관동맥 질환에서 심박수 회복의 양상 및 스텐트 시술후 운동지표의 변화

Original Articles Korean Circulation J 2002;;;;32((((5))))::::420-426

관동맥 질환에서 심박수 회복의 양상 및 스텐트 시술후 운동지표의 변화

중앙대학교 의과대학 내과학교실

이광제·김상욱·안지현·송영빈·이상엽·조성원 김상민·우혜종·김태호·김치정·류왕성

Heart Rate Recovery in Coronary Artery Disease and the Changes of Exercise Parameters after Coronary Stenting

Kwang-Je Lee, MD, Sang-Wook Kim, MD, Ji-Hyun Ahn, MD, Young-Bien Song, MD, Sang-Yub Lee, MD, Sung-Weon Jo, MD, Sang-Min Kim, MD, Hye-Jong Woo, MD, Tae-Ho Kim, MD, Chee-Jeong Kim, MD and Wang-Seong Ryu, MD

Department of Internal Medicine, College of Medicine, Chung-Ang University, Seoul, Korea

ABSTRACT

Background and Objectives：The recovery of the normal heart rate immediately after exercise is a function of vagal reactivation. An attenuated heart rate recovery during the first minute after graded exercise is be- lieved to be a marker of reduced parasympathetic activity and has been proven to be an independent predictor of overall mortality. However, the clinical significance of an abnormal heart rate recovery in coronary artery disease and the changes in the exercise parameters after coronary stenting have not been fully evaluated.

Subjects and Methods：The study population included 53 patients with a significant coronary artery stenosis and 25 subjects with a normal coronary artery. All underwent a treadmill exercise test prior to coronary an- giography. The differences in the heart rate recovery and the Duke treadmill score between two groups were investigated. After coronary stenting, changes in the exercise parameters were evaluated during the follow-up treadmill exercise test in 22 coronary artery disease patients. Results：The frequencies of abnormal heart rate recovery (12% vs 38.3%, p＝0.014) and a moderate to high risk Duke treadmill score (4% vs 21.3%, p＝

0.034) were significantly higher in the coronary artery disease group. The frequencies of these parameters were also significantly higher in the multivessel disease group than the single vessel disease group. After coronary stenting, most of the exercise parameters showed no significant changes but the Duke treadmill score improved significantly (p＝0.038). Conclusion：The frequency of abnormal heart rate recovery was significantly hig- her in the coronary artery disease group. The Duke treadmill score was significantly improved and is thought to be a useful follow up parameter after coronary stenting. ((((Korean Circulation J 2002;32((((5)))):420-426)))) KEY WORDS：Heart rate；Exercise test；Coronary disease；Stents.

논문접수일：2002년 2월 14일 수정논문접수일：2002년 3월 21일 심사완료일：2002년 4월 9일

교신저자：이광제, 100-272 서울 중구 필동 2가 82-1 중앙대학교 의과대학 내과학교실 전화：(02) 2260-2129・전송：(02) 2264-7578・E-mail：[email protected]

서 론

운동부하 검사 직후 회복기 1분 동안의 심박수 회복 (heart rate recovery)은 부교감 신경계 활성도의 지표 로서, 최근의 여러 연구에서 비정상적으로 지연된 1분 심 박수 회복은 부교감 신경계 활성도의 저하를 반영하며, 이는 운동부하검사가 의뢰된 환자군에서 뿐 아니라 정 상 성인군에서도 전체 사망률을 증가시키는 독립적인 위 험인자 임이 보고되어 있다.^1-3)

운동부하 지표 중 Duke treadmill score는 운동시간, 운동 중 기록된 심전도상 ST 절의 변화량 및 운동 중 흉 통 지수 등을 동시에 반영하는 복합적인 지표로서, 중 등도 이상의 위험군(5점 미만)의 경우 유의한 관동맥 협착 및 다혈관 질환의 예측에 유용할 뿐 아니라 심혈 관계 사망률 증가의 독립적인 예측 인자임이 잘 알려져 있다.^4-9)

비정상적 심박수 회복은 Duke treadmill score와 독 립적 및 부가적으로 전체 사망률 증가를 예측할 수 있 는 예후 인자 임이 최근 연구에서 보고되었다.³⁾ 하지만 관동맥 조영술상 유의한 협착이 있는 환자군과 정상군에 서의 심박수 회복의 차이는 아직까지 잘 알려지지 않았 고, 스텐트 시술 전후 운동부하 지표에 어떤 변화가 생기 는지 관찰한 연구는 거의 없는 실정이다.

본 연구에서는 관동맥 질환군과 정상군에서의 1분 심 박수 회복의 차이를 비교 관찰하고, Duke treadmill sc- ore와 1분 심박수 회복을 포함하는 운동부하 지표들의 스텐트 시술 전후의 변화를 관찰하고자 하였다.

대상 및 방법

대 상

1999년 1월부터 2001년 6월까지 흉통을 주소로 내 원하여 운동부하 검사 및 관동맥 조영술을 시행받은 78 명의 환자들을 대상으로 하였고, 이들을 관동맥 조영술 상 직경 50% 이상의 유의한 관동맥 협착을 가진 53명 의 환자군과 관동맥 협착이 발견되지 않은 25명의 정상 군으로 분류하여, 심박수 회복 및 운동부하 지표들을 비 교 분석하였다. 환자군 중에서는 스텐트 시술 후에 추적 운동부하 검사를 시행받은 22명을 대상으로 스텐트 시 술 전후의 운동부하 지표의 변화를 비교 분석하였다. 모 든 대상환자의 성별, 연령, 흡연력, 혈중 지질 농도, 고혈

압, 당뇨병, 심근경색의 과거력 및 운동부하 검사에 영향 을 미칠 수 있는 약제인 베타 차단제, 칼슘길항제와 안지 오텐신 전환효소 억제제의 투약 여부를 조사하였다.

운동부하 검사

답차 운동검사는 모두 modified Bruce protocol¹⁰⁾로 시행하였다. 매 단계 및 최대 운동시, 회복기 1분 시점 에 증상을 문진하고 혈압 및 심박수를 측정하였다. 환자 가 전형적인 흉통을 호소하거나 1 mm 이상 ST분절의 수평 혹은 하향으로의 하강이 관찰되거나, 준 최대 목표 심박수에 도달하게 된 경우 검사를 중단하였고, chro- notropic incompetence는 heart rate reserve(220- 나이-안정시 분당 심박수)의 80%이하에서 운동을 중 단한 경우로 정의하였다.¹¹⁾¹²⁾ Duke treadmill score는 [운동 시간(분)]-[5×최대 ST분절 변화(mm)]-[4×

treadmill angina index(0=no angina, 1=nonlimiting angina, 2=exercise-limiting angina)] 공식으로 산출 하여, Shaw 등⁹⁾의 분류에 따라, 5 이상은 저위험군, -10에서 4까지는 중등도 위험군, -10 미만은 고위험 군으로 분류하였다. 최대 운동 직후 회복기 1분 동안 2.5%의 경사에서 1.5 mph의 속도로 걷게 한 후(cool- down period) 심박수를 측정하여, 최대 운동시 심박수 에서 회복기 1분 심박수를 뺀 값을 1분 심박수 회복으 로 정의하였고, Cole 등¹⁾이 제시한 대로 1분 동안 12회 이하의 심박수 회복을 보인 경우 비정상적 심박수 회복 으로 정의하였다.

스텐트 시술 및 추적 운동부하 검사

스텐트는 표적 병소를 통상적인 풍선확장술로 미리 확장시킨 다음, 최종 관동맥：스텐트의 비가 1：1.1～

1.2가 되도록 삽입하였다. 스텐트로는 NIRR 스텐트(Bo- ston Scientific Corporation, Boston, USA, n=38)와 MAC(Maximum Arterial re-Creation) 스텐트(Ad- vanced Medical Technologies, Germany, n=6)를 삽 입하였다. 추적 운동부하 검사는 스텐트 삽입후 평균 6 개월째에 시행하였고, 스텐트 시술 전 검사와 동일한 방 법으로 시행하였다.

통계 처리

모든 측정값은 평균±표준편차로 표시하였고, 양 군간 의 차이 및 스텐트 시술 전후의 차이는 SPSS version

10.0 통계 프로그램을 사용하여, 연속 변수는 Student’s t-test, 비연속 변수는 Chi-square test로 비교 분석 하였다. p 값이 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의한 차 이가 있다고 해석하였다.

결 과

대상환자

78명의 대상환자를 유의한 관동맥 협착을 가진 53명 의 관동맥 질환군과 25명의 정상군으로 분류하여 임상 적 특성을 비교한 결과, 정상군(52±10세)에 비해 관동 맥 질환군(57±9세)에서 평균 연령이 유의하게 높았고 (p=0.02), 심근경색의 과거력 및 안지오텐신 전환효소 억제제 사용의 빈도가 높았으며, 혈중 총 콜레스테롤 및 중성지방의 수치가 높게 나타났으나, 성별, 흡연력을 포 함한 다른 위험인자들 및 베타 차단제의 사용빈도는 양 군 간에 유의한 차이가 없었다(Table 1).

심박수 회복 및 Duke treadmill score

운동부하 지표를 비교해 보면 안정시 심박수 및 운동 전후 혈압은 양 군간에 유의한 차이가 없었으나, 최대 심박수가 정상군 분당 134±19회, 관동맥 질환군 분당 118±20회로 정상군에서 높게 나타났다(p=0.026).

비정상적 심박수 회복의 빈도는 정상군에서 12.0%, 관동맥 질환군에서 38.3%(p=0.014, Fig. 1), Duke treadmill score 중등도 이상 위험군의 빈도는 정상군 4.0%, 관동맥 질환군 21.3%(p=0.034, Fig. 2)로 두 지

Table 1. Baseline characteristics CAD (n=53)

Normal (n=25) p

Male Sex (%) 68.1 60.0 NS

Age (years) 57±9 52±10 0.02

Smoking (%) 59.6 52.0 NS

Diabetes (%) 14.9 8.0 NS

Hypertension (%) 36.2 32.0 NS

Previous MI (%) 12.8 0 0.02

Betablocker use (%) 76.6 69.8 NS Diltiazem use (%) 61.7 60.0 NS ACE inhibitor use (%) 53.2 12.0 0.001 Total cholesterol (mg/dL) 213±42 171±30 0.001 Triglyceride (mg/dL) 207±130 145±65 0.031 HDL cholesterol (mg/dL) 41±11 40±13 NS LVEF (%) 59±8 61±5 NS CAD：coronary artery disease, n：number of patients, MI：myocardial infarction, ACE：angiotension conver- ting enzyme, HDL：high density lipoprotein-cholesterol, LVEF：left ventricular ejection fraction, NS：not signifi- cant

Table 2. Exercise characteristics

CAD Normal p Resting heart rate (bpm) 66±10 69±11 NS Resting SBP (mmHg) 110±15 112±14 NS Resting DBP (mmHg) 70±10 70±9 NS Peak heart rate (bpm) 118±20 134±19 0.026 Peak SBP (mmHg) 145±19 151±24 NS Peak DBP (mmHg) 77±13 83±13 NS Heart rate recovery at 1 (min) 17±9 20±7 NS Duke treadmill score 9±7 13±4 0.047 Heart rate reserve (bpm) 77±11 76±13 NS Chronotropic incompetence (%) 3 5 NS Abnormal heart rate recovery (%) 38.3 12.0 0.014 Moderate to high risk DTS (%) 21.3 4.0 0.034 bpm：beats per minute, CAD：coronary artery disease, SBP：systolic blood pressure, DBP：diastolic blood pres- sure, DTS：Duke treadmill score, NS：not significant Fig. 2. Difference in the frequency of moderate to high risk Duke treadmill score between two groups. CAD：

coronary artery disease.

Fig. 1. Difference in the frequency of abnormal heart rate recovery between two groups. CAD：coronary ar- tery disease.

표 모두 관동맥 질환군에서 높은 빈도로 나타났다(Ta- ble 2).

관동맥 질환군 53명을 단일 혈관 질환군 32명과 다 혈관 질환군 21명으로 분류하여 비교해 본 결과(Ta- ble 3), 비정상적 심박수 회복은 단일 혈관 질환군 31.1%, 다혈관 질환군 43.3%(p=0.023), Duke treadmill sc- ore 중등도 이상 위험군의 빈도는 단일 혈관 질환군 14.

6%, 다혈관 질환군 26.4%(p=0.031)로 두 지표 모두 다혈관 질환군에서 높은 빈도로 나타났다(Fig. 3).

추적 운동부하 검사

대상군 중 관동맥 스텐트 시술을 시행 받고 시술 전후 에 운동부하 검사를 시행했던 22명을 대상으로, 스텐트 시술 전후 운동부하 지표들을 비교해 본 결과, 운동부하 심전도상 양성률이 시술 전 68%에서 시술 후 36%로 감소되었으며(p=0.022), Duke treadmill score가 스 텐트 시술 전 5±8점에서 시술 후 10±6점으로 호전 되었고(p=0.038), 중등도 이상 위험군의 빈도가 시술 전 46.2%에서 시술 후 14.3%로 유의하게 감소하였다

(p=0.004). 하지만 1분 심박수 회복 및 다른 운동부하 지표들은 시술 전후에 유의한 변화가 관찰되지 않았다 (Table 4)(Fig. 4).

고 찰

운동부하 검사시 측정되는 많은 지표들이 예후 인자 로서의 가치를 평가받기 위해 연구되어 왔다.^4)14-20) 특 히 이들 중 Duke treadmill score는 많은 연구에서 중 등도 이상의 위험군(5점 미만)의 경우, 단면적 75% 이 상의 유의한 관동맥 협착이나 다혈관 질환 및 5년 생존 률의 감소를 예측할 수 있는 매우 유용한 지표로 알려 Table 3. Differences of abnormal heart rate recovery

and moderate to high risk Duke treadmill score accor- ding to severity of coronary artery disease

1 vessel disease (n=32)

Multivessel disease (n=21)

p

Abnormal HRR (%) 31.1 44.3 0.023 Moderate to high

risk DTS (%) 14.6 26.4 0.031 HRR：heart rate recovery, DTS：Duke treadmill score

Table 4. Changes in exercise variables after coronary stenting

Pre-stent Post-stent p Resting heart rate (bpm) 66±9 68±10 NS Resting SBP (mmHg) 108±13 109±15 NS Resting DBP (mmHg) 66±9 66±10 NS Peak heart rate (bpm) 114±22 121±16 NS Peak SBP (mmHg) 141±21 147±19 NS Peak DBP (mmHg) 70±16 74±13 NS Heart rate recovery at 1 (min) 16±8 16±7 NS Duke treadmill score 5±8 10±6 0.038 Heart rate reserve (bpm) 77±11 81±20 NS Abnormal heart rate recovery (%) 38.3 38.1 NS Moderate to high risk DTS (%) 46.2 14.3 0.004 bpm：beats per minute, CAD：coronary artery disease, SBP：systolic blood pressure, DBP：diastolic blood pres- sure, DTS：Duke treadmill score, NS：not significant

Fig. 3. Differences in the frequencies of abnormal heart rate recovery and moderate to high risk Duke treadmill score according to the serverity of coronary artery dis- ease. HRR：heart rate recovery.

Fig. 4. Changes of the frequencies of abnormal heart rate recovery and moderate to high risk Duke treadmill score after coronary stenting. HRR：heart rate recovery, NS：not significant.

져 있다.⁹⁾ 하지만 부교감 신경계의 활성도와 밀접한 연 관이 있는 심박수 회복에 관련된 지표는 비교적 최근에 연구되었다.

1999년 Cole 등¹⁾은 증상이 발생할 때까지 답차 운 동검사를 시행받은 2,428명의 환자들을 대상으로 6년간 의 추적관찰 결과, 회복기 1분 동안 심박수가 최대 심박 수 보다 12회 이하로 감소하는 비정상적 심박수 회복을 보이는 환자군의 경우, 그렇지 않은 군에 비해 통계적으 로 유의하게 전체 사망률이 증가함(adjusted relative risk 2.0；p<0.001)을 최초로 보고하였다. 이후 이들은 정상 성인 5,234명을 대상으로 준최대 목표 심박수까지 운동부하 검사를 시행한 후 12년간 추적 관찰한 결과, 비정상적 심박수 회복이 전체 사망률을 증가시키는 독립 적인 위험인자(adjusted relative risk 1.55；p<0.001) 임을 다시 확인하였다.²⁾ 최근의 연구에서 Nishime 등³⁾ 은 9,454명의 환자들을 대상으로 평균 5.2년간 추적 관 찰한 결과, 비정상적 심박수 회복이 Duke treadmill sc- ore와 독립적 및 부가적으로 전체 사망률 증가를 예측 할 수 있는 예후 인자(adjusted relative risk 2.13；

p<0.001)임을 보고하였다.

Desai 등¹³⁾은 관동맥 질환군 및 심장이식 수술을 시 행받은 환자군에서 정상군에 비하여 심박수 회복이 둔 화되어 있음을 보고하였으나, 대상군이 적었고, 대상 환 자군 중 관동맥 질환군이 정상군에 비하여 연령이 유의 하게 많으면서 베타 차단제의 사용 빈도가 높아, 이로 인해 chronotropic incompetence의 빈도가 높았던 것 이 둔화된 심박수 회복의 요인일 것으로 해석하였다.

최근 Watanabe 등²¹⁾은 운동부하 심초음파도를 시행 받은 5,438명의 환자군을 대상으로 cool-down per- iod를 갖지 않고 바로 쉬게하여 1분 심박수 회복을 측 정하였고, 이들을 3년간 추적 관찰한 결과, 비정상적 심 박수 회복이 좌심실의 수축기 기능과도 독립적으로 전 체 사망률을 증가시키는 예후 인자(adjusted relative risk 2.09；p<0.001)임을 보고하였다.

비정상적 심박수 회복이 전체 사망률을 증가시키는 기 전은 아직 명확하게 밝혀지지 않았지만, 부교감 신경계 의 활성도 이상 및 운동에 의한 신체적 적응도의 차이 등과 관계가 깊을 것으로 추정된다.²²⁾²³⁾ 관동맥 질환과 비정상적 심박수 회복의 관계에 대하여는 아직 연구가 거의 없는 실정이다.

본 연구에서는 관동맥 질환군의 평균 연령이 정상군

에 비해 높았으나, 베타 차단제 사용 빈도나 chrono- tropic incompetence는 양 군간에 차이가 없는 상태 에서, 정상군에 비해 관동맥 질환군에서 비정상적 심박 수 회복 및 중등도 이상 위험군의 Duke treadmill sc- ore의 빈도가 통계적으로 유의하게 높음을 확인하였 고, 다혈관 질환군에서 단일 혈관 질환군에 비해 비정상 적 심박수 회복의 빈도가 높은 것으로 나타나, 심박수 회복이 관동맥 질환군 및 다혈관 질환군에서 정상군에 비해 비정상적으로 둔화된 경우가 많음을 확인할 수 있 었다.

하지만 본 연구는 후향성 연구로서 많은 제한점을 가 지고 있는데, 우선 대상군이 적었고, 정상 대조군이 관동 맥 조영술 상 유의한 협착이 없었을 뿐, 보편적 의미의 정상군은 아니었다. 또한 안지오텐신 전환효소 억제제의 사용 및 심근경색의 과거력 빈도, 혈중 지질농도의 양 군 간 차이, 특히 평균 연령과 운동시 최대 심박수의 양 군 간 차이가 심박수 회복에 많은 영향을 미칠 수 있다는 점을 고려할 때, 향후 이들의 영향을 모두 배제할 수 있 는 보다 많은 환자들을 대상으로 한 전향적 연구가 필 요할 것으로 사료되었다.

본 연구에서 관동맥 질환군의 스텐트 시술 전후 운동 부하 검사 지표들의 변화를 살펴본 결과, 비정상적 심박 수 회복을 포함하는 대부분의 지표들이 유의한 변화가 없었던 반면, Duke treadmill score는 스텐트 시술후 유의하게 호전되었고, 중등도 또는 고위험군이 저위험군 으로 전환되는 것을 볼 수 있었다. 이 결과에 의하면 Duke treadmill score는 스텐트 시술 후 호전되는 추 적 운동부하 검사 지표로 활용될 수 있을 것으로 사료 된다.

요 약

배경 및 목적：

운동부하 검사시 회복기 1분 동안의 심박수 회복은 미주신경 재활성화의 지표로서, 비정상적 심박수 회복은 다른 운동부하검사 지표들과 무관하게 전체 사망률을 증 가시키는 독립적인 위험인자 임이 보고되어 있다. 하지 만 관동맥 질환에서 심박수 회복의 진단적 의미는 잘 알 려져 있지 않고, 관동맥 스텐트 시술이 심박수 회복과 운동부하 지표들에 미치는 영향에 대해서는 아직 잘 알 려져 있지 않다.

방 법：

1999년 1월부터 2001년 6월까지 흉통을 주소로 내 원하여 운동부하 검사 및 관동맥 조영술을 시행받은 78 명의 환자들을 대상으로 하였고, 이들을 관동맥 조영술 상 직경 50% 이상의 유의한 관동맥 협착을 가진 53명 의 환자군과 관동맥 협착이 발견되지 않은 25명의 정상 군으로 분류하여 운동부하 검사시 심박수 회복과 Duke treadmill score를 비교 분석하였다. 환자군 중에서 스 텐트 시술 후에 추적 운동부하 검사를 시행받은 22명을 대상으로 스텐트 시술 전후의 운동부하 지표의 변화를 비교 분석하였다.

결 과：

비정상적 심박수 회복의 빈도는 정상 대조군에 비해 관 동맥 질환군에서 유의하게 높게 관찰되었다(12.0% vs 38.3%, p=0.014). Duke treadmill score는 관동맥 질 환군에서 유의하게 낮았고, 중등도 이상의 위험군이 유 의하게 많았다(4.0% vs 21.3%, p=0.034). 다혈관 질 환군에서 단일 혈관 질환군에 비해 비정상적 심박수 회 복 및 중등도 또는 고위험군의 Duke treadmill score 의 빈도가 높게 나타났다.

스텐트 시술 전후 심박수 회복 및 다른 운동부하 지표 들은 유의한 변화를 보이지 않았으나, Duke treadmill score는 스텐트 시술 후 5±8점에서 10±6점으로 증 가하였고(p=0.038) 중등도 이상 위험군의 빈도가 46.

2%에서 14.3%로 감소되었다(p=0.004).

결 론：

관동맥 질환에서 운동 후 1분 심박수 회복은 비정상 적으로 둔화되는 양상을 보이며, Duke treadmill score 는 스텐트 시술후 유의하게 호전되는 추적 운동부하 지 표로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

중심 단어：심박수；운동부하 검사；관동맥 질환；스 텐트.

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