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심혈관지견

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관상동맥 CT 혈관조영술

등록일자
2009-09-28

관상동맥 CT 혈관조영술

허혈성 심질환의 진단을 위한 여러가지 침습적, 비침습적인 영상방법들이 사용되고 있지만, 그 중에서도 심장 컴퓨터 단층촬영(computed tomography, CT)은 일련의 심장혈관 질환에 대한 경과를 비침습적으로 평가할 수 있다는 측면에서 획기적인 검사 기법이라 할 수 있다.
심장은 다른 장기와 달리 빠르게 박동하며 움직이기 때문에 관상동맥 CT 혈관조영술은 시간 해상능의 한계로 인해 심박수가 빠르거나 불규칙하거나, 숨을 참기 어려운 중환자에서는 만족할 만한 영상을 얻기 어렵다. 최근 CT 기술의 발전으로 절편(slice)의 두께가 얇고 공간해상도가 높으며 이용범위가 넓은 다절편(multi-slice) 컴퓨터 단층촬영(multi-detector computed tomography, MDCT) 기법으로 인해 많이 극복되기는 하였지만, 현재의 MDCT 장비로는 충분한 시간 해상도를 얻을 수 없기 때문에, 검사전 심박수가 60~65회 미만으로 유지될 수 있도록 경구용 베타차단제를 투약하도록 하고, 그래도 심박수가 높을 경우 정맥주사용 베타차단체를 추가로 사용하기도 한다.
이러한 관상동맥 CT 혈관조영술은 임상에서 심질환을 평가하는데 여러 분야에서 사용될 수 있다.

1. 관상동맥 협착 평가

많은 연구에서 관상동맥 CT 혈관조영술은 관상동맥의 협착을 평가에 하는데 있어 민감도와 음성 예측도가 90% 이상으로 매우 높았다. 최근 도입된 64-절편 MDCT를 이용한 연구에서는 높은 심박동수를 가진 환자와 1.5 mm 이하의 작은 관상동맥을 분석대상에 포함하고도 90% 이상의 민감도, 특이도와 음성 예측도를 보고하고 있다. 현재의 기술적인 조건을 고려한다면 95% 이상의 높은 음성 예측도를 이용하여, 관상동맥질환의 중등도(intermediate) 위험군 환자, 다른 비 침습적 검사에서 애매한(equivocal) 결과를 보이는 경우, 또는 저(low) 위험군 환자에서 다른 이유로 침습적 관상동맥 조영술이 필요한 경우에, 관상동맥 CT 혈관조영술을 시행하는 것이 도움이 될 수 있다.

2. 관상동맥 위험반 평가

오래전부터 조영제를 사용하지 않고 소용량의 방사선만으로 관상동맥의 석회화 정도를 정량화하여, 이를 선별검사로 이용하고자 하였다. 많은 연구에서 관상동맥의 석회화 점수가 비석회화된 위험반(vulnerable plaque)을 포함한 관상동맥 반(plaque)의 총량과 비교적 상관성이 높고 앞으로 발생할 심장질환을 예측하는 데에도 도움이 된다고 알려져 있다. 하지만 인종, 나이에 따라 관상동맥 석회화 점수의 해석이 다르다는 문제가 있으며, 특히 급성 관동맥 증후군의 주원인인 위험반을 발견하기 어렵다는 심각한 문제점이 있다. 그럼에도, 현재까지 연구결과를 바탕으로 관상동맥의 석회화 정도의 평가는 중년의 관상동맥 고위험군 환자에서 추천되고 있으며, 관상동맥 CT 혈관조영술의 판독에도 도움을 줄 수 있다고 알려졌다. 관상동맥 CT 혈관조영술의 가장 큰 장점은 허혈성 심장 질환을 진단하는데 있어 관상동맥의 협착 정도뿐만 아니라 급성관상동맥 증후군을 유발하는 죽상경화반(atherosclerotic plaque)의 특성을 비침습적으로 영상화할 수 있어서 이를 조기에 발견하고 쉽게 추적관찰 할 수 있다는 점이다. 관상동맥 CT 혈관조영술과 혈관내초음파(intravascular ultrasound, IVUS)와 비교한 연구 결과, 위험반은 저음영 원주상의 병변으로 50 HU(Hounsfield Unit) 내외로 낮은 수치로 보이며, 급성 심근 경색에서 혈전은 20 HU, 섬유화반(fibrous plaque)은 90 HU, 석회화가 동반된 위험반은 130 HU 이상으로 측정된다. 그러나 아직 관상동맥 CT 혈관조영술은 공간 해상능의 한계로 말미암아, 근위부 분절(proximal segment)에만 국한되어 진단할 수 있으며 위험반의 특성과 면적의 분석, 재형성(remodeling)의 평가 소견은 혈관 내 초음파와 비교적 일치하지만 협착 정도의 평가에는 두 검사 간에 어느 정도 차이를 보인다. 따라서 이에 대해서는 추후 CT 기술의 발전을 좀 더 기대해야 하겠다.

3. 관상동맥 스텐트 시술 후의 재협착 평가

관상동맥 스텐트 시술 후 이의 개통성과 재협착 유무를 평가하는 것은 매우 중요하다. 그러나 현재까지 관상동맥 CT 혈관조영술을 이용한 스텐트 내의 재협착 평가는 매우 어려운데, 이는 스텐트 재질에 따라 금속 성분이 많이 포함될수록 잘 발생하게 되는 인공음영(beam hardening artifact)과 부족한 공간 해상능 때문이다. 현재까지 16-절편과 40-절편 MDCT를 이용한 연구결과에 따르면 좌주 관상동맥(left main coronary artery)의 스텐트 평가에서 35% 이상의 재협착이 있는 경우 유용하며, 또한 3 mm 이상의 직경과 지주(strut)의 두께가 140 μm 이하이면 스텐트 내 재협착 유무의 평가가 가능하다는 보고가 있다.

4. 관상동맥 우회술의 수술 후 평가

관상동맥 우회술후 이식 혈관은 관상동맥과 비교하여 내경이 크고 심장의 움직임에 따른 영향이 상대적으로 작아서, 관상동맥 영상을 얻을 때 문제가 되는 심박수, 호흡에 의한 변화, 후향적 영상 재구성시의 심장 주기 선택에 따른 영향을 비교적 덜 받는다. 따라서 관상동맥우회로 수술 후 침습적 관상동맥 조영술을 대신하여 이식혈관의 개통성(patency)을 평가하는 목적으로 널리 사용되고 있다. 많은 연구를 통해 관상동맥 CT 혈관조영술이 침습적 혈관 조영술 대비 95% 이상의 민감도와 특이도가 있음이 알려졌다. 그러나 수술 시 사용되는 금속편이 이식 혈관에 너무 근접하여 있는 경우 인공물에 의해 이식부위의 혈관을 평가하기 어려울 수 있다. 관상동맥 CT 혈관조영술은 관상동맥 우회술을 받은 환자에서 다시 개심술이 필요하거나 최소 침습수술(minimal invasive surgery)을 계획하는 경우에 상행대동맥의 석회화, 이식혈관 또는 목표혈관의 위치확인과 절개부위의 선택 등 수술계획을 세우는 데 큰 도움을 준다.

5. 관상동맥의 정상 변이 및 선천성 기형

대동맥과 폐동맥 사이를 관상동맥이 지나는 경우 운동이나 스트레스시 심근 허혈이나 급사가 생길 수 있다. 관상동맥 CT 혈관조영술은 관상동맥의 주행 경로 이외에도 대혈관과의 관계를 입체적으로 확인할 수 있다는 장점이 있다. 이외에도 관상동맥루나 관상동맥류를 포함한 각종 정상 변이 및 선천성 기형 소견들에서 진단이 쉽다. 고식적인 관상동맥 혈관조영술에서 변이 또는 기형의 평가가 애매한 경우에 확진을 위해 관상동맥 CT 혈관조영술을 유용하게 사용할 수 있다.

6. 심장 기능 평가

관상동맥 CT 혈관조영술은 추가적인 검사를 하지 않고도 심장 용적 및 기능에 대한 정보를 제공한다. 일반적인 이면성 경흉부 심초음파와는 다르게 용적의 측정에서, 연속적인 영상 단면의 심실을 모두 측정하기 때문에 매우 정확하며 재현성이 높다. 그러나 이를 위한 별도의 소프트웨어가 필요하며, 추가로 많은 영상을 재구성해야 하므로 많은 시간과 인력이 소모된다. 심실 수축기능 연구에서 심장 자기공명 영상에서 얻어진 수치를 표준으로 하여 비교하였을 때, 관상동맥 CT 혈관조영술이 심초음파나 SPECT보다 정확하며, 우심실 용적과 기능도 정확히 측정할 수 있다. 그러나 시간 해상능의 한계로 말미암아, 정확히 심실의 이완기말 최대용적과 수축기말 최소용적을 얻지 못해 심실 구혈율이 작게 측정될 수 있으며 이완기능을 측정할 수 없다. 이런 단점과 방사선 피폭양으로 인해 심장 기능의 평가를 위해서는 MDCT는 많이 사용되지 않고 있다.

7. 심근 관류 및 생존능 평가

중등도 이상의 관상동맥 협착에도 안정 시에는 보상성 혈관확장에 의해 관류량이 유지되어 있으므로, 관상동맥 CT 혈관조영술을 이용하여 관상동맥 협착부위 이하의 관류감소를 평가함으로써 의미 있는 동맥 협착을 찾는 것은 매우 어렵다. 하지만, 급성 심근경색환자에서 관상동맥의 완전 폐색이나 미세혈관 폐색(microvascular obstruction)이 발생하면, 조영제 주입 후 심근의 조영증강이 정상심근에 비하여 감소하여 나타난다. 한 연구에 의하면 정상 심근, 급성과 만성 심근 경색에서 심근의 조영증강 정도는 각각 73±14 HU, 26±26 HU, -13±37 HU으로 구별이 쉽다고 보고하였다. 조영제 주입 후 5-10분 후에 추가로 지연 영상을 얻게 되면 심근 경색 부위에 지연기 조영증강(delay enhancement)이 발생하며 자기공명 영상에 의한 심근 경색 부위 평가와 비교하여 잘 일치한다고 알려졌다. 하지만, 심근 관류 및 생존능을 평가하려면 추가적인 검사를 시행하여야 하므로, 이 때문에 방사선 피폭이 증가한다는 단점이 있어서 현재는 cardiac MRI에 비해 많이 사용되지 않고 있다.

8. 판막 질환 평가

현재까지 판막질환을 평가하고자) 관상동맥 CT 혈관조영술이 일차적으로 추천되고 있지는 않으나, 최근에 관상동맥 CT 혈관조영술의 유용성이 보고되고 있다. 특히 대동맥 협심증(aortic angina)이라고 불리는 대동맥 협착과 같은 대동맥 판막 질환에서 판막의 형태와 협착 정도 등을 평가하는데에서 관상동맥 CT 혈관조영술은 심초음파와 같은 결과를 보이며, 대동맥 기시부(aortic root)와 상행대동맥의 직경 평가에 매우 용이 하므로 사용이 점차 증가하고 있다.
이러한 다양한 이점의 MDCT도 비교적 빠른 심박수 (베타차단제 주입후에도 심박수 70BPM 이상) 혹은 불규칙한 심장 리듬, 신기능 부전 및 광범위한 관상동맥 석회화로 인해 그 제한을 갖고 있다. 그러나 현재와 같은 기술의 발전 속도로 미루어 가까운 미래에 보다 빠른 X-ray tube(gantry) 회전속도, 새로운 검출기(detector) 배열과 같은 새로운 세대의 MDCT 기술은 심장의 움직임으로 인해 생기는 artifact를 감소시키고 보다 나은 공간해상도를 제공하며 관상동맥 석회화와 관련된 blooming artifact를 감소시키는 것을 가능하게 할 것이다.


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