한 노출을 효과적으로 차단할 수 있음을 확인하였다.
두 번째 분석 항목으로 조제 소요 시간을 비교 분석한 결과 CSTD로 조제 시 조제 시간이 늘어났으며, 그 정도는 약물 및 조제 형태에 따라 상이하였다. Cyclophosphamide의 조제에서는 바늘 조제에 비해 CSTD A를 사용한 경우 그 소요 시간이 통계적으로 유의하지 않게 증가하였지만, CSTD B를 사용한 경우 그 시간이 유의하게 증가하였다. Doxorubicin 조제 시에는 CSTD를 사용했을 때 바늘 사용에 비해 조제 소요 시간이 모두 유의하게 증가하였다. 이 중 CSTD A 멀티 바이알 어댑터를 사용한 경우 바늘 조제 대비 조제 소요 시간이 평균 0.53분 증가하여 그 차이가 가장 적었다. 이를 통해 CSTD 바이알 어댑터를 적절하게 선택했을 때 시간 절약에 이점이 있음을 알 수 있었다. CSTD를 사용하여 조제했을 때의 소요 시간을 비교 분석한 이전의 연구에서도 CSTD의 종류별로 조제 소요 시간에 차이가 있었으며, 일반적으로 CSTD를 사용하지 않는 조제에 비해 CSTD 사용 시 그 시간이 늘었다. 또 CSTD를 사용한 조제를 반복한 경우 그 소요 시간이 줄어드는 결과도 있었으며, 이를 통해 조제가 익숙해질수록 속도가 빨라질 것을 기대할 수 있었고, 이는 이번 연구의 결과와 동일하였다.25)
셋째, CSTD를 사용하여 조제하거나 투약한 약사 및 간호사에 대해 CSTD 사용 만족도를 조사하였을 때 전체 평균 점수는 두 종류의 CSTD 모두 3점 이상으로 긍정적인 평가를 받았다. 그러나 항목별로는 만족도 조사 결과 차이가 있었으며, 특히 CSTD B는 전반적 편리함, 바늘과 비교하였을 때의 만족도에서 3점 미만의 점수를 받았다. 이는 CSTD B의 바이알 어댑터 사용 방법이 어려웠기 때문으로 보인다. 본 연구와 동일하게 CSTD 사용에 대한 약사의 만족도를 조사한 다른 연구에서도 약사들은 CSTD 사용에 긍정적이었다. 또한 CSTD 사용 기간이 길어질수록 만족도가 높아지는 것으로 나타났다.23),24) 반면 본 연구에 참여한 투약 간호사들은 CSTD A에 비해 CSTD B에 대해 더 긍정적으로 평가하였다. 이는 CSTD A를 사용할 때는 인퓨전 어댑터의 중간에 있는 클램프를 열고 약물을 투약해야 하는 반면, CSTD B는 추가적인 단계 없이 투약할 수 있기 때문이었다. CSTD A의 현재 모델에서는 이 부분이 개선되어 클램프가 사라졌다. 국외에서 수행된 연구에서도 여러 CSTD의 종류별로 사용 편리함과 추천 의향 측면에서 점수 차이가 있었으나, 전반적으로 CSTD를 사용하지 않는 것에 비해 CSTD를 사용하는 것을 추천한다는 점수가 유의하게 더 높았다.25) 본 연구의 결과에서도 설문조사에 참여한 약사 및 간호사가 CSTD 사용에 익숙하지 않음에도 불구하고 만족도 점수가 3점 이상으로 나온 것으로 보아 CSTD를 실제 업무에 도입하는 것의 이점이 있는 것으로 보인다.
본 연구는 국내에서 처음으로 두 종류의 다른 형태를 가진 CSTD에 대한 사용 효과를 다양한 측면에서 체계적으로 분석한 연구임에도 불구하고, 몇 가지 한계점이 있다. 첫째, 조제에 참여한 약사 수가 적었고, LC-MS/MS 분석 비용의 부담으로 누출량 분석 샘플 수가 제한되었다. 향후 연구에서는 더 많은 약사가 참여하고, 다양한 종류의 항암제를 분석하며, 조제실 입구 바닥, 문손잡이, 투약 트레이 등 여러 위치에서 유해물질의 누출량을 조사하는 것이 필요하다. 또한, 본 연구는 단일 기관에서 진행되었으므로, 향후 다기관 연구를 통해 CSTD 사용의 효과를 조사하고 연구 규모를 확대할 필요가 있다. 둘째, 연구에 참여한 약사들이 이번 연구에서 CSTD를 처음으로 사용하여 바늘을 사용한 조제에 비해 숙련도가 낮았으며, 사용 방법을 완벽하게 숙지하지 못하였다. 따라서 CSTD를 임상 업무에 도입하는 경우 CSTD 사용에 대한 세부 지침서를 마련하고 이에 대한 체계적인 교육 제공이 필요하다. 마지막으로 동 연구에서는 CSTD 사용에 대한 경제성 평가를 시행하지 않았다. 향후 바늘 조제와 CSTD를 이용한 조제 시 각 군의 소모품 비용을 합산하여 비교하고, 비용 효과 분석을 통해 고비용 대비 효과가 긍정적인지 평가할 필요가 있다. 국외에서 수행된 관련 연구로 ganciclovir 조제 시 CSTD 비사용군과 CSTD 사용군에서 ganciclovir 약품의 가격, 장비의 가격 및 간호사의 업 무시간 비용을 합산하여 비교·분석한 연구가 있다.43) 이 연구 결과에 따르면 CSTD 사용군에서 발생한 총 비용이 비사용군 대비 유의미하게 증가하지는 않았음을 확인하였고, CSTD 사용으로 발생하는 추가 비용은 약물 낭비의 감소로 얻을 수 있는 비용-이익으로 상쇄될 수 있다고 하였다. 또한 1건의 약물 조제 및 투여 시 발생하는 구성품의 가격을 비교 분석한 연구에서는 CSTD를 사용하면 바늘 사용에 비해 비용이 증가하지만, 보건의료인, 직원 및 보호자들을 유해물질 노출로부터 보호하는 CSTD의 가치를 고려하였을 때 CSTD의 사용이 필요하다고 판단하였다.25) 단순히 소모품의 가격을 비교하면 국내에서 CSTD를 사용하는 것이 비용적 측면에서 부담이 있다고 할 수 있지만 국외 연구 결과를 종합하여 판단하였을 때 CSTD 사용은 유해의약품 노출 감소 효과 및 비용-이익 측면에서 이점이 있을 수 있다. 특히 CSTD 사용의 높은 비용 발생에도 불구하고 조제 취급자 및 환자 주변인의 안전을 보장하고 업무 환경을 개선하는 것은 중요하게 고려할 사항이다.
결론적으로, 항암제 조제 시 바늘 조제 대비 CSTD를 사용한 조제에서 약물 누출량이 유의하게 감소하여 약사 등 의료 종사자의 항암제 노출 위험을 현저히 줄일 수 있다. 또한, 기존의 바늘 조제 방식보다 조제 소요 시간이 증가했지만 약사 및 간호사의 CSTD에 대한 만족도가 높아 업무 환경에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다.
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원보
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Published online February 28, 2025 https://doi.org/10.32429/jkshp.2025.42.1.001
Copyright © The Korean Society of Health-system Pharmacists.
Comparative Effectiveness of Closed System Drug Transfer Devices versus Traditional Compounding Devices for Injectable Antineoplastic Agents
Da Young Jeonga,b, Hyeon A Choia, Ye Song Kanga, Ji Yun Hana, Hye Jeong Choia, Hyun Jin Parkc, Young Sook Leec, Eun Ju Kima,† and Yun Kyoung Songb,d,†
Department of Pharmacy, Keimyung University Dongsan Hospital, 1035 Dalgubeol-daero, Dalseo-gu, Daegu, 42601, Republic of Koreaa
College of Pharmacy, Daegu Catholic University, 13-13, Hayang-ro, Hayang-eup, Gyeongsan-si, Gyeongsangbuk-do, 38430, Republic of Koreab
Department of Pharmacy, Keimyung University, 1095 Dalgubeol-daero, Dalseo-gu, Daegu, 42601, Republic of Koreac
College of Pharmacy, The Catholic University of Korea, 43 Jibong-ro, Bucheon-si, Gyeonggi-do, 14662, Republic of Koread
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Revised: September 26, 2024
Accepted: October 29, 2024
Abstract
Background : Closed system drug transfer devices (CSTDs) are recommended in the US, Europe, and Japan, to reduce the risks associated with the compounding of anticancer drugs. However their high cost limits their use in South Korea. This study aimed to evaluate the effectiveness of CSTD use in reducing leakage, compounding time, and user satisfaction compared to traditional compounding devices for injectable antineoplastic agents in a tertiary hospital.
Methods : Needle compounding was compared with two closed system drug transfer devices (CSTDs), CSTD A and CSTD B, from different companies that utilize distinct methods. Four pharmacists compounded cyclophosphamide and doxorubicin, employing CSTD A’s multi vial adaptor exclusively for doxorubicin. Drug leakage onto gloves, the compounding board, and IV bags was analyzed using liquid chromatography- tandem mass spectrometry. Additionally, satisfaction surveys were completed by four pharmacists and six nurses, employing a 5-point scale. The Mann-Whitney U test (p < 0.05) was used to compare leakage and preparation time.
Results : For cyclophosphamide, needle compounding showed more leakage than CSTD A on the compounding board (257.54 vs. 0.09 ng/cm2) and IV bags (29.33 vs. 0 ng/cm2). It also showed more leakage than CSTD B on gloves (550.64 vs. 0.07 ng/cm2) and the compounding board (257.54 vs. 0 ng/cm2). For doxorubicin, needle compounding had significantly more leakage on the compounding board compared to CSTD A (9.88 vs. 0 ng/cm2), whereas CSTD B displayed more leakage than needle compounding on the compounding board (12.13 vs. 9.88 ng/cm2) and IV bags (52.79 vs. 0 ng/cm2), although this difference was not statistically significant. Needle compounding was faster than both CSTDs for both cyclophosphamide and doxorubicin. Pharmacists favored CSTD A (4.01), while nurses preferred CSTD B (4.06).
Conclusion : CSTDs significantly reduced drug leakage compared to needles. Although CSTDs increased compounding time, overall satisfaction supported their usage. These findings highlight the need for the adoption of CSTDs in South Korea to ensure safety, despite their higher costs.
Keywords: Closed system drug transfer device, Injectable anticancer drugs, Needle compounding, Leakage, Satisfaction
Body
암 환자의 치료에 중요한 항암제는 항암제 투여 비대상 환자 및 병원 원내 약국에서 항암제를 취급하는 의료종사자에게는 건강을 심각하게 위협하는 물질이 될 수 있다.1)-8) 항암제에 장기간 노출된 경우, 탈모, 피부발진, 불임, 유산, 기형아 출산, 심한 경우 백혈병 또는 암을 유발하는 것으로 보고되었으며, 항암제 조제자에게서 유전자 변형 등의 이상반응을 초래한다는 연구 결과도 있다.9) 주사 항암제는 바늘 및 시린지를 사용하여 조제해야 하는데, 항암제의 재구성 및 혼합 과정에서 항암제 조제 취급자가 약물에 노출될 위험이 크다. 조제 시 누출이 발생할 경우 조제 구역 내의 표면과 조제자의 손 및 수액 표면에 항암제가 묻을 가능성이 있으며, 조제 구역을 청소하거나 항암제를 운반 및 투약하는 과정에서 피부에 직접 접촉될 수 있다.10),11) 이로 인해 조제자 뿐만 아니라 항암제 투여 간호사, 보호자 등 해당 항암제에 접촉하는 모든 사람에게 노출 위험이 있다.
노출 위험을 가능한 최저 수준으로 보장하기 위해서는 항암제 조제 시 생물안전작업대(biological safety cabinet, BSC) 및 개인 보호 장비가 중요한데, 이때 안전을 보장하는 방법의 하나로 폐쇄형 약물전달장치(closed system drug transfer devices, CSTD)를 사용할 수 있다.2),3),12)-19) CSTD는 바이알 접속 장치 사용 등을 통해 유해의약품을 바이알, 시린지 및 희석용 수액 간에 안전하게 이동시켜 누출을 최소화한다. 미국 국립직업안전위생연구소(national institute of occupational safey & health, NIOSH)에서는 이를 ‘외부 오염 물질이 시스템 내로 이동하는 것을 기계적으로 막고, 유해의약품 혹은 증기가 시스템 외부로 누출되는 것을 막는 약물전달장치’로 정의하였다.20)
미국, 유럽, 일본 등 국외에서는 CSTD를 제도적으로 도입하여 사회 전반적으로 사용 중이며, 약물 누출에 관한 연구가 활발하게 진행 중이다.1),7),11),14)-18),21)-47) 미국에서는 CSTD가 1990년대에 처음으로 상용화되어 사용되기 시작하였으며, 2004년에 NIOSH가 위험 약물 취급 지침에서 CSTD 사용을 권장한 이후 더욱 널리 사용되었고, 이후 2019년 USP 800의 시행으로 CSTD의 사용이 표준화되고 권장되었다.16),21),23) 일본에서는 CSTD에 대해 2012년 부터 건강보험급여를 적용하여 사용을 독려하고 있으며, CSTD를 사용하여 항암제를 조제한 경우 별도의 행위 수가로 보상하고 있다.38),48)
반면, 국내에서는 CSTD 사용에 대한 고비용의 부담이 있으며, 의료 종사자 및 환자 보호자의 안전과 CSTD 사용의 필요성에 대한 인식 부족으로 인해, CSTD 도입에 대한 논의가 부족한 실정이다. 국내 병원의 항암주사제 조제 환경 관련 연구에 따르면, 항암제 취급 시 약사들의 노출 위험을 줄이기 위해 안전 장비 사용이 필수적임에도 불구하고, 안전관리 기준과 인식이 미흡하다는 조사 결과가 보고된 바 있다.49) 또한 병원에서 임신 중 노동자가 유해물질에 노출되어 선천성 질환을 가진 자녀를 출산하거나 사망하는 사례가 있음에도 불구하고, 이러한 노출을 줄이기 위한 CSTD와 관련된 연구가 부족하다.50) 국내에서 수행한 CSTD에 관한 연구로는 2022년 부산대학교병원 약제부에서 주사 항암제 조제 시 바늘과 CSTD를 사용했을 때의 유해의약품 누출 여부와 조제 시간을 비교한 연구가 있다.51) 그러나 이 연구는 표본 수가 적고, 제한된 종류의 CSTD만을 사용한 한계가 있었다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 두 회사의 CSTD 제품을 사용하고, 조제 횟수를 늘렸으며, 업무 만족도에 대한 조사를 추가로 진행하였다. 따라서 본 연구에서는 cyclophosphamide와 doxorubicin 조제 시, 두 회사의 CSTD 제품과 바늘 조제 방식을 비교하여 유해의약품 누출 정도 뿐만 아니라 조제 소요 시간과 약사 및 간호사의 CSTD 사용 만족도를 조사하였다.
연구방법
1. 연구설계
본 연구는 두 회사의 CSTD 제품을 사용한 조제 방식의 유용성을 기존의 무균 조제 환경하에서 일반적인 조제 방식인 바늘을 사용하는 방법과 비교하도록 설계하였다(Fig. 1). 대조군은 바늘(Needle)로 설정하였으며, 시험군 1은 CSTD A 싱글 바이알 어댑터(CSTD A-Single), 시험군 2는 CSTD A 멀티 바이알 어댑터(CSTD A-Multi), 시험군 3은 CSTD B (CSTD B)로 설정하였다.
2. 연구대상
연구대상 약물은 분말형 주사제인 cyclophosphamide 성분의 엔독산®과 액상형 주사제인 doxorubicin 성분의 독소루빈®으로 하였다. 약물의 선정 기준은 상급종합병원에서 다빈도로 처방되는 항암제 중 BD® HD check system으로 약물의 잔존 유무가 확인 가능하고, 액체크로마토그래피/질량분석법(liquid chromatography with tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)으로 정량 분석이 가능한 약물로 하였다.
CSTD는 국내에서 시판 중인 A사의 CSTD와 B사의 CSTD 제품을 사용하였다. 두 회사의 CSTD는 각각 구성품과 사용 방법이 다른데, 특히 바이알 어댑터의 종류가 다르다(Fig. 2). CSTD A는 바이알을 한 개 연결하여 사용하는 싱글 바이알 어댑터와 동시에 바이알 두 개를 연결하여 사용하는 멀티 바이알 어댑터로 구성되어 있다. 그에 반해 CSTD B는 싱글 바이알 어댑터 제품만 있다. 멀티 바이알 어댑터는 재구성이 필요한 분말형 제제인 cyclophosphamide에는 적용이 어려우며, doxorubicin과 같은 액상형 약물에만 적용이 가능하다. 따라서 이번 연구에서 바늘, CSTD A 싱글 바이알 어댑터, CSTD B를 사용해 cyclophosphamide와 doxorubicin를 조제하였으며, CSTD A 멀티 바이알 어댑터로는 doxorubicin만 조제하였다. 또한 두 회사의 제품은 희석용 수액 연결 장치(인퓨전 어댑터)의 종류도 다른데, CSTD A는 수액백과 수액병 용이 있는 반면, CSTD B는 수액백 연결 장치만 있어 본 연구에서는 조건의 통일을 위해 수액백 연결 장치만 사용하였다. CSTD 사용방법은 바이알, 시린지, 수액백에 각각의 연결장치를 연결하여 조제한다는 점은 같으나 바이알에서 약물을 추출하는 방법에 차이가 있는데, 처방 용량만큼의 공기를 밀어 넣은 후 약물을 추출하거나 공기를 넣지 않고 약물을 추출하는 것이 다르다. 또한 인퓨전 어댑터의 형태가 달라 조제 후 불출 형태와 투약 방법이 서로 다르다(Fig. 3).
연구 대상 처방은 외래 항암 환자와 A 병동 입원 환자 처방 중 cyclophosphamide 500 mg 및 doxorubicin 50 mg/25 mL을 두 바이알 사용하는 처방을 선택하여 조제하였다. 이때 희석용 수액이 병으로 처방 난 경우에는 조제에서 제외하였다.
또한 본 연구를 위한 항암제 조제에는 약사 4명이 참여하였으며, 이들 중 가장 긴 항암제 조제실 근무 이력을 가진 약사는 3년, 가장 짧은 근무 이력을 가진 약사는 3개월의 경력을 가지고 있었다. 이들 약사는 각각 cyclophosphamide에 대해서는 바늘, CSTD A 싱글 바이알 어댑터 및 CSTD B의 세 가지 형태를, doxorubicin에 대해서는 바늘, CSTD A 싱글 바이알 어댑터, CSTD A 멀티 어댑터 및 CSTD B의 네 가지 형태의 조제 방식을 사용하여 조제하였다. 조제는 표에 나타낸 일정대로 진행하였다(Table 1). 또한 이들의 각 조제 건수는 1건에서 4건이었다(Table 2).
3. 데이터 수집 항목
1) 항암제 누출량 분석
시험 진행 전에 BSC 내에 크기가 297 mm x 420 mm인 조제판을 2개 준비하고 BSC 내부와 조제판을 물, 0.5% 과산화수소 및 83% 에탄올을 사용하여 청소한 후, UV로 30분 동안 살균하였다. 그 후에 조제판 표면에 cyclophosphamide 및 doxorubicin 성분이 잔존하지 않는 것을 BD® HD check system을 이용하여 확인하였다(Fig. 4). 누출량 분석은 항암제 조제 시 사용한 장갑, BSC 내부의 조제판 표면 및 수액백 표면에 대해 시행했으며, 시료는 cyclophosphamide 및 doxorubicin에 대하여 각각 추출하였다. 조제 약사 4명의 각 조제 형태 및 조제 약물에 따라 시료 수거함을 라벨링 하였으며, 2-8℃인 냉장고에 보관하였다.
시료 수거 방법은 다음과 같다. 항암제 조제 장갑은 같은 약물의 조제를 연속적으로 할 경우 교체 없이 사용했으며, BSC를 벗어나거나 조제 약물이 바뀔 때마다 장갑을 교체하였다. 한 명의 약사가 동일한 약물을 동일한 방법으로 조제할 때 사용한 장갑은 모두 하나의 시료 수거함에 모았다. BSC 내부의 조제판 표면은 조제를 한 건 완료할 때마다 멸균 생리식염수를 적신 거즈로 닦아내었다. 이 때 거즈의 크기는 11 cm x 11 cm였으며, 각 약사가 각 약물에 대해 각각의 조제 방법에 따라 조제한 후 추출한 시료를 하나의 시료 수거함에 넣었다. 희석용 수액백은 cyclophosphamide 조제 시에는 생리식염수 250 mL 백, doxorubicin 조제 시에는 생리식염수 50 mL 백을 사용하였다. 조제를 한 건 완료할 때 마다 멸균 생리식염수를 적신 거즈로 수액백의 앞면과 뒷면을 모두 닦아내었으며, 수액백을 닦은 거즈는 모두 각 시료 수거함에 넣어 모았다. 각 시료 수거함의 개수는 표에 제시하였다(Table 3). 또한 각 추출 위치의 표면적은 조제 장갑 588 cm2, 조제판 표면 1247.4 cm2, 생리식염수 250 mL 백 546 cm2, 생리식염수 50 mL 백 261.28 cm2였다.
항암제 누출량은 HPLC (Agilent 1200 series, Agilent, Santa Clara, CA)와 ESI-MS/MS (6430 Triple Quad, Agilent, Santa Clara, CA)로 구성된 LC-MS/MS를 사용해 분석하였으며, 각 항암제의 표준품은 cyclophosphamide monohydrate (CAS No. 6055-19-2)와 doxorubicin hydrochloride (CAS No. 25316-40-9)을 사용하였다. 표준원액의 제조 방법은 다음과 같다. 메탄올 100 mL에 cyclophosphamide를 약 0.01 g 넣어 약 100 mg/L 농도의 “표준원액 1”을 만들고, 이를 단계적으로 10배씩 희석하여 약 10 mg/L, 1 mg/L 농도의 “표준원액 2, 3”을 만들었으며, doxorubicin은 약 0.01 g를 증류수 10 mL에 넣어 약 1000 mg/L 농도의 “표준원액 1”을 만들고, 이를 10배 희석하여 100 mg/L 농도의 “표준원액 2”를 제조하였다. Cyclophosphamide의 내 부표준액 제조 방법은 cyclophosphamide-d4 1 mg에 메탄올을 첨가해 10 mL가 되도록 하여 100 mg/L 농도의 “내부표준액 1”을 만든 후, 이를 1 mg/L 농도로 추가 희석하여 “내부표준액 2”로 정의하였다. Doxorubicin의 내 부표준액은 daunorubicin hydrochloride 0.01 g에 증류수를 넣어 10 mL로 하고 섞어 1,000 mg/L 농도의 “내부표준액 1”을 만든 뒤, 이를 100 mg/L 농도로 희석하여 “내부표준액 2”로 정의하였다. 장갑 및 거즈 등에서 채취한 시료는 잘라서 내부표준액 2를 0.1 mL 첨가하고 시료가 충분히 잠길 수 있도록 200 mL의 메탄올을 넣은 후 상온에서 1시간 동안 초음파 추출하였다. 추출된 시료는 여과하여 질소농축기를 사용하여 1 mL로 하였고, 필요시 시료를 희석하여 분석하였다. 정량한계는 cyclophosphamide는 0.1 μg/mL, doxorubicin은 0.5 μg/mL로 나타났다.
2) 조제 소요 시간 측정
조제 소요 시간 측정 방법은 다음과 같이 하였다. 바늘 조제 시에는 시린지의 포장지를 제거하는 시점부터 측정을 시작하여 실링스티커로 수액백 주입구를 밀봉하는 시점까지 측정하였다. CSTD로 조제 시에는 구성품의 포장지를 제거하는 시점부터 시작하였으며, CSTD A는 CSTD 인퓨전 어댑터의 클램프를 닫는 시점까지 측정하고, CSTD B는 시린지 어댑터와 인퓨전 어댑터를 분리하는 시점까지 측정하였다. Cyclophosphamide의 조제에서는 총 조제 시간과 분말형 약물을 용해하는 데 소요된 시간을 별도로 측정하였으며, 각 조제에서 용해 시간이 상이한 것을 보정하기 위해 총 조제 시간에서 용해 시간을 뺀 값을 계산하여 조제 소요 시간으로 정의하였다. 재구성 과정이 없는 doxorubicin은 총 조제 시간을 측정하였다.
3) CSTD 사용 만족도 설문조사
설문 조사 대상자는 본 연구에 참여한 조제 약사 4명과 본 연구에서 조제된 항암제를 환자에게 투약한 간호사 6명이었다. 설문 항목은 해외 CSTD 사용 만족도 조사 연구의 설문내용을 참고하여 작성하였고, 연구자들의 논의를 통해 추가로 조사하고자 하는 내용을 포함시켰다.23)-25) 약사 대상 설문조사 항목은 CSTD 사용의 각 단계별 용이성, 바늘을 사용한 조제와 비교하였을 때의 만족도 및 종합 평가였고, CSTD A에 대해서는 싱글 바이알 어댑터와 멀티 바이알 어댑터를 구분하여 조사하였다. 간호사 대상 설문조사는 단계별 CSTD 사용의 용이성, CSTD 인퓨전 어댑터 사용의 용이성, 바늘을 사용하여 조제된 항암제 투약과 비교하였을 때의 만족도, 종합평가를 포함하였다. 설문조사는 CSTD A 및 CSTD B에 대해 각각 실시하였으며, 중립인 3점을 기준으로 긍정적인 응답일수록 5점에 가까운 Likert 5점 척도로 평가하였고, 서술 항목도 포함하였다. 설문조사지는 Appendix에 첨부하였다.
4. 통계 분석
항암제 누출량은 LC-MS/MS을 통해 검출된 항암제의 양을 총 누출량(μg)으로 정의하고, 총 누출량을 각 약사가 각각의 조제 형태로 조제한 조제 건수 및 누출 위치의 각 면적으로 나눈 값을 면적당 누출량(ng/cm2)으로 정의하였다. 또한 각 항목의 평균과 표준편차, 중앙값을 구하였으며, 이 때 정량한계 이하로 검출된 값(not detected, ND)은 0으로 간주하고 계산하였다. 조제 소요 시간은 평균, 표준편차, 중앙값을 나타내고, 만족도 조사 점수는 평균과 표준편차로 나타내었다. 연속 변수인 항암제의 면적당 누출량 및 조제 소요 시간의 비교는 SPSS Statics (version 29.0.1.0)을 사용해 Mann Whitney U 검정을 시행하였으며, 양측검정에서 유의확률(p-value)이 0.05 미만인 경우를 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다.
5. 연구 대상자 보호
본 연구는 계명대학교 동산병원 약제센터에서 수행된 연구로서, 계명대학교 동산병원 기관윤리 심의위원회(Institutional Review Board, IRB)로부터 승인을 받아 진행하였다(IRB File No: 2023-07-026-001, 2023년 7월 31일). 설문연구는 모든 피험자에게 동의서를 받고 연구를 진행하였다.
연구결과
1. 항암제 누출량
Cyclophosphamide 및 doxorubicin 조제 후 장갑과 조제판 및 수액백 표면의 항암제 누출량 분석 결과는 표에 나타냈다(Table 4). Cyclophosphamide를 바늘로 조제 시 총 누출량의 평균이 장갑에서 331.1 μg, 조제판에서 322.5 μg, 수액백에서 18.0 μg이었다. 반면, CSTD A 싱글 바이알 어댑터로 조제했을 때 장갑에서 평균 0.8 μg, 조제판에서 평균 0.1 μg으로 누출되었으며, 수액백에서는 총 누출량이 모두 정량한계 이하로 검출되었다. CSTD B로 조제했을 때에는 장갑에서 평균 0.1 μg이 누출되었고, 조제판에서는 모두 정량한계 이하로 검출되었다. 수액백에서는 약사 한 명의 조제에서만 0.3 μg 누출되었고 나머지 조제에서는 정량한계 이하로 검출되었다. Doxorubicin을 바늘로 조제 시 장갑과 수액백 표면에는 누출이 없었으나, 조제판에는 총 누출량의 평균이 12.3 μg이었다. 특히 약사 한 명의 조제에서 조제 후 바늘을 버리는 과정에서 조제판에 누출이 발생하였다. 반면, CSTD A 싱글 바이알 어댑터 및 CSTD A 멀티 바이알 어댑터를 사용했을 때는 누출이 없었다. CSTD B로 조제 시에는 약사 1의 총 누출량 결과에서 조제판에서 181.6 μg, 수액백에서 165.5 μg로 누출이 많았는 데, 이는 첫 번째 조제 시에 수액백에 약물 주입 후 인퓨전 어댑터가 분리되어서 약이 다량 누출되어 나타난 결과이다.
또한 대조군과 시험군 간 누출량을 비교하기 위해 총 누출량을 조제 건수와 면적으로 나눈 면적당 누출량(ng/cm2)을 계산하고 각 군의 평균에 대해 비교하였다. 이는 각 군별 약사의 조제 건수가 달라 조제 건수 차이의 영향을 없애고자 하였고, 각 시료를 추출한 위치의 면적이 모두 달라 면적으로 나눈 값을 비교하였다(Table 5). Cyclophosphamide을 조제했을 때의 바늘(대조군) 및 CSTD A 싱글 바이알 어댑터(시험군 1)를 비교한 결과, 장갑에서의 누출량은 대조군에서 많았으나 통계적으로 유의하지 않았다(550.64 ng/cm2 vs 0.55 ng/cm2, p=0.081). 조제판과 수액백 표면에서는 대조군에서 누출된 양이 시험군 1보다 통계적으로 유의하게 많았다(조제판, 257.54 ng/cm2 vs 0.09 ng/cm2, p=0.042; 수액백 표면, 29.33 ng/cm2 vs <0.01 ng/cm2, p=0.047). 바늘(대조군)과 CSTD B (시험군 3)를 비교한 결과, 장갑에서의 면적당 누출량이 대조군에서 통계적으로 유의하게 많았으며(550.64 ng/cm2 vs 0.07 ng/cm2, p=0.020), 조제판에서도 같은 결과였다(257.54 ng/cm2 vs <0.01 ng/cm2, p=0.014). 반면, 수액백에서는 대조군의 누출량이 많았으나 통계적으로 유의하지 않았다(29.33 ng/cm2 vs 0.03 ng/cm2, p=0.091). Doxorubicin의 조제에 대해 바늘(대조군)과 CSTD A 싱글 바이알 어댑터(시험군 1) 및 CSTD A 멀티 바이알 어댑터(시험군 2)를 비교했을 때, 조제판 표면에서의 면적당 누출량이 대조군에서 시험군 1 및 시험군 2에 비해 통계적으로 유의하게 많았다(9.88 ng/cm2 vs <0.01 ng/cm2, p=0.047). 수액백과 장갑에서는 대조군, 시험군 1, 2에서 모두 누출이 없었다. Doxorubicin을 바늘(대조군)과 CSTD B (시험군 3)로 조제한 결과, 조제판 표면에서는 시험군 3에서 누출된 양이 더 많았지만 통계적으로 유의하지 않았으며(9.88 ng/cm2 vs 12.13 ng/cm2, p=0.442), 수액백 표면에서도 같은 결과였다(0 vs 52.79 ng/cm2, p=0.317). 장갑에서는 모두 누출이 없었다.
2. 조제 소요 시간
대조군과 시험군 간 개별 조제 시간 평균을 비교한 결과는 표로 나타내었다(Table 6). Cyclophosphamide를 조제할 때 바늘로 조제 시 CSTD A 싱글 바이알 어댑터로 조제했을 때보다 소요 시간이 짧았으나 통계적으로 유의하지 않았다(3.57분 vs 3.74분, p=0.668). 바늘과 CSTD B를 비교하였을 때에는 바늘 조제 시에 통계적으로 유의하게 소요 시간이 짧았다(3.57분 vs 5.14분, p=0.001). Doxorubicin의 조제에서는 바늘로 조제했을 때 CSTD A 싱글 바이알 어댑터 및 CSTD A 멀티 바이알 어댑터, CSTD B로 조제했을 때 보다 소요 시간이 통계적으로 유의하게 짧았다. 바늘의 조제 소요 시간의 평균은 1.68분이었으며, CSTD A 싱글 바이알 어댑터에서 3.14분(p=0.004), CSTD A 멀티 바이알 어댑터에서 2.36분(p=0.028), CSTD B에서는 3.70분(p=0.003)이었다.
3. CSTD 사용 만족도
바늘 및 CSTD를 사용하여 주사 항암제를 조제한 약사 4명을 대상으로 CSTD 사용에 대한 만족도를 조사한 결과 CSTD A에 대한 만족도 점수는 평균 4.01점이었으며, CSTD B에 대해서는 평균 3.15점이었다(Table 7). CSTD A 만족도의 각 항목에 대한 점수는 cyclophosphamide 조제 및 싱글 바이알 어댑터를 사용한 doxorubicin 조제 시 바늘 조제에 비해 조제 시간이 줄었는가 묻는 항목에서 각각 2.00점, 2.75점으로 3점 미만이었으며, 나머지 항목은 모두 3점을 초과하였다. 반면 CSTD B는 바이알 어댑터 연결의 용이성, 전반적인 사용 용이성, 바늘 조제와 비교하였을 때의 업무 강도 및 조제 시간에 관한 항목에서 3점 미만의 점수를 받았다. 서술형으로 답변한 내용에 따르면 CSTD를 사용한 조제의 단점으로는 뜯어야 하는 포장지가 많고, 루어락 시린지 사용에 힘이 많이 든다는 점이 있었다. 하지만 바늘로 조제했을 때보다 안전하다는 느낌이 있었고, 사용할수록 사용법에 익숙해져 조제 소요 시간이 줄었다는 의견이 있었다. 또한 cyclophosphamide 용해 시 바늘 사용 시에는 용해액을 주입하는데 큰 힘이 드는 반면, CSTD를 사용했을 때 적은 힘을 들여 용해액을 주입할 수 있었다.
CSTD를 사용하여 주사 항암제를 투약한 간호사에 대해 만족도 설문 조사를 시행한 결과는 다음과 같다(Table 8). 조사 대상은 6명이였으며, CSTD A에 대해서는 6명 모두가 답변했고 CSTD B에 대해서는 제품을 사용하지 않은 1명을 제외한 5명이 답변하였다. CSTD A에 대한 만족도 점수는 평균 3.48점, CSTD B에 대한 만족도 점수는 평균 4.06점이었다. CSTD B의 만족도는 모든 항목에서 3점을 초과하였지만, CSTD A는 바늘로 조제된 항암제의 투약과 비교하였을 때의 업무 강도 및 업무 시간에 대한 항목에서 3점 미만이었으며, 나머지 항목에서는 3점을 초과하였다. 서술형 답변에 따르면 CSTD A를 사용했을 때 중간에 있는 클램프를 열고 주입하는 것이 불편하다는 의견이 있었다. 반면, 장점으로는 바늘로 조제한 항암제를 투약할 때는 항암제 성분이 공기 중으로 누출되거나 유해물질에 접촉될 수 있어 안전하지 않다는 우려가 있었는데, CSTD를 사용하여 안전하게 투약할 수 있었다는 의견이 있었다.
고찰 및 결론
국내에서 유해의약품의 노출 관련 사건이 꾸준히 발생하고 있어 의료 종사자 및 환자 보호자를 노출로부터 보호할 수 있는 장치에 대한 필요성이 더욱 중요해지고 있다.50) 따라서 본 연구에서는 대표적인 유해의약품인 주사 항암제 조제 시 보호 장비로 사용할 수 있는 CSTD의 효과를 분석하고자 하였다. 이번 연구를 통해 국내 상급종합병원에서 주사 항암제 조제 시 기존의 바늘을 사용한 조제 방식과 비교하여 CSTD의 안전성 측면의 효과를 분석하고, 실제 임상 업무 적용 시의 유용성을 비교 분석하였다. 그 결과 CSTD를 적절하게 사용했을 때 바늘 조제 시에 비해 항암제 누출량이 유의하게 감소하였고, 약사 및 간호사의 CSTD에 대한 업무 만족도가 높았다. 현재 국내에서 CSTD의 사용은 필요성에 대한 인식 부족과 의료보험 급여 미등재로 인해 제한적이다. 본 연구는 CSTD 사용의 필요성을 입증하는 근거를 제시하여 그 의의를 가지고 있다.
본 연구에서는 세가지 항목에서 CSTD 사용의 효과를 분석하였다. 먼저 항암제 조제 시 누출량에 대해 비교 분석했을 때 재구성이 필요한 분말형 제제인 cyclophosphamide를 바늘로 조제 시 CSTD A를 사용했을 때보다 조제판과 수액백에서의 누출량이 유의하게 높게 검출되었으며, CSTD B를 사용했을 때보다 장갑과 조제판에서 누출량이 유의하게 높게 나타났다. 분말형 제제를 바늘로 조제 시 주사용수의 주입을 위해 바이알에 바늘을 찔러 넣고 용해 후 약물을 추출하기 위해 바늘을 다시 찔러 넣는데, 이때 구멍이 여러 개 생겨 누출이 발생할 가능성이 커진다. 반면, CSTD로 조제할 때는 바이알 어댑터를 한 번 연결한 후에는 용해 과정 및 추출 과정에서 이 어댑터를 분리하지 않기 때문에 누출의 위험이 없다. 이번 연구에서도 조제 숙련도가 상대적으로 낮은 약사의 조제에서 이러한 이유로 바늘 조제 시 항암제 누출이 다량 발생했으나, CSTD 사용 시에는 누출이 거의 없었다. 이 결과를 통해 바늘 사용 시에는 근무 이력과 숙련도가 약물 누출에 영향을 미치지만 CSTD를 사용할 때는 그 영향이 크지 않다는 것을 확인할 수 있었다. 국외에서 수행된 연구에서도 동 연구 결과와 유사하게 CSTD 사용 시 바늘 사용에 비해 장갑, 조제판 표면, 수액백 표면 이외에 다양한 위치에서 항암제 누출이 줄어들거나 비슷한 수준으로 확인되었다.22)-24)
Doxorubicin을 바늘로 조제할 때에는 바늘을 버리는 과정에서 조제판에 항암제가 누출되었으며 조제 시 약물이 바늘 끝에 맺히는 등의 누출이 눈으로 관찰되었다. CSTD B의 결과에서는 조제판과 수액백에서 누출된 항암제가 다량 검출되었는데, 이는 수액백에 약물 주입 후 인퓨전 어댑터가 분리되어 약이 다량 누출되었기 때문이다. 이를 통해 CSTD를 사용하기 전에 사용법을 충분히 숙지하는 것이 중요하며, 인퓨전 어댑터를 끝까지 밀어 넣는 것이 중요하다는 것을 확인하였다. 이와 마찬가지로 이전의 국외 연구에서도 CSTD의 사용법을 제대로 숙지하지 못해 약물 누출이 발생한 결과가 있었다.23) CSTD B를 사용한 이 연구에서는 CSTD에 대한 지식 부족으로 인한 누출 사건이 4건 있었으며, 또 다른 누출 원인으로는 조제 과정 중에 인젝터(3건), 시린지(2건) 및 커넥터(1건)의 연결이 해제되거나, 인젝터가 깨지거나(1건), 인젝터에서 바늘이 빠지는 경우(1건) 등이 있었다.
유해의약품에 노출되면 적은 농도에서도 의료진의 건강에 위험을 초래할 수 있지만, NIOSH, OSHA, ACGIH에서 유해약물에 대한 노출 한도는 설정되어 있지 않다.52) 따라서 의료 시설은 ‘합리적으로 달성할 수 있는 한 낮게(ALARA)’ 원칙에 따라 운영되고 있으며, 오염 허용 수준에 대한 논쟁이 계속되고 있다.53) 다만 USP 800에 따르면 일부 연구에서 한계 농도를 조사한 결과, cyclophosphamide의 농도가 1.00 ng/cm2를 초과할 경우 약물 흡수가 발생할 수 있다고 보고하였다. 또한 130개 독일 약국을 대상으로 한 연구에서 유해약물 오염의 임계값으로 0.1 ng/cm2가 제안되었다.54) 네덜란드 연구에서도 90%의 샘플에서 cyclophosphamide 오염 수준이 0.1 ng/cm2 미만으로 나타났으며, 오염 수준이 0.1 ng/cm2 미만인 시설에서 근무한 의료진의 소변에서 양성 반응이 나타나지 않았다.55) 이 결과로 인해 cyclophosphamide의 허용 위험 수준이 0.1 ng/cm2 미만으로 설정되었으며, 10 ng/cm2 이상의 오염 수준은 허용되지 않는 것으로 나타났다. 이번 연구 결과에서 바늘로 cyclophosphamide를 조제했을 때 모든 위치에서 USP 800에서 제시한 농도 1.00 ng/cm2을 초과하였으나, 반면에 CSTD A와 CSTD B를 사용했을 때에는 이 농도를 초과하지 않았다. 이를 통해 CSTD 사용이 유해의약품에 대한 노출을 효과적으로 차단할 수 있음을 확인하였다.
두 번째 분석 항목으로 조제 소요 시간을 비교 분석한 결과 CSTD로 조제 시 조제 시간이 늘어났으며, 그 정도는 약물 및 조제 형태에 따라 상이하였다. Cyclophosphamide의 조제에서는 바늘 조제에 비해 CSTD A를 사용한 경우 그 소요 시간이 통계적으로 유의하지 않게 증가하였지만, CSTD B를 사용한 경우 그 시간이 유의하게 증가하였다. Doxorubicin 조제 시에는 CSTD를 사용했을 때 바늘 사용에 비해 조제 소요 시간이 모두 유의하게 증가하였다. 이 중 CSTD A 멀티 바이알 어댑터를 사용한 경우 바늘 조제 대비 조제 소요 시간이 평균 0.53분 증가하여 그 차이가 가장 적었다. 이를 통해 CSTD 바이알 어댑터를 적절하게 선택했을 때 시간 절약에 이점이 있음을 알 수 있었다. CSTD를 사용하여 조제했을 때의 소요 시간을 비교 분석한 이전의 연구에서도 CSTD의 종류별로 조제 소요 시간에 차이가 있었으며, 일반적으로 CSTD를 사용하지 않는 조제에 비해 CSTD 사용 시 그 시간이 늘었다. 또 CSTD를 사용한 조제를 반복한 경우 그 소요 시간이 줄어드는 결과도 있었으며, 이를 통해 조제가 익숙해질수록 속도가 빨라질 것을 기대할 수 있었고, 이는 이번 연구의 결과와 동일하였다.25)
셋째, CSTD를 사용하여 조제하거나 투약한 약사 및 간호사에 대해 CSTD 사용 만족도를 조사하였을 때 전체 평균 점수는 두 종류의 CSTD 모두 3점 이상으로 긍정적인 평가를 받았다. 그러나 항목별로는 만족도 조사 결과 차이가 있었으며, 특히 CSTD B는 전반적 편리함, 바늘과 비교하였을 때의 만족도에서 3점 미만의 점수를 받았다. 이는 CSTD B의 바이알 어댑터 사용 방법이 어려웠기 때문으로 보인다. 본 연구와 동일하게 CSTD 사용에 대한 약사의 만족도를 조사한 다른 연구에서도 약사들은 CSTD 사용에 긍정적이었다. 또한 CSTD 사용 기간이 길어질수록 만족도가 높아지는 것으로 나타났다.23),24) 반면 본 연구에 참여한 투약 간호사들은 CSTD A에 비해 CSTD B에 대해 더 긍정적으로 평가하였다. 이는 CSTD A를 사용할 때는 인퓨전 어댑터의 중간에 있는 클램프를 열고 약물을 투약해야 하는 반면, CSTD B는 추가적인 단계 없이 투약할 수 있기 때문이었다. CSTD A의 현재 모델에서는 이 부분이 개선되어 클램프가 사라졌다. 국외에서 수행된 연구에서도 여러 CSTD의 종류별로 사용 편리함과 추천 의향 측면에서 점수 차이가 있었으나, 전반적으로 CSTD를 사용하지 않는 것에 비해 CSTD를 사용하는 것을 추천한다는 점수가 유의하게 더 높았다.25) 본 연구의 결과에서도 설문조사에 참여한 약사 및 간호사가 CSTD 사용에 익숙하지 않음에도 불구하고 만족도 점수가 3점 이상으로 나온 것으로 보아 CSTD를 실제 업무에 도입하는 것의 이점이 있는 것으로 보인다.
본 연구는 국내에서 처음으로 두 종류의 다른 형태를 가진 CSTD에 대한 사용 효과를 다양한 측면에서 체계적으로 분석한 연구임에도 불구하고, 몇 가지 한계점이 있다. 첫째, 조제에 참여한 약사 수가 적었고, LC-MS/MS 분석 비용의 부담으로 누출량 분석 샘플 수가 제한되었다. 향후 연구에서는 더 많은 약사가 참여하고, 다양한 종류의 항암제를 분석하며, 조제실 입구 바닥, 문손잡이, 투약 트레이 등 여러 위치에서 유해물질의 누출량을 조사하는 것이 필요하다. 또한, 본 연구는 단일 기관에서 진행되었으므로, 향후 다기관 연구를 통해 CSTD 사용의 효과를 조사하고 연구 규모를 확대할 필요가 있다. 둘째, 연구에 참여한 약사들이 이번 연구에서 CSTD를 처음으로 사용하여 바늘을 사용한 조제에 비해 숙련도가 낮았으며, 사용 방법을 완벽하게 숙지하지 못하였다. 따라서 CSTD를 임상 업무에 도입하는 경우 CSTD 사용에 대한 세부 지침서를 마련하고 이에 대한 체계적인 교육 제공이 필요하다. 마지막으로 동 연구에서는 CSTD 사용에 대한 경제성 평가를 시행하지 않았다. 향후 바늘 조제와 CSTD를 이용한 조제 시 각 군의 소모품 비용을 합산하여 비교하고, 비용 효과 분석을 통해 고비용 대비 효과가 긍정적인지 평가할 필요가 있다. 국외에서 수행된 관련 연구로 ganciclovir 조제 시 CSTD 비사용군과 CSTD 사용군에서 ganciclovir 약품의 가격, 장비의 가격 및 간호사의 업 무시간 비용을 합산하여 비교·분석한 연구가 있다.43) 이 연구 결과에 따르면 CSTD 사용군에서 발생한 총 비용이 비사용군 대비 유의미하게 증가하지는 않았음을 확인하였고, CSTD 사용으로 발생하는 추가 비용은 약물 낭비의 감소로 얻을 수 있는 비용-이익으로 상쇄될 수 있다고 하였다. 또한 1건의 약물 조제 및 투여 시 발생하는 구성품의 가격을 비교 분석한 연구에서는 CSTD를 사용하면 바늘 사용에 비해 비용이 증가하지만, 보건의료인, 직원 및 보호자들을 유해물질 노출로부터 보호하는 CSTD의 가치를 고려하였을 때 CSTD의 사용이 필요하다고 판단하였다.25) 단순히 소모품의 가격을 비교하면 국내에서 CSTD를 사용하는 것이 비용적 측면에서 부담이 있다고 할 수 있지만 국외 연구 결과를 종합하여 판단하였을 때 CSTD 사용은 유해의약품 노출 감소 효과 및 비용-이익 측면에서 이점이 있을 수 있다. 특히 CSTD 사용의 높은 비용 발생에도 불구하고 조제 취급자 및 환자 주변인의 안전을 보장하고 업무 환경을 개선하는 것은 중요하게 고려할 사항이다.
결론적으로, 항암제 조제 시 바늘 조제 대비 CSTD를 사용한 조제에서 약물 누출량이 유의하게 감소하여 약사 등 의료 종사자의 항암제 노출 위험을 현저히 줄일 수 있다. 또한, 기존의 바늘 조제 방식보다 조제 소요 시간이 증가했지만 약사 및 간호사의 CSTD에 대한 만족도가 높아 업무 환경에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다.
Fig 1.

Fig 2.

Fig 3.

Fig 4.

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Table 1 . Compounding schedule.
Needle CSTD* A-Single CSTD A-Multi CSTD B Pharmacist 1 2nd week 1st week 1st week 1st week Tuesday Thursday Thursday Wednesday Morning Morning Afternoon Morning Pharmacist 2 2nd week 2nd week 2nd week 3rd week Wednesday Wednesday Thursday Tuesday Morning Afternoon Afternoon Morning Pharmacist 3 3rd week 3rd week 3rd week 4th week Wednesday Thursday Friday Wednesday Morning Morning Morning Morning Pharmacist 4 5th week 4th week 4th week 4th week Tuesday Tuesday Thursday Thursday Afternoon Morning Afternoon Morning
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Table 2 . The number of compounding cases of 4 pharmacists.
Needle CSTD* A-Single CSTD A-Multi CSTD B (A) Cyclophosphamide Pharmacist 1 2 2 NA 4 Pharmacist 2 2 1 NA 2 Pharmacist 3 1 1 NA 3 Pharmacist 4 1 3 NA 1 (B) Doxorubicin Pharmacist 1 2 2 1 3 Pharmacist 2 1 1 1 2 Pharmacist 3 1 1 1 3 Pharmacist 4 1 3 3 1 *CSTD, closed system drug transfer devices.
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Table 3 . The number of sample collection containers.
Drug Needle CSTD* A -Single CSTD A -Multi CSTD B Total Cyclophosphamide 12 12 0 12 36 Doxorubicin 12 12 12 12 48 The number of sample collection containers for each anticancer = 3 collection containers(① Gloves, ② Gauze used to wipe the surface of compounding board, ③ Gauze used to wipe the surface of IV bags) x 4 pharmacists.
*CSTD, closed system drug transfer devices.
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Table 4 . Contamination amounts of cyclophosphamide and doxorubicin.
Sampling site Needle (n=4) CSTD A-Single (n=4) CSTD A-Multi (n=4) CSTD B (n=4) (A) Cyclophosphamide Gloves Mean SD∥, μg 331.1 ± 623.1 0.8 ± 1.0 NA§ 0.1 ± 0.1 Median, μg 29.2 0.6 NA 0.1 range, μg 0.4-1,265.5 0-2.1 NA 0-0.3 Compounding board in BSC† Mean SD, μg 322.5 ± 637.6 0.1 ± 0.2 NA 0 Median, μg 5.4 0.1 NA 0 range, μg 0.4-1,278.9 0-0.4 NA 0 IV‡ bag surface Mean SD, μg 18.0 ± 26.4 0 NA 0.1 ± 0.2 Median, μg 8.1 0 NA <0.1 range, μg 0-56.0 0 NA 0-0.3 (B) Doxorubicin Gloves Mean SD, μg 0 0 0 0 Median, μg 0 0 0 0 range, μg 0 0 0 0 Compounding board in BSC Mean SD, μg 12.3 ± 12.9 0 0 45.4 ± 90.8 Median, μg 11.2 0 0 <0.1 range, μg 0-26.9 0 0 0-181.6 IV bag surface Mean SD, μg 0 0 0 41.4 ± 82.8 Median, μg 0 0 0 <0.1 range, μg 0 0 0 0-165.5 Limit of quantitation is 0.1 μg/mL for cyclophosphamide and 0.5 μg/mL for doxorubicin..
*CSTD, closed system drug transfer devices; †BSC, biological safety cabinet; ‡IV, intravenous; §NA, not applicable; ∥SD, standard deviation.
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Table 5 . Comparison of contamination amounts per area of cyclophosphamide and doxorubicin between needle and CSTD.
Sampling site (area) Needle (n=4) CSTD† A-Single (n=4) p-value* CSTD A-Multi (n=4) p-value* CSTD B (n=4) p-value* (A) Cyclophosphamide Gloves (588 cm2) Mean ± SD**, ng/cm2 550.64 ± 1067.79 0.55 ± 0.64 0.081 NA∥ NA 0.07 ± 0.09 0.020* Median (range), ng/cm2 24.83 (0.68-2152.21) 0.51 (0-1.19) NA 0.06 (0-0.17) Compounding board in BSC‡ (1247.4 cm2) Mean ± SD, ng/cm2 257.54 ± 511.81 0.09 ± 0.16 0.042* NA NA 0 0.014* Median (range), ng/cm2 2.36 (0.16-1025.25) 0.01 (0-0.32) NA 0 (B) Doxorubicin Gloves (588 cm2) Mean ± SD**, ng/cm2 0 0 NA 0 NA 0 NA Median (range), ng/cm2 0 0 0 0 Compounding board in BSC‡ (1247.4 cm2) Mean ± SD, ng/cm2 9.88 ± 10.36 0 0.047* 0 0.047* 12.13 ± 24.26 0.442 Median (range), ng/cm2 8.98 (0-21.56) 0 0 <0.01 (0-48.53) IV§ bag surface (261.28 cm2) Mean ± SD, ng/cm2 0 0 NA 0 NA 52.79 ± 105.57 0.317 Median (range), ng/cm2 0 0 0 <0.01 (0-211.14) *Mann-Whitney U test for needle vs. CSTD.
†CSTD, closed system drug transfer devices; ‡BSC, biological safety cabinet; §IV, intravenous; ∥NA, not applicable; **SD, standard deviation.
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Table 6 . Preparation time for compounding cyclophosphamide and doxorubicin using needle or CSTD.
Preparation time Needle CSTD† A-Single p -value* CSTD A-Multi p -value* CSTD B p -value* (A) Cyclophosphamide Mean SD§, min 3.57±0.22 3.74±0.75 0.668 NA‡ NA 5.14±0.57 0.001* Median, min 3.58 3.95 NA 5.08 range, min 3.30-3.85 2.87-4.56 4.13-6.37 (B) Doxorubicin Mean SD, min 1.68±0.30 3.14±0.56 0.004* 2.36±0.44 0.028* 3.70±0.55 0.003* Median, min 1.60 2.95 2.41 3.68 range, min 1.30-2.08 2.58-3.97 1.83-3.08 3.07-4.77 *Mann-Whitney U test for needle vs. CSTD.
†CSTD, closed system drug transfer devices; ‡NA, not applicable; §SD; standard deviation.
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Table 7 . Pharmacists’ satisfaction with the use of CSTD.
Item CSTD* A (n=4), mean±SD‡ CSTD B (n=4), mean±SD Ergonomics Connecting adaptor to vials Single vial adaptor 4.75 ± 0.50 2.75 ± 0.96 Multi vial adaptor 4.25 ± 0.96 NA† Connecting adaptor to syringes 4.75 ± 0.50 4.25 ± 1.50 Withdrawing liquids and injecting liquids into containers 4.00 ± 0.82 3.00 ± 1.41 Withdrawing solution from vials Single vial adaptor 4.50 ± 0.58 3.25 ± 1.50 Multi vial adaptor 3.75 ± 1.26 NA Connecting adaptor to infusion bags and injecting solution 4.50 ± 0.58 3.50 ± 1.73 Ease of use 4.50 ± 0.58 2.50 ± 0.58 Compared to using needles when compounding cyclophosphamide Encumbrance 3.25 ± 0.96 2.75 ± 1.71 Treatment time 2.00 ± 0.82 2.00 ± 0.82 Safety impression 4.75 ± 0.50 5.00 Compared to using needles when compounding doxorubicin (Single vial adaptor) Encumbrance 3.75 ± 1.26 2.25 ± 1.26 Treatment time 2.75 ± 0.96 1.75 ± 0.50 Safety impression 4.75 ± 0.50 5.00 Compared to using needles when compounding doxorubicin (Multi vial adaptor) Encumbrance 3.75 ± 0.96 NA Decrease in treatment time 3.25 ± 0.96 NA Safety impression 4.50 ± 0.58 NA Likelihood would recommend 4.50 ± 0.58 3.00 ± 1.15 Total 4.01 ± 0.78 3.15 ± 1.04 *CSTD; closed system drug transfer devices, †NA; not applicable, ‡SD; standard deviation.
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Table 8 . Nurses’ satisfaction with the use of CSTD.
Item CSTD* A (n=6), mean±SD† CSTD B (n=5), mean±SD Ergonomics Connecting infusion set to infusion adaptor 3.50 ± 1.22 4.60 ± 0.55 Injecting to patients 3.83 ± 0.98 4.80 ± 0.45 Ease of use 3.83 ± 1.17 4.80 ± 0.45 Compared to administration of anti-cancer drugs prepared with needles Encumbrance 2.83 ± 0.75 3.20 ± 0.45 Decrease in working time 2.83 ± 0.41 3.20 ± 0.45 Safety impression 4.00 ± 0.00 3.80 ± 0.45 Likelihood would recommend 3.50 ± 0.84 4.00 ± 0.00 Total 3.48 ± 0.48 4.06 ± 0.70 *CSTD, closed system drug transfer devices; †SD, standard deviation.
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