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용운 노
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1 ISSN 박종무 허혈성뇌졸중에서내경동맥죽상판평가 Journal of Neurosonology 1(Suppl. 1):33-37, 2009 REVIEW 척추기저동맥체의 duplex 초음파검사 국립의료원신경과 이종윤 Duplex in Vertebrobasilar System Jong Yun Lee, MD Department of Neurology, National Medical Center, Seoul, Korea 척추기저동맥에의한뇌졸중은전체뇌졸중중 24~40% 에해당할정도로많은부분을차지하며, 1,2 임상적으로심 각한장애를남길수있다. 또한, 척추기저동맥은윌리스환 (Circle of Willis) 을통하여곁순환 (collateral flow) 에중요한역할을하므로이혈관에대한평가는중요하다. 척추동맥초음파는경동맥초음파보다해부학적인위치와구조때문에평가에많은어려움이있다. 그러나 50% 이상의척추동맥협착을진단하는데있어서혈관조영술과비교시 70.2% 의민감도와 97.7% 의특이도를가져서, 3 척추동맥기시부, 척추동맥의협착이나폐쇄, 그밖에쇄골하동맥도류증후군 (subclavian steal syndrome, SSS), 척추동맥박리등의평가가어느정도가능하다. 여기에서는척추동맥의해부학적구조및이부위의 duplex 초음파검사방법과정상소견, 병적소견에대해다루고자한다. 척추동맥의해부학 Fig. 1. Schematic diagram illustrating the four segments of the vertebral artery. 척추동맥은쇄골하동맥의첫분지로, 상측이나후상측에서기시하며 6번째경추에서가로구멍 (transverse foramen) 으로들어간다. 약 5% 에서는좌측척추동맥이대동맥궁에서직접기시하기도하는데, 4 이런때에는대개 5번째경추에서가로구멍으로들어간다. 척추동맥은 4부분으로나눈다 (Fig. 1). 첫번째분절은 Address for correspondence: Jong Yun Lee, MD Department of Neurology, National Medical Center, 243 Euljiro, Jung-gu, Seoul , Korea Tel:

Journal of Neurosonology Vol. 1, Suppl. 1, 2009 Fig. 2. Color-coded Doppler sonogram of segment 2 of normal vertebral artery (red) and vertebral vein (blue).

두번째분절은 (V2) V1 부위의끝부터 2번째경추부위까지로, 가로돌기 (transverse process) 의음향음영 (acoustic shadow) 으로인해척추사이부위만관찰할수있으며, 검사시가장잘관찰할수있는부위이다. V3는척추강으로들어가기전까지부위로, 여기까지가두개외척추동맥부위이다. V4는두개내부위로기저동맥과만나는부위까지의부분이다. 지름은평균 3.

척추동맥의 duplex 초음파검사방법과정상소견 척추동맥을관찰하려면먼저총경동맥을세로축으로관찰하고탐촉자를뒤쪽방향으로향하여가로돌기의음향음영을찾아그사이의척추동맥을관찰한다. 이부위가 V2로 C4-5 부위까지잘관찰할수있는데, 보통 V2는 95% 에서관찰할수있다 (Fig. 2). 7 Color 도플러로혈류방향을평가하고 pulse 도플러로파형을평가한다.

2 Journal of Neurosonology Vol. 1, Suppl. 1, 2009 Fig. 2. Color-coded Doppler sonogram of segment 2 of normal vertebral artery (red) and vertebral vein (blue). Transverse processes (arrow) cause shadowing. (V1) 쇄골하동맥기시부위부터가로구멍으로들어가는부위까지로기시부와함께동맥경화성변화가가장잘발생하는부위이다. 두번째분절은 (V2) V1 부위의끝부터 2번째경추부위까지로, 가로돌기 (transverse process) 의음향음영 (acoustic shadow) 으로인해척추사이부위만관찰할수있으며, 검사시가장잘관찰할수있는부위이다. V3는척추강으로들어가기전까지부위로, 여기까지가두개외척추동맥부위이다. V4는두개내부위로기저동맥과만나는부위까지의부분이다. 지름은평균 3.5 mm (1.5~5 mm) 정도이며, 좌측이 48% 에서더크다. 5 척추동맥형성저하 (hypoplasia) 는약 10% 미만에서관찰된다. 6 Fig. 3. Logitudinal sonogram of normal right vertebral artery origin (V0). 척추동맥의 duplex 초음파검사방법과정상소견 척추동맥을관찰하려면먼저총경동맥을세로축으로관찰하고탐촉자를뒤쪽방향으로향하여가로돌기의음향음영을찾아그사이의척추동맥을관찰한다. 이부위가 V2로 C4-5 부위까지잘관찰할수있는데, 보통 V2는 95% 에서관찰할수있다 (Fig. 2). 7 Color 도플러로혈류방향을평가하고 pulse 도플러로파형을평가한다. V2를관찰하고 V2에서근위부방향으로추적해내려가거나빗장위오목 (supraclavicular fossa) 쇄골하동맥부위에서척추동맥의기시부를관찰할수있다 (Fig. 3). 이부위는동맥경화성병변이잘발생하는부위인데, MR angiography에서잘안보이는곳으로초음파검사가우월하다. 그러나우측에서는 88~94% 에서좌측에서는 60~67% 정도에서만관찰할수있다. 5,8 좌측이더관찰하기어려운이유는좌측척추동 Fig. 4. Flow disturbances (*) due to oscillating compression of the left atlas loop for identification of the ipsilateral vertebral artery. 맥의기시부가우측보다좀더내측으로깊게위치하며, 약 5% 정도에서대동맥궁에서바로기시하기때문이다. 척추동맥의기시부는어깨를아래로내릴때에가장잘관찰할수있으며, 총경동맥이나아래갑상동맥등다른혈관과구별하기어려울때에는, 고리뼈고리 (atlas loop) 부위의진동압박 (oscillating compression) 이도움이된다. 손가락으로꼭지돌기 (mastoid process) 와고리뼈의가로돌기사이를누르면척추동맥에서혈류교란을볼수있다 (Fig. 4). 6 하지만, 총경동맥에도미약하게영향을미칠수있어판독에주의를요한다. V3는대부분센터에서시행하고있지않지만 77~86% 에서관찰할수있다. 8 혈류방향은선행방향이다. 파형은최고수축기혈속 (peak 34 신경초음파학회지제 1 권부록 1, 2009

이종윤 척추기저동맥체의 duplex 초음파검사 A B C D E Fig. 5. Schematic representation of subclavian steal syndrome (A) and flow pattern (B-E). B. A pre-bunny vertebral artery (VA) Doppler waveform.

3 이종윤 척추기저동맥체의 duplex 초음파검사 A B C D E Fig. 5. Schematic representation of subclavian steal syndrome (A) and flow pattern (B-E). B. A pre-bunny vertebral artery (VA) Doppler waveform. Duplex ultrasound showed an ipsilateral subclavian artery origin stenosis of approximately 50%. C. A bunny VA Doppler waveform. D. Bidirectional VA Doppler waveform. E. Retrograde VA Doppler waveform. systolic velocity, PSV) 과확장기말혈속 (end diastolic velocity, EDV) 의비가낮은저저항성혈류파형을가지며, 내경동맥보다는낮은속도를보인다. 정상초음파변수 (parameter) 들에대해서아직명확히확립되어있지않다. 보통 PSV는 19 에서 98 cm/sec를 ( 평균 56) 가지며, 8 PSV가 100 cm/sec 이상시협착이있는것으로간주한다. 9 척추동맥의기시부의 PSV는다소높은것으로보고되고있다 (30~100 cm/sec, 평균 64 cm/sec). 10 그밖에저항지수 (resistance index, PSV- EDV/PSV) 가 0.5~0.9 사이일경우정상으로간주하기도한다. 7 아직척추동맥형성저하 (hypoplasia) 의기준은통일되어있지않다. 일부저자는지름 2 mm 미만을, 7 일부저자는 3 mm 미만을기준으로하고있다. 5 Doppler 파형도정상이기도하고, 7,11 양방향, 고저항성, 저저항성파형등 7 다양해서파형으로형성저하를구별하기는어렵다. 척추기저동맥질환의 duplex 초음파소견 1. 쇄골하동맥도류증후군 (Subclavian Steel syndrome) SSS는척추동맥이기시하는곳보다근위부의쇄골하동맥이나팔머리동맥 (brachiocephalic trunk) 에심한협착이나폐색이있을때발생하는혈류장애이다. 쇄골하동맥 이나팔머리동맥을통한혈류감소에의해서척추동맥의혈류방향이수축기에는팔을향해서, 이완기에는뇌를향해서흐르게된다 (Fig. 5A). 도류현상이심해지면병변측척추동맥의혈류방향이지속적으로팔을향하게된다. 쇄골하동맥의협착정도에따라척추동맥의특징적인혈류파형을보인다 (Fig. 5B-E). 12 쇄골하동맥이 50% 정도의협착이있을시, 속도가빨라지면압력이낮아지는벤튜리효과에의해음압이생겨, 수축기중간에 V자모양의골이생기는데이를 pre-bunny 파형이라고한다. 협착이더심하여 55% 이상시에는골이더심해져이완기말속도까지떨어지는데, 모양이토끼의옆모습같다고하여 bunny 파형이라고한다. 80% 이상협착시에는처음수축기에는순행방향이었다가역행방향으로바뀌는양방향파형을보인다. 그이상의협착이나폐색시에는완전히역행방향으로바뀌게된다. 판단이애매한경우에는팔의물리적인운동을시키거나, 혈압계를감고 cuff를팽창시키고갑자기공기를빼내는 hyperemic test를시행하면파형을유발할수있다. 2. 척추동맥협착과폐색기본적으로척추동맥의협착과폐색을찾는원리는경동맥과비슷하다. 그러나척추동맥의모든부분을볼수 35

Journal of Neurosonology Vol. 1, Suppl. 1, 2009 PSV와척추동맥협착정도와의관계는아직잘확립되어있지않다. 그러나국소적으로 PSV가 100 cm/sec를넘거나정상혈관보다 PSV가두배가넘고 aliasing 혈류양상이면협착을의심할수있다.

Slow increasing (tardus) and low amplitude (parvus) pulse Doppler velocity waveform. 3.

Duplex 초음파상특징적인소견으로혈관이점차좁아지다가막히는소견, 불규칙한협착 (irregular stenosis), 혈관지름의국소적인증가, 가성동맥류, 벽내혈종 (intramural hematoma)(fig. 8) 등이있을수있다. 14-16 혈류역학적특징은비특이적이며, 동맥경화에의한척추동맥협착, 폐색과같다.

4 Journal of Neurosonology Vol. 1, Suppl. 1, 2009 PSV와척추동맥협착정도와의관계는아직잘확립되어있지않다. 그러나국소적으로 PSV가 100 cm/sec를넘거나정상혈관보다 PSV가두배가넘고 aliasing 혈류양상이면협착을의심할수있다. 8,9 Doppler 파형상수축기파형이천천히증가하고 (tardus) 진폭이낮은경우 (parvus) 근위부나기시부의협착을의심할수있으며 (Fig. 6), 13 고저항성파형 (high resistance waveform) 을보이는경우원위부의폐색을의심할수있다 (Fig. 7). 그러나이두가지모두척추동맥이형성저하인경우에도보일수있어판독에주의를요한다. 7 Fig. 6. Vertebral artery stenosis (ostial or proximal). Slow increasing (tardus) and low amplitude (parvus) pulse Doppler velocity waveform. 3. 척추동맥박리 (Vertebral artery dissection) 척추동맥박리란혈관내막 (intima) 이찢어지고이어혈액이혈관벽내로유입되면서가성동맥류 (psuedoaneurysm) 와그속에혈전이형성되고동시에혈관내강이협착되는병으로유동성이많은 V3 부위에가장잘발생한다. Duplex 초음파상특징적인소견으로혈관이점차좁아지다가막히는소견, 불규칙한협착 (irregular stenosis), 혈관지름의국소적인증가, 가성동맥류, 벽내혈종 (intramural hematoma)(fig. 8) 등이있을수있다 혈류역학적특징은비특이적이며, 동맥경화에의한척추동맥협착, 폐색과같다. 두개외척추동맥박리에대한민감도는 75% 정도로진단이쉽지는않지만, 추적검사가쉽다는장점이있다. 14 Fig. 7. High resistance vertebral artery Doppler waveform seen in the intertransverse segment. 맺음말 척추동맥초음파는경동맥초음파보다검사가쉽지않다. 척추동맥천제를볼수없으며, 병변이잘생기는부위들이특히그렇다. 하지만, 다른비침습적인검사보다우월한면도많고, 최근여러간접적인지표들도소개되어, 숙련하고좀더관심을기울인다면여러척추동맥질환의진단과추적검사에많은도움이될것으로생각한다. REFERENCES Fig. 8. A hypoechoic lesion within dilated vessel wall at V1 segment. An intramural hematoma was considered (arrow). 없고, 대부분의협착은쇄골하동맥과척추동맥기시부에발생하기때문에진단은간접적으로하는경향이있다. 1. Bamford J, Sandercock P, Dennis M, Burn J, Warlow C. Classification and natural history of clinically identifiable subtypes of cerebral infarction. Lancet 1991;337: Lee BI, Nam HS, Heo JH, Kim DI. Yonsei stroke registry. Analysis of 1,000 patients with acute cerebral infarctions. Cerebrovasc Dis 2001;12: Khan S, Cloud GC, Kerry S, Markus HS. Imaging of vertebral artery stenosis: A systematic review. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2007;78: Matula C, Trattnig S, Tschabitscher M, Day JD, Koos WT. The course of the prevertebral segment of the vertebral artery: Anatomy 36 신경초음파학회지제 1 권부록 1, 2009

5 이종윤 척추기저동맥체의 duplex 초음파검사 and clinical significance. Surg Neurol 1997;48: Touboul PJ, Bousser MG, LaPlane D, Castaigne P. Duplex scanning of normal vertebral arteries. Stroke 1986;17: von Budingen HC, Staudacher T, von Budingen HJ. Ultrasound diagnostics of the vertebrobasilar system. Front Neurol Neurosci 2006;21: Nicolau C, Gilabert R, Chamorro A, Vazquez F, Bargallo N, Bru C. Doppler sonography of the intertransverse segment of the vertebral artery. J Ultrasound Med 2000;19: Trattnig S, Hubsch P, Schuster H, Polzleitner D. Color-coded doppler imaging of normal vertebral arteries. Stroke 1990;21: Sidhu PS. Ultrasound of the carotid and vertebral arteries. Br Med Bull 2000;56: Kuhl V, Tettenborn B, Eicke BM, Visbeck A, Meckes S. Colorcoded duplex ultrasonography of the origin of the vertebral artery: Normal values of flow velocities. J Neuroimaging 2000; 10: Landwehr P, Schulte O, Voshage G. Ultrasound examination of carotid and vertebral arteries. Eur Radiol 2001;11: Buckenham TM, Wright IA. Ultrasound of the extracranial vertebral artery. Br J Radiol 2004;77: de Bray JM, Pasco A, Tranquart F, Papon X, Alecu C, Giraudeau B, et al. Accuracy of color-doppler in the quantification of proximal vertebral artery stenoses. Cerebrovasc Dis 2001;11: Bartels E, Flugel KA. Evaluation of extracranial vertebral artery dissection with duplex color-flow imaging. Stroke 1996;27: Lu CJ, Sun Y, Jeng JS, Huang KM, Hwang BS, Lin WH, et al. Imaging in the diagnosis and follow-up evaluation of vertebral artery dissection. J Ultrasound Med 2000;19: Touboul PJ, Mas JL, Bousser MG, Laplane D. Duplex scanning in extracranial vertebral artery dissection. Stroke 1988;19:

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untitled 경동맥검사 1. 적응증 경동맥초음파검사는다음과같은임상증상이나질환이의심될때시행되어야하며, 진료 현장에서검사가필요하다고판단된경우아래적응증에국한되지않고시행할수있다. 1) 임상증상 - 경동맥부위잡음 (carotid bruit) - 경동맥부위의박동성종괴 - 일과성흑암시 (amaurosis fugax) - 구음장애 (dysarthria) 2) 의심질환 - 쇄골하동맥도류증후군