관상동맥 CT조영술 (computed tomographic angio- graphy)에서 심박동수는 화질 및 진단의 정확도에 가장 많은 영향을 준다(1). 따라서 대부분의 장비는 분절 재구성연산 (segmented reconstruction algorithm) 등 소프트웨어적으로 빠른 심박동수에 의한 운동 인공물을 감소시킬 방법을 고안 하였으나 심박동수를 낮추어 주는 것만큼 효과적이지 못하며 특히 검사 중간에 심박동수의 변화가 있을 경우 화질은 현저 히 떨어진다(2, 3). 따라서 대부분의 기관에서는 심박동수를 인위적으로 낮추고자 베타차단제를 이용하고 있다(4-7). 그 러나 베타차단제는 천식이나 만성폐쇄성폐질환, 방실블록, 말 초혈관질환 등이 있는 환자에서 사용하기 어려우며, 심장질환 이 있는 환자는 베타차단제를 이미 사용하고 있는 경우가 많 아 추가로 베타차단제를 투여하는데 제약이 있고, 베타차단제 를 사용하더라도 모든 환자에서 심박동수의 의미 있는 감소를 보이지 않는다(8-10).
질산염 (nitrate)은 내피세포 비의존성 혈관확장제 (endothelium independent vasodilator)로서 혈관내피세포 유
무에 관계없이 직접 혈관 평활근을 이완시켜 혈관을 확장시킨 다. 설하 니트로글리세린(sublingual nitroglycerin)에 의한 관 상동맥의 확장은 빠른 심박동수에 의한 영상의 흐림을 어느 정도 상쇄시키고 가느다란 원위부의 관상동맥까지도 관찰할 수 있도록 할 것으로 기대되어 심박동수가 빠를 경우 영상의 질을 높이기 위한 또 다른 방법으로 제시될 수 있다. 실제로 자기공명 혈관조영술을 이용한 연구에서 관상동맥의 단면적은 평균 23% 증가하며, 신호대잡음비는 31%의 개선을 보였다 (11). 관상동맥 CT조영술을 이용한 연구는 최근에 한 예가 있 으며, 이 연구에서 1.2 mg의 sublingual glycerol trinitrate 사 용 후 관상동맥은 부위에 따라 12-21%의 확장을 보였다(12).
그러나 니트로글리세린에 의한 관상동맥의 확장과 화질 사이 의 관계 및 관상동맥의 확장이 죽상경화증의 발견이나 의미 있는 협착의 진단에 미치는 영향에 관련된 보고는 아직 없다.
본 연구의 목적은 설하 니트로글리세린에 의한 관상동맥의 확장이 과연 영상의 질을 높이는지 알아보며 죽상경화증 및 의미 있는 협착의 진단 정확도에 주는 영향을 분석하고자 하 였다.
관상동맥 CT조영술의 화질과 진단 정확도:
설하 니트로글리세린의 효과
1강두경・노현우・박경주・최소연
목적: 설하 니트로글리세린에 의한 관상동맥의 확장이 관상동맥 CT조영술의 화질과 죽상경화 증 및 협착의 진단 정확도에 주는 영향을 분석하고자 하였다.
대상과 방법: 관상동맥 CT조영술을 시행한 81명을 검사 전 니트로글리세린을 사용하지 않은
비투여군(n=43)과 투여 후 검사를 시행한 투여군(n=38)으로 분류하였다. AHA(American Heart Association)의 분류에 근거하여 관상동맥을 15분절로 나누고, 보이는 분절의 수에 따 라 영상의 질을 5단계로 분류하였다. 관혈적 관상동맥조영술을 시행 받은 42명을 대상으로 죽 상경화증 및 관상동맥협착을 진단하는 관상동맥 CT조영술의 진단정확도를 측정하고 비투여 군과 투여군을 서로 비교하였다.
결과: 화질의 평균 등급은 비투여군이 4.09±0.72, 투여군이 4.50±0.60이었다(p=0.008). 관 상동맥을 대상으로 한 분석에서 죽상경화증에 대한 정확도는 비투여군이 65%, 투여군이 88%, 의미 있는 협착에 대한 정확도는 비투여군이 82%, 투여군이 80%이었다. 환자를 대상으로 한 분석에서 죽상경화증에 대한 양성예측도는 비투여군이 80%, 투여군이 100%, 의미 있는 협착 에 대한 양성예측도는 비투여군이 77%, 투여군이 88%이었다.
결론: 니트로글리세린 투여군의 관상동맥 CT조영술은 비투여군 보다 화질이 좋았으며, 죽상경 화증의 진단 정확도가 높았다.
1아주대학교 의과대학 진단방사선과학교실
2아주대학교 의과대학 내과학교실
이 논문은 2006년 8월 22일 접수하여 2007년 1월 2일에 채택되었음.
대상과 방법
대상군 선정
2004년 10월부터 2005년 6월까지, 167명의 환자가 관상 동맥을 평가하고자 관상동맥 CT조영술을 시행 받았다. 이 중 심박동수가 70 bpm 이상인 예, 검사기간 동안 심박동수의 변 화가 10 bpm 이상인 예, 그리고 Agatston 석회화 지수가 1,000 이상인 심한 관상동맥 석회화를 동반한 예 등은 분석 대상에서 제외하고 총 81명의 자료를 후향적으로 분석하였다.
남자는 35명, 여자는 46명이었고 평균 나이는 62세(20-77 세)이었다.
임상 증상과 주소는 비전형적 흉통이 43예, 흉부 불쾌감이 18예, 증상 없이 건강검진을 한 12예, 두통이 8예 이었다. 대 상군 중 43명의 환자는 검사 전 니트로글리세린의 투약 없이 관상동맥 CT조영술을 받았으며 비투여군으로 분류하였다. 38 명의 환자는 니트로글리세린을 투여한 후 관상동맥 CT조영술 을 시행하였으며 투여군으로 분류하였다. 모든 환자에서 베타 차단제를 이용한 심박동수의 조절은 하지 않았으며 대상군의 평균 심박동수는 66.1 bpm(53-69 bpm) 이었다. 비투여군의 평균 심박동수는 65.2 bpm, 비투여군의 평균 심박동수는 67.5 bpm으로 두 군 사이에 차이가 없었다 (p=0.62). 평균 Agatston 석회화지수는 84.5이었으며 비투여군은 71.5, 투여 군은 97.4로 유의한 차이는 없었다(p=0.19). 평균 체질량지 수(body mass index)는 비투여군이 24.9, 투여군이 26.1로 역시 차이가 없었다(p=0.21).
42명의 환자가 관혈적 관상동맥조영술을 받았으며 23명이 남자, 19명이 여자이었다. 평균 나이는 62세(22-77세), 평균 심박동수는 65.1 bpm, 평균 Agatston 석회화지수는 163.2 이 었다. 비투여군(n=20)의 평균 심박동수는 65.2 bpm, 투여군 (n=22)의 평균 심박동수는 67.5 bpm으로 두 군 사이에 차이 가 없었으며(p=0.34), 평균 Agatston 석회화지수는 비투여군
이 150.3, 투여군이 165.4로 차이가 없었다(p=0.86). 평균 체 질량지수는 비투여군이 23.3, 투여군이 25.8로 역시 차이가 없 었다(p=0.15).
관상동맥 CT조영술
니트로 글리세린은 검사 시작 직전 환자가 검사 장비의 테 이블에 올라가 누웠을 때 혀 밑에 0.6 mg의 니트로글리세린 (하나 니트로글리세린, 하나제약, 서울, 대한민국)을 투여하였 으며 약제 투여 후 관상동맥 CT조영술 시작 시점까지의 시간 은 5분 이내 이었다.
관상동맥 CT조영술은 16개의 검출기를 장착한 다검출기 CT(Sensation 16, Simens Medical Solution, Forchheim, Germany)을 이용하여 숨을 참고 누운 상태에서 머리에서 다 리방향으로 시행하였다. 스캔 매개변수(Scanning parameters) 는 420-msec gantry rotation time, 120 Kv, 300 mA, 2.8 mm/sec table feed 이며, 조영증강은 상완정맥에 위치한 18게 이지 카테터를 통해 100 mL의 조영제(400 mg/mL Iomeron, 일성신약, 서울, 대한민국)를 동력주사기(power injector)를 사 용하여 초당 4 mL의 속도로 주입한 후 40 mL의 생리식염수 로 쓸려 보냈다. 검사는 조영제 주입 개시 후 대동맥의 감쇄계 수(HU)를 측정하기 시작하여 100 HU가 되는 시점에서 6초 후 스캔을 시작하였고 심전도(ECG) 신호와 함께 연속적으로 촬영하였다. 촬영이 끝난 후 기초자료(raw data)와 심전도 기 록을 워크스테이션(Wizard, Siemens medical Solutuion, Forchheim, Germany)으로 보낸 후 심장 컴퓨터촬영 재구성 소 프트웨어(Syngo, Siemens Medical Solution, Forchheim, Germany)에 의해서 심전도 신호를 바탕으로 일정한 심장 주 기의 데이터를 모아 영상을 만드는 후향적 동기화 방법으로 영상을 만들었다(slice thickness, 1 mm; increment, 0.7 mm;
matrix, 512×512; medium-smooth kernel; field of view, 200 mm). 심장주기는 기본적으로 RR interval의 30%와 65%
를 선택하였고 적합한 화질을 얻지 못할 경우 5% 간격으로
A B C
Fig. 1. A 45-year-old man underwent coronary CTA without administration of sublingulal NTG. The volume-rendering image shows the proximal right coronary artery (RCA), left main, proximal left anterior descending (LAD), mid-LAD, distal LAD, first di- agonal, proximal left circumflex (LCX), first marginal, and distal LCX coronary artery segments, for a total of nine visible coronary segments (grade 3).
재구성한 후 가장 좋은 화질의 심장주기를 선택하였다.
검사마다 3개의 기본 최대강도투사 (MIP, maximum intensity projection) 영상을 만들었다. 먼저 좌심실 중간부위 (mid ventricular level)의 축면영상(axial view)에서 승모판의 중심부와 심첨을 잇는 평면을 선택하여 우전사위(RAO, right anterior oblique) 영상을 얻은 후 우전사위 영상에서 다시 승 모판의 중심부와 심첨을 잇는 평면을 선택하여 4-chamber 영상를 얻고 4-chamber 영상에서 방실구(atrioventricular groove)에 보이는 좌회선지(left circumflex artery)와 우관상 동맥(right coronary artery)을 잇는 선에서 단축면 영상(short axis view)을 얻었다. 모든 기본 최대강도투사(MIP) 영상 묶 음은 4 mm의 절편두께, 3mm의 절편간격으로 만들었다.
영상의 해석
관상동맥의 분절은 미국심장협회분류법(American Heart Association classification)에 의한 15분절 방법을 이용하였다.
즉 1. 우관상동맥의 근위부, 2. 우관상동맥의 중간부, 3. 우관 상동맥의 원위부, 4. 우관상동맥에서 기시한 후하행지(PDA), 5. 좌주관동맥, 6. 좌전하행지의 근위부, 7. 좌전하행지의 중간
부, 8. 좌전하행지의 원위부, 9. 첫 번째 대각지(diagonal branch), 10. 두 번째 대각지, 11. 좌회선지의 근위부, 12. 첫 번째 둔각지(obtuse marginal branch), 13. 좌회선지의 원위 부, 14. 후외지(posterolateral branch), 15. 좌회선지에서 기 시한 후하행지로 분류하였다. 화질은 모든 81명의 환자를 대 상으로 3차원 구성영상(3D reconstruction, volume rendering) 에서 분석하였는데 각 관상동맥의 분절이 중복되거나 불연속 성 없이 주행 경로를 따라 잘 보일 경우“visible”로 간주하고 각 분절마다 1점씩을 부여하였고, 후하행지는 그 기원에 관계 없이 1점으로 간주하여 총 14점을 만점으로 정하였다. 영상의 질은 5단계로 분류하였으며, 총 14 분절 중 0-3분절이 보일 경우 등급 1, 4-6 분절이 보일 경우 등급 2, 7-9분절이 보 일 경우 등급 3, 10-12분절이 보일 경우 등급 4, 13-14 분 절이 보일 경우 등급 5로 분류하였다(Fig. 1).
투여군 중 이전에 니트로글리세린의 투약 없이 관상동맥 CT 조영술을 시행하였던 예가 있을 경우 니트로글리세린 투여 전 과 투여 후의 CT 소견을 비교하였다(Fig. 2). 각 관상동맥의 직경은 고정역치방법(fixed threshold method)으로 창높이 (window level)는 100HU, 창폭(window width)은 0HU로 고
A B C
D E F
Fig. 2. A 54-year-old female underwent an initial coronary CTA (A-C) without NTG administration. The volume-rendering image (A) could not fully reveal the side branches of the coronary arteries. The MIP images (B, C) do not show any atherosclerosis in the LCX or RCA. The patient underwent a second coronary CTA (D-F) with administration of NTG. Coronary arteries are dilated suffi- ciently, and the volume-rendering image (D) and MIP (E, F) images show normal coronary arteries with excellent visualization of the side branches.
정한 후 좌주관동맥은 분지부에서 근위 1 cm 이내, 나머지 관 상동맥은 기시부에서 원위 1 cm 이내의 분절을 3번 측정하 여 평균을 기록하였다.
관혈적 관상동맥조영술을 실시한 42명의 환자를 대상으로 죽상경화증을 발견하고 의미 있는 협착을 진단하는데 있어 관 상동맥 CT조영술의 진단 성과를 분석하였다. 이때 좌전하행 지, 좌회선지, 우관상동맥을 대상으로 각 분절의 영상의 질을
“visible”로 간주한 예에서 분석하였다. 관상동맥 질환을 진단 하는 정의는 다음과 같다. 죽상경화증은 협착의 정도에 관계 없이 석회화성 경화반(calcified plaque) 또는 석회화가 없는 연성반(soft plaque) 그리고 두 가지가 혼합된 복합반(mixed plaque)을 보일 경우 진단하였고, 의미 있는 협착은 병변의 직 경이 바로 근위부의 정상 관상동맥 분절의 직경과 비교하여 50% 이상 감소가 있을 경우로 정의하였다. 관혈적 관상동맥 조영술에서는 관상동맥의 직경의 변화가 있으면 정도에 관계 없이 죽상경화증이 있는 것으로 간주하였으며 의미 있는 협착 은 병변의 직경이 바로 근위부의 정상 관상동맥 분절의 직경 과 비교하여 50% 이상 감소가 있을 경우로 관상동맥 CT조 영술과 같은 기준을 적용하였다
통계분석
자료의 수집과 통계처리는 마이크로소프트 엑셀 (Excel
2000; Microsoft)을 이용하였다. 81명의 모든 대상군을 니트 로글리세린의 투여 여부에 따라 비투여군과 투여군으로 분류 하고 각 군의 화질의 평균 등급을 구하였고, SPSS version 11.5(SPSS Inc, Chicago, IL)을 이용하여 윌콕슨 순위합 검 정(Wilcoxon rank sum test)으로 두 군의 화질을 비교하였 다.
죽상경화증을 발견하고 의미 있는 협착을 진단하는데 있어 관상동맥 CT조영술의 정확도는 관혈적 관상동맥 조영술을 표 준으로 하여 관상동맥 CT조영술에서 발견된 병변과 비교하였 다. 우선 각 관상동맥의 각 분절을 대상으로 비교하였고(per- segment analysis), 다음으로 중요 관상동맥 즉 좌전하행지, 좌회선지 및 우관상동맥을 대상으로 비교하였으며(per-artery analysis), 마지막으로 각 환자를 대상으로 어느 관상동맥이건 병변이 존재하는지를 관혈적 관상동맥 조영술과 비교하였다 (per-patient analysis). 이때 측부가지(side branch)는 해당 관상동맥에 포함되었다. 니트로글리세린 비투여군 및 투여군 에서 죽상경화증 및 의미 있는 협착을 진단하는 관상동맥 CT 조영술의 민감도, 특이도, 양성예측도, 음성예측도 및 정확도 를 계산하였다. 이때 관상동맥 CT조영술에서 음성의 소견을 보인 대상군은 관혈적 관상동맥조영술을 시행한 예가 없으므 로 환자를 대상으로 한 분석은 양성예측도만이 실제 값
A B
Fig. 3. A 55-year-old man underwent coronary CTA without NTG adminis- tration. The volume-rendering image (A) shows significant lumen reduction (arrow) at the mid-LAD. The maxi- mum intensity projection (MIP) (B) and curved multi-planar reconstruc- tion (MPR) (C) images show soft plaque (arrow) at the mid-LAD with significant lumen reduction. Coronary angiography (D) reveals total occlusion (arrow) of the mid-LAD.
C D
(substantial value)을 가진다.
결 과
비투여군에서 화질은 등급 2가 1예, 등급 3이 6예, 등급 4 가 24예, 등급 5가 12예로 등급 4가 가장 많았다. 투여군에 서 화질은 등급 3이 2예, 등급 4가 15예, 등급 5가 21예로 등 급 5가 가장 많았다. 각 군에서 화질의 평균 등급은 비투여군 이 4.09 ±0.72, 투여군이 4.50±0.60 이었으며 투여군이 비 투여군과 비교하여 더욱 높은 화질의 등급을 보였다(p=0.008).
대상군 중 2명의 환자가 처음 검사에서는 니트로글리세린 투약 없이 관상동맥 CT조영술을 하였으나 한 환자는 8개월 후 그리고 또 다른 환자는 16개월 후 니트로 글리세린 투약 후 관상동맥 CT조영술을 시행하여 니트로글리세린에 의한 관 상동맥 직경의 변화를 관찰할 수 있었다. 첫 번째 환자에서 좌 주관동맥은 16%, 좌전하행지는 29%, 좌회선지는 34%, 우관 상동맥은 20%의 직경증가가 있었으며, 두 번째 환자에서 좌 주관동맥은 6%, 좌전하행지는 41%, 좌회선지는 40%, 우관상 동맥은 38%의 직경증가가 있었다(Fig. 2).
비투여군에서는 좌전하행지, 좌회선지 및 우관상동맥의 160 분절 중 151분절이 분석이 가능하였으며, 그 중 54분절(36%) 이 관혈적 관상동맥조영술에서 죽상경화증으로 진단되었고, 이
54분절 중 32분절(59%)에서 의미 있는 협착이 있었다(Fig.
3). 투여군은 22예의 176분절 모두 관상동맥 CT조영술에서 분석이 가능하였고 그 중 114분절(65%)이 관혈적 관상동맥 조영술에서 죽상경화증으로 진단되었고, 이 114분절 중 69분 절(61%)에서 의미 있는 협착이 있었다(Fig. 4).
죽상경화증에 대한 관상동맥 CT조영술의 정확도는 각 분절 을 대상으로 분석하였을 때 비투여군이 80%, 투여군이 86%
로 투여군이 높았다. 비투여군에서 관상동맥 CT조영술의 정 확도는 우관상동맥의 근위부가 65%, 중간부가 82%, 원위부 가 89%, 좌전하행지의 근위부가 60%, 중간부가 90%, 원위부 가 89%, 좌회선지의 근위부가 95%, 원위부가 72%이었으며, 투여군은 우관상동맥의 근위부가 82%, 중간부가 82%, 원위 부가 91%, 좌전하행지의 근위부가 91%, 중간부가 100%, 원 위부가 91%, 좌회선지의 근위부가 77%, 원위부가 82%로 좌 회선지의 근위분절을 제외한 모든 분절에서 정확도는 비투여 군 보다 투여군이 높았다. 각 관상동맥을 대상으로 분석하였 을 때 정확도는 비투여군이 65%, 투여군이 88%이었으며 특 히 민감도, 특이도, 양성예측도, 음성예측도 모두 투여군이 높 은 결과를 보였다(Table 1).
의미 있는 협착에 대한 관상동맥 CT조영술의 정확도는 각 분절을 대상으로 분석하였을 때 비투여군이 84%, 투여군이 80%이었으며, 각 관상동맥을 대상으로 분석하였을 때 비투여
A B C
D E
Fig. 4. A 71-year-old female underwent coronary CTA with NTG administration.
The volume rendering images (A, B) show significant lumen reduction of the mid- LAD (arrow) and diffuse luminal irregu- larity of the distal LCX (arrow head). The MIP images (C, D) show soft plaque at the mid-LAD and distal LCX. Coronary an- giography (E) confirms 50% luminal nar- rowing at the mid-LAD and 60% tubular narrowing of the distal LCX.
군은 82%, 투여군은 80%이었다. 의미 있는 협착을 진단하는 데 있어 투여군이 비투여군 보다 높은 결과를 보이지는 못하 였다(Table 2).
환자를 대상으로 분석하였을 때 비투여군의 경우 20명 중 16명에서 적어도 하나의 관상동맥에서 죽상경화증을 보여 관 상동맥 CT조영술의 양성예측도는 80%이었다. 투여군의 경우 22명 모두에서 적어도 하나의 관상동맥에서 죽상경화증을 보 여 관상동맥 CT조영술의 양성예측도는 100%이었다(Table 1). 관상동맥 CT조영술에서 적어도 하나의 관상동맥에 의미 있는 협착이 있는 것으로 진단된 비투여군의 13예 중 10예가 관혈적 관상동맥조영술에서 의미 있는 협착이 발견되어 양성 예측도는 77%이었다. 투여군의 경우는 16예 중 14예가 관혈 적 관상동맥조영술에서 의미 있는 협착으로 진단되어 양성예 측도는 88%이었다(Table 2).
고 찰
관상동맥 CT조영술은 관상동맥 협착을 평가하는 비침습적 인 검사방법으로 현재 그 이용도가 급격히 증가하고 있다. 그 러나 관상동맥 분절의 20-30%는 불충분한 영상의 질 때문 에 분석이 가능하지 않다(7, 9, 13, 14). 그 원인으로는 첫째 관상동맥의 움직임을 충분히 감소시길 수 없으며, 둘째 관상 동맥의 직경이 가늘고, 셋째 관상동맥 석회화가 협착을 분석 하기 어렵게 한다(7, 15-18). 다검출기 CT는 심전도 동조화 방법을 사용하여 심장 수축에 따른 움직임을 해결할 수 있지 만 부정맥이 있거나 심박동수가 비정상적으로 빠를 때는 진단 에 어려움이 많아 관상동맥 CT 조영술을 시행하는 대부분의 기관에서 심박동수를 낮추고자 베타차단제를 사용하고 있다
(4-7). 그러나 베타차단제는 중증의 기관지천식, 만성폐쇄성 폐질환, 방실블록(2, 3도) 및 동방블록, 울혈성 심부전, 말초 순환장애 등에서 금기이며 베타차단제을 사용하더라도 프로프 라놀롤(propranolol)이나 아테놀롤(atenolol)을 사용하였을 때 약 75%의 환자만이 심박동수를 분당 65회 이하로 유지해 촬 영할 수 있다(8). 또한, 부정맥이 없더라도 다검출기 CT촬영 을 하는 동안 심장이 계속 똑같은 박동수를 보이지는 않는다.
특히 숨을 오래참고 있을수록 심장박동수가 빨라지는 경향이 있어 검사 중간에 10 bpm 이상의 심박동수의 변화가 있을 경 우 영상의 질이 현저히 떨어지며 이러한 소견을 보일 경우 심 박동수를 충분히 낮추거나 심전도 편집 이외에는 아직 별다른 해결방법이 없다.
질산염은 혈관내피세포 유무에 관계없이 혈관 평활근을 직 접 이완시키는 내피세포 비의존성 혈관확장제이다(19). 질산 염은 관상동맥의 확장과 경련의 해소에 따른 관동맥 혈류공급 의 증가, 좌심실충만압의 감소와 관동맥 측부혈관의 개통에 의 한 관동맥혈류 분포의 개선, 정맥의 환류 감소에 의한 전부하 감소와 동맥압 저하에 따른 후부하의 감소를 통해 심근 산소 요구량을 줄이는 효과가 있어 협심증의 치료에 이용되고 있으 며 관혈적 관상동맥조영술에서 관상동맥의 확장을 유도하고, 시술에 따른 관상동맥의 경련을 예방 및 치료하는데 쓰이고 있다(20, 21). 특히 베타차단제와 함께 사용할 경우 질산염에 의한 반사적 빈맥과 베타차단제에 의한 관동맥 저항의 증가를 상호 억제하는 작용이 있다. 따라서 저자들은 니트로글리세린 에 의한 관상동맥의 확장이 빠른 심박동수에 의한 영상의 흐 림을 어느 정도 상쇄시키고 가느다란 원위부의 관상동맥까지 도 관찰 할 수 있음을 기대 하였고 니트로 글리세린 비투여군 과 투여군에서 영상의 질을 서로 비교한 결과 투여군의 영상 Table 2. Diagnostic Accuracy of Coronary CTA for Detecting Significant Stenosis
Analysis Pre-medication Sensitivity (%) Specificity (%) PPV (%) NPV (%) Accuracy (%) Per-segments No NTG (n=151) 20/32 (63) 107/119 (90) 20/32 (60) 107/119 (90) 127/151 (84)
No NTG (n=176) 46/69 (67) 094/107 (88) 46/59 (78) 094/117 (80) 140/176 (80) Per-arteries No NTG (n=60) 15/19 (79) 0034/41 (83) 15/22 (68) 0034/38 (89) 0049/60 (82) No NTG (n=66) 27/34 (79) 0026/32 (81) 27/33 (82) 0026/33 (79) 0053/66 (80) Per-patients No NTG (n=20) 10/11 (91) 00006/9 (67) 10/13 (77) 00006/7 (86) 0016/20 (80) No NTG (n=22) 14/18 (78) 00002/4 (50) 14/16 (88) 00002/6 (33) 0016/22 (73) No NTG=group underwent coronary CTA without medication, NTG=group given nitroglycerin sublingually before coronary CTA PPV=positive predictive value, NPV=negative predictive value
Table 1. Diagnostic Accuracy of Coronary CTA for Detecting Atherosclerosis
Analysis Pre-medication Sensitivity (%) Specificity (%) PPV (%) NPV (%) Accuracy (%) Per-segments No NTG (n=151) 00047/54 (87) 74/97 (76) 0047/70 (67) 74/81 (80) 121/151 (80)
No NTG (n=176) 0106/114 (93) 45/62 (73) 106/123 (86) 45/53 (85) 151/176 (86) Per-arteries No NTG (n=60) 00026/34 (76) 13/26 (50) 0026/39 (67) 13/21 (62) 0039/60 (65) No NTG (n=66) 00050/54 (93) 08/12 (67) 0050/54 (93) 08/12 (67) 0058/66 (88) Per-patients No NTG (n=20) 000016/16 (100) 000/4 (0)0 0016/20 (80) 000/0 (-)0 0016/20 (80) No NTG (n=22) 000022/22 (100) 000/0 (-)0 00022/22 (100) 000/0 (-)0 00022/22 (100) No NTG=group underwent coronary CTA without medication, NTG=group given nitroglycerin sublingually before coronary CTA PPV=positive predictive value, NPV=negative predictive value
의 질이 통계적으로 유의하게 우수하였다(p=0.008). 또한, 관 상동맥을 대상으로 분석하였을 경우 죽상경화증을 진단하는 민감도, 특이도, 양성예측도, 음성예측도, 정확도 모두 니트로 글리세린 투여군에서 높은 결과를 보여 관상동맥 CT조영술로 죽상경화증을 발견하는 하는데 검사 전 니트로글리세린의 투 여가 유용함을 알 수 있었다. 그러나 좌회선지의 근위분절의 경우 정확도는 비투여군이 더 높았는데 이것은 투여군에서 가 양성으로 분류된 3예 모두 관상동맥 CT조영술에서 좌회선지 의 근위분절에 가벼운 석회화성 경화반이 있었으나 관상동맥 조영술에서는 양성재형성(positive remodeling) 때문에 내경 의 변화가 관찰되지 않은 예가 포함되었기 때문으로 생각된 다.
니트로글리세린 투여 후 관상동맥은 부위에 따라 직경은 15-18% 정도 확장이 되며 특히 작은 직경의 혈관일수록 그 리고 근위부 보다는 원위부가 좀 더 현저한 혈관확장을 보인 다(22). Feldman 등(23)은 니트로글리세린 투여 후 좌주관 동맥, 좌전하행지의 각 분절 및 좌회선지가 서로 다양한 정도 의 확장을 보이며, 가장 작은 관상동맥이 가장 현저한 확장을 보임을 보고하였다. 니트로글리세린에 의한 관상동맥의 변화 를 비침습적 단면영상으로 분석한 것은 2005년 Terashima 등 (11)에 의한 연구가 처음으로 이들은 자기공명 혈관조영술을 이용하여 니트로글리세린 투여 전과 3-15분 후 우관상동맥 의 직경을 평가하였는데 관상동맥의 단면적은 평균 23% 증 가하며, 관상동맥 확장은 니트로 글리세린 투여 후 3분에서 15분에 가장 현저하였고 신호대잡음비는 31%의 개선을 보였 다. 최근에 Dewey 등(12)은 다중검출기CT를 이용하여 1.2 mg의 sublingual glycerol trinitrate 사용 후 관상동맥 직경의 변화를 관찰하였는데 좌주관동맥은 12%, 좌전하행지는 17%, 좌회선지는 19%, 우관상동맥은 21%의 확장을 보였다. 본 연 구에서는 2명의 환자가 처음 검사는 니트로글리세린 투약 없 이 관상동맥 CT조영술을 하였고 추적검사는 니트로글리세린 투약 후 관상동맥 CT조영술을 시행하여 니트로글리세린에 의 한 관상동맥 직경의 변화를 관찰 할 수 있었는데 관상동맥에 따라 6-41%의 확장을 보여 이전의 보고들보다 좀 더 현저한 관상동맥의 확장이 있었다(Fig. 2).
관상동맥 협착부위 또한 니트로글리세린 투여 후 확장이 되 나, 그 정도는 협착이 없는 분절보다 덜 확장된다. Schulz 등 (24)에 의하면 니트로글리세린 투여 후 좌전하행지의 비폐쇄 성 분절에서는 대부분 12-14%의 직경증가를 보였으나 폐쇄 성 분절에서는 단지 50% 만이 10% 이상의 직경증가를 보였 다. Conti 등(22)은 0.4 mg의 sublingual glyceryl trinitrate의 투여 후 협착 근위부의 정상분절은 대부분의 환자에서 증가했 지만, 협착분절은 직경이 증가하지 않은 예가 많아 결국 퍼센 트 협착(percent stenosis)은 8% 정도 증가함을 보고하였다.
따라서 저자들은 관상동맥의 협착이 있을 경우 니트로글리세 린의 투여는 협착부위 보다는 정상분절을 더욱 확장시킬 것을 예상하고 니트로글리세린을 사용하지 않았을 경우보다 의미 있는 협착의 발견 및 진단율이 높을 것을 기대하였다. 그러나 니트로글리세린을 투여한 투여군에서 단지 양성예측도만 높은
결과를 보였으며, 특이도, 음성예측도, 정확도는 투여군이 높 지 않아 본 연구에서 니트로글리세린의 투여가 의미 있는 협 착을 진단하는데 유용하지는 않았으며 앞으로 좀 더 많은 증 례를 대상으로 연구가 이루어져야 할 것이다.
본 연구의 제한점으로 첫째, 모든 대상군이 같은 검사장비 를 이용하여 검사를 하였으며 심박동수 및 석회화지수는 비투 여군과 투여군 사이에 대등하므로 영상의 질 차이는 질산염의 사용과 연관되었을 가능성이 있어 보인다. 그러나 같은 환자 를 대상으로 질산염의 사용 전 과 사용 후의 영상의 질을 관 찰하지 못하였으므로 같은 환자에서 질산염의 사용 여부에 따 른 차이를 분석하는 연구가 필요하다. 둘째, 관상동맥 CT조영 술에서 죽상경화증이 의심될 경우 관혈적 관상동맥조영술을 시행했을 때 반드시 내경의 변화를 동반하지는 않는다는 점이 다(25, 26). 즉 죽상경화증이 있더라도 양성재형성에 의하여 관상동맥조영술에서는 내경의 변화가 관찰되지 않는 위음성이 있 을 수 있 다 . 따 라 서 혈 관 내 초 음 파 (intravascular ultrasonography)가 죽상경화증을 진단하는 기준으로 검사되 어야 하나 본 연구는 혈관내초음파를 시행하지 않았다. 셋째, 관상동맥 CT조영술의 재구성 영상에서 절편의 두께가 4 mm, 절편간격이 3 mm로 작은 혈관의 미세한 확장을 보기에는 다 소 부족하였다. 넷째, 관상동맥 CT조영술에서 음성의 소견을 보이는 예에서 관혈적 관상동맥조영술이 시행되지 않아 환자 를 대상으로 분석할 경우 특이도 및 음성예측도가 실제 값을 반영하지 못한다는 점이다. 그러나 이러한 제한된 조건에서도 니트로글리세린의 투여는 화질의 개선과 죽상경화증의 진단에 유용하였고, 절편의 두께를 낮추고 베타차단제를 같이 사용하 여 심박동수를 감소시키면 좀 더 높은 진단 정확도를 보일 것 으로 생각된다.
결론적으로 니트로글리세린으로 관상동맥의 확장을 유도할 경우 관상동맥 CT조영술에서 영상의 질이 개선됨을 증명할 수 있었다. 또한, 죽상경화증의 진단정확도는 니트로글리세린 투여군이 비투여군보다 높았다.
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Address reprint requests to : Doo Kyung Kang, M.D., Department of Diagnostic Radiology, Ajou University, School of Medicine San 5, Wonchon-dong, Yeongtong-gu, Suwon 443-749, Korea
Tel. 82-31-219-5849 Fax. 82-31-219-5862 E-mail: kdklsm@ajou.ac.kr
Assessment of the Image Quality and Diagnostic Accuracy of Coronary CT Angiography: Effect of Sublingual Administration of Nitroglycerin1
Doo Kyung Kang, M.D., Hyun Woo Noh, M.D, Kyung Joo Park, M.D., So Yeon Choi, M.D.2
1Department of Diagnostic Radiology, Ajou University, School of Medicine
2Department of Internal Medicine, Ajou University, School of Medicine
Purpose: We wanted to investigate the effect of sublingual nitroglycerin (NTG) on improving the image quali- ty and diagnostic accuracy of coronary computed tomographic angiography (CTA) for detecting atherosclero- sis and significant stenosis.
Materials and Methods: We retrospectively assessed the data of 81 patients who underwent coronary CTA.
Forty three patients underwent coronary CTA without medication (the non-administrated group), while 38 pa- tients were given 0.6 mg NTG sublingually before coronary CTA (the administrated group). Image quality was assessed using a five-point grading scale. We evaluated the diagnostic performance of coronary CTA for as- sessing atherosclerosis and significant stenosis (≥50%) in the 42 patients who underwent invasive coronary angiography.
Results: The mean image-quality grades were 4.09±0.72 and 4.50±0.60 in the non-administrated and admin- istrated groups, respectively (p=0.008). On the per-artery analysis, the accuracy percentages for detecting coronary CTA were 65 and 88% for atherosclerosis and 82 and 80% for significant stenosis in the non-adminis- trated and administrated groups, respectively. On the per-patient analysis, the positive predictive values for coronary CTA were 80% and 100% for atherosclerosis and 77% and 88% for significant stenosis in the non-ad- ministrated and administrated groups, respectively.
Conclusion: Coronary CTA with NTG administration improved the image quality. The accuracy of coronary CTA for detecting atherosclerosis was higher in the administrated group than in the non-administrated group.
Index words :Computed tomography (CT), angiography Coronary angiography
Coronary vessels, diseases Drugs
Heart, effects of drugs on
