Ⅰ. 서 론

심장동맥은 심장의 근육층과 심장외막에 혈액을 공급한다[1]. 심장이 펌프 기능을 하기 위해서는 심장동맥을 통해 산소와 영양분이 지속적으로 공급되어야 한다[2]. 자율신경계인 심장은 교감신경과 부교감신경의 지배를 받고 있어 인위적 조절이 불가능하다[3]. 따라서 심장동맥 협착은 심장근육 운동에 이상을 초래하여 혈액 순환 장해를 유발하고 생명활동에 큰 영향을 미친다[4]. 이는 사망률 통계에서도 심장질환이 암을 제외하면 가장 높은 사인으로 보고되었다[5]. 따라서 심장혈관 질환과 관련된 인자들에 관한 연구를 통해 예방하는 것은 매우 필요하다. 이러한 심장동맥 협착을 사전에 확인할 수 있는 관련 인자들이 최근 연구 논문에서 보고되었다[6]. 김 등의 연구에 의하면 심장동맥조영술 후 협착 중증도에 영향을 미치는 대사증후군의 연구에서 이상지질혈증이 가장 관련된 인자로 확인되었다. 그 다음으로 당뇨가 두 번째 인자로 보고되었다[6]. 하지만 실시간 검사를 활용하여 심장동맥 협착을 예측할 수 있는 인자 를 찾는 연구는 부족하다.

그 중 심장초음파 검사는 실시간 동적 검사로 심장의 기능과 판막질환 및 심혈관 질환의 진단에 활용되고 있다[7]. 심장동맥 시작부의 석회화 및 에코 증강 소견이 있는 경우, 심장동맥 협착이 진행되고 있는 것으로 보고되었다[8]. 그 밖에 Edwin, Lawrence의 연구에 따르면 2차원 심장초음파 검사는 심장동맥 협착을 평가하는 검사로 유용하게 활용되고 있는 것으로 보고되었다[9,10]. 또한 동맥경화와 관련된 위험 요소가 대동맥 판막 이상과 독립적으로 연관된 것으로도 보고되었다[11]. 따라서 심장초음파 검사에서 얻어지는 소견은 심혈관 협착과 동맥 경화의 진단 지표로 활용되고 있다[12,13]. 이와 더불어 좌심실 구혈률(ejection fraction, EF)과 대동맥판막 최고혈류속도(aortic valve velocity max, AV Vmax) 측정 지수도 심장질 환의 진단에 임상 활용도가 높은 것으로 확인되었다. 또한 최근에는 심장혈관 질환을 예측할 수 있는 평가 지표로 발목위팔지수(ankle-brachial index, ABI)도 많이 활용되고 있다[14].

발목위팔지수는 발목에서 측정된 수축기 압력을 위팔 수축기 압력의 측정값 중 가장 높은 값으로 나누어 평가하는 것이다[15]. 따라서 하지혈관의 기능 부전 유무와 말초혈관의 협착을 확인하기 위해 이용되는 검사이다[16]. 연구 논문에 의하면 말초동맥 협착과 심혈관 질환의 위험성에 대한 정보를 제공한다고 알려졌다[17]. 발목위팔지수가 0.9보다 낮으면 심혈관 질환 발생률이 증가하고 심장혈관 협착을 일으키는 것으로 보고되었다[18]. 특히, 발목위팔지수 값이 0.4 이하로 낮으면 심장동맥 질환의 중증도와 상관관계가 있는 것으로 보고되고 있다[19]. 따라서 심장동맥 질환의 중증도를 평가하고 예측하기 위한 인자로 발목위팔지수 검사가 필요하다[20].

본 연구는 심장동맥협착의 예측인자를 알아보고자 하는데 목적을 두고 있다. 그 목적으로 심장동맥조영술을 시행한 연구대 상자에서 협착 중증도를 평가한 후 심장초음파 검사로 좌심실구 혈률과 대동맥판막 최고혈류속도를 측정하고 발목위팔지수를 평가하여 심장동맥협착과의 상관관계를 알아보고자 하였다.

Ⅱ. 연구대상 및 방법

1. 연구대상

1) 연구대상자 선정

본 연구의 연구대상자 선정은 2018년 1월에서 2020년 12월까지 대구 D 병원에서 심장동맥조영술을 시행한 환자를 대상으로 하였다. 자료조사는 의료정보시스템을 활용한 후향적인 방식으로 실시하였다. 연구대상자의 나이는 중·고령대인 50대 이상에서 80대 후반까지의 성인 남·여를 대상으로 하였다. 총 연구대상자는 324명이었다. 연구대상자는 심장동맥 중증도와 관련된 예측지수를 확인하기 위하여 심장초음파검사와 발목위 팔지수 측정을 시행하였다. 성별 분포는 남자 170명, 여자 154명이었다<Table 1>.

2) 대상자 자료수집 방법

본 연구 자료 수집 전 연구계획서 및 연구대상자에 대한 사전 심사는 기관생명윤리위원회(IRB)의 사전승인(승인번호 Kaya IRB - 334)을 취득하였다. 심장동맥협착 중증도 분석 데이터는 전자의무기록을 이용하여 후향적 방법으로 자료를 수집하였다. 관련된 예측지수로 발목위팔지수를 측정하여 수치를 연구 자료로 활용하였으며, 심장초음파 검사를 시행하여 좌심실구혈률과 대동맥판막 최고혈류속도를 측정한 결과 값을 분석 자료로 활용하였다.

2. 연구방법

1) 심장동맥조영술의 협착 중증도 평가 분석

심장동맥조영술 검사 영상의 판독 자료를 분석하여 심장혈관 질환의 중증도 및 협착을 평가하였다. 심장동맥조영술 대상 환자는 넙다리동맥(femoral artery)을 천자하고 조영제를 주입하여 심장혈관의 영상을 획득하였다. 심장동맥의 혈관촬영은 오른심장동맥(right coronary artery, RCA)과 왼앞내림가지동맥(left anterior descending coronary artery, LAD), 왼휘돌이가지동맥(left circumflex artery, LCX)에서 조영 영상을 획득하였다. 평가 분석은 대한심혈관중재학회의 경피적 심장동맥 중재술 가이드라인에 따라 영상의학과 전문의 판독으로 혈관 내강이 70% 이상이면 유의한 협착, 혹은 심한 협착(severe)으로 정의하고 협착 혈관의 개수에 따라 vessel disease(VD) 1, 2, 3으로 구분하였다[21-23][Fig. 1].

2) 심장초음파검사

(1) 심장초음파 검사방법 및 장비

심장초음파 검사를 위한 수검자 자세는 좌측으로 돌아누운 뒤 좌측 팔은 머리 아래를 받치고 우측 팔은 자연스럽게 내린 상태에서 검사한다. 사용된 장비는 epiq 7C(philips, USA)와 탐촉자는 1∼5MHz의 심장전용 s5-1(philips, USA)를 사용하였다.

(2) 심장초음파 예측인자 측정

3) 발목위팔지수 측정

(1) 발목위팔지수 측정 원리 및 분석

발목위팔지수(ankle-brachial index)는 단순하고 유용한 검사방법으로 발목 부위에서 측정한 수축기 혈압 수치를 위팔 에서 측정한 수축기 혈압 수치 중 높은 값으로 나눈 것이다. 측정 수치가 0.9 이하이면 말초혈관이 좁아짐을 의미한다[19]. 발 목위팔지수는 심혈관 질환 평가에 중요한 검사로 지수가 낮을수록 죽상경화 위험 요인은 증가하며, 심혈관 질환 발생과도 관계가 있다.

(2) 발목위팔지수 장비 및 활용

측정 방법은 바로 누운 상태에서 5분 휴식을 취한 뒤 양쪽 위팔과 발목에 압박대(cuff)를 부착하여 혈압을 측정하였다. 맥파 감지기는 맥박이 뛰는 왼쪽 가슴 위에 부착하여 용적 맥파를 측정하였다[Fig. 4]. 본 연구에서는 vasera VS-2000(fukuda denshi, japan) 장비를 사용하여 발목위팔지수 값의 측정 및 계산을 자동으로 수행하였다[25]. 검사 시간은 약 15분 정도가 소요되었다[Fig. 5]. 본 연구에서는 발목 동맥 혈압은 낮은 쪽을, 팔 동맥의 혈압은 높은 쪽을 선택하여 계산하였다.

4) 통계분석 처리

본 연구를 위해 수집된 자료는 SPSS(statistical software ver. 22.0, Inc., Chicago, IL, USA) 통계 프로그램을 활용하여 분석하였다. 첫째, 심장동맥협착 중증도와 영향인자들 간의 연관성을 파악하기 위해 Chi-square test(X²)를 시행하였다. 둘째, 주요 변수 간의 관련성을 알아보기 위해 피어슨의 상관관계 분석(Pearson’s product moment coefficients of correlation)을 시행하였다. 셋째, 심장혈관 협착에 영향을 주는 인자를 알아보기 위해 다항 로지스틱 회귀분석(multinomial logic regression)을 시행하였다.

Ⅲ. 결 과

1. 연구대상자의 일반적 특성 분석

심장조영술과 초음파검사 발목위팔지수를 모두 시행한 연구대상자는 총 324명으로 남성 170명(52.5%), 여성 154명(47.5%) 이었다. 연령대에서는 70대가 가장 많은 108명(33.3%)으로 확인되었으며, 60대가 85명(26.2%)으로 나타났다. 전체 연구대 상자의 평균연령은 남성 67세 여성 73세로 여성의 나이가 많았다<Table 2>.

예측지수 3개에 대한 전제 연구대상자(324명)에 대한 평균 값 분석에서는 모두 참고치 기준값 범위 내 있는 것으로 확인되었다. 성별 분석에서는 발목위팔지수가 여자에서 0.02 낮은 수치를 보였으며, 대동맥판막 혈류속도에서도 여자가 남자보다 높은 수치를 보였으며, 그 값은 24.3 cm/s으로 측정되었다 <Table 3>.

심장동맥조영술을 시행한 연구대상자 중 성별에 따른 심장동맥 협착으로 확인된 연구대상자는 남자 170명 중 88명(51.7%), 여자가 154명 중 78명(50.6%)으로 나타났다. 예측 인자에서 기준치 범위를 중심으로 정상 범위에 해당하는 발목위팔지수는 263명(81.2%), 비정상은 61명(18.8%)으로 확인되었다. 성별 조사에서는 남 30명, 여자 31명이 기준치 아래 값으로 확인되었다. 심장초음파의 좌심실구혈률의 경우, 정상 범위에 해당자는 287명(88.6%), 비정상은 37명(11.4%)으로 확인되었으며 남자에서 구혈률 55% 미만인 비정상 대상자가 많았다. 대동맥판막 최고혈류속도는 200 cm/s 이상을 비정상 기준값 하였으며, 정상 연구대상자가 292명(90.1%), 비정상이 32명(9.9%)으로 나타났다. 성별 분포에서는 여자 비정상이 23명, 남자 9명으로 여자가 2.5배 많은 것으로 나타났다<Table x4>.

2. 심장동맥협착 중증도의 분석 결과

심장동맥협착의 중증도를 연령대와 성별로 교차 분석했다. 심장동맥협착의 중증도는 1Vessel Disease(1VD), 2Vessel Disease(2VD), 3Vessel Disease(3VD)로 분류해 본 결과 전체 324명 중 정상으로 조사된 군이 158명, 비정상이 166명으로 나타났다. 그중 1VD는 82명, 2VD는 54명, 3VD은 30명으로 나타났다<Table 5>.

3. 발목위팔지수 분석 결과

발목위팔지수(Ankle Brachial index)는 0.9를 기준값으로 정의했다. 연구대상자 중 기준값 아래인 비정상 대상자의 평균 수치는 0.7이고 기준 범위 내 정상 대상자의 평균 수치는 1.0으로 확인되어 기준치 아래 대상자의 평균값이 기준값 0.9보다 0.2 정도 유의 수준에서 낮게 나타났다<Table 6>.

발목위팔지수의 성별, 연령별 분석에서는 전체 연구대상자 324명 중 61명(18.8%)이 기준값 아래의 비정상 군에 해당하며, 남성은 30명(49.2%) 여성 31명(50.8%)으로 확인되어 성별에 따른 차이는 없었다. 연령대별 분석에서는 기준값 아래 비정상 군의 분포는 50대 3명(4.9%), 60대 7명(11.5%), 70대 21명 (34.4%) 80대 30명(49.2%)으로 연령이 증가함에 따라 기준값 아래의 연구대상자들이 많았다. 또한 70~80대 고령층에서 급속도로 낮은 값을 확인할 수 있었다<Table 7>.

4. 심장초음파검사 분석 결과

1) 좌심실구혈률 측정

좌심실구혈률은 55%를 참고치 기준값으로 정의했다. 기준값 아래로 측정된 비정상 대상자들의 평균 구혈률 수치는 45.7%이고, 55% 이상으로 측정된 범위 내 정상 대상자들의 평균 구혈률 수치는 63.1%로 확인되었다. 정상과 비정상 대상자들의 좌심실구혈률 평균값은 기준치 55%와 대칭되는 값을 보였으며 유의하게 나타났다<Table 8>.

좌심실구혈률의 성별 분석에서는 전체 연구대상자 324명 중 37명(11.4%)이 기준값 아래의 비정상 군에 해당하였다. 성별 분포에서는 남자 22명(59.5%), 여자 15명(40.5%)으로 확인되어 남자의 비율이 더 높았다. 연령별 분석에서는 기준치보다 낮은 비정상 연구대상자가 70대 37.8%, 80대 29.7%로 확인되어 연령이 증가할수록 구혈률이 낮은 비정상 연구대상자가 많았다. 또한 50~60대에서는 여자의 비정상 구혈률은 2명으로 낮은 수치로 확인되었다<Table 9>.

2) 대동맥판막 최고혈류속도 분석

대동맥판막 최고혈류속도 200 cm/sec을 참고치 기준값으로 정의했다. 참고치 범위를 벗어난 비정상인 연구대상자의 평균 대동맥판막 최고혈류속도 수치는 261.8 cm/sec로 확인되었다. 정상 연구대상자의 평균 대동맥판막 최고혈류속도 수치는 136.6 cm/sec로 비정상 연구대상자에서 1.9배 높게 나타났다 <Table 10>.

대동맥판막 최고혈류속도의 성별 분석에서는 전체 연구대상자 324명 중 32명(9.9%)이 기준값보다 높은 비정상 군에 해당 하였다. 남자는 9명(2.8%), 여자는 23(7.1%)명으로 여자의 비율이 높게 나타났다. 연령별 분석에서는 기준치보다 높은 비정상 연구대상자가 70대와 80대에서 대부분을 차지하였다. 특히, 80대 여성에서 14명이 확인되었다<Table 11>. 또한 협착 유무에 따른 분석에서는 심장동맥 협착이 있는 연구대상자 166명 중에서는 22명이 혈류 속도가 참고치를 초과하여 증가한 것으로 확인되었고, 협착이 없는 연구대상자 158명에서는 10명이 혈류 속도가 증가한 것으로 나타났다.

5. 심장동맥협착 중증도와 예측인자의 교차분석 결과

교차분석 결과, 발목위팔지수(χ²=33.663, p=0.000), 좌심실 구혈률(χ²=11.632, p=0.009), 대동맥판막 최고혈류속도(χ²= 8.916, p=0.03)에서 모두 통계적으로 유의미한 결과를 나타냈다. 그 중 발목위팔지수가 가장 연관성이 높은 인자로 확인되었다<Table 12>.

6. 심장동맥협착 중증도와 예측인자의 상관관계 분석 결과

심장동맥협착 중증도와 예측인자의 상대적 영향력을 파악하기 위한 Pearson’s 상관분석결과에서는 발목위팔지수가 r=0.214로 높게 나타났다. 그다음으로 심장초음파검사의 좌심실구혈률이 r=0.085로 나타났다. 대동맥판막 최고혈류속도는 r=0.057 로 확인되어 상관관계 분석 결과 낮은 것으로 확인되었다. 이는 심장초음파 검사보다 발목위팔지수가 심장동맥협착의 예측인자로 높은 상관관계가 있는 것으로 확인되었다<Table 13>. 3개 예측인자는 모두 유의한 것으로 확인되었다.

7. 심장동맥협착 중증도와 예측인자의 다항 로지스틱 회귀분석 결과

3개의 주요 심장혈관 중 하나의 혈관에 협착이 있는 1 Vessel disease(1VD)에서 유의수준 0.05%의 유의한 추정치 를 갖는 인자는 발목 위팔 지수(P=0.005)이다. 발목위팔지수가 비정상이면 1VD가 될 확률이 3.5배 높았다.

또한, 두 개의 혈관에 협착이 있는 2 Vessel disease(2VD)에서 유의 수준 0.05%의 유의한 추정치를 갖는 인자는 발목 위팔지수(P=0.000)로 나타났다. 발목위팔지수가 비정상이면 2VD가 될 확률은 5.9배 높게 나타났다. Vessel disease(3VD)에서 유의 수준 0.05%의 유의한 추정치를 갖는 인자는 발목위 팔지수(P=0.001)로 나타났다. 좌심실구혈률도(P=0.046)로 나타났다. 발목위팔지수가 비정상인 사람이 정상인 사람보다 3VD가 될 확률이 6.1배 높은 것으로 나타났다. 좌심실구혈률의 비정상인 사람이 정상인 사람보다 3VD가 될 확률이 3.3배 높은 것으로 확인되었다<Table 14>.

Ⅳ. 고 찰

심장동맥협착은 심장혈관을 구성하고 있는 내피세포가 손상되어 죽상경화나 혈전 때문에 혈관이 막혀서 오는 질환이다[26]. 증상은 가슴을 조이는 듯한 압박감에서 팔, 목, 턱, 어깨로 방사되는 통증이 있지만 휴식 시 완화되어 지나치는 경우가 많다. 갑작스러운 통증으로 응급조치를 취하지 못하면 생명을 잃을 수 있는 질환이다[27]. 2022년도 통계청의 사망원인통계에서 인구 10만 명당 65.8명이 심장질환에 의한 사망으로 나타났다 [5]. 암을 제외하면 가장 높은 사망 순위이다. 이러한 심장질환은 대부분 혈관 협착 때문에 발생한다[27]. 김등의 연구에서 이상지질혈증이 높은 경우, 협착 중증에도 영향을 미친다는 연구보고가 발표되었다[6]. 또한 허혈성 심장질환 진단에서 심장 초음파 검사 지수인 국소벽운동이상과 혈액검사에서 심장효소인 cTnI가 영향을 준다는 연구보고도 발표되었다[28]. 하지만 실시간으로 수치를 정량화하여 중증도를 예측하는 연구는 부족하다.

본 연구는 혈관의 협착 중증도를 확인하는 사전 예측인자를 실시간으로 찾는데 주안점을 두고 연구를 진행하였다. 그중에서도 임상에서 많이 시행하고 있는 심장초음파 검사에서 두 가지 지수인 좌심실구혈률과 대동맥판막 최고혈류속도를 예측인자로 활용하고, 다른 하나는 심혈관 질환과 관련되어 최근 많이 활용되는 발목위팔지수의 값을 예측인자로 활용하여 관련성을 통계학적으로 연구 분석하였다. 또한 심혈관질환이 대부분 중년이나 고령에 많이 발생하는 것을 참고하여 50대에서 80대의 연구대상자에서 자료를 수집하였다.

연구결과, 심장내과에 입원하여 심장조영술을 실시한 연령대는 70대가 가장 많고 다음으로 60대로 조사되었다. 성별에 따른 분석에서는 60대에서는 남자의 비율이 35.9%로 1위로 가장 높았고 여자는 70대에서 41.6% 가장 많은 검사를 진행한 것으로 조사되었다. 이는 고령층에서 심혈관질환이 많다는 것을 의미한다고 볼 수 있다. 본 연구에서 심장혈관조영술 결과, 협착으로 판독된 연구대상자는 전체 324명 중 166명(51.2%)이었다. 그중 70~80대 연령의 고령에서 3개 혈관이 협착인 중증도가 높은 결과를 보였다. 혈관 협착의 예측지수에서도 기준값을 벗어나 비정상으로 확인된 연구대상자를 보면, 발목위팔지수 61명, 좌심실구혈률 37명, 대동맥판막 최고혈류속도가 32명으로 확인되어 발목위팔지수의 비정상 대상자가 많았다. 성별에 따른 비정상, 정상군의 차이는 크게 나타나지 않았다.

협착중증도와의 교차분석 결과에서 발목위팔지수에서 χ²이 33.66으로 심장초음파 예측지수 보다 3배 이상 높게 나타났으며 유의한 값으로 확인되었다. 이와 같은 결과로 볼 때 발목위 팔지수의 신뢰성이 가장 높다는 것을 알 수 있었다. 상관관계 분석에서도 세 개 예측 인자는 유의한 범위에 있었으며, 협착 중등도와 발목 위팔 지수는 0.214로 확인되었고, 좌심실구혈률 이 0.085, 대동맥판막 혈류최고속도가 0.057로 발목위팔지수가 가장 관련된 인자로 확인되었다. 회귀분석 결과에서는 발목 위팔지수가 비정상인 사람이 정상인 사람보다 3VD가 될 확률이 6.1배 높은 것으로 나타났다. 좌심실구혈률에서는 비정상인 사람이 정상인 사람보다 3VD가 될 확률이 3.3배 높은 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구결과로 보면 발목위팔지수가 심장 혈관 협착 중증도와 가장 큰 관련성이 있고, 다음으로 좌심실구 혈률이며, 대동맥판막 최고혈류속도는 크게 관련이 없는 것으로 확인되었다. 본 연구는 일반적인 인구 집단에는 적용하기 어려울 수 있으나 심장동맥 질환을 의심하는 환자들에게는 적용 가능할 것으로 보인다.

Ｖ. 결 론

본 연구는 심장동맥협착 중증도의 예측인자를 확인하는 데 목적이 있다. 연구대상자는 심장동맥조영술을 실시한 후 심장 초음파 검사와 발목위팔지수를 평가하였다. 예측인자는 발목위 팔지수와 심장초음파 검사의 좌심실구혈률과 대동맥판막 최고 혈류속도로 하였다. 연구결과, 심장동맥협착 중증도는 70~80대 고령의 연령대에서 증가하였다. 협착 증증도의 교차분석에서는 발목위팔지수가 좌심실구혈률과 대동맥판막 최고혈류속도보다 3배 높은 연관성이 있었다. 상관관계 분석에도 발목위 팔지수가 예측인자로 높은 연관성을 보였다. 회귀분석에서는 발목위팔지수가 0.9이하로 낮을 경우, 협착 확률이 정상 연구 대상자보다 6.1배로 증가하는 것으로 나타났다. 좌심실구혈률 측정에서는 좌심실구혈률이 낮은 연구대상자가 3VD가 될 확률이 3.3배 높은 것으로 확인되었다. 따라서 심장동맥 협착 예측 인자는 발목위팔지수와 좌심실구혈률로 확인되었다.