대한방사선의 학회 지 1994; 31(3) : 445- 449
색도플러 초음파를 이용한 한국인 정상 성안의 경동맥 혈류 측정 I
문기호·전도익·최창호·노영진 · 김학진·이석홍·김병수
목 적 : 한국인 정상 성인에 있어서 각 경동맥의 혈류앙상을 알아보고， 혈류속도를 구하여 그 특징 을알아보고자한다.
대상 및 방법.심혈관계 및 경부의 인지될만한 병번이 없는 성인 48 명을 대상으로하여 총경동맥， 내 겸통맥 및 외경동맥의 혈류앙상을 관잘하고， 최대 수축기 및 말단 확장기 헐류속도를 구하였으며， 이 들을 연령군으로 나누어서 혈류속도의 차이를 알아보았다. 그리고， 총겸동맥에 대한 내경돔맥 및 외경 동액의 속도비를 구하였으며， 이들 측정치들을 이미 발표되어있는 수치들과 비교 하였다.
결 과:전체적으로 젊은군에서 혈류가 더 빠른 경향을 보였으며， 내경동맥의 최대 수축기 및 말단 확장기 속도는 각각 84.5cm/sec 및 30.5cm/secOI 었다. 또， 총경동맥에 대한 내경동맥의 최대 수축기 및 말단 확장기 속도비는 각각 0.715 및 0.966으로서 외경돔맥보다는 혈류저항이 낮은 특짐을 보였다.
이는 Bluth등이 발표한 최대 수축기 속도 1 1O cm/sec이하， 말단 확장기 속도 40cm/secOI 하， 총경동맥 에 대한 최대 수축기 속도비 1.801 하 및 말단 확장기 속도비 2.401 하보다는 낮은 값이었다.
결 론:정상 성인의 내경동맥의 최대 수축기 및 말단 확장기 혈류속도는 각각 84.5cm/sec 및 30.5
cm/sec로서 이미 발표된 외국의 정상치보다는 낮은 값이었다. 총경동맥 및 외경동맥에 대해서는 더 많은 연구가 있어야 할 것으로 사료된다.
cholester이 치를 가지며， 심혈관계 및 경부의 병변이 없는 정상자원자 48명을 대상으로， 각 경동맥의 혈류속도및 혈 류양상을관찰하였다. 이들의 남녀비는 각각 29병 빛 19명 이었으며， 20대가 19명， 30대가 14명， 그리고 40대가 15명 으로서 평균연령은 33.4세 이었 q(Table 1).
도플러기기는 Acouson 128 uni t (Acouson, Mountain view, Calif. USA) 를 이용하여， 7 MHz 선형탐촉자(linear array transducer) 로， 총경동맥은 경동맥분기의 1cm이상 하방부분에서 (6) ， 외경동맥 및 내경동맥은 경동맥분기의 2cm 상방에서 측정하였다. 종단스캔상 도플러 beam과 혈 관과의 각교정 (angle correction) 은 45-60도 (7) 로 하여 각 혈관의 최대 수축기 속도 빛 말단 확장기 속도를 구하 고，외경동맥 및 내경동맥의 총경동맥에 대한속도비를구 하였다. 또 각 혈관의 혈류 양상 및 경동맥 분기부의 혈류 특정도알아보았다.
료응 ‘-
세계 2차대전이 끝난 후부터 도플러의 기본 물리지식이 얄려진 이후로， 심혈관계에 대한 도플러 혈류영상이 많이 행하여지고 있다(1). 임상적으로 경통맥질환이 의심될때 경동맥검사에 침습적인 혈관조영술 대신에 비침습적이고 간편한초음파및 도플러 영상검사가도입되어 선별검사로 서 많이 이용되고있다.또실제로내경동맥에 있어서 협착 및 폐색의 진단에 기준이 되는 정상측정치 및 협착예상수 치들이 이미 여러 논문들에서 알려져 있다 (2-5).
저자들은 정상 한국 성언에 있어서 총경통맥， 내경동맥 및 외경동맥의 혈류속도및 혈류양상을알아보고，총경동맥 에대한 외경동맥 및 내경동맥의 혈류 속도비를 구하여 그 특정을 알아보고자 한다.
서
과 결
대상및방법
색도플러를 이용한 각 혈관별 혈류양상 관찰에서 내경 통맥은 외경동맥에 비해서 최대 수축기가 더 넓고 확장기 혈류가 더 높은 양상을 나타내어 혈류저항이 낮은 특정을 보였고 (Fig.1) ， 외경동맥은 최대 수축기가 좁고 확장기 혈 1993년 6월부터 1993년 8월 까지 정상 혈압 및 정상 혈중
까 뻐
1부산대학교 의과대학 방사선과학교실
이 논문은 1994년 5월 9일 접수하여 1994 년 7월 13일에 채택되었음
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류가 낮은 혈류저항이 높은 특정을 보였다(Fig. 2). 경동맥 분기부의 혈류관찰에서 이 부분은 총경동맥에 비해서 직 경이 조금 크면서 양쪽벽을 따라서 혈류가 역류되는 현상 을 전폐에서 관찰할 수 있었다(Fig. 3).
각 혈관들의 최대 수축기 빛 말단 확장기 혈류 속도를 연령군별로 나누어서 측정한 결과 총경동맥， 내경동맥 및 외경동맥의 최대 수축기 및 말단 확장기 혈류속도는각각 119.9 cm / sec, 34.5 cm / sec, 84.5 cm / sec, 32.5 cm / sec, 92.
4cm/sec 및 20.6cm/sec이었다. 이런 혈류속도는 각 혈관 에서 젊은 연령군에서 더 빠른 경향을 보였으며， 특히 20대 및 30대군에서 40대보다 더 빠른 경향을 보였다 (p<0.05) (Table 2).
총경통맥에 대한 내경동맥 및 외경동맥의 최대 수축기 및 말단 확장기 의 혈류 속도비 는 각각 0.715, 0.966, 0.793 및 0.665으로서， 최대 수축기 속도비는 외 경동맥 이 높았고，
말단 확장기 속도비는 내 경 동맥 이 더 높았다 (Table 3). 고 찰
현재 우리나라에서도 뇌혈관 질환이 증가 추세에 있으 며， 성인의 사망과 영구적 장애의 중요한 원인이 되고 있 다. 일반적으로 내경동맥의 내경이 50-60%(총면적의
Table 1. Age and Sex Distribution
Sex Male Female Total
Age(yrs)
21 - 30 13 6 19
31 - 40 6 8 14
41 - 50 10 5 15
Total 29 19 49
75%) .이상 좁아지지 않는 한 뇌혈류량 감소는 일어나지 않고， 내경협착이 80%이상 진행되면 뇌졸증(stroke) 의 말 생이 현저하게 증가하는 것으로 알려져 있다(8). 최근 혈 관조영술을 대신하여 경통맥 색도플러 초음파검사가 뇌졸 증의 위험이 있는 내경통맥 협착 환자의 비침습적 1차 검 사로 각광을 받고 있다. 이런 내경동맥 색도플러 초음파검 사는 주로 일시적 뇌허혈이나 뇌졸증의 기왕력이 있는 경
우， 망막 choles terol 색전증， 주요 섬혈관계 술전 겸사， 동
맥내 혈전 제거후 추적검사등에 주로 이용되고 있다 (9).
또， 내경동맥 주요협착이 있는 경우(직경의 60%이상) 민 감도는 95%, 특이도는 90%정도로 알려져 있다(10).
내경통맥 및 외경동맥의 혈류양상에 관한 연구가 많이 었다 (7). 내경동맥은 뇌실질에 혈액을 공급한다. 뇌는 간，
신장처럼 혈류 저항이 낮아서 내경동맥은 최대 수축기가 넓고 확장기 혈류가높은양상을보이며，혈류 저항이 높은 안면근육이나 두피에 혈액공급을 하는 외경동맥은 최대 수축기가 좁고 확장기 혈류가 낮은 모양을 나타낸다고 한 다. 저자의 연구에서도 내경동맥과 외경동맥은 이와 동일
Fig. 2. Pattern 01 the ECA blood Ilow. Pulsed-Doppler wave- lorm has narrow systolic peaks and low diastolic Ilow levels
Fig. 1. Pattern 01 the internal carotid artery blood Ilow. Fig. 3. Boundary layer separation. Longitudinal image 01 the Pulsed Doppler shows wide syst이 ic peaks and relatively high carotid bilurcation reveals a localized area 01 reversed Ilow levels 01 diastolic Ilow through the cardiac cycles. along the wall 01 the carotid bulb
문기호 외 색도플러 초음파를 이용한 한국인 정상성인의 경동맥 혈류 측정
Table 2. Mean Flow Velocity 01 Common Carotid. Internal Carotid and External Carotid Arteries
CCA*(cm/sec) ICA**(cm/sec) ECA-(cm/sec)
Age(yr) Systolic Diastolic Systolic Diastolic Systolic Diastolic
20-29 133.8 32.8 92.2 32.3 101.1 21.8
(25.7) (7.3) (24.6) (8.4) (23.3) (7.1 )
30-39 122.0 36.1 81.9 29.5 86.6 19.5
(23.7) (15.3) (10.8) (8.7) (9.3) (9.2)
40-49 100.3 35.2 77.1 29.3 86.8 20.1
(16.4) (7.2) (11.5) (7.6) (16.9) (6.7)
average 119.9 34.5 84.5 30.5 92.4 20.6
) : Standard Deviation
* CCA : Common Carotid Artery .. ICA: Internal Carotid Artery .. * ECA : External Carotid Artery p ( 0.05 between age group 20- 29 and 40-49 p ( 0.05 between age group 30-39 and 40-49
Table 3. Peak Systolic and Diastolic Flow Velocity Ratio 01 Internal and External Carotid Artery to Common Carotid Ar- tery
Peak Systolic Velocity Ratio End Diastolic Velocity Rati 。
ICA* ECA"
0.715 0.793
(0.135) (0.205) ) : Standard Deviation
*ICA ’ Internal Carotid Artery .. ECA : External Carotid Artery
한모양을보였다.
ICA*
0.966 (0.345)
ECA**
0.665 (0.325)
색도플러를 이용한 혈류의 속도 계산에서 속도는 여러요 인에 의해서 결정되는데， Nelson(ll) 및 Wells (l2) 등은 속 도는다음과같은공식에 의해서 계산된다고하였다.
V = FC / (2Fo cosB)
F는 Doppler frequency shift를， C는 조직 에 서 의 초음 파의 속도， Fo는 탐촉자의 주파수， 그리고 9는 혈류에 대한 도플러 beam의 상대적 인 각도이다. 그리고 Atkinson등은 최대 혈류속도는다음의 공식에서 계산된다고하였다.
Vmax = C(PRF) / 4Fo cosB (PRF : Pulse Repetition Frequency)
그러므로 최대 속도는 PRF를 높일때， 낮은 주파수의 탐 촉자를 사용할때， 그리고 각교정을 크게 하였을때 증가한 다.PRF 및 초당 발생되는 색 영 상의 수인 frame rate는 영 상 깊 이
,
color window의 너 비 및 color scan line당 박동수 인 ensemble length 등에 영향을 받는다(7). 저자들은 모 든 예에서 7 MHz의 선형탐촉자를 사용하였고， 통일한 영 상 깊이 및 color window 너비를 사용하였다. 또， 조직에서 의 초음파의 속도가 전예에서 동일 하다고 보았을 때， 최고 속도는 각교정에 의해서 가장 영향을 받는다. Gill (l2) 등은 60도이상의 각교정을 하였을 때 혈류량의 정량적 계산에 부적 합하고， 90도 가까이 교정 하였을 때 angle correctedvelocity계산에 착오를 주며 ， 0도 가까이 하였을 때 도플러 shift가 커지며 혈류속도는 낮게 측정된다고 하였다.
Kenneth (1)등은 혈관 도플러 영상에는 30도 -60도 각교 정이 가장 적당하다고 하였다. 또， Christopher(7), Mer- ritt(l4), Grant (l5)등은 경동맥 혈류속도측정 에 있어서 각교정을 70도 이상으로 하였을때， frequency shift가 점차 낮아지고， 정확한 속도측정이 되지 않기 때문에 45도 -60 도로 하는 것이 바람직하다고 하였다. Carolyn (l 6) 등은 phantom을 。1 용한 실험적연구에서 최대속도는 주파수，
각교정， 영상 깊이뿐만 아니라 표본크기 및 초음파 기종에 의해서도 영향을 받는다고 하였다. 심지어는 동일 기종으 로 몇 개월후 다시 측정하였을 때 처음 측정치와 다를 수 있다고 하였으며， 대부분의 경우 각교정을 50도에서 60도 로 하였을 때 최대속도가 2-18% 정도 증가되는 것을 발 견하였다. 그러나， 저자들이 사용한 초음파 기기는 48도와 60도에서 측정치가 거의 동일 하였고， 또한 표본 크기에도 측정치가 영향을 받지 않는 것을 발견하였다. 그러므로 저 자들은 각교정을 전례에서 45도 -60도로 하여 측정하였 고，이 범위내의 각교정에서는큰오차가없는것￡로생각 하였다.
임 상 도플러 초음파에 서 Doppler shift frequency는 혈 액내의 적혈구의 이동속도에 깊은 연관이 있다. 혈액은 같 은 속도로 이통하는 플러그류 (plug flow) 를 가지는 것이 아니라， 점도에 의해서 포물선류 (parabolic flow) 의 특정 을 가지는 층판류Oaminar flow) 로 이동하는 것으로 알려 져 있다 (17-19). 그러나， 인체내에서의 순환은 이것보다 더욱 복잡해서 실제로 이런 층판류는 5mm이하의 직경을 가지는 소혈관에서만 드물게 관찰할 수 있고， 대부분의 경 우 층판류와 와류 (turbulent flow) 의 흔합된 형태를 취한 다고 한다(1). 또 경동맥 분기부에서는 경동맥구 (carotid bulb) 를 형성하는데， 이콧에서는 혈관이 총경통맥보다 직 경이 넓어져서 혈관의 양쪽 벽을 따라서 역류되는 현상을 발견할 수 있다. 색도플러상 혈류가 역류되는 이 현상을 주 변층 분리현상 (boundary layer separation) (7)이라 하고，
Middleton(20) 등은 정상인의 99%에서 관찰했다고 보고
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하였는데， 저자의 경우 전례에서 주변층 분리현상을 관찰 하였다.
Bluth(2) 등은 내경동맥에서 최대 수축기 속도 110 cm/ sec이 하， 말단 확장기 속도 40cm/ sec이 하， 총경 동액 에 대한 최대 수축기 속도비 1.8 및 말단 확장기 속도비 2.4 이하를 정상측정치로제시하면서， 최대 수축기 속도 130 cm/ sec이상을 중등도 협착 (moderate、stenosis) 으로， 최 대 수축기 속도 250cm/ sec이 상， 말단 확장기 속도 100 cm/sec이상， 최대 수축기 속도비 3.7이상， 말단 확장기 속 도비 5.5이상을 임계 협착 (cri tical stenosis) 으로 규정하 였다. 또， Leslie(21)등은 최대 수축기 속도가 110 -175 cm/sec 일 경우를 중등도 협착 (50-75%) ， 175-250 cm/ sec얼 경우를 중등도 이상의 협착 (moderate severe stenosis ; 75-90%) 으로 규정 하였다. Zweibel (1 0) 등은 최 대 수축기 속도보다 총경동맥에 대한 최대 수축기 속도비 가 더 중요한 지표로서， 1.5 이상일 경우 50%이상 협착이 있다고 규정하였다. 저자가 측정한 내경동맥의 최대 수축 기 평균 속도는 모든 연령군에서 110cm/sec 이하였고， 확 장기 속도는 40cm/ sec 이 하로， Bluth 및 Leslie 등이 제 시한 정상치보다는 낮았다. 그러나， 최대 수축기 속도가 11Ocm/ sec이상인 경우와 말단 확장기 속도가 40cm/sec 인 경우가 각각 3예씩 이었다. 총경동맥에 대한 내경동맥 의 최 대 수축기 속도비는 평 균 0.715로 Bluth등의 1.8보다 는 훨씬 낮았으며， 말단 확장기 속도비는 0.966으로서 2.4 보다는 상당히 낮았다. 또 최대 수축기 속도비가 1.5이상인 예는 없였으며， 말단 확장기 속도비가 2.4이상인 예는 1 예 이였다. 따라서， 한국성인의 내경동맥의 최대 수축기 평균 속도는 84.5 cm / sec, 말단 확장기 평균속도는 30.5cm/ sec 이며， 총경동맥에 대한수축기 및 확장기 속도비는각각 O.
715 빛 0.966이고 이는 Bluth, Leslie, Zweibel등이 측정한 외국인의 정상치보다는 낮은 값이다. 그러나， 총경동맥 및 외경동맥에 대한 측정치에 관한 보고는 없어서 정상치를 결정할 수 없지만， 총경동맥의 최대 수축기 평균속도는
119.9cm/sec, 말단 확장기 평균속도는 34.5cm/ sec이며，
외경동맥의 최대 수축기 평균속도는 92.4 cm / sec, 말단 확 장기 평균속도 20.6cm/ sec이고， 이에 대해서는 국내에서 의 많은 연구가 있어야 할 것으로 사료된다.
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문기호 외 ‘ 색도플러 초음파를 이용한 한국인 정상섬인의 경동맥 혈류 측정
Journal of the Korean Radiological Society, 1994: 31(3) : 445- 449
Measurement of Blood Flow in the Carotid Arteries Using Color Doppler in Healthy Korean Adults
Ki-Ho Moon. M.D .• Do-Ig Jeon. M.D .• Chang-Ho Choi. M.D .• Young-Jin Ro. M.D .•
Hak-Jin Kim. M.D .• Suck-Hong lee. M.D .• Byung-Soo Kim. M.D.
Department 01 Radiology, College 01 Medicine, Pusan National University
Purpose: To evaluate the blood flow patterns and the velocities of the carotid arteries in healthy Korean adults
Materials and Methods: We evaluated the blood flow patterns and measured the peak systolic and end-di- astolic velocities of the common, internal and external carotid arteries in 48 healthy adults who did not have cardiovascular disorders and neck lesions. The velocity difference was analyzed according to different age groups. In addition, peak systolic and end-diastolic velocity ratio of the internal to common carotid artery was estimated, and our data were compared with values reported by other authors
Results: Generally, the velocity in the younger age group tends be to higher than in older group. The peak systolic and end diastolic velocities of the internal carotid artery were 84.5cm/sec and 30.5cm/sec. The peak systolic and end diastolic velocity ratio of the internal to common carotid artery were 0.715 and 0.966. The internal carotid artery was less resistant in blood flow than the external carotid artery. Our data were lower than the values which were reported by Bluth et al
Conclusion: The blood flow velocities of the internal carotid artery in healthy adults were lower than those of previously reported foreign values, but the patterns were similar.
Index Words: Carotid arteries, US
Carotid arteries, flow dynamics
Carotid arteries, stenosis or obstruction Ultrasound(US), Doppler studies
Address reprint requests to : Ki-Ho Moon, M.D., Department of Radiology, College of Medicine, Pusan National University.
#1-10, Ami•iong, Seo-gu, Pusan, 602-739 Korea. Tel. 82-51-240-7375 Fax.82-51-244-7534
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’94 년도 경희의대 진단방사선과학교실 연수교육
경희대학교 의과대학 방사선과학교실에서는 다음과 같이 1994년도 가을 연수강좌를 실시합 니다. 본 연수강좌의 목적은 신경방사선학의 Image와 임상소견을 함께 공부함으로써 실제환자 의 진단과 치료에 도움을 주고자 함에 있습니다.
즉，사진과함께 임상의사가관심있는부분을함께 알아봄으로써 정확한진단에 접근하고자합 니다.
많이 참석하시어 강사와 이 분야에 관심있는 청중이 함께 공부하는좋은 기회가되었으면 감사 하겠습니다.
대 상 ’ 방사선과，신경과，신경외과전콩의 및 전문의，관심있는일반의 일 시 : 1994년 11 월 20일 (일요일)
장 소 : 경희의료원 강당
’ 94 Neuroimaging and Neuroscience
오전
9: 00- 9: 30 9: 30 - 10: 00 10 : 00 -10 : 30
10 : 50 - 11 : 20 11 : 20 - 11 : 50 11 : 50 - 12 : 20
오후
1 : 20 - 1: 50 1: 50- 2: 20 2: 20- 2: 50
3 : 10- 3: 40 3: 40- 4: 10 4: 10- 4: 40
1.
Movement Disorder
Radiologic Anatomy Clinical Aspect Imaging Diagnosis 1
1.Cranial Nerve Disorder
Cli ni cal Aspect Imaging Diagnosis Neuros urgery
11
1.The Aging Brain and Dementia Clinical Aspect
Neuroimaging MR spectroscopy
IV.Seizure
(Temporal Lobe)
Clinical Aspect Radiologic Anatomy Imaging Diagnosis
검동익 (연세대) 전범석 (서울대) 최규호 (가톨릭)
정경천 (경희대) 한문희 (서울대) 김태성 (경희대)
이병철 (한강성심) 장기현 (서울대) 최보영 (가톨릭)
이병인 (연세대) 최우석 (경희대) 검재형 (경상대)
연수교육 담당교수 최 우 석 연수교육책임교수윤 엽
연락처 ) 전 화 : 962-3211-5( 교환
