대한내과학회지 : 제 73 권부록 2 호 2007 임상강좌 급성 심부전 건국대학교의과대학내과학교실 한성우 유규형 급성심부전 (acute heart failure) 은기존에심부전으로진단받았던환자가 NYHA class 한단계이상의증상악화를호소하는급성대상부전 (acute decompensated heart failure) 과처음부터급성심부전의양상을보이는신생급성부전 (De Novo heart failure) 으로나눈다. 급성심부전은응급실을내원하는환자에게가장흔한진단가운데하나이다. 그러나심부전이라는진단이명확한기준이제시되어있지않은증상증후군이기에진단하기어려운질환인것이사실이다 1). 호흡곤란을호소하는환자에서좌심실수축기능부전이있고이뇨제와혈관확장제등의치료에의해호전되는양상을보이는경우심부전의진단을내리는것이어렵지않겠지만호흡곤란에비해폐울혈이심하지않거나폐울혈은심하지만좌심실수축기능은정상인환자들도흔히있어진단이지연되는경우가많다. 그러나이러한비전형적인환자들을잘진단하여초기에적절한조치를하고심각한관상동맥협착과같은기저질환을규명할경우생명을구할수있으며좌심실기능부전이호전될수있다. 하지만심부전이아닌다른질환으로진단하여치료하는경우장시간호전을보이지않거나오히려악화되는상황에처하게된다. 가역적인원인질환을호전시킬수있는기회를잃게되는경우가있다. 결국급성심부전은만성심부전과는구별되는좀더다른임상증후군으로이해할필요가있는것이다. 잘알려져있는미국과유럽의심장학회 ACC/AHA 와 ESC는여러심장혈관질환들에대한진료지침들을매우활발하게제시하고있다. 하지만가장시급한급성심부전에대해서는최근에서야유럽심장학회에서급성심부전에대한진료지침을제시하였다. 2) 이뇨제는어떤것이더효과적인지? 혈압이매우높은경우혈관확장제와칼슘길항제가운데어느것이유리한지? 당뇨병이있는환자는초기에관상동맥조영을하는것이더나은지? 등급성심부전환자를진료하면서접하게되는 여러의문에대한연구는이루어져있지않으나앞으로급성심부전환자에대한활발한연구가필요한실정이다. 본강좌에서는지금까지제시된진료지침에따라급성심부전의진단및평가, 초기치료에대해다루고자한다. 급성심부전의원인질환급성심부전은이전의만성심부전상태에서빈맥이나심근허혈, 감염, 약물 (NSAIDs 등 ) 과같은유발인자에의해나빠지는형태 (decompensated) 가가장흔한것 Table 1. Causes of acute heart failure Decompensation of pre-existing chronic heart failure Acute coronary syndrome Acute myocardial infarction Unstable angina pectoris Complications of myocardial infarction Acute mitral regurgitation (papillary muscle rupture or dysfunction) Ventricular septal rupture Cardiac free wall rupture (tamponade, pseudoaneurysm) Acute valvular catastrophe (sudden mitral regurgitation, aortic regurgitation) Infective endocarditis Retrograde dissection of aorta (complication of aortic aneurysm) Rupture of myxomatous chordae tendinae Severe and poorly controlled hypertension Hypertension (accelerated, malignant or crisis) Acute myocarditis Sustained atrial or ventricular arrhythmias Acute pulmonary embolism Development of peripheral arteriovenous fistulae Cardiac tamponade from pericardial effusion of any etiology - S 622 -
- 한성우외 1 인 : 급성심부전 - Table 2. Clinical and heamodyanmic features of acute heart failure Congesti Hypoperfus End organ Clinical status HR SBP CI PCWP on * Diuresis ion hypoperfusion 1. Acute decompensated Usually Low Mild +/ K II + +/ congestive heart failure normal/high normal/high elevation 2. Acute heart failure + with with Usually High +/ >18 K II IV +/ +/ CNS hypertension/hypertensive increased syptomes crisis 3. Acute heart failure Low Elevate + Low K III + +/ with pulmonary edema normal d 4a.Cardiogenic shock/low Low K + Low <2.2 >16 Low + + output syndrome normal III IV 4b.Severe cardiogenic Very >90 <90 <1.8 >18 K IV ++ + shock low 5. High output failure + +/ + +/ K II + 6. Right side acute heart Usually Low Low Low +/ +/ +/ failure low HR: heart rate, SBP: systolic blood pressure, CI: cardiac index(l/min/m 2 ), PCWP: pulmonary capillary wedge pressure(mmhg) * Killip class : class I: no heart failure, no evidence of decompensation, class II: heart failure diagnosed as S3, pulmonary venous hypertension, pulmonary congestion lower 1/2, class III: severe heart failure, frank pulmonary edema throughout the lung field, class IV: cardiogenic shock (SBP 90mmHg) with sign of vasoconstriction(oliguria, cyanosis and diaphoresis). 으로알려져있다 3). 표 1에나열한질환들에의해급성심부전이발생하게되며우리나라의경우도관상동맥질환의다양한발현형태에의한급성심부전이늘어나고있다. 좌심실수축기능이보전된경우도흔히있으며이러한경우갑작스러운혈압의상승이나판막역류심비대에병발한빈맥등이원인이다. 급성심부전의임상양상유럽심장학회에서제시한진료지침에서는급성심부전을표 2와같이 7가지의임상양상으로분류하고있다. 이러한분류가예후에어떤영향을미치는가에대해서는아직연구가진행중이며실제임상에서적용하기에도한계가있다. 그러나환자가이가운데어떤범주에속하는가를최대한규명함으로써치료방침의결정에도움이될수있다 4). 여기서 acute decompensated heart failure 라함은통상적인폐울혈을동반한급성심부전을의미하며더심한형태가폐부종을동반한급성심부전 ( 대기호흡시동맥산소포화도 90% 미만 ) 으로이해하면된다. 저관류증후군은저혈압 (SBP90 mmhg 또는 30 mmhg이상의평균혈압감소 ) 과핍뇨 (0.5 ml/kg/hr) 등 을보이는전형적인심인성숔으로부터혈압은유지되나좌심실박출량의감소에의한표적장기의저관류양상까지의다양한스펙트럼을보인다. 급성심부전의평가 1. Natruretic peptide(bnp or NT-proBNP) Natriuretic peptide는심실이나심방의신장 (stretch) 에반응하여심실에서분비되며심부전을배제할수있는표식자로써의미가크다. 1586명을대상으로한무작위다기관대규모연구 (Breathing Not Properly Multinational Study) 에서 BNP의 cut-off value 를 100 pg/ml 로하였을때정확도 (accuracy) 는 83.4% 였고, 50 pg/ml 를기준으로하였을때는음성예측률 96% 로서심부전을배제할수있는좋은방법임을보고하였다 5). NTproBNP 는 BNP에비해안정적이어서시간이좀지난뒤에도안정된값을얻을수있다. 응급실에급성호흡곤란을주소로내원한환자의 BNP치 100pg/ml 혹은 NT-proBNP 300 pmol/l 를 cut-off value 로할때정확도가 80~90% 정도이며특히 negative predictive value - S 623 -
- 대한내과학회지 : 제 73 권부록 2 호 2007 - Figure 1. 급성심부전의진단과정. 가높아이수치미만인경우심부전에의한호흡곤란을생각하기는어렵다 6-9). 특히호흡곤란의원인이호흡기질환과감별할때유용하며실제심부전이라도급성증상이있는경우와안정형만성심부전환자에서도실제그수치가명확히차이가있어실제환자를배제할때큰도움을줄수있다. 그림 1은유럽심장학회에서제시한급성심부전의진단과정으로써초기환자의평가과정에서 BNP가포함되어있음을볼수있다. 초기급성기의폐부종상태에서는 BNP가미처상승하지않을가능성이있고 75세이상의고령에서는진단적가치에대한연구결과가부족하다. 신장기능부전이나패혈증상태에서도 BNP 가증가할수있으며급성관동맥증후군에서도증가할수있어감별이필요한경우이다. 2. 심장초음파심장초음파는심부전환자의진단및치료에있어가장기본이되는검사라고할수있다. 좌심실의확장과수축기능저하를보인다면심부전의진단을내리기에어려움이없겠으나좌심실수축기능이보존된급성심부전의가능성을염두에두어야하며특히고혈압과 관련된급성심부전환자에서흔히발견할수있다. 급성심부전환자에서심장초음파의역할은좌심실수축기능의평가뿐아니라응급수술을필요로하는외과적상황을감별하는데에있다. 대표적인예로첨삭 (chordae) 파열에의한급성승모판역류와같은경우는진찰소견이나컬러도플러에서그다지심해보이지않더라도급성폐부종을유발할수있으며초기의외과적처치를필요로할수있다. 3. 혈역학적모니터링폐동맥도자술을이용한침습적혈역학적측정은입원한환자의심부전의진단과치료에유용하다. 특히저관류증후군이의심되는환자에서치명적장기부전소견을보이거나치료에반응을하지않는경우, 기계적심장보조장치가필요한경우에침습적측정이필요하며그밖에도정확한혈역학적지표를필요로하는상황및말기치료전에다른치료대안등을모색할때필요하다 10). 조기에혈역학적인자들의회복이증상및예후에여향을미치지만최근의대규모조사 (ADHERE registry) 에서는급성심부전환자의입원초기에약 4 % - S 624 -
- 한성우외 1 인 : 급성심부전 - 정도만이우심도자를삽입하고있고실제환자치료에있어서도모든환자의표준치료로제시하기에는제한점이많다 11, 12). 급성심부전의치료급성심부전의치료는초기에적절한호흡 (oxygenation), 관류 (perfusion) 를유지하여표적장기의손상을최소화하고원인질환에대한적절한평가를통해재발의방지와장기생존률을늘리는것이목표이다. 대부분의초기치료는정맥주사제제를사용하게되며주로이들주사용약제에대하여소개하고자한다. 1. 이뇨제급성심부전환자에서이뇨제를주사하는것은가장흔히처방되고빠른시간내에이루어지는치료이다. 이뇨제는폐울혈의개선을통해환자의증상완화에중요하며 Frank-Starling 곡선에서적절한전부하의감소를통해심박출량을늘릴수있다 13). 하지만지나친체액의감소는오히려심박출량저하의원인이될수있고신장관류의감소, 레닌-안지오텐신-알도스테론시스템과교감신경계의활성화등부정적인영향이있음을명심해야한다 14. ) 이뇨제의사용시신장관류의감소및이에의한신장기능의감소, 이뇨제에대한불응상태, 신경체액계활성화에의한소위 cardiorenal syndrome 에이르지않도록유의해야한다. 적절한이뇨제정주사용및보다점진적인농도의증가등이필요하며과도한이뇨제치료는삼가해야한다. 또한경구용으로전환할때신장기능및전해질의검사및부종의상태를면밀히조사하여사용하는것이중요하다. 2. 심근수축력강화제 1) 교감신경흥분제 (Dopamine과 Dobutamine) Dopamine, Dobutamine, Isoproterenol, Epinephrine 등은교감신경흥분제로베타수용체에작용하여심근수축력을증가시킨다. Dopamine은저혈압을동반한심부전환자에게특히유용하며 2ug/kg/min 이하의저용량에서는도파민수용체를자극하여신장과장간막혈관을확장시키고소디움의배설을증가시키며 2-10 ug/kg/min 에서는심근의베타수용체를자극하지만비교적빈맥을유발하지는않는다. 10 ug/kg/min 이상의농도에서는알파수용체를자극하고혈압도상승시킨다. Dobutamine은 1, 2 교감수용체와수용체에작용하여수축력을증가시키고심박출량을증가시키지만빈맥을일으키는정도가약하고말초혈관저항을낮추어혈압에는별영향을주지않는다. 급성심부전환자에서 2.5-10 ug/kg/min로 1주이내단기간투여하여도움을줄수있다. 교감신경흥분제들은지속적인투여시반응성이상실되는것으로알려져있다. 이는교감신경수용체의 downregulation 때문이며, dobutamine 사용시내성이생긴경우 milrinone 등의다른약물을교체사용하기도한다. 하지만교감신경흥분제는혈역학적인상태를호전시키나생존을연장시키지는않으며일부에서는사망률을증가시키는것으로보고하였다. 이는악성심실성빔맥의발생이빈번한것이원인인것으로알려져있다. 특히최근에이루어진ESCAPE trial 에서는 vasodilator 사용군보다 inotropic 사용환자군에서 6개월사망률및재입원률이유의하게높았음을보고하여명백한 hypoperfusion 인경우에만사용하는추세이다. 2) Phosphodiesterase (PDE) inhibitor (Milrinone) PDE inhibitor 인 amrinone과 milrinone 은심장과말초혈관평활근에서 cyclic AMP의대사를차단하여심근수축력을증강시키고, 말초의동맥과정맥을확장시킨다. 또한심박수와혈압에는거의영향을미치지않으나심근의증가된 cyclic AMP는심실성부정맥을일으킬수있다. 이는 PROMISE 연구중 NYHA III-IV 환자군에서사용시 28% 의사망률증가를보고하여연구가조기에종료되었고실제이의사용은현격히감소되고있는추세이다. 베타차단제와관련하여대상부전에빠진환자의경우 dobutamine 은베타차단제의효과를극복하기위해높은농도 (15-20ug/kg/min) 를사용하는것이필요하며이는점진적인심박수의증가와심근의산소요구도가증가되는문제점이있어이와같은경우에는베타수용체를거치지않고작용하는 milrinone 등이효과적일수있다 15). 3) Calcium sensitizer: Levosimendan 비교적근래에개발된 Levosimendan 은칼슘에대한 troponin C의반응을향상시켜심근의산소요구도의증가없이심근의수축력을증가시키며전체세포내칼슘의농도가변화고세포내칼슘을안정화하는효과때문 - S 625 -
- 대한내과학회지 : 제 73 권부록 2 호 2007 - 에부정맥발생의위험성이없다. 또한혈관평활근에서 ATP-sensitive potassium channel을활성화시켜동맥, 정맥및심혈관을이완하여심근의부하를감소시킨다. 최근보고된 LIDO trial 에서는 24시간정주요법으로 dobutamine 대조군에비해심박출량의유의한증가와폐동맥쐐기압의유의한감소가있었고사망 (6 month, 26% vs 38%; P=0.029) 및심부전의악화가유의하게감소되었음을보고하여추후급성심부전치료에유력한치료로발전할가능성이예상된다 16, 17). 3. 혈관확장제 Nitroprusside와 Nitrate 는 vascular smooth muscle cell내에 cgmp 증가에의해혈관확장을초래한다. Nitroprusside 인경우강력한동맥혈관확장효과로후부하를낮추지만 coronary steel 및 pulmonic shunt, 그리고 thiocya-nate toxicity 등의부작용도있을수있다 18). 특히용량조절이까다롭고동맥압모니터링이필요하며저혈압의위험성이많다는단점이있다. 이로인해실제임상에서 nitroprusside 보다는 IV nitrate 가많이사용되고있는실정이다. Nitrate 는주로정맥의확장을통해심장의전부하를감소시키는기전을갖고있어허혈성심질환의환자뿐만아니라급성심부전환자에서비교적쉽게사용할수있다. 그러나심부전에서의효과가 randomized trial 에서광범위하게입증이되어있지못하고 tachycardia 및 reflex sympathetic over-activity에의한 neuro-hormonal activation 이있을수있는단점도있다. 국내의경우여건상 IV nitrate 사용이보다쉬울것으로추측되며특히유럽의경우주된치료제로 nitrate인경우 euro-survey에서약 32% 환자가사용하였고, 미국의경우 ADHERE registry에따르면약 10% 의환자에서 IV nitrate 를사용하고 IV inotropics 는약 15% 정도사용되는것으로보고되고있다. 하지만기존의혈관확장제는앞서기술한것처럼충분히입증되지못한효과와기전적단점들로인해보다새로운치료제의필요성이요구되는시점이다. 4. Nesiritide B-type Nitriuretic peptide는신장에작용하여 natriuresis, diuresis 를일으키고혈역학적으로 balanced vasodilator로후부하및전부하를감소시키며교감신경계, 레닌-안지오텐신시스템, Endothelin system을억제 하는유익한기전을갖고있다 19). 이런기전을바탕으로 human recombinant BNP를합성하여치료에이용하게되었고대규모임상결과 VMAC trial 등에서 Nesiritide 의사용이고식적인 IV nitrate 군에비해사망률에대한차이는없었으나초기에유의한혈역학적지표의개선 ( 혈압감소가적으면서폐동맥쐐기압의유의한감소효과 ) 효과가있었고환자의치료순응도가유의하게높았다 20). 또한 dobutamine과비교한임상연구에서는심각한부정맥발생이유의하게적었고재입원률이적었고사망률또한유의하게감소시켰다. 하지만심각한신장기능부전의가능성이있어표준치료로써위치를차지하지는못하였다. 결론 서론에서도언급한바가있지만급성심부전환자의생존여부를결정하는것은얼마나빨리진단을내리고적절히치료하는가에달려있다. 아울러원인질환과악화인자를규명하여원인질환에대한교정과악화인자의제거혹은감소가향후예후와임상경과를결정한다. 급성심부전은단일질환진단명이아니고임상증후군임을이해해야한다. 급성심부전의진단을내림에있어중요한요소는병력과진찰소견, 심전도등과같은아주간단한정보들이다. 당뇨병이나고혈압을앓고있던환자가갑작스럽게발생한호흡곤란이나의식저하, 혈압저하등을보이며응급실을내원한경우만성호흡기질환이나패혈증과같은질환을생각하기보다는급성심부전을먼저고려하는것이현명하다. 덧붙여심전도상 ST-T파형의이상소견이나완전좌각차단과같은소견이있다면적어도이환자가급성심부전이아니라는것이확인되기까지는급성심부전의가능성을버려서는안된다. 심초음파와같은검사가도움이될수는있지만무엇보다중요한것은환자의위험인자와증상, 진찰소견, 검사실소견 (natriuretic peptide), 심전도와같은기본적인소견들을고려하여통합적 (integrated) 진단을내릴수있는역량을갖추는것이중요하다는점을다시한번강조하고자한다. REFERENCES 1) American Heart Association: Heart Disease and Stroke Statistics 2004 Update. Dallas: American Heart Association; 2003 2) The task force on acute heart failure of the European - S 626 -
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