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주요 독성물질 각론
문제

다음 조건을 이용하여 계산한 납의 치료지수(TI)와, 이 수치가 의미하는 독성학적 해석으로 옳은 것은?

동물 실험 결과:
- 납의 LD50: 450 mg/kg
- 납 중독 치료를 위한 EDTA의 ED50(납 배설 촉진 기준): 75 mg/kg
- EDTA의 LD50: 3,000 mg/kg
- EDTA의 최소 독성 용량(TD50): 750 mg/kg
단, 치료지수(TI) = LD50 / ED50 (해독제 기준으로 계산)
해설
치료지수(TI) = LD50 / ED50 = 3,000 / 75 = 40이다. TI가 40으로 높다는 것은 EDTA의 치료 유효 용량(ED50 = 75 mg/kg)과 치사 용량(LD50 = 3,000 mg/kg) 사이에 40배의 안전역이 존재함을 의미한다. 또한 TD50/ED50 = 750/75 = 10으로, 안전역(safety margin)도 10배이다. 따라서 EDTA는 납 중독 치료에서 상대적으로 안전한 치료 범위를 가진다. TI = 6.7은 LD50(납, 450)/ED50(75)로 잘못 계산한 값이며, TI = 10은 TD50/ED50의 안전역을 TI로 혼동한 오류이다.
같은 주제 다음 문제42세 남성 도장공이 두통, 복통, 변비, 손목 처짐(수근신전근 마비)을 주소로 응급실에 내원하였다. 혈액검사에서 소구성 저색소성 빈혈이 확인되었고, 말초혈액 도…

심화 해설

핵심 해설 이 문제는 독성학(Toxicology)의 기본 개념인 치료지수(Therapeutic Index, TI)의 정의를 정확히 이해하고, 해독제(Antidote)인 EDTA의 안전성을 평가하는 계산 능력을 묻고 있어요. 치료지수는 약물의 안전성을 나타내는 가장 기본적인 지표로, 유효 용량(ED50)과 독성 용량(LD50 또는 TD50) 사이의 거리를 수치화한 것입니다. 핵심! 치료지수가 클수록 약물의 안전역(Therapeutic Window)이 넓어 상대적으로 안전한 약물임을 의미해요. 문제에서 "해독제 기준으로 계산"하라고 명시했으므로, EDTA의 LD50과 ED50을 사용하는 것이 포인트입니다. 핵심 개념 분석 (Key Concept) 치료지수(TI)는 LD50(50% 치사량) / ED50(50% 유효량)으로 계산해요. 여기서 LD50은 실험 동물의 50%를 사망에 이르게 하는 용량이고, ED50은 실험 동물의 50%에서 원하는 치료 효과를 나타내는 용량입니다. 문제에서 "해독제 기준"이라고 했으므로 해독제인 EDTA의 LD50(3,000 mg/kg)과 EDTA의 ED50(75 mg/kg)을 이용해 계산해야 합니다. 납의 LD50(450 mg/kg)은 EDTA가 해결해야 할 독성 물질의 정보일 뿐, 해독제 자체의 치료지수를 구하는 공식에는 직접 사용하지 않아요. 정답 근거 (Answer Rationale) 핵심! EDTA의 치료지수(TI) = LD50 / ED50 = 3,000 mg/kg / 75 mg/kg = 40입니다. 이 값은 EDTA의 치료 유효 용량과 치사 용량 사이에 40배의 차이가 있음을 의미하므로, 안전역이 충분히 확보되어 납 중독 치료에 적합한 약물로 해석할 수 있어요. 치료지수가 10 이상이면 일반적으로 안전한 약물로 간주하는데, 40은 상당히 높은 수치로 EDTA의 임상적 유용성을 잘 보여줍니다. 참고로, 문제에 주어진 TD50(최소 독성 용량)과 ED50을 이용한 안전역(Safety Margin) 계산 결과는 10으로, 이는 치료지수 40이라는 수치와 함께 EDTA의 안전성을 뒷받침해줍니다. 오답 분석 (Distractor Analysis) 혼동 주의! ①번과 ③, ④번에 제시된 TI = 6.7은 납의 LD50(450)을 EDTA의 ED50(75)으로 나누어 계산한 잘못된 값입니다. 치료지수는 해독제 자체의 안전성을 평가하는 지표이므로, 해독제의 LD50을 사용해야 합니다. ②번과 ⑤번의 TI = 40은 계산은 정확하지만, 해석에서 차이가 있어요. TI가 40으로 높다는 것은 독성 용량에 도달하기까지 40배의 여유가 있다는 뜻이므로 "안전역이 좁다"라는 ②번의 해석은 모순됩니다. 따라서 올바른 계산과 올바른 해석을 모두 만족하는 것은 ⑤번입니다. 연관 개념 정리 (Related Concepts) 치료지수와 더불어 약물의 안전성을 평가하는 또 다른 지표로 안전역(Safety Margin)확실안전계수(Certain Safety Factor, CSF)가 있어요. 안전역(%) = (TD1 - ED99) / ED99 × 100 으로 계산하거나, 문제처럼 간략히 TD50 / ED50으로 표현하기도 합니다. TI가 10 이상이어도 개인 간 대사 차이로 인해 특정 환자에게는 독성이 나타날 수 있으므로, 디곡신(Digoxin)이나 와파린(Warfarin)처럼 TI가 낮은 약물은 치료약물농도감시(TDM)가 필수적이에요. EDTA는 중금속과 킬레이트를 형성하여 소변으로 배설을 촉진하는 해독제로, 신장으로 배설되므로 신기능 저하 환자에게는 용량 조절이 꼭 필요합니다.
개념 정리 치료지수(TI)는 약물의 LD50과 ED50의 비율로, 숫자가 클수록 안전한 약물임을 의미해요. 해독제의 TI를 구할 때는 반드시 해독제 자체의 LD50과 ED50을 사용해야 하며, 중독을 일으킨 독성 물질의 LD50으로 계산하지 않도록 주의하세요.
한눈에 비교!
구분정의계산식임상적 의미
치료지수(TI)치사량과 유효량의 비율LD50 / ED50약물의 전반적인 안전성 지표 (높을수록 안전)
안전역(Safety Margin)독성 용량과 유효 용량의 차이TD50 / ED50치료 농도와 독성 농도 사이의 폭
확실안전계수(CSF)극소량 독성과 극대량 유효성의 비TD1 / ED99더 보수적인 안전성 지표

암기 팁 TI 공식은 "치료지수는 Tall Index, 분자에 Lethal Dose가 Lift up!"이라고 외워보세요. TI = LD50 / ED50. 알파벳 순서로 L이 E보다 먼저니까 분자가 LD50이라는 점을 연상하면 계산 실수를 줄일 수 있어요.
국시 빈출 포인트 약리학 및 독성학에서 치료지수 계산 문제는 거의 매년 출제되는 High Yield 주제예요. 특히 디곡신, 와파린, 테오필린 같은 TI가 낮은 약물과 관련지어 "치료약물농도감시(TDM)가 필요한 약물"을 묻는 문제로 확장 출제됩니다.
기출 변형 주의! 단순 계산 대신, "EDTA 대신 D-페니실라민(D-Penicillamine)의 LD50과 ED50을 제시하고 TI를 구하라"는 식으로 해독제 종류를 바꾸거나, "TI가 2인 약물 A와 TI가 40인 약물 B 중 TDM이 필요한 것은?"과 같이 임상 적용을 묻는 사례형 문제로 변형될 수 있어요.

임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드 임상 시나리오 (Clinical Scenario) 응급실로부터 "직업적으로 납에 노출된 45세 남성 환자에게 킬레이트 요법(Chelation therapy)을 시작할 예정입니다. EDTA 처방 검토 및 복약지도를 부탁드립니다"라는 의뢰가 약제부로 들어왔어요. 환자의 혈중 납 농도는 65 mcg/dL (정상: 5 mcg/dL 미만)로 심각한 중독 상태이며, 복통, 빈혈, 말초신경병증을 호소하고 있습니다. 약사는 EDTA의 안전성과 주의사항을 어떻게 평가하고 복약지도해야 할까요? 복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention) 1. 처방 검수(DUR): 먼저 EDTA의 치료지수(TI)가 40으로 안전역이 넓은 약물이지만, 환자의 신기능을 반드시 확인합니다. 혈청 크레아티닌(Serum Creatinine)과 소변량을 모니터링해야 하며, 신부전 환자에게는 감량하거나 금기입니다. 2. 문제 평가(Evaluation): EDTA는 납과 안정된 킬레이트를 형성하여 신장 배설(Renal Excretion)을 촉진하는데, 이 과정에서 아연(Zn)이나 구리(Cu) 같은 필수 미량 원소도 함께 배설될 수 있어요. 또한 급격한 납 재분포로 인해 일시적으로 뇌병증(Encephalopathy)이 악화될 수 있습니다. 3. 복약지도(Counseling): 환자에게 EDTA 투여 중 충분한 수분 섭취로 소변 배출을 원활히 해야 함을 설명해 주세요. 핵심! 주사 부위의 통증이나 발열, 오한, 두통 등의 급성 부작용과, 장기 투여 시 나타날 수 있는 신장 손상 증상(부종, 소변량 감소)을 반드시 의료진에게 보고하도록 교육합니다. 환자 안전 및 주의사항 (Precautions) EDTA는 칼슘디나트륨에데테이트(Calcium disodium edetate, CaNa2EDTA) 제형으로 사용해야 하며, 에데트산이나트륨(Disodium edetate)은 심각한 저칼슘혈증을 유발할 수 있어 납 중독 해독에 절대 사용해선 안 됩니다. 혼동 주의! 신기능 장애 환자에서는 신독성이 더 크게 나타날 수 있으므로, TI가 40으로 높다고 안심해서는 안 됩니다. 특히 소변 pH를 알칼리화하면 신장에서의 EDTA-납 복합체 안정성이 높아져 배설을 촉진할 수 있어요.
복약지도 프로토콜
항목내용
필수 복약지도충분한 수분 섭취 (1일 2L 이상), 소변량 자가 모니터링 방법, 정기적인 신기능 검사 필요성
투여 경로 및 주의정맥 또는 근육 주사 (급속 정주 시 저칼슘혈증 위험, 천천히 주입)
부작용 모니터링신독성 (BUN, 크레아티닌 상승), 위장관 장애, 발열, 아연 결핍 증상 (미각 이상, 상처 회복 지연)

선배 약사의 한마디 "치료지수 40은 분명 안전한 약물의 지표지만, 킬레이트 요법은 단순히 독소를 제거하는 것을 넘어 환자의 생리적 균형을 흔들 수 있는 강력한 치료법이에요. EDTA가 납과 함께 꼭 필요한 미네랄까지 '싹 쓸어' 가지 않는지, 그리고 최종 배설 경로인 신장이 건강한지를 항상 먼저 살피는 것이 임상 약사의 핵심 역량입니다. 국시에서 TI 계산 문제를 풀 때도 단순 숫자 놀음이 아닌, 이 숫자가 환자 옆에서 어떤 의미를 갖는지 상상하며 공부해 보세요!"

핵심 개념

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