허혈성 심질환의 영상진단

 

관동맥질환을 진단하기 위해 영상을 이용한 심장부하 검사가 필요한 환자는 다음 3가지로 나눌 수 있습니다. 안정 시 심전도에 이미 ST분절의 변화가 있어 운동 부하에 따른 ST분절의 변화를 평가하기 어려운 경우(완전 좌각차단, 전기적으로 조율되는 심실리듬, 조기 흥분증후군, 긴장형 ST분절 하강을 동반한 좌심실비대), 의미 있는 결과를 얻기에 충분한 강도로 운동을 할 수 없는 경우, 이전에 혈관재개통술을 받은 환자에서 허혈이 발생한 위치, 심근의 생존 여부를 확인하는 것이 중요한 고려사항이 되는 경우입니다. 부하를 유발하기 위해서는 운동이나 약물을 이용하고, 환자들이 적절한 수준의 심혈관 부하 상태에서 6~12분간 운동할 수 있으면 약물부하보다 운동부하를 이용한 검사가 더 선호됩니다.

관동맥 협착의 평가는 공간 해상력이 우수한 다중검출 CT가 많이 이용되고, 관류장애 여부는 MRI나 부하 핵의학 검사를 이용하고, 관류장애에 의해 심장 기능장애가 발생하는지 여부는 심초음파, MRI, 핵의학 검사를 이용하여 판단합니다.

핵의학 검사와 MRI는 심근의 생존 여부를 판단하는 데 유용합니다. 

 

심장 핵의학 검사

동위원소를 사용한 심장 혈류 및 기능 평가는 심장 질환의 진단과 치료에 매우 중요한 도구입니다. 여러 동위원소가 사용되며, 대표적인 것은 thallium-201, Tc-99m MIBI, 그리고 Tc-99m testrofosmin입니다. 이들 동위원소는 혈류량에 비례하여 심근에 흡수되며, 심장 혈류 및 기능의 이상을 감지하기 위해 사용됩니다.
Thallium-201은 체내 포타슘 유사체로 혈류량에 비례하여 심근에 섭취됩니다. 이후 서서히 재분포가 일어나고 세포밖으로 배출됩니다. 그러나 국소 혈류량이 적을수록 Thallium-201이 심근을 빠져나오는 속도가 느려지므로 허혈 부위에서는 초기 섭취가 낮다가 점차 정상 부위와 유사한 섭취 상태를 보이는 재분포 현상을 보입니다. 이러한 현상을 가역적 관류결손이라고 합니다. 하지만 경색된 심근은 스트레스 영상과 안정 시 영상 모두에서 계속해서 관류결손을 보여주며, 이를 고정 관류결손이라고 합니다. 심한 허혈 상태에서는 동면 심근의 경우 24시간 지연 재분포 영상 또는 재주사 영상 기법을 사용하여 진단할 수 있습니다.
다중검출 장비를 사용하면 국소적 심장 관류 뿐만 아니라 안정 시 및 부하 시에 좌심실 박출률과 국소적 심실벽 운동에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 그러나 이러한 방법은 공간 해상도가 낮고 방사선 피폭이 많은 단점이 있습니다.
동위원소를 사용한 심장 혈류 및 기능 평가는 현대 심장 질환의 진단과 치료에 중요한 역할을 하며, 정확한 해석을 통해 환자의 치료 방향을 결정하는 데 도움이 됩니다.

 

1) 부하영상의 원리와 주의점

정상 관동맥은 혈류예비력이 있어 부하에 의해 심근의 혈액 수요가 늘면 이에 맞추어 혈류가 크게 증가합니다. 그러나 관동맥 협착이 있으면 안정 시 정상 혈류를 유지하기 위하여 이미 혈류예비력을 사용하고 있으므로 부하 시에 혈류가 증가하지 않거나 조금만 증가하게 됩니다. 이러한 특징을 이용하여 부하 전후의 영상을 얻어 비교하여 관동맥질환을 진단할 수 있습니다.

 

2) 영상소견과 평가

허혈 심근에 해당되는 가역적 관류감소, 심근경색 부위의 고정적 관류감소, 경색주위 허혈이나 심한 허혈이 있는 심근에서 부분적으로 가역적 관류감소 소견을 보입니다. 

 

심장 전산화단층촬영

1) 관동맥 석회화 평가

전자빔 컴퓨터단층촬영(EBCT) 또는 다중중점 컴퓨터단층촬영(MDCT)을 사용하여 관동맥의 석회화 병변을 검출할 수 있습니다. 관동맥의 칼슘 존재 여부, 즉 석회화 정도는 관동맥의 죽상반의 양과 직접적으로 관계가 있으며, 이를 나타내는 칼슘 점수는 심혈관 사건을 예측하는 데 도움이 됩니다. 왜냐하면 죽상반의 파열과 이에 따른 급성 관동맥 증후군 발생은 전체 관동맥의 죽상반 양과 관련이 있기 때문입니다.
그러나 관동맥 칼슘 점수는 관동맥질환 진단에 있어서 예민도는 높지만 특이도가 낮은 검사입니다. 따라서 관동맥질환 여부를 판단할 때에는 증상, 연령, 성별, 전통적인 위험인자에 관한 정보를 종합하여 판단해야 합니다. 다른 진단 방법과 함께 사용하여 전반적인 평가를 실시하는 것이 바람직합니다. 

 

2) 관동맥 협착 여부 평가

관동맥질환 진단에서 MDCT는 특이도는 높지 않으나 음성 예측력이 매우 높은 검사로 알려져 있습니다. 따라서 관동맥질환의 위험도가 중등도 이상인 환자에서 흉통 원인의 진단, 부하 검사를 받기 어렵거나 부하 검사 결과가 애매한 환자, 응급실에 흉통으로 내원한 환자로서 심전도에 유의한 소견이 없는 경우에 급성 관동맥 증후군 여부를 신속하게 진단하는데 유용한 검사입니다.

MDCT는 고해상도를 제공하여 관동맥 및 주변 구조를 정밀하게 시각화할 수 있어 다양한 관동맥질환의 진단과 관련된 정보를 제공합니다. 이를 통해 의료진은 환자의 질병 상태를 신속하게 평가하고 적절한 치료 계획을 수립할 수 있습니다.

심장 자기 공명영상

1) 관동맥 협착 평가

MRI로 관동맥 협착 정도를 평가할 수 있으나 아직까지 MDCT보다 해상도가 낮고 검사시간이 많이 걸리며 검사비도 비싸 관동맥 협착 평가 목적으로는 아직 사용되지 않습니다.

 

2) 관류상태 평가

심근의 관류상태를 평가하기 위한 MRI는, 조영제인 gadolinium을 정맥으로 주입하고 조영제가 좌심실을 지나 관동맥을 통해 심근을 첫 번째로 통과하는 동안 고속촬영을 하여 심근의 영상을 얻는 것입니다.

관류결손이 있는 부위는 심근에서 상대적으로 낮은 영상신호를 보입니다. 임상적으로 의미 있는 관동맥질환을 찾기 위해서 관류영상을 찍을 때 adenosine이나 dipyridamole과 같은 혈관확장제를 사용할 수도 있습니다. MRI를 이용한 관류 검사는 해상도가 높기 때문에 심내막하 심근허혈을 찾는데 SPECT 영상보다 예민도가 높습니다. 임상적으로는 관동맥에 유의한 협착 없이 모세혈관의 관류저하를 보이는 X 증후군, 협착이 심하나 측부순환에 의해 관류는 정상인 경우, 부하 핵의학 검사에서 정상으로 보일 수도 있는 다혈관 협착에서 더욱 유용합니다. 

 

3) 심근 생존능 평가

Gadolinium은 정상 근세포막을 통과하지 못하기 때문에 정맥주사 후 주로 혈관 내와 간질에 분포하다가 신장을 통해 제거됩니다. 하지만 심근경색이 발생하면 근세포가 파괴되어 gadolinium이 세포 내 공간으로 확산되어 들어가게 됩니다.

따라서 정맥주사 후 5분 이상이 경과한 후 촬영하였을 때, 정상 심근 부위는 조영제가 모두 빠져나가 검게 보이나, 심근경색 부위는 조영제가 빠져나가지 못하고 남아 있어 하얗게 보입니다. 이러한 특성을 이용하여 심근의 괴사 여부를 평가할 수 있습니다. 이 방법은 지연조영증강 영상 기법으로 알려져 있으며, 이때 밝게 조영이 증가되는 부분을 경색부위로 판단하게 됩니다.

이 방법은 심근경색의 조기 진단과 정확한 범위 파악에 도움을 줄 수 있으며, 환자의 치료 및 예후를 결정하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.