관상동맥질환(coronary artery disease)은 중년 및 노년층 에서 자주 발생하지만 청소년기에 이미 시작되어 서서히 진 행하는 질병이다(1). 따라서 초기에 발견하여 적절한 관리와 치료를 하면 관상동맥질환을 예방할 수 있기 때문에, 증상 발 현 이전에 관상동맥질환의 위험성이 높은 환자들을 찾는 것 은 매우 중요하다.
관상동맥질환과 직접적인 관련이 있는 고식적 위험인자로 는 연령, 성별(남성, 폐경기의 여성), 당뇨병, 고지혈증, 흡연, 고혈압 등이 있으며(2), Framingham risk score도 심장질환 의 위험도를 예측하는 인자로 유용하게 사용된다(3). 최근 관 상동맥 석회수치(coronary artery calcification score, CACS) 가 관상동맥질환의 가능성을 시사하는 또 하나의 표지자로서 생각되고 있다(4). Shaw 등과 Budoff 등(5, 6)은 관상동맥 석회수치가 관상동맥질환 위험도 평가에서 고식적 위험인자 들과 별도로 독립적인 인자로서 Framingham risk score에 추
가적인 정보를 제공한다고 주장하였다.
다중검출기 CT(multidetector row CT, 이하MDCT)에서 관 상동맥 석회화가 보이지 않는 경우에 관상동맥질환의 음성 예 측도는 93-97%라고 알려졌다(7, 8). 또한, Schroeder 등(9) 은 관상동맥질환이 의심되어 관상동맥 CT 혈관조영술을 시 행한 환자의 10%에서 관상동맥 석회화가 없이 연성 경화반 (soft plaque)만을 가지고 있다고 보고 하였다. 연성 경화반 은 불안정한 취약 경화반 (vulnerable plaque)으로 관상동맥 질환이 발병할 소지가 높음을 제시하는 인자이다. 이러한 불 안정한 취약 경화반을 미리 발견하는 것은 치명적인 급성 관 상동맥 증후군(acute coronary syndrome)을 미리 예방하는 데 도움이 될 수 있다.
관상동맥 경화반을 발견하고 특징화하는 영상방법으로 관상 동맥조영술(10), 혈관 내 초음파(intravascular ultrasound, IVUS) (11), 혈관내시경(angioscopy) (12), 자기공명영상 (13), 관상동맥 CT 혈관조영술(14) 등이 사용됐다. 관상동맥 조영술은 혈관내경의 변화만을 보여줄 뿐, 혈관벽의 변화 특 히 비석회화 경화반을 보여주지 못한다. 실제로 동맥 경화반 이 있어도 동맥협착은 미미하거나 없을 수가 있기 때문에 관
관상동맥 석회화가 없는 환자에서 다중검출기 CT를 이용한 동맥경화반의 평가: 110명을 대상으로 한 예비 연구1
김명희・김정호・변성수2・황희영・양달모3・김형식
목적: 관상동맥 석회화가 없는 환자에서 연성 경화반의 빈도와 성상을 알아보고 관상동맥질 환의 가능성을 배제할 수 있는지 알아 보았다.
대상과 방법: 관상동맥질환이 의심되어 16-절편과 64-절편 다중검출기 CT로 관상동맥 CT
혈관조영술을 시행한 환자 중 관상동맥 석회화가 없는 110명을 대상으로 후향적으로 연구를 하였다. 이들 중 연성 경화반이 있는 환자의 빈도를 알아보았다. 발견된 연성 경화반의 위치, 감쇠계수, 용적, 협착의 정도, 재형성 정도(remodeling index)로 그 성상을 분석하였다.
결과: 8명(7.3%)의 환자에서 연성 경화반이 발견되었다. 경화반의 위치는 우관상동맥(n=3), 좌전하행동맥(n=3), 좌주관상동맥(n=2)이었다. 평균 감쇠계수는 41.4±16.6 HU(범위, 20.2-69.9) 이었고 평균 용적은 55±55 mm3(범위, 15-179)이었다. 6명(5.5%)에서 지질 이 풍부한 경화반이 발견되었다. 관상동맥 협착 정도는 평균 40.7±16.3%(범위, 16.0-68.0) 이었다. 50% 이상의 유의협착은 2명(1.8%)에서 발견되었다. 재형성 정도는 평균 1.35±
0.13(범위, 1.16-1.50)이었다.
결론: 관상동맥 석회화가 없음에도 유의한 협착 혹은 지질이 풍부한 경화반이 있는 환자들이 있다. 그러므로 관상동맥 석회수치가 제로인 것은 관상동맥질환이 없음을 보장하지 못하며 이 러한 환자에서 관상동맥 CT 혈관조영술이 권장된다.
1가천의과대학 길병원 영상의학교실
2인하대학교병원 영상의학교실
3경희대학교 동서신의학병원 영상의학교실
이 논문은 2007년 7월 2일 접수하여 2007년 9월 10일에 채택되었음.
상동맥 조영술로 경화반을 발견하고 관상동맥 질환을 예측하 기는 어렵다. 또한, 질환의 증상이 발현된 환자에게서만 실시 하며, 침습적인 검사이기 때문에 무증상의 환자에서 예방적으 로 시행하기는 어렵다는 단점이 있다. 혈관 내 초음파는 경화 반의 단면을 평가 할 수 있는데, 혈관 외막의 에코 정도와 비 교하여 경화반의 성상을 알 수 있으며, 석회화 침착의 여부와 지방질의 여부도 알 수 있고 개별적인 평가뿐만 아니라 전체 적인 부하에 대한 평가도 가능하지만, 역시 침습적인 검사라 는 단점이 있다. 혈관내시경은 심장혈관과 경화반의 표면을 직접 볼 수 있으며 자기공명영상은 비침습적인 검사 방법으 로 지질 성분의 발견에 유용하다. 관상동맥 CT 혈관조영술은 관상동맥 내경의 변화뿐만 아니라 혈관벽에 있는 경화반의 존
재와 그 성분을 알 수 있고, 무증상 성인이 가까운 미래에 관 상동맥질환으로 이환 될 가능성을 알려 줄 수 있으며 또한 반 복검사가 쉬워서 동맥경화의 진행이나 위험인자의 치료에 따 른 반응들을 연구할 수 있는 이점이 있어 근래에 많이 시행 되고 있다. 동맥 경화반을 진단하는데 있어 CT의 민감도와 특이도는 각각 78%와 87-92%로 발표된바 있다(15).
본 연구의 목적은 흉통, 고혈압, 건강검진 등 다양한 이유 로 시행되고 있는 관상동맥 CT 혈관조영술에서 관상동맥 석 회수치가 제로일 때 관상동맥 경화반의 빈도 및 성상을 평가 하여 관상동맥질환이 없음을 보장할 수 있는지 알아보았다.
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A B
Fig. 1. A 46-year-old male with chest pain.
A. A curved reformatted image shows plaque on proximal left anterior descending artery (arrow).
B. A cross-sectional reformatted image of the lesion shows crescentic shape of the plaque (arrow). The characteristics of the plaque were an attenuation of 51.0±8.6 HU, a volume of 45 mm3, a stenosis degree of 16% and a remodeling index of 1.49.
A B C
Fig. 2. A 45-year-old male with hypertension.
A, B. Longitudinal and cross-sectional multiplanar reconstruction images show soft plaque in proximal right coronary artery (ar- rows). The characteristics of the plaque were an attenuation of 49.7±17.7 HU, a volume of 27 mm3, a stenosis degree of 31%, and a remodeling index of 1.50.
C. A right coronary angiogram revealed minimal degree of eccentric luminal narrowing in proximal right coronary artery (arrow).
대상과 방법
대상
2004년 3월부터 2005년 7월까지 관상동맥 CT 혈관조영 술을 시행한 209명의 성인을 대상으로 후향적 연구를 하였 다. 209명의 환자 중 남성은 113명이었고, 여성은 96명이었 으며, 연령분포는 25세에서 84세로 평균 연령은 55세였다.
CT 혈관조영술을 시행한 이유는 협심증(n = 98), 고혈압(n
= 35), 비정상 심전도(n = 21), 건강검진(n = 19), 기타(n
= 36) 등이었다. 환자 군에는 관상동맥질환의 기왕력이 있는 환자 및 관상동맥 우회술(coronary artery bypass graft, CABG)이나 관상동맥 스텐트 삽입 등의 치료를 받은 환자들 은 사전에 제외되었다.
대상 환자들이 CT 촬영을 위해 내원하였을 때 담당의사의 지도로 설문지와 병력지를 사용하여 관상동맥질환의 위험인 자인 연령, 성별, 당뇨병, 고지혈증, 흡연, 고혈압 등을 조사하 였다. 그리고 미국심장협회(American Heart Association)에 서 정한 NCEP(National Cholesterol Education Program)
(16)에 따라 환자들을 고위험도, 중등 위험도, 저위험도로 분 류하였다.
영상 프로토콜
2004년 3월부터 2005년 2월까지 111명의 환자는 16-절 편 MDCT (Somatom Sensation 16 plus, Siemens, Forchheim, Germany)를 사용하여 영상을 얻었다. 2005년 3 월부터 2005년 7월까지 나머지98명의 환자는 64-절편 MDCT (Somatom Sensation 64; Siemens, Erlangen, Germany)를 사용하여 영상을 얻었다. 모든 환자에서 사전에 검사에 대한 동의서를 얻었다.
64-절편 MDCT 프로토콜
목표 심박동수를 65회 이하로 하였다. 65회 이상이면 베타 차단제를 사용하였으며, 베타차단제로 조절되지 않고 심박동 수가 75회 이하이면서 규칙적일 경우 CT를 시행하였다. CT 를 시행하기 전에 환자의 호흡조절능을 알아보고 충분한 지 도를 하였다. 방사능 폭로를 줄이고자 모든 경우에 EKG pulsing을 사용하였다.
A B
Fig. 3. A 48-year-old female with chest pain.
A-C. Longitudinal and cross-sectional reformatted images show soft plaque on proximal right coronary artery (ar- rows). The characteristics of the plaque were an attenuation of 48.6±18.6 HU, a volume of 26 mm3, a stenosis degree of 68%, remodeling index of 1.27.
D. A right coronary angiogram re- vealed eccentric 85% luminal narrow- ing of proximal right coronary artery (arrow).
C D
조영증강 전 영상은 관상동맥 석회수치를 측정하려고 시행 하였으며 영상범위는심장 전체를 포함하였다. Retrospective gating technique를 사용하였고 스캔의 파라미터(parameter) 는 다음과 같다. 120kVp, 170 effective mA, 검출기 폭조절 (detector collimation) 64×0.6 mm, 겐트리 회전시간(gantry rotation time) 0.37초, pitch 0.24를 사용하였으며, 머리꼬리 방향(craniocaudal direction)으로 스캔을 시행하였다. 영상 재 구성을 위한 절편두께와 간격은 각각 3 mm와 3 mm로 하였 고 B35f Heart View Medium kernel을 사용하였으며 65%
RR 간격에서 재구성하였다.
스캔지연시간을 결정하려고 test bolus technique을 사용하 였다. 관심영역(region of interest, ROI)을 상행대동맥에 위 치시킨 후, 조영제 10 mL를 초당 5 mL/sec의 속도로 주입 하여 조영증강곡선을 그렸다. 곡선에서 최고조영증강시간 (peak time)을 확인한 후 peak time + 2 sec를 스캔지연시 간을 정하였다.
조영증강 전 영상을 얻은 후에 비이온성 조영제인 iodixanol(Visipaque 320; Amersham Health, Cork, Ireland) 65-80 ml를 5 mL/sec의 속도로 주사한 후, 30 mL 생리식 염수를 5 ml/sec의 속도로 강력주사기(power injector)를 사 용하여 전주와 정맥(antecubital vein)으로 주사하였다. 조영 제량은 검사범위의 스캔시간(scan time)에 따라 초당 5ml로 정하였다. Retrospective gating technique을 사용하였으며 스 캔의 파라미터는 다음과 같다. 120 kVp, 800~900mA, 검출 기 폭조절 64×0.6 mm, 겐트리 회전시간 0.37초, pitch 0.24 를 적용하였다. 머리꼬리 방향으로 스캔을 시행하였다. 영상 재구성을 위한 절편두께와 간격은 각각 0.75 mm와 0.5 mm 로 하였고 B25f smooth+kernel을 사용하였다. 65% RR간격 에서 영상을 재구성하여 평가한 뒤, 최적의 영상이 아닐 때는 다른 RR 간격에서 모두 재구성하여 평가하였다.
16-절편 MDCT 프로토콜
조영증강 전 영상의 범위는 심장 전체를 포함하였다.
Retrospective gating technique을 사용하였고 스캔의 파라미 터는 다음과 같다. 120kVp, 150 effective mA, 검출기 폭조
절 16×0.75 mm, 겐트리 회전시간 0.37초, feed/rotation 6 mm를 사용하였으며, 머리꼬리 방향으로 스캔을 시행하였다.
영상 재구성을 위한 절편두께와 간격은 각각 3 mm와 3 mm 로 하였고 B35f Heart View Medium kernel을 사용하였으며 65% RR 간격에서 재구성하였다.
스캔지연시간을 결정하려고 bolus tracking technique을 사 용하였다. 관심영역을 상행대동맥에 두었으며 스캔지연시간은 10초 후로 하였고 조영증강이 100 HU를 넘고 6초 후에 스 캔을 시작하였다. 비이온성 조영제인 iodixanol(Visipaque 320; Amersham Health, Cork, Ireland) 100 ml를 4ml/sec 의 속도로 주사한 후, 50 ml 생리식염수를 4 ml/sec의 속도 로 강력주사기(power injector)를 사용하여 전주와 정맥 (antecubital vein)으로 주사하였다. Retrospective gating technique을 사용하였으며 스캔의 파라미터는 다음과 같다.
120 kVp, 550 mA, 검출기 폭조절(detector collimation) 64
×0.6 mm, 겐트리 회전시간(gantry rotation time) 0.37초, feed/rotation 3 mm를 적용하였다. 머리꼬리 방향으로 스캔 을 시행하였다. 영상 재구성을 위한 절편두께와 간격은 각각 0.75 mm와 0.5 mm로 하였고 B30f kernel을 사용하였다.
65% RR간격에서 영상을 재구성하여 평가하고서, 최적의 영 상이 아닐 때는 다른 RR 간격에서 모두 재구성하여 평가하 였다.
영상 분석
CT 콘솔에서 기초 자료(raw data)를 전송하여 개인 컴퓨 터로 보낸 후 상업적으로 이용 가능한 3차원 software인 Rapidia version 2.8 (Infinitt Technology, Seoul, Korea)을 사 용하여 관상동맥 석회수치의 유무를 알아보았다. 석회화는 Agatston method를 사용하여 관상동맥 경로를 따라 130 Hounsfield Unit (HU) 이상의 감쇠계수를 보이는 영역으로 정 의하였다.
CT Workstation (Wizard; Siemens, Erlangen, Germany) 에서 관상동맥 석회수치가 0인 환자들의 관상동맥 CT 혈관 조영술을 분석하여 연성 경화반의 유무를 조사하고 빈도를 계 산하였다. 연성 경화반은 감쇠계수가 130 HU이하이면서 관
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A B
Fig. 4. A 49-year-old female with posi- tive treadmill test.
A. A curved reformatted image shows soft plaque in left anterior descending artery (arrows). The characteristics of the plaque is an attenuation of 35.6±
7.1 HU, a volume of 179 mm3, a steno- sis degree of 48%, and remodeling in- dex of 1.27.
B. A left coronary angiogram revealed tubular luminal narrowing of left ante- rior descending artery (arrows).
상동맥벽의 두께가 1 mm 이상으로 두꺼워진 부분으로 정의 하였으며 식별이 가능한 세 번째 가지의 관상동맥까지 평가 하였다.
관상동맥 연성 경화반의 위치, 감쇠계수, 지질이 풍부한 경 화반의 빈도, 용적, 협착의 정도, 재형성 정도 (Remodeling index, RI)로 그 성상을 분석하였다. 연성 경화반의 위치는 미 국 심 장 협 회 분 류 법 (American Heart Association classification)에 의한 15분절 방법을 이용하였다. 즉 1) 우관 상동맥 (right coronary artery, RCA)의 근위부, 2) 우관상동 맥의 중간부, 3) 우관상동맥의 원위부, 4) 우관상동맥에서 기 시한 후하행지 (posterior descending artery), 5) 좌주관상동 맥 (left main coronary artery, LM), 6) 좌전하행동맥 (left anterior descending artery, LAD)의 근위부, 7) 좌전하행동 맥의 중간부, 8) 좌전하행동맥의 원위부, 9) 첫 번째 대각지 (diagonal branch), 10) 두 번째 대각지, 11) 좌회선동맥 (left circumflex artery, LCX)의 근위부, 12) 첫 번째 둔각지 (obtuse marginal branch), 13) 좌회선동맥의 원위부, 14) 후 외지 (posterolateral branch), 15) 좌회선동맥에서 기시한 후
하행지로 분류하였다.
축면영상 (axial image)과 다평면재구성영상 (multiplanar reformatted image, MPR image)을 사용하여 경화반이 가장 두꺼워진 부분을 결정하였고, 혈관축에 수직으로 얻은 단면영 상에서 연성 경화반의 중심에 1 mm2의 원형 관심영역을 두 고 경화반의 평균 감쇠계수 (평균±표준편차)를 구하였다. 연 성 경화반의 평균 감쇠계수가 50 HU 이하인 경화반을 지질 이 풍부한 경화반 (lipid rich plaque)으로 정의하고 (17) 그 유 무를 알아보았다. 연성 경화반의 용적 (volume)은 경화반의 단면적을 각 슬라이스 별로 얻고 슬라이스 두께를 곱한 후 총 합을 평방 밀리미터 (mm3) 단위로 계산하였다. 다평면재구성 영상에서 [1-(최소 혈관 내경/정상 근위부 직경)]×100으로 관상동맥의 협착의 정도를 계산하였으며, 협착 부위의 직경이 50% 이상 감소하였을 경우에 유의협착으로 정의하였다. 혈관 축에 수직으로 얻은 단면영상에서 (혈관이 가장 좁아진 부분 에서의 혈관의 단면적/정상 근위부 혈관 단면적)으로 재형성 정도를 계산하였다 (18).
연성 경화반이 있는 환자에서 관상동맥 조영술을 시행한 경
A B
Fig. 5. A 65-year-old female with chest pain.
A, B. Longitudinal and cross-sectional reformatted images show plaque on middle left anterior descending artery (arrows). The characteristics of the plaque were an attenuation of 20.2±
11.6 HU, a volume of 45 mm3, a steno- sis degree of 55%, and remodeling in- dex of 1.33.
C, D. A left coronary angiogram and a volume rendering image revealed tubular luminal narrowing of left ante- rior descending artery (arrows).
C D
우에는 관상동맥 협착이 있는 위치와 협착의 정도를 조사하 여 CT 혈관조영술의 소견과 비교하였다.
결 과
209명의 환자 중에서 110명(52.6%)이 MDCT에서 석회화 가 없었다. 남성은 53명(48.2%), 여성은 57명(51.8%)이었 으며 연령범위는 25세에서 75세로 평균 연령은 50.9세였다.
CT 혈관조영술을 시행한 이유는 협심증(n = 53), 고혈압(n
= 27), 비정상 심전도(n = 8), 건강검진(n = 2), 기타(n = 20) 등이었다. 미국심장협회에서 정한 NCEP (16)에 따른 분 류에서 고위험도, 중등 위험도, 저위험도를 가지는 환자는 각 각 9명, 43명, 58명이었다.
관상동맥 석회화가 없는 110명의 환자 중 관상동맥 CT 혈 관조영술에서 관상동맥 경화반이 있었던 환자는 8명(7.3%; 남 자 4명, 여자 4명; 평균 연령 55세)이었다. 협심증으로 관상 동맥 CT 혈관조영술을 시행 한 사람에서는 6명(11.3%, 6/53) 이 연성 경화반이 있었으며, 고혈압으로 관상동맥 CT 혈관조 영술을 시행 한 사람에서는 2명(7.4%, 2/27)이 연성 경화반 이 있었고, 그 외 다른 이유로 관상동맥 CT 혈관 조영술을 시 행 한 사람에서는 연성 경화반이 발견되지 않았다. 연성 경화 반이 발견된 8예에서 NCEP (16)에 따른 분류를 하면 중등 위 험도, 저위험도를 가지는 환자는 각각 4명(9.3%,4/43), 4명 (6.9%,4/58) 이었고 고위험도 환자는 없었다.
관상동맥 경화반이 보였던 8예에서 경화반의 위치는 우관 상동맥의 근위부(n = 3), 좌전하행동맥의 중간부(n = 2), 좌 전하행동맥의 근위부(n = 1), 좌주관상동맥(n = 2) 이었다.
관상동맥 경화반의 평균 감쇠계수는 41.4±16.6 HU(범위, 20.2-69.9 HU) 이었으며, 지질이 풍부한 경화반을 가진 환 자는 6명으로 110명 중 5.5%였다. 연성 경화반의 용적은 평 균 55±55 mm3(범위, 15-179 mm3)로 발견된 경화반의 최 소 용적은 15 mm3 이었다. 관상동맥 협착은 평균 40.7±
16.3%(범위, 16.0-68.0%)이었으며 유의협착은 2명에서 발 견되어 총 110명 중 1.8%이었다. 재형성 정도는 평균 1.35
±0.13(범위, 1.16-1.50)이었다(Table 1).
관상동맥 연성 경화반이 있던 8명의 환자 중 4명에서 관상 동맥조영술이 시행되었다. 관상동맥조영술에서 보인 혈관 협 착의 위치와 정도는 관상동맥 CT 혈관조영술과 비교하여 유 의한 차이가 없었다(Table 2).
고 찰
관상동맥질환은 죽상 경화반의 파열과 표면의 미란에 의해 시작되며, 죽상 경화반의 파열은 경화반의 크기나 혈관의 협 착 정도와는 무관하다. 실제로 급성 심근경색증이나 불안정 협심증 환자의 2/3는 단지 경도의 혈관협착만이 있다. 죽상 경화반의 구성 성분이 파열에서 중요한 의미가 있는데 얇고 염증을 동반한 섬유막에 둘러싸인, 지방질이 풍부한 핵을 가 진 연성 경화반이 관상동맥질환을 잘 유발시킬 수 있다(19).
Caussin 등(20)은 5명의 심근경색증 환자 중에서 5명 모두 연성 경화반에 의해 심근경색이 발생하였다고 보고한바 있다.
석회침착은 오히려 경화반을 안정화시키는 작용을 한다. 따라 서 석회화 경화반뿐 아니라 연성 경화반을 발견하는 것이 치 명적인 관상동맥질환을 미리 예방하는데 도움을 줄 수 있다.
관상동맥 CT 혈관조영술에서 관상동맥 석회수치는 조직학 적으로 동맥 경화반의 양과 높은 상관관계를 보이는 것으로 알려졌지만(21), 모든 동맥 경화반이 석회 침착을 포함하지 는 않기 때문에 동맥경화 유병률이 석회침착 유병률보다 높 으며 (22, 23), 따라서 석회침착이 없는 연성 경화반의 발견
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Table 1. Characteristics of Atherosclerotic Plaque in 8 Patients without Coronary Artery Calcification MDCT Patient
Sex Age Location Attenuation Volume Stenosis Remodeling Risk
No. (HU, mean ± SD) (mm3) (%) Index Stratification*
64 1 M 58 pRCA 69.9±28.6 020 31 1.16 low
2 M 45 pRCA 49.7±17.7 027 31 1.50 moderate
3 M 46 pLAD 51.0±8.60 045 16 1.49 moderate
4 F 75 LM 33.6±26.3 015 43 1.29 moderate
16 5 M 50 LM 22.3±8.50 083 33 1.47 low0
6 F 48 pRCA 48.6±18.6 026 68 1.27 low
7 F 49 mLAD 35.6±7.10 179 48 1.27 moderate
8 F 65 mLAD 20.2±11.6 045 55 1.33 low
Note. - MDCT = Multidetector Row Computed Tomography, pRCA = proximal segment of right coronary artery, pLAD = proximal seg- ment of left anterior descending artery, mLAD = middle segment of left anterior descending artery, LM = left main coronary artery.
* NCEP (National Cholesterol Education Program), Circulation 2004;44:720-732
Table 2. Comparison of Location and Stenosis Degree of Atherosclerotic Plaque Between Coronary CT Angiography and Catheter Angiography
Patient CT Angiography Catheter Angiography No. Location Stenosis(%) Location Stenosis(%)
2 pRCA 31 pRCA 30
6 pRCA 68 pRCA 85
7 mLAD 48 mLAD 48
8 mLAD 55 mLAD 58
Note. - pRCA = proximal segment of right coronary artery, mLAD = middle segment of left anterior descending artery
은 관상동맥질환의 가능성을 예측하고 약물 치료 여부를 결 정하는데 있어서 중요한 역할을 한다(24, 25).
본 연구에서 관상동맥질환의 병력이 없고 관상동맥 석회수 치가 제로인 환자의 약 7.3%는 관상동맥 CT 혈관조영술에 서 연성 경화반을 가지고 있었는데, 이것은 관상동맥 석회수 치가 제로인 것이 관상동맥질환의 부재를 예측하기 어려우며, 관상동맥 CT 혈관조영술에서 연성 경화반의 평가가 이루어 져야 함을 의미한다.
협심증이 의심되는 환자군에서 6명(11.3%, 6/53)의 환자 가 연성 경화반이 있었으며, 중등 위험도를 가지는 환자에서 는 9.3%(4/43)의 환자가 연성 경화반이 있었는데 전체 대상 군에서의 발생률이나 저위험도군에서의 발생률보다 높은 경 향이 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 위험도가 높은 환자들 이나 협심증이 의심되는 환자들에서 관상동맥 CT 혈관조영 술을 이용한 연성 경화반의 발견이 관상동맥질환의 선별검사 로서 의미가 있을지를 대규모 집단을 대상으로 연구해 볼 필 요가 있다.
경화반의 위치는 우관상동맥의 근위부(n = 3), 좌전하행동 맥의 중간부(n = 2), 좌전하행동맥의 근위부(n =1), 좌주관 상동맥(n = 2)이었다. 발견된 경화반의 위치가 주된 혈관의 근위부 혹은 중간부에 국한된 것은 관상동맥 자체의 직경이 수 mm에 불과하고, 원위부로 갈수록 직경이 가늘어지므로 경 화반의 크기가 작아져 CT 혈관조영술에서 발견되기 어렵고, 심장은 항상 분당 60회 이상으로 빠른 움직임을 보이는 장기 이기 때문에 시간 해상도(temporal resolution)와 공간 해상 도(spatial resolution)에 제한이 있기 때문이다.
Schroeder 등(17)은 지질 성분이 풍부한 연성 경화반의 평 균 감쇠계수는 14±26 HU 이고, 섬유성 경화반(fibrous plaque)의 감쇠계수는 91±21 HU, 석회화된 경화반의 감쇠 계수는 419±194 HU였다고 발표하였다. 이번 연구에서 관 상동맥 경화반의 평균 감쇠계수는 41.4±15.9 HU(범위, 20.2-69.9) 이었고, 8명 중 6명에서 50 HU 이하의 감쇠계 수를 가지는 지질 성분이 풍부한 연성 경화반이 발견되었다.
지질 성분이 풍부한 연성 경화반은 파열되기 쉬운 불안정한 취약 경화반으로 조기 발견하여 적절한 관리를 할 필요가 있 다.
발견된 경화반의 최소용적은 15 mm3 이었는데 그보다 작 은 경화반은 CT의 해상도로 말미암아 보이지 않았을 것으로 생각되며, 앞으로 CT의 해상도가 더 발달하면 미세한 경화반 의 발견도 가능해질 것으로 생각된다.
Varnava 등(26)에 따르면 양성 재형성이 있는 관상동맥 경 화반은 불안정한 취약 경화반의 표지가 되는 지질핵과 대식 세포를 많이 포함하기 때문에 동맥협착이 심하지 않더라도 경 화반의 파열과 관상동맥질환을 잘 일으킨다고 하였다. 본 연 구의 대상인 8예에서 재형성 정도는 평균 1.35(범위, 1.16- 1.50)로 모두 양성 재형성을 보였으므로 불안정한 경화반 이 었다고 생각된다.
Schroeder 등(9)은 관상동맥 CT 혈관조영술을 시행한 환 자의 29%(19/65)에서 연성 경화반이 발견되며, 관상동맥 석
회수치가 제로인 환자의 10%(3/29)에서 연성 경화반을 가지 고 있다고 보고 하였다. 이 연구에서 관상동맥 CT 혈관조영 술을 시행한 환자들은 임상적으로 관상동맥질환이 의심되거 나 관상동맥질환의 위험인자를 여러 개 가진 환자들이었다.
우리의 연구에서 협심증이 의심되었던 환자들과 중등도의 위 험도를 가진 환자들에서 연성 경화반의 발생률이 더 높게 나 왔는데, Schroeder 등의 연구와 큰 차이가 없다.
Nikolaou 등(27)은 관상동맥 CT 혈관조영술을 시행한 179 명의 환자 중에서 73%(131명)는 석회화가 침착된 경화반을 가지고 있으며, 30%(53명)는 연성 경화반을 가지고 있었고, 석회수치가 제로인 환자 중 15%(7/48)에서 연성 경화반이 있었다고 보고하였다. 연성 경화반의 발생률이 우리의 연구보 다 높게 나온 것은 대상군의 선정이 차이가 있었기 때문으로 생각되는데, 우리의 연구에서 관상동맥질환을 진단받은 병력 이 있는 환자들은 제외되었으나, Nikolaou 등의 연구에서는 이미 관상동맥질환이나 협심증을 진단받은 환자들이 포함되 었으며 관상동맥질환의 위험도가 고위험도인 환자들도 포함 되었다.
Cheng 등(28)의 연구에서는 관상동맥 석회수치가 제로인 416명의 환자 가운데 27명(6.5%)에서 연성 경화반이 발견 되었다. 이 연구의 대상군은 저위험도와 중등 위험도 환자들 이었으며, 이전의 관상동맥질환이 있었던 환자들은 제외되었 는데 우리의 연구에서도 저위험도와 중등 위험도 환자들이 대 부분이었으며, 빈도에 큰 차이가 없다.
이들 연구를 종합해 보면 석회화가 발견되지 않더라고 5- 15%에서는 연성 경화반이 있다고 볼 수 있다. 따라서, 관상 동맥 CT 혈관조영술에서 관상동맥질환의 위험인자로 현재 많 이 이용되고 있는 관상동맥 석회수치와 함께 연성 경화반의 평가도 같이 이루어지면 관상동맥질환 환자의 예방과 조기발 견에 더 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.
본 연구에서 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, 관상동맥 CT 혈 관조영술에서 발견할 수 있는 관상동맥 연성 경화반의 크기에 제한이 있다는 것이다. CT 자체의 해상도가 충분치 않으므로 혈관내시경이나 혈관 내 초음파와 같이 미세한 동맥경화변화 는 발견할 수 없다. 또한, 혈관내경이 작은 원위 관상동맥에 있는 경화반은 발견하기 어렵다는 것이다. 둘째, 작은 흔들림 이나 부분용적효과에 의해 연성 경화반의 지질 성분과 심장외 막의 지질 성분이 CT에서 구분이 어려울 수 있다는 것이다.
이러한 제한점은 앞으로 CT의 공간 해상도(spatial resolution) 과 시간 해상도(temporal resolution)이 더 좋아지면 향상될 수 있다. 셋째, 대상 환자군이 소규모이며 연성 경화반이 있는 환자의 수도 8명에 불과하다. 앞으로 대규모 환자를 대상으로 한 연구가 필요하다고 생각한다.
본 연구에서 대상 환자들은 대부분 중등도 혹은 저위험도 를 가졌다. 이들의 치료 및 관리 측면에서 관상동맥 석회수치 가 어떤 영향을 미칠 것인지는 논란의 여지가 있다(29, 30).
하지만, 이번 연구 결과를 놓고 볼 때, 관상동맥 석회수치로 위험도를 낮게 평가하는 것은 매우 위험할 수 있다. 관상동맥 CT 혈관조영술에서 발견된 연성경화반이 기존에 알려진 관
상동맥질환의 위험요소와는 별도로 독립적인 위험요소로서의 의미가 있을지에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다.
결론적으로 본 연구의 결과를 종합해 보면 관상동맥 석회수 치가 제로인 것은 관상동맥질환이 없음을 보장하지 못하며, 관 상동맥 석회화가 없는 환자들에서 관상동맥 CT 혈관조영술을 시행하여 연성 경화반을 조기 진단함으로써 관상동맥질환을 예방하는 것이 권장된다. 이러한 결과를 확인하고 임상적 중 요성을 확인 하기 위해서 대규모의 연구가 필요할 것이다.
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Address reprint requests to : Jeong Ho Kim, M.D., Department of Radiology, Gachon University, Gil Medical Center 1198, Guwol-dong, Namdong-gu, Incheon 405-760, Korea
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Evaluation of Atherosclerotic Plaque in Patients without Coronary Artery Calcification Using Multidetector Row Computed Tomography
-A Preliminary Report of 110 patients-
1Myung Hee Kim, M.D., Jeong Ho Kim, M.D., Sung Su Byun, M.D.2, Hee Young Hwang, M.D., Dal Mo Yang, M.D.3, Hyung Sik Kim, M.D.
1Department of Radiology, Gachon University, Gil Medical Center
2Department of Radiology, Inha University Hospital
3Department of Radiology, Kyunghee University, East-west Neo Medical Center
Purpose: We analyzed the frequency and characteristics of atherosclerotic plaques in the patients without coronary artery calcification (CAC) by the use of multidetector row CT (MDCT). In addition, we analyzed pa- tients with negative CAC to guarantee the absence of coronary artery disease (CAD).
Materials and Methods: One hundred-ten patients with a suspicion of CAD and no CAC as detected on 16-slice and 64-slice MDCT were enrolled in this retrospective study. We analyzed the frequency of atherosclerotic plaques. For characterizing the atherosclerotic plaques, location, attenuation, volume, the degree of stenosis, and the remodeling index (RI) were analyzed.
Results: Atherosclerotic plaques were detected in 8 patients (7.3%). The plaques were located in the right coronary artery (n=3), left anterior descending artery (n=3), and left main coronary artery (n=2). Attenuation, volume, stenosis and RI were 41.4±16.6 HU (range, 20.2 - 69.9 HU), 55±55 mm3(range, 15-179 mm3), 40.7
±16.3% (range,16.0-68.0%) and 1.35±0.13 (range, 1.16-1.50). Lipid rich plaque and significant stenosis were detected in 6 patients and in 2 patients, respectively.
Conclusion: Despite negative CAC as detected on MDCT, atherosclerotic plaque might have significant steno- sis or lipid rich plaque. Therefore, negative CAC does not seem to guarantee the absence of CAD. Coronary CT angiography was recommended for patients with negative CAC.
Index words :Coronary arteriosclerosis Computed tomography (CT) Coronary angiography
