뇌졸중보수교육간지

2008 년대한뇌졸중학회추계보수교육 경동맥초음파 : 도플러검사 국민건강보험공단일산병원신경과이준홍 내경동맥 (ICA) 에인접하는부위의죽상동맥경화성협착증은뇌졸중을일으키는주요원인중하나다. 뇌허혈성발작과일과성뇌허혈발작의약 10~15% 가량은심하게협착된내경동맥에의하여일어난다. 1,2) 경동맥내막절제술은이러한증상뿐만아니라무증후성의질병을가진환자군의발병을예방하는데뛰어난효과를지닌치료법이다. 3-6) 스텐트시술역시비슷한효과를나타내지만최종자료는아직부족한부분이있다. 비침습성경부초음파검사는총경동맥 (CCA) 의중간부분부터내경동맥의하악선에이르기까지의경동맥구조를관찰할수있다. 거의대부분의경우이초음파검사방법은내경동맥의인접부위에생긴협착병변의검사와그정도의측정, 외두개골경동맥내부에발발한죽상동맥경화성병변의위치추정을하는데사용한다. 그렇기에경부초음파검사는내경동맥에생긴죽상동맥경화성병변을찾아내고, 조사하는데빈번하게쓰이는임상학적과정이다. 이방법은급성기치료과정에서뇌졸중의원인을찾아낼뿐만아니라병의증후를보이지않는환자가뇌졸중을일으킬위험이있는지를가늠해볼수있다. 경동맥협착증의발병빈도와이에수반되는뇌졸중위험 나이가 65세이상인환자의약 5~10% 가무증상성 50% 이상의경동맥협착증을가지고있다. 1) 50~99% 가량의경동맥협착증을가진환자는매년심각한뇌졸중을일으킬확률이 1~ 3.2% 가량된다. 4,6-8) 이위험성은오랜시간동안남아있게된다. 6) 무증후성내경동맥협착증의경우경관이좁아지는정도가심해지면그에따라뇌졸중의위험도증가한다. 협착정도가 10% 증가할때마다, 뇌졸중위험도는 31% 가량증가하며이는 1년에뇌졸중위험도가 0.6% 정도 ( 절대값기준 ) 증가하는수준이다. 8) 95% 이상의경동맥협착이나타난경우 80~95% 가량의동일한협착증보다뇌졸중위험이낮을수도있다. 8) 내경동맥이협착된부위에서뇌허혈이일어난후에는중요뇌졸중위험성이연간 8~13% 가량증가한다. 3,5) 실제로뇌졸중위험은목록에있는증상들이일어난처음 6개월동안이그이후보다높다. 9) 협착증조짐을보이는환자역시협착의정도에따라뇌졸중을일으킬확률이변한다. 내경동맥경관협착이 10% 증가할때마다뇌졸중의발생가능성은약 10% 증가하는것이다 ( 절대값기준으로연간약 0.4%). 8) 무증후성협착증의경우와유사하게, 90% 이상의협착증이나타나면뇌졸중위험도는감소하게된다. 8) 나이가많은환자의 0.5% 가량에서는일측성경동맥폐색이관찰된다. 경동맥폐색을동반한주요동측성뇌졸중이일어날확률은연간약 1.9~3.8% 가량이다. 8,10) 대한뇌졸중학회추계보수교육 97

죽상동맥경화성경동맥플라크의정의와검사 협착성죽상동맥경화병변은죽상동맥경화경향을띠는부분의내중막의혈관벽이두꺼워지면점점더악화되게된다. 11) 병리해부학적 (Pathoanatomical) 입장에서본다면, 죽상경화성플라크는아래두가지기준에부합하면존재한다고판단한다. 1) 동맥내혈벽의일부분이비정상적으로두꺼워지거나세포조직이혈관경관속으로점차자라나옴. 2) 플라크조직이지질성대식세포 (lipid-laden macrophages), 괴저성핵을형성하는비세포지질축적 (extracellular lipid accumulation), 섬유뚜껑 (fibrous cap) 에의해특징화됨. 12-15) 일반초음파검사로는정밀한세포구성을제대로검사할수없기에통상적방법으론후자의판단기준을정립할수없다. 16-18) 그러므로초음파검사진단을통해아테롬 (atheroma) 을검사하는경우, 오직병소의양상과내부경관의비후정도 (Thickness of an intraluminal obscuration) 에만의존해야한다. 외두개골경동맥계의경우를보면, 내강경계면과중막의외막사이에서 1.5~1.7 mm 보다멀리 vessel lumen속으로자라나오는세포조직은 죽상경화성플라크 라고명명해야한다. 내경동맥협착증의정도를가늠하는기준은경동맥계를컴퓨터내부동맥카테터엑스레이혈관조영법 (IA) 을통해서정한다. 여기서촬영한사진을기반으로내막의협착정도를다음의상이한두가지방법으로측정할수있다. 1) 협착증이생긴부분의최소잔여직경과내부경동맥부분중확실하게협착되지않은부위의말단부분의비율을계산하는말단방법 (Distal method)- 북미증후성경동맥내막절제술실험방법 (NASCET). 19) 2) 협착증이생긴부분의최소잔여직경과동일부위의이전직경을추정한값의비율을계산하는국부방법 (Local method)-유럽경동맥수술시험 (ECST). 20) 두가지방법모두가최소잔여내막을보여주는 IA 투영에의존하는방식이다. 20) 첫번째방법 (NASCET) 은 ICA 협착증의혈역학적중요성을확연히기술하고있다는점 ( 유입과유출직경의관계 ) 이중요하다. 이에반해두번째방법 (ESCT) 은협착이일어난부분에있는죽상경화성세포의양에초점을두고있다. 내막협착의정도는두가지방법중어느것을이용하냐에따라큰차이를보일수있다. 대부분의경우두번째방법은 ICA 협착증의정도를 10~30% 로높게잡는다. 특히나그정도가 50~80% 일경우에는이런경향이더잦아진다. 20) 여러가지초음파검사측정결과의유효성은 NASCET 방법이되었건 ECST 방법이되었건간에 IA 기준에빗대서결정해야한다. 20-24) 경동맥초음파검사의핵심요소들 경동맥초음파검사는그레이스케일화상검사, 컬러도플러이미지법, 스펙트럼도플러유속편향을포함해야한다. 협착증은보통플라크가혈관을좁히고, 병소부근의혈액이빨라짐과동시에, 협착으로인해혈액의흐름이방해를받게되는병이기때문에경동맥플라크의위치와그특징을잡아내는것이필수적이다. 컬러도플러이미지법에서잔여내경 (residual lumen) 의존재여부역시측정되어야한다. 98 대한뇌졸중학회추계보수교육

초음파검사변수들 (Parameter) ICA PSV(internal carotid artery peak systolic velocity) 는검사가간단하고, 재현성이뛰어나기때문에사용가능한그레이스케일검사와컬러도플러에서나온정보를합쳐서해석해야한다. 그래야진단결과가일치하는지를확신할수있다. 협착의정도는 ICA PSV 로검사한결과와그레이스케일, 컬러토플러이미지법으로측정한 ICA 의협착정도가거의일치해야한다. 추가적인초음파검사변수들 ICA/CCA PSV ratio와 ICA EDV(enddiastolic velocity), 이두가지변수를추가로사용하면일반적인검사에서는물론이고, tandem lesion, ICA PSV 와시각적플라크판독사이의불일치, 반대측 (contralateral) CCA 유속상승, hyperdynamic 심장병상태, 저심박출상태 (low cardiac) 등으로인해 ICA PSV 만으로협착정도의정확한판단이어려울때매우유용하다. 예를들어저심박출증세가있는환자는 ICA PSV 의수치가 ICA/CCA PSV 비율에비해무척이나낮다. 이러한모순을발견하면 ICA 협착증의증세의정도를정도별로구분할때, 여타그레이스케일과도플러정보를고려한해석을시도해보아야한다. 특히나이런경우에는검사의해석자체도 ICA PSV 나 ICA EDV 의절대값보다는 ICA/CCA PSV 비율에더큰비중을두어야한다. 그리고이러한경우사용한도플러변수에대한약술을최종리포트에넣는것이좋다고판단된다. 도플러의임상학적임계값들 (Threshold) 합의점에이른사람들이진단과협착단계 (Stratification) 를판단하기위해추천할만한여러방법을연구했다. 이러한추천방법은수많은연구들의분석결과를통해도출되었으며, 단순히어느한가지연구나한검사실에서나온결과를내놓은것은아니다. 빈틈없는검사실준비를위해, 가능하다면 Internal validation 를하는것이좋다. 이렇게하면또다른임상학적판단기준이생겨검사를성공적으로이끌어줄수도있다. 그러나각각의검사실은단일한임상학적판단기준을택해이를공통적으로적용해야하며 ICA 협착증진단에반드시참고해야할사항이다 (Table 1). 25) 1) ICA 는 ICA PSV 가초당 125 cm 이하일때정상이라고판단한다. 이때플라크나혈관내막의 intimal thickening 은도플러검사로는알수없다. ICA/CCA PSV 비율이 2.0 이하임과동시에 ICA EDV가초당 40 cm 이하인지를고려한, 또다른판단기준을포함해야한다. 2) ICA PSV가초당 125 cm 이하이고, 플라크나혈관내막의비후가초음파검사로보일때 Table 1. Consensus panel gray-scale and doppler us criteria for diagnosis of ICA stenosis Degree of stenosis(%) Primary parameters Additional parameters ICA PSV(cm/sec) Plaque estimate(%) ICA/CCA PSV ratio ICA EDV(cm/SEC) Normal <125 None <2.0 <400 <50 <125 <50 <2.0 <400 50-69 125-230 50 2.0-4.0 40-100 70 but less than near occlusion >230 50 >4.0 >100 Total occlusion Undetectable Visible, no detectable lumen Not applicable Not applicable Plaque estimate(diameter reduction) with gray-scale and colir Doppler US 대한뇌졸중학회추계보수교육 99

Table 2. Potential thresholds in predicting different degree of percentage stenosis at angiography for diverse velocity criteria in grading carotid intrastent restenosis % Stenosis PSV(cm/s) EDV(cm/s) ICA/CCA <30 104 30 to 50 105-174 50 to 70 175-299 70 300 140 3.8 PSV:indicates peak systolic velocity, EDV:end diastolic velocity, ICA/CCA:ratio detween PSV of internal carotid artery and common carotid artery 50% 이하의 ICA 협착증이라고진단한다. 3) ICA PSV가초당 125~230 cm고초음파검사를통해플라크가확인되면 50~69% 가량의 ICA 협착증이라고진단한다. 4) ICA PSV 가초당 230 cm 이상이고플라크가눈에보이며, 협착소견 (luminal narrowing) 이그레이스케일이나컬러도플러초음파검사에서보인다면 ICA 폐색에가깝지만아직그정도는아닌, 70% 가량의 ICA 협착증이라고진단한다. 5) ICA가폐색에가까운경우에는유속변수는높을수도, 낮을수도, 혹은아예값이없을수도있기때문에이용할수없다. 이경우에는정립된검사방법이있다. 칼라, 혹은파워도플러초음파검사에서현저하게좁아진 Lumen 이있는지를조사하는것이다. 25) 6) 그레이스케일초음파에서도개방관강을관찰할수없고, 스펙트럼, 파워, 칼라도플러에서도혈액의흐름이전혀없는것을때 ICA 의완전폐색을의심할만하다. 자기공명촬영단층촬영장치 (MRI) 를통한혈관조영, 컴퓨터단층촬영 (CT), 혹은흔한혈관조영을통해폐색을확인할수있다. 27) 이초음파기술로스텐트가삽입된내경동맥도자세히관찰할수있을것이며이경우진단기준에대하여스텐트시술전과는다른기준이제시되었다 (Table 2). 26) 50% 미만수준의협착증 도플러는 50% 미만의협착증을적절하게분류하지못하기때문에이정도수준의협착증은 50% 미만의협착증 이라는한개의카테고리로분류해야한다. 이런낮은수준의협착증은더이상세세하게분류하면안된다. Positioning and Angluation 초음파검사에서도플러게이트의위치나앵글을잘못잡는것은흔한일이다. 경동맥협착증을해석할때지나치게도플러유속에의지하기때문에도플러포지셔닝과앵글간의문제가발생하면완전히잘못된진단을할수있다. 도플러파형은 60 이하의음파각이되도록조정해야한다. 음파각이 60 를넘어가면도플러가갖고있는물리적성질때문에, 그음파각이설사적절한값이더라도부정확한값이나올가능성이있다. 일부에선음파각을정확히딱 60 로계속유지하는것이더정확한결과를내놓는다고이야기한다. 여타다른저자들은모든경동맥초음파검사에서고정음파각이필요한것은아니며, 각도를 60 이하로유지하는것이더좋을뿐이라고말했다. 이문제에대해더많은연구가필요하다는점을보여주고있다. 100 대한뇌졸중학회추계보수교육

표본값조절 협착증이가장심각한부위내에서표본값 (Sample Volume) 을정할때는주의해야한다. ICA의경우에는플라그의말단부분이선명하게드러날때까지모든협착부위에서완전하게표본을채취해야한다. 그래야최고유속이나타나는부위를확실히알수있다. 환자문제 광범위한부위에걸쳐플라크석회화, 심각한수준으로각이깊은 ICA, 다발병소 (tandem lesion) 와같이환자의기본적인문제와관해일어나는문제들이있을경우에는환자의상태를정확히인식하고, 이러한경우제한적인검사가될수밖에없다는점을인지해야한다. 장 비 기계마다, 제조사마다갖고있는고유의변이성 (Variability) 이있으며제조시기마다도차이가있다. 28-30) 경동맥협착증진단에쓰이는도플러임계값에대한논문들이저마다다른내용을주장하고있는것도이러한탓이다. 연구참가자들은제조사들에게기업간도플러측정이나품질기준을정하게하고, 제조사나혈관연구소사람들이손쉽게이용할수있는신뢰할만한도플러상 ( 像 ) 을발전시키게해서서로간의변이성을최소화하도록권유해야한다. 중간정도수준의협착증에서보이는과대측정 모든초음파촬영법은협착증의정도를 IA 보다높게측정하는경향이있다. 이는협착의정도가 60~80% 일경우더심하다. 이조사결과가중요한이유는 70% 가량의내부경동맥협착증환자를진료할때, 가장중요한요소인한계값이이범위에속하기때문이다. 그이유를보자면첫째로초음파검사의기준이혈액의유량의변화와국소부위변형에의존하고있기때문이다. 그러나혈관조영측정은직경측정결과를기준으로판단한다. 그러므로일부연구에서초음파로협착증의정도를판단했을때, 이것이 IA 보다해부병리학적표본에서추출한것과더밀접한연관이있는것은당연한결과이다. 31,32) 폐색에가까운 내부경동맥의검사 신경초음파검사시가장흔하게저지르는실수가있다. 5~62% 사이의가짜양성반응 (Falsopositive) 을보임과동시에최소잔여혈량만이남아있는내부경동맥폐색을진단할때다. 17) 도플러초음파검사와 B-mode 화상진찰과달리, CDDI(color Doppler-assisted duplex imaging) 는지속적으로폐색이예상되는부위의최소잔여혈량을예민하게검사하는기술을발전시켜왔다. 17) 발전된 CDDI 나 PFI(power flow imaging) 기술은이분야에한발앞선기술을가지고있다. 심각한수준의내부경동맥협착증으로인해극히좁아진부위에있는유량을검사하는능력을가지고있으며, 협착증이발생해서이전의 CCDI 의한계값으론측정불가능한아주희미한혈액 대한뇌졸중학회추계보수교육 10 1

의흐름도포착해낼수있다. 혈관조영을통해내부경동맥가짜폐색으로판명된 20명의환자를대상으로한실험에서, 기존의구식 CDDI 는 0.7 의민감도와 0.92 의특이도를나타냈다. 발전된기술을사용하자이수치는각각 0.83, 0.92 상승했다. PFI 의경우 corresponding accuracy 측정결과가각각 0.95, 0.92 이었으나, Contrast agent 를사용하자각각 0.94, 1.0 으로변했다. 33) 이러한결과들은심각하게협착된내부경동맥의최소잔여유량은에코가강화된 CDDI 와 PFI( 에코강화여부무관 ) 를통해검사한다면믿을만한검사결과를얻을수있다는것을보여준다. 이는구식 CDDI 로는불가능하다. 내경동맥의폐색 내부경동맥의죽상경화성완전폐색은초음파검사를통해다음과같이분류할수있다. 1) 기존의내부경동맥내막에서혈류측정불가능. 2) 기존의혈관내에서석회된물질과같은이질적인성분검출. 3) 혈역학적변화로인한내부경동맥병변을가리키는간접적신호. 4) 대부분의경우에서폐색된부위바로앞에서소위잘린끝 stump signal 이발견됨. 이러한판단기준들을바탕으로한다면협착의정도를효과적으로진단할수있다. 대부분의경우심하게협착된병변으로인해혈액이극히느려진다면이를감지해내는것은어렵기때문에, 이때발생하는 False-positive의비율은적당한민감도를사용해야만찾아낼수있다. 이러한결점은도플러진폭기반기술 (PFI) 이나초음파조영제를사용하면부분적으로해결할수있다. 33) 한편혈관조영술에서가짜음성반응 ( 초음파검사로최소잔여유량확인, 혈관조영을통해내부경동맥폐색이라고판단될경우심각한수준의협착증을의미함 ) 은대부분기부에서자라난 Vas vasorum 으로인해검출된다. 34) 비죽상경화성병인학으로인한대동맥폐색 내부경동맥폐색은심장이나정맥계에서일어난 paradoxical 색전증 (emboli) 에서기인한혈전색전증으로인해발생할가능성도있다. 이러한병변은죽상경화성폐색증상과유사할수도있지만몇가지차이를통해특징이나뉜다. 1) 내부경동맥을폐색시키는혈전성덩어리 (Mass) 는동질성과 Hypoechoic을띠며석회화로인한혼탁은발생하지않는다. 35) 2) 손상된부위의형태는시간이지날수록격심하게변화한다. 증례에서보면이미심각한수준의협착을보인내부경동맥에근접하는부위에서 paradoxical 색전증을나타내다가, 하루가지나자폐색되었으며, 증상이나타난지일주일이지나자완전재개통이되었다. 그레이스케일과도플러초음파촬영검사에대한판독문 ICA 연구에있어서그레이스케일과도플러초음파촬영검사에대한최종판독문은아래의사항들을포함해야한다. 판독문의본문에는 (a) 유속측정과그레이스케일검사결과 ( 협착여부, 협착위치, 해당 ICA 플라크의특징 ), 그리고필요하다면칼라도플러의검사결과까지포함한적절한초음파검사 102 대한뇌졸중학회추계보수교육

결과 (b) 연구의한계점, 그리고기술적인요인과혈행역학 (Hemodynamic) 요소로인해해석기준이변한경우그편차값에대한언급 (c) 이전까지의연구와비교한것, 그리고판독문의결론에는연구실에서제시한임상학적판단기준에따른분류를통해 ICA 협착증의정도를측정하고혈행역학이나기술적요인을고려해필요하다면수정한다. REFERENCES 1) Fine-Edelstein JS, Wolf PA, O Leary DH, Poehlman H, Belasger AJ, Kase CS, D Agostino RB. Precursors of extracranial carotid atherosclerosis in the Framingham Study. Neurology 1994;44:1046-1050. 2) Sacco R. Ischemic Stroke; in Gorelick P, Alter M (eds): Handbook of Neuroepidemiology. New York/Basel/Hong Kong, Marcel Decker; 1994. p.77-119. 3) Beneficial effect of carotid endarterectomy in symptomatic patients with high-grade carotid stenosis: North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial collaborators. N Engl J Med 1991;325:445-453. 4) Endarterectomy for asymptomatic carotid artery stenosis: Executive Committee for the Asymptomatic Carotid Atherosclerosis Study. JAMA 1995;273:1421-1428. 5) Randomised trial of endarterectomy for recently symptomatic carotid stenosis: final results of the MRC European Carotid Surgery Trial(ECST). Lancet 1998;351:1379-1387. 6) Halliday A, Mansfield A, Marro J, Peto C, PetoR, potter J, Thomas D. Prevention of disabling andfatal strokes by successful carotid endarterectomy in patients without recent neurological symp-toms: Randomised controlled trial. Lancet 2004;363:1491-1502. 7) Hennerici M, Hulsbomer HB, Hefter H, Lammerts D, Rautenberg W. Natural history of asymptomatic extracranial arterial disease: Results of a long-term prospective study. Brain 1987;110:777-791. 8) Inzitari D, Eliasziw M, Gates P, Sharpe BL, Chan RK, Meldrum HE, Barnett HJ. The causes and risk of stroke in patients with asymptomatic internal-carotid-artery stenosis: North American Symptomatic Carotid Endarterectomy trial Collaborators. N Engl J Med 2000;342:1693-1700. 9) Rothwell PM, Eliasziw M, Gutnikov SA, Warlow CP, Barnett HJ. Endarterectomy for symptomatic carotid stenosis in relation to clinical subgroupsand timing of surgery. Lancet 2004;363:915-924. 10) Hennerici M, Hulsbomer HB, Rautenberg W, Hefter H. Spontaneous history of asymptomatic internal carotid occlusion. Stroke 1986;17:178-722. 11) Stary HC, Blankenhorn DH, Chandler AB, Glagov S, Insull W Jr, Richardson M, Rosenfeld ME, Schaffer SA, Schwartz CJ, Wagner WD, et al. A definition of the intima of human arteries and of its atherosclerosis-prone regions: A report from the Committee on Vascular Lesions of the Council on Arteriosclerosis, American Heart Association. Circulation 1992; 85:391-405. 12) Ross R, Glomset JA. The pathogenesis of atherosclerosis. Part 1. N Engl J Med 1976;295:369-377 13) Ross R, Glomset JA. The pathogenesis of atherosclerosis. Part 2. N Engl J Med 1976;295:420-425. 14) Stary HC, Chandler AB, Glagov S, Guyton JR, Insull W Jr, Rosenfeld ME, Schaffer SA, Schwartz CJ, Wagner WD, Wissler RW. A definition of initial, fatty streak, and intermediate lesions of ath-erosclerosis: A report from the Committee on Vascular Lesions of thecouncil on Arteriosclerosis, American Heart Association. Circulation 1994;89:2462-2478. 15) Trostdorf F, Buchkremer M, Harmjanz A, Kablau M, Jander S, Geiger K, Schmitz-Rixen T, Steinmetz H, Sitzer M. Fibrous cap thickness and smooth muscle cell apoptosis in high-grade carotid artery stenosis. Eur J Vasc Endovasc Surg 2005;29:528-535. 16) Bonithon-Kopp C, Scarabin PY, Taquet A, Touboul PJ, Malmejac A, Guize L. Risk factors for early carotid atherosclerosis in middle-aged French Women. Arterioscler Thromb 1991;11:966-972. 17) Sitzer M, Furst G, Fischer H, Siebler M, Fehlings T, Kleinschmidt A, Kahn T, Steinmetz H. Between-method correlation in quantifying internal carotid stenosis. Stroke 1993;24:1513-1518. 18) Markus Hs, Sitzer M, Carrington D, Mendall MA, Steinmetz H. Chlamydia pneumonia infection and early asymptomatic carotid atherosclerosis. Circulation 1999;100:832-837. 19) North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial. Methods, patient characteristics, and progress. Stroke 1991;22:711-720. 20) Rothwell PM, GiBson RJ, Slattery J, Sellar RJ, Warlow CP. Equivalence of measurements of carotid stenosis: a comparison of three methods on 1,001 angiograms: European Carotid Surgery Trialists Collaborative Group. Stroke 1994; 25:2435-2439. 21) Toole JF, castaldo JE. Accurate measurement of carotid stenosis: Chaos in methodology. J Neuroimaging 1994;4:222-230. 22) Wardlaw JM, Lewis S. Carotid stenosis measurement on colour Doppler ultrasound: Agreement of ECST, NASCET and CCA methods applied to ultrasound with intra-arteral angiographic stenosis measurement. Eur J Radiol 2005;56:205-211. 23) Alexandrov AV, Bladin CF, Maggisano R, Norris JW. Measuring carotid stenosisl Time for a reappraisal. Stroke 1993; 24:1292-1296. 24) Eliasziw M, Smith RE, Singh N, Holdsworth DW, Fox AJ, Barnett HJ. Further comments on the measurement of caotid stenosis from angiograms: North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial(NASCET) Group. Stroke 1994; 25:2445-2449. 대한뇌졸중학회추계보수교육 10 3

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