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한별 견
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1 임상병리검사과학회지 : 35 권제 1 호, 22-28, 2003 급성심근경색증진단에대한심근표지자와생화학적검사의유용성 가톨릭대학교대전성모병원임상병리과 대전보건대학임상병리과 1 최우순 김성철 추상규 1 Effectiveness of Cardiac Markers and Blood Chemistry Analysis in Detecting Acute Myocardial Infarction Choi, Woo Soon., Kim, Sung Chul., Choo, Sang Kyu 1 Department of Clinical Pathology, Daejeon St. Mary's Hospital, Catholic University, Daejeon, Korea Department of Clinical Pathology, Daejeon Health Sciences College, Daejeon, Korea 1 To find the effectiveness of cardiac marker tests and blood chemistry analysis in the diagnosis of acute myocardial infarction, a 25 patient control group was matched by sex and age with 25 healthy subjects. Both groups were tested with cardiac markers and blood chemistry analysis was performed. The following are the results acquired from the study: There was a significant difference between the two groups in blood glucose, LDH, and CPK. There was a significant difference between the two groups in the cardiac marker, mean values of CK-MB, myoglobin, and troponin-t. The comparisons of the patients' blood chemistry values to normal reference values: 85.0% in LDH, 87.0% in myoglobin, 69.5% in CK-MB, 60.9% in troponin T, 45.2% in AST, 72.4% in CPK, 36.0% in glucose, and 24.3% in ALT show abnormalities. The results show diabetes in 20% of the acute myocardial infarction patients. Time series changes of positive values of CK-MB and troponin T were the highest at 100.0% from 12 to 24 hours. Troponin T positive value time series changes were the highest at 100.0% from 6 to 48 hours after acute myocadial infarction symptoms appeared. Key Words: CK-MB, Troponin-T, Acute myocadial infarction 1)I. 서 론 관상동맥심질환은선진국에서가장높은사망원인중하나이다. 우리나라에서는과거 30년전부터증가하기 교신저자 : 최우순, ( 우 ) 대전광역시중구대흥2동 , 대전성모병원임상병리과 Tel : woojung211@hanmail.net 시작했는데, 최근에는경제적인발전과더불어서구식식생활로인해심근경색등허혈성심장질환에의한사망율이증가하고있다. 2000년사망원인중암, 뇌혈관질환에이어서심장질환순으로나타났으며, 사망률은 90년대에인구 10만명당 10.4명에서 21.5명으로 106.7% 나급증하였다 ( 이응구, 1992; 통계청, 2001). 심근경색은관상동맥의폐색에의해심근세포가괴사에빠져심한흉통과호흡곤란을호소하며심전도상 ST 22

2 분절의상승과심근효소의증가등을나타내는치명적인질환으로입원기간중의사망률이약 10~20%, 발병후 2 년이내사망률이 20~40% 에달하는주요한사망원인의하나이며, 불안정형협심증은안정형협심증에비해급사나급성심근경색증의발생비율이높아신속하고정확한조기진단이필요하다 ( 오등, 2000; 이등, 2000). 우리나라의관상동맥질환으로인한사망은혈중콜레스테롤농도와고혈압이주요요인으로나타나고있다. 또한당뇨병환자에서심혈관계질환의빈도는정상인에비해 2-4배가더높다 (American Diabetes Association, 1998). 관상동맥환자의위험요인에대한검사로는심전도검사가일반적으로이루어지고있지만전형적인 ST상승은환자의절반정도에서만보이기때문에확진하거나진단하기위해서는심근손상의정도를반영하는효소농도의측정이진단에필수적이다. 최근에심근경색의생화학적진단으로 creatinine phosphokinase와 creatinine kinase- MB(CK-MB) 외에특이적인심근표지자인 troponin T와 myoglobin이이용되고있다 (Adams 등, 1994; Muller- Bardorff 등, 1997). Troponin T는미세한심근괴사에도유용한지표로서급성심근경색에특이도가높은검사로알려지고있으며 (Cummins 등, 1981; Cummins 등, 1987; Katus 등, 1988; Leger 등, 1990; Larue 등, 1991). Myoglobin도골격근손상이나심한운동등으로인해증가될수있어조기진단에이용되고있다 (Peterson 등, 1992). 이에저자들은관상동맥심질환중위험성이높은급성심근경색증의생화학적검사및심근표지자 (cardiac marker) 의의의를알아보고자하였으며, 특히조기진단이매우중요한급성심근경색증진단검사에특이도와민감도가높아심근손상지표로조기진단표식자로이용되는 CK-MB 활성도와 troponin T의시간별변화의중요성과임상적유용성을함께알아보고자하였다. II. 재료및방법 1. 대상 2002년 3월부터 10월까지대전시에위치한 C대학병원 에내원한환자들중급성심근경색증이의심되어검사가의뢰된환자 162명중 WHO의관상동맥질환의진단기준 (WHO, 1978) 에충족한환자 25명을대상으로후향적조사를실시하였다. 대조군은건강검진자중성별과연령이비슷한남자 17명, 여자 8명을선택하였고, 평균나이는 56.3세였다. 2. 방법환자및대조군의생화학적검사는응급실이나외래로내원시공복혈청으로하였다. 급성심근경색증진단에이용되는 CK-MB, troponin T, myoglobin 검사는응급실이나외래로내원후 3시간내에검사하였으며, 이후 3, 6, 12, 24, 48, 72 시간후에반복조사하였다. 일반생화학적검사인 glucose, LDH, CPK, AST, ALT, 총콜레스테롤, TG 는 Hitachi 747(JAPAN) 자동분석기를이용하였고, CK-MB, troponin T, myoglobin은 Elecsys 2010을이용해전기화학발광 immunoassay법으로측정하였다 (Kampmann 등, 1997). 3. 통계처리및결과분석자료는 SPSS 8.0으로통계처리하였으며, 환자군과대조군의검사결과의유의성검정은 paird T-test를이용하였다. III. 결과 1. 대상의성별및연령별특성관상동맥심질환환자총 25명의성별, 연령별구성비를조사한결과남자가 68.0% 로여자의 32.0% 보다남자가높은비율을보였고, 연령별분포는남녀가비슷하게 60대가 40.0%, 50대가 24.0% 순으로나타났으며, 남자가 2.1배높았다 (Table 1). 2. 결과 1) 생화학적검사결과 LDH, CPK, glucose, AST, ALT, TG, 총콜레스테롤, 23

3 Table 1. Age and sex distribution of studied subjects ( ) : % Age Group Patient Control Male Female Total Male Female Total (17.6) 0(0.0) 3(12.0) 3(10.3) 1(4.8) 4(8.0) (5.9) 0(0.0) 1(4.0) 6(20.7) 4(19.0) 10(20.0) (23.5) 2(25.0) 6(24.0) 7(24.2) 5(23.8) 12(24.0) (41.2) 3(37.5) 10(40.0) 10(34.5) 9(42.9) 19(38.0) 70 < 2(11.8) 3(37.5) 5(20.0) 3(10.3) 2(9.5) 5(10.0) Total 17(100.0) (68.0) 8(100.0) (32.0) 25(100.0) (100.0) 29(100.0) (58.0) 21(100.0) (42.0) 50(100.0) (100.0) CK-MB, troponin T, myoglobin의평균치를비교분석하였다. Glucose에서관상동맥환자가 140.4±40.9 mg/dl, 대조군이 110.4±13.3 mg/dl로환자군에서유의하게높은결과를보였고 (P<0.01), AST는관상동맥환자가 40.8± 31.8 IU/L, 대조군이 31.8±14.4 IU/L로나타났으며, ALT 은환자군 34.7±26.7 IU/L, 대조군 26.7±17.9 IU/L로나타났다. LDH는환자군 644.0±368.7 IU/L, 대조군 ±54.9 IU/L로서환자군에서현저하게높은결과를보였고 (P<0.001), CPK는환자군 705.9±734.3 IU/L, 대조군 134.3±65.4 IU/L로역시환자군에서매우높은것으로나타났다 (P<0.01). 총콜레스테롤은환자군 174.4±44.8 mg/dl, 대조군 209.1±39.4 mg/dl로나타났다 (Table 2). Table 2. Results of blood chemistry and cardiac markers (Mean±SD) Group Item Patient Control p-value Glucose(mg/dl) 140.4± ± AST(IU/L)# 40.8± ± ALT(IU/L)# 34.7± ± LDH(IU/L)# 644.0± ± CPK(IU/L)# 705.9± ± TG(mg/dl)# 127.3± ± T.Cho(mg/dl)# 174.4± ± CK-MB(ng/ml)# 58.2± ± Troponin T(ng/ml) 1.2± ± myoglobin(ng/ml) 256.4± ± # : AST; asparatate aminotransaminase, ALT; alanine aminotransferase, LDH ; lactate dehydrogenase, CPK; creatine phosphokinase, T. cho; total cholesterol, TG; triglyceride, CK-MB; creatine kinase-mb 2) 심근표지자 (cadiac marker) 검사결과내원후 3시간이내의 CK-MB는심근경색증환자군이 58.2±64.9 ng/ml, 대조군이 17.9±2.3 ng/ml로역시유의한결과로나타났으며 (P<0.01), myoglobin은환자군 ±212.2 ng/ml, 대조군 29.4±3.9 ng/ml로유의한차이를보였다 (P<0.05). troponin T는환자군이 1.2±2.9 ng/ml, 대조군의 0.01±0.001 ng/ml 보다높게나타났으나유의한차이는보이지않았다 (Table 2). 3) 급성심근경색환자의비정상검사결과자의비율정상참고치와비교한결과, glucose는남자 43.8%, 여자 22.2% 로환자군의 36.0% 가정상참고치보다높은결과를나타냈다. AST는남자 52.9%, 여자 37.5% 로 45.2%, ALT는남자 23.5%, 여자25.0% 로 24.3%, LDH는남자 82.4%, 여자 87.5% 로 85.0%, CPK는남자 82.3%, 여자 62.5% 로 72.4%, 총콜레스테롤은남자 11.8%, 여자 12.5% 로 12.2%, TG는남자 11.8%, 여자 12.5% 로 12.2% 에서, CK-MB는남자 76.5%, 여자 62.5% 로 69.5%, troponin T은남자 64.7%, 여자 57.1% 로 60.9%, myoglobin 은남자 88.2%, 여자 85.7% 로 87.0% 가높게나타나, CK-MB와 LDH, myoglobin 환자군이정상참고치에비하여높은비율로나타났다 (Table 3). 4) 급성심근경색증환자에서심근표지자 (cardiac marker) 검사양성률의시간경과에따른변화급성심근경색의경우조기진단이매우중요하므로시간에따른민감도와특이도가높은 CK-MB와 troponin T 종목을실시하였으며, myoglobin의경우는처음검사이 24

4 Table 3. Proportion of abnormal blood chemistry and cardiac marker values compared to reference value within 3hr's Item Group Ref. value Male (n=17) % of abnormal value Female (n=8) Total (n=25) Glucose(mg/dl) AST(IU/L)# ALT(IU/L)# LDH(IU/L)# CPK(IU/L)# TG(mg/dl)# T.Cho(mg/dl)# CK-MB(ng/ml)# Troponin T(ng/ml) Myoglobin(ng/ml) # : Refer to table 2 Table 4. Changes of positive rates of cardiac markers in acute myocardial infarction patient by lapse of times Time(hour) CK-MB Troponin-T < Table 5. Comparison of CK-MB activity and troponin-t in acute myocardial infarction within 24hr's CK-MB(%) Troponin-T(%) Sensitivity Specificity Sensitivity Specificity 후지속적검사가이루어지지않아제외하였는데 0~3시간대에서 87.0% 를나타내가장높은양성률을나타냈다. CK-MB의경우 3시간이내는 69.5% 의양성률을보였고, 3~6시간은 89.0%, 6~12시간은 95.0%, 12~24시간은 100% 로최고치를나타냈으며, 그이후로양성률이감소하기시작하여 24~48시간은 87.0%, 48~72시간은 63.0%, 72시간이후로는 26.0% 로대부분정상치로회복되었다. Troponin T의경우 3시간이내는 60.9% 의양성률을보였고, 3~6시간은 89.0%, 6~12시간과 12-48시간은 100% 로최고치를나타냈으며, 그이후로점차양성률이감소하기시작하여 48~72시간은 95.0%, 72시간이후 89.0% 로나타났다. CK-MB의경우는 12~24시간에서양성률이가장높았고, 그이후로는급격히낮아졌으나, troponin T 경우 6~ 72시간에서양성률이지속적으로높게나타났다 (Table 4). 5) 급성심근경색증환자의민감도및특이도급성심근경색증으로내원한 24시간이내의민감도는 CK-MB 87%, troponin-t 74% 로 CK-MB가높게나타났으며, 특이도는 CK-MB 94%, troponin-t 97% 로모두높게 나타났다 (Table 5). IV. 고찰 관상동맥심장병의진단에 WHO 기준은흉통을동반하고, 심전도상 Q wave 또는 ST segment에변화가있으면서혈청 CK와 LD가시간에따른변화를보이는경우로정의하였다 ( 윤등, 1994). 하지만임상에서심전도상전형적으로나오는경우는절반정도에서만보이기때문에 (Yusuf 등, 1984). 관상동맥심장병을확진하거나배제하기위해서는심근손상의정도를반영하는효소농도의측정이필수적이며, 이와함께생화학적검사또한임상에서많이실시하고있다 (Adams 등, 1993; Adams등, 1994; Muller-Bardorff 등, 1997). 이에본연구는최근들어 CK-MB, troponin T, myoglobin이심근손상에매우특이적이고민감도가높아임상에서생화학검사와함께응급검사로이용하고있으므로대조군과비교하여급성심근경색증을진단하는데그효율성을알아보고자하였다 (Cummins 등, 1981; Cummins 등, 1987; Katus 등, 1988; Leger 등, 1990; Larue 등, 1991). 급성심근경색환자와성별, 연령별특성은남자가여자 25

5 보다 2.1배높았고, 연령이증가할수록높았는데이는윤갑준등 (1994) 의 3.5배로비슷하게나타났으며, 우리나라발병연령이 50~60세사이이고, 성별도 2~3배정도로비슷하게나타났다. 급성심근경색환자와대조군의생화학적검사및심근표지자검사결과 glucose는관상동맥환자 140.4±40.9 mg/dl, 대조군 110.4±13.3 mg/dl의결과를보여관상동맥환자의혈당이높았으며 (P<0.01), 본검사환자군중당뇨병환자가 20% 로나타나당뇨병이심근경색의위험인자로작용하는것으로생각된다. AST에서급성심근경색환자의평균치는 40.8±31.8 IU/L, 대조군의평균치는 31.8 ±14.4 IU/L로나타나심장질환시간기능에도영향을미치는것으로나타났다. ALT는환자군 34.7±26.7 IU/L, 대조군 26.7±17.9 IU/L로나타나유의성을보이지않았고, LDH는환자군 644.0±368.7 IU/L, 대조군 324.6±54.9 IU/L의결과를보였으며 (P<0.001), CPK는환자군 705.9± IU/L, 대조군 134.3±65.4 IU/L로환자군에서매우높게나타났다 (P<0.01). 총콜레스테롤은환자군 174.4±44.8 mg/dl, 대조군 209.1±39.4 mg/dl로나타났으며, TG는환자군 127.3± 57.6 mg/dl, 대조군 131.7±90.2 mg/dl 로대조군에서높게나타나, 관상동맥심장병의위험요인으로작용하는총콜레스테롤이낮게나왔는데이는전체관상동맥질환환자를대상으로하지않았고, 급성심근경색환자만대상으로하였으며, 지역적인면과고지혈증등을제외하였기때문으로사료된다. CK-MB는심근경색증환자 58.2±64.9 ng/ml, 대조군평균치 17.9±2.3 ng/ml로환자군이대조군보다유의하게높았다 (P<0.01). Myoglobin은환자군 256.4±212.2 ng/ml, 대조군 29.4±3.9 ng/ml로 myoglobin에서도높게나타났다 (P<0.05). Troponin T는환자군 1.2±2.9 ng/ml, 대조군 0.01±0.001 ng/ml 로대조군보다높게나타났으나유의한차이는보이지않았는데이는 0-3시간을기준으로대조군과비교하여검사를하였기때문으로생각된다. 급성심근경색환자를참고치와비교한결과 glucose는 36.0%, AST는 45.2% 에서참고치보다높게나타났으며, ALT는 24.3%, LDH는 85.0%, CPK는 62.5%, CK-MB는 69.5%, troponin T은 60.9%, myoglobin은 87.0% 로나타나, CK-MB와 LDH, myoglobin이높은비율로나타났으며, 생 화학적검사에서는 LDH와 CPK가높게나타나, AST와같이의미가있는것으로나타났으며, 심근표지자검사에서는 myoglobin이가장높은양성률을보임으로서 myoglobin이급성심근경색증환자에서가장빨리증가하는표지자임을확인할수있었다. CK-MB와 troponin T 는비교적약간낮게나타나, 본검사가통증이시작된시점이아닌내원한시점을기준으로 0-3시간으로하였기때문에 4-8시간대에주로증가를보이는 CK-MB와 troponin T가비교적낮게나타나게되었다. 급성심근경색증환자의표지자검사중 CK-MB, troponin T의시간별양성률의변화를보면, CK-MB의경우 0-3시간은 69.5%, 3-6시간 89.0%, 6-12시간 95.0%, 12-24시간 100%, 24-48시간 87.0%, 48-72시간 63.0%, 72 시간이후로 26.0% 로나타나 3-6시간대부터급격히높아져 24시간까지높게나타난뒤 24-48시간대부터감소를보여오귀영등 (2000) 의 24시간이하로민감도가낮아진것과, 이혁민등 (2000) 의 3-6시간 85.7%, 6-30시간 100%, 31-48시간 81.6%, 48-72시간은 59.7% 로, 3-6시간대이후는비슷하다는보고와유사한결과를보였다. 그러나 0-3 시간대는본검사에서높게나타나, 이혁민등 (2000) 과오귀영등 (2000) 의 3시간이후부터증가한것과차이를보였는데, 이는본검사는응급실도착시점으로하였고, 이, 오등의결과는통증이나타난시점으로하였기때문으로생각된다. Troponin T의경우는 0-3시간 60.9%, 3-6시간 89.0%, 6~48시간 100%, 48~72시간, 95.0%, 72시간이후 89.0% 의결과를보였는데, 오귀영등 (2000) 은 0~3시간 16.7%, 3~6시간 80%, 6~12시간 83%, 12~96시간 100%, 이혁민등 (2000) 은 0~3시간 50%, 4-12시간 100%, 13~18시간 87.5%, 19~96시간 100% 로나타났고, Mair 등 (1991) 은응급실에내원한경우 0~3시간에서 57% 로보고하였으며, Boder 등 (1992) 의연구에서 0~4시간에 17%, 4~8시간에 77% 를보인다고보고하여이들보고는본연구와모두비슷한결과를나타냈으며, 특징적인것은 6~12시간이후로지속적으로높은결과를보였다. 급성심근경색환자의생화학적검사에서는 LDH, CPK 에서유의성을보였고, 심근표지자검사에서는 0-3시간에서 myoglobin이가장높은민감도를보여, 내원하여응급검사진단시유용한검사임을확인하였고, CK-MB와 26

6 troponin T는 3시간이후에높은민감도를나타내약간지체된경우진단에이용할수있음을알게되었다. 또한 CK-MB에비해 troponin T는지속적으로증가하여급성심근경색증을진단하고, 환자의상태를추적하는데 troponin T가다른심근표지자보다유용함을알수있었다 (Adams 등, 1994). 급성심근경색증표지자검사중가장민감도와특이도가높은 CK-MB와 troponin-t의 24시간특이도와민감도를조사한결과민감도는 CK-MB의 79%, troponin-t 74% 로오귀영등 (2000) 의 72.9%, 69.6%, 이혁민등 (2000) 의 53%, 63% 로약간높게나타났다. 특이도는 CK-MB의 94%, troponin-t 97% 로오귀영등 (2000) 의 85.4%, 87.9%, 이혁민등 (2000) 의 90%, 94%, Gerhardt등 (1991) 의 CK-MB 의 94% 와비슷한결과를보였다. 급성심근경색의경우돌연사의원인이기도하며, 조기에발견하여치료하지않을경우매우위험한상황에이르게되기때문에정확하고신속한진단이필요하다 ( 오등, 2000). 이에생화학적검사와심근표지자검사는진단에매우유용한지표로이용할수있음을확인하였다. 최근들어우리나라에서도관상동맥질환인심근경색환자를포함한순환기질환이지속적으로증가하는추세이며, 또한당뇨병환자에서합병증으로빈발하고있으므로, 향후이에대한연관성과예방활동, 조기진단에대한연구가계속이루어져야할것으로사료된다. V. 결론급성심근경색환자로의심되는환자중 WHO의진단기준으로관상동맥심질환으로확진된 162명의환자중 25명을임의로선정하여후향적으로조사하였다. 환자 25 명과대조군 25명으로부터생화학검사종목중 glucose, AST, ALT, LDH, CPK, TG, 총콜레스테롤과심근표지자검사인 CK-MB, troponin T, myoglobin을비교분석한결과는다음과같다. 1. 생화학적검사에서는 glucose(p<0.01), LDH (P<0.001), CPK(P<0.001) 가환자군이대조군에비하여유의하게높았다. 2. 급성심근경색환자군의 CK-MB는 58.2±64.9 ng/ml, 대조군은 17.9±2.3 ng/ml(p<0.01), myoglobin은환자군 256.4±212.2 ng/ml, 대조군 29.4±3.9 ng/ml로모두유의한결과를보였다. (P<0.01). 3. 내원후 3시간이내검사결과, LDH 85.0%, myoglobin 87.0%, CK-MB 69.5%, troponin T 60.9%, AST 는 45.2%, CPK 72.4%, glucose는 36.0%, ALT 24.3% 로각각나타났으며, CK-MB와 LDH가높게나타났다. Myoglobin이가장높았으며, CK-MB와 LDH도다른검사항목에비하여높게나타났다. 4. 급성심근경색환자의 20% 에서당뇨병을앓고있는환자로서당뇨병과의연관성이매우높음을알수있었다. 5. 급성심근경색증의심근표지자검사의시간별양성률의변화는 CK-MB는 12~24시간, troponin T는 12~72 시간지속적으로높은수치를나타냈다. 참고문헌 1. Adams JE, Bodor GS, Delmez JA, Apple FS, Ladenson J. Cardiac injury. Circulation 88: , Adams JE, Sicard GA, Allen BT, Bridwell KH, Lenke LG, Davila-Roman VG. Diagnosis of perioperative myocardial infarction with measurement of cardiac troponin I. N Engl J Med 330: , American Diabetes Association. Consensus development conference on the diagnosis of coronary heart disease in people with diabetes: Miami, Florida. Diabetes Care 21: , Bodor GS, Landt Y, Ladenson JH. Development of monoclonal antibodies for an assay of cardiac troponin-i and preliminary results in suspected cases of myocardial infarction. Clin Chem 38: , Cummins B, Auckland ML, Cummins P. Cardiacspecific troponin I radioimmunoassay in the diagnosis of acute myocardial infarction. Am Heart J 113: , Cummins B, Young A, Auckland ML, Michie CA, 27

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