경동맥초음파 검사법

김향경 (중앙대학교병원 외과)



경동맥초음파 검사법

뇌혈관질환은 우리나라 사망원인 중 3번째로 흔한 질환으로, 경동맥초음파는 뇌혈관질환의 원인이 되는 경동맥협착증의 진단 및 심혈관질환 위험도를 평가하는 수단으로 흔히 이용되는 검사 방법이다. 특히 최근 많이 시행하고 있는 내막-중막 두께 측정은 심혈관질환의 위험인자 평가 수단의 하나이면서 여러 임상연구에서 위험인자에 대한 내과적 치료 결과를 평가하는 데 쓰이기도 한다.

경동맥협착증 환자에서 내막절제술 여부를 결정하기 위한 목적으로 단독으로 시행할 수 있는 영상검사로 경동맥초음파를 정확하고 객관적으로 시행하는 것은 매우 중요하다. 경동맥협착증에 대한 검사는 gray scale imaging, color Doppler imaging, pulsed wave spectral Doppler analysis 등을 포함한다.

협착증에 대하여 잔여 내경만 측정할 경우 병소의 모양이나 insonation angle 등에 의해 협착 정도가 다르게 측정될 수 있기 때문에 단독으로 해석할 수 없고 PSV, EDV 등의 변수를 측정하고 추가로 내경동맥/외경동맥 PSV ratio 등을 측정하여 협착 정도를 정확히 파악할 수 있도록 해야 한다.

또한 초음파는 검사자 의존적인 부분이 있어 검사자의 숙련도에 따라 여러 인자들이 경동맥초음파 결과에 영향을 줄 수 있으므로 검사의 신뢰도를 높이기 위하여 Doppler angle, sample volume box, color Doppler sampling window, color velocity scale, color gain 등과 같은 항목에 대한 주의가 필요하다.

적응증

경동맥초음파는 건강한 사람에서는 심혈관질환의 위험도를 평가하기 위해서 많이 시행하고 있고, 주요 심혈관 수술 전 경동맥 평가를 위해 시행할 수 있다. 경동맥 부위 잡음(carotid bruit)이 들리거나 일과성 허혈발작(transient ischemic attack), 일과성 흑암시(amaurosis fugax), 뇌졸중(stroke) 등이 있는 사람에서는 경동맥 협착을 진단하기 위하여 시행한다.

경동맥협착증으로 진단 받은 환자에서는 병의 경과와 진행을 알기 위한 추적검사 목적으로 사용할 수 있고, 경동맥 우회수술, 경동맥 내막절제술, 경동맥 스텐트삽입술 이후 추적검사로 시행한다. 그 외에도 경동맥 부위의 박동성 종괴가 있거나 양측 팔의 혈압이 다르거나 어지러움증이 있는 환자에서 쇄골하동맥도류증후군(subclavian steal syndrome)이 의심되는 경우나 경동맥 주위의 외상이 있을 경우에도 시행할 수 있다.

검사방법

1. 환자의 자세
환자는 반듯이 누운 상태에서 검사하는 반대쪽으로 머리를 돌린 후 턱을 가볍게 위로 올린다. 이렇게 하면 흉쇄유돌근이 평평하게 되어 탐촉자의 접촉이 용이하도록 하고 내경동맥 원위부의 노출을 도와준다. 검사자는 환자의 머리 쪽이나 한 쪽편에 앉아서 검사할 수 있다.

2. 탐촉자
주로 4.0~9.0 MHz의 선형 탐촉자를 사용하는데, 보통 7.0 MHz 이상의 고주파 선형 탐촉자는 죽상경화반의 형상이나 내막 중막 두께를 재는 데 이상적이고, 좀 더 낮은 주파수의 탐촉자는 도플러 검사에 용이하다. 목이 아주 두껍거나 짧을 경우에는 다른 탐촉자를 사용할 수 있다.

3. 검사 순서 및 방법
Gray scale imaging (transverse, longitudinal), color Doppler imaging, pulsed wave doppler spectral analysis를 조합하여 검사하고, power doppler 영상도 미미한 혈류를 찾기 위해 추가적으로 사용할 수 있다.

1) Gray scale imaging
총경동맥, 내경동맥, 외경동맥의 전장에 걸쳐서 검사하고 내경동맥은 기시부에서부터 접근이 가능한 한 두개강 외 원위부까지 검사한다. 우선 횡축 영상으로 전반적인 경동맥의 모양을 탐색한다. 쇄골하부부터 턱 아래까지 총경동맥, 내경동맥, 외경동맥 전장을 따라 탐촉자를 이동시켜 혈관의 주행, 분지부의 위치, 죽상경화반의 유무 및 양상, 내경동맥과 외경동맥의 위치 등에 대한 정보를 얻는다. 탐촉자는 피부에 수직으로 놓을 때 영상이 가장 깨끗하게 얻어지나 쇄골하부를 볼 때는 caudal angulation, 턱 아래를 볼 때는 cephalic angulation이 필요할 수 있다.

죽상경화반이 있을 때에는 협착이 가장 심한 부위에서 내강과 외강을 측정하고 이것의 비(%)로 협착 정도를 계산한다. 종축 영상으로는 내막 중막 두께를 측정한다. 내막 중막 두께는 내강과 내막 경계부터 중막과 외막 경계까지의 두께를 말한다. 죽상경화반이 없는 곳에서 10 mm 정도의 곧은 혈관 분절을 따라 측정한다. 동맥 내강으로 0.5 mm 이상 혹은 주변 내막 중막 두께에 비해 50% 이상 돌출된 부분이나 내막 중막 두께가 1.5 mm 이상으로 측정된 부분은 죽상경화반으로 보아야 한다(Fig. 1).

심실의 이완기 때 측정하거나 심장 주기에 따라 가장 얇게 측정되는 두께를 내막 중막 두께로 보는 것이 가장 재현성이 높다. 내막과 피부에 가까운 쪽 벽(near wall) 혹은 먼 쪽 벽(far wall)에서 측정할 수 있으나 가까운 쪽 벽의 영상은 gain의 설정에 따라 측정치가 달라질 수 있고, 연구에 따르면 먼 쪽 벽의 두께가 조직학적 두께와 더 일치하는 것으로 나와 일반적으로는 먼 쪽 벽에서 측정하는 경우가 많다.

총경동맥, 구부, 내경동맥 등에서 측정할 수 있는데 일반적으로 분지부에서 0.5~1 cm 떨어진 총경동맥에서 측정하는 방법이 혈류역학적인 영향이나 gain 설정값에 영향을 덜 받아서 선호된다. 검사 재현성(reproducibility) 측면에서 보았을 때 총경동맥에서 자동화법으로 평균치를 측정하였을 때 검사 재현성이 더 높다고 보고되어 있다.

2) Color Doppler imaging
Color Doppler imaging은 탐촉자를 혈관의 종축에 따라 놓고 시행하며, spectral analysis가 필요한 비정상적인 혈류 흐름을 보이는 부분이 있는지 관찰한다. 죽상경화반의 경계면이나 스텐트 삽입 환자에서 재협착 소견 등을 관찰할 때 Gray scale에서 정확히 보이지 않는 부분에 대한 정보를 얻을 수 있다. Gray scale image 소견과 pulsed wave Doppler 소견이 맞지 않는 경우 확인하거나 고도의 협착이 있는 환자에서 혈류가 있는지 확인할 때 사용할 수있다. 폐색 혹은 폐색에 가까운 협착에서 혈류가 있는지 확인 할 때에는 power doppler가 도움이 되기도 한다.

3) Pulsed wave Doppler
도플러 입사각(doppler angle)을 60°로 하고 도플러 커서를 혈관의 중간에 혈류방향과 평행하게 맞추어 검사한다. 총경동맥, 내경동맥, 외경동맥, 협착 부위 및 협착 부위의 근위부와 원위부에서 혈류속도를 측정하고 파형을 확인한다.

혈류속도는 PSV와 EDV 값을 측정하고, 추가로 내경동맥/총경동맥 PSV ratio 등을 측정한다. 내경동맥/총경동맥 PSV ratio는 내경동맥에 병변이 있는 경우에 가장 좁아진 부위에서 최대 혈류속도를 측정한 계측치를 총경동맥이 내경동맥과 외경동맥으로 혈류가 나뉘는 부위로부터 2 cm 근위부에서 혈류속도를 측정한 계측치로 나눈 값이다. 이 값은 hyperdynamic한 심장병 상태나 심박출량이 낮은 경우 혹은 tandem lesion이 있어 내경동맥의 PSV 수치만으로 협착 정도를 정확하게 판단하기 어려운 경우에 유용하게 쓸 수 있다.

외경동맥의 도플러 검사는 외경동맥의 협착증 진단을 위한 것이라기보다는 경동맥에서 청취되는 잡음의 원인이 외경동맥이 아닌지 확인하고 도플러 파형 분석을 통해 내경동맥을 잘 구분하였는지 확인할 수 있다(Fig. 2).

척추동맥에 대한 검사는 죽상경화반의 존재 여부뿐만 아니라 subclavian steal syndrome에 대하여 color와 pulsed wave Doppler 모드로 혈류의 속도 및 방향을 관찰한다.

기록

1. Gray scale images
총경동맥, 분지부, 내경동맥의 종축 영상 및 근위부 내경동맥의 횡축 영상을 기록하고 이상 소견이 있을 경우 추가적으로 죽상경화반의 분포, 위치, 특성 등을 횡축과 종축 영상으로 기록한다. 그 외에 임상적으로 의미 있는 혈관 병변 혹은 혈관 주위의 병변이 있을 경우 기록한다.

2. Color Doppler images
정상 혈관에서는 내강에 색깔이 잘 차는 모양을 기록하고 협착증이 있는 혈관에서는 협착에 동반된 혈류 이상 소견을 기록한다. 막힌 것이 의심될 때는 컬러영상과 함께 power Doppler image를 함께 기록하여 막혔다는 것을 증명할 수 있도록 한다.

3. Spectral Doppler images
총경동맥의 근위부, 중간 혹은 원위부, 내경동맥의 근위부 및 원위부, 외경동맥의 근위부와 척추동맥을 기록하고 협착증이 의심될 경우 추가적으로 협착에 의해 최대 혈류속도를 보이는 부분과 최대 혈류속도를 보이는 부분의 원위부를 기록한다. 척추동맥의 최대 수축기 속도와 혈류의 방향을 양쪽 모두 기록한다.

판독

횡단면 경동맥 스캔으로 좁아진 부위를 측정하는 방법은 혈역학적으로 영향을 주지 않는 경도의 협착의 경우 측정 결과가 비교적 정확하지만, 중등도나 고도의 협착이 있을 경우에나 특히 저에코의 죽상경화반이 있는 경우나 석회화가 동반되어 내강을 보기 어려운 경우에는 부정확한 결과가 나올 수 있다. 따라서, 중등도 이상의 협착이 의심되는 경우 경동맥 내경이 좁아짐에 따라 혈류속도가 빨라지는 유체역학적 특성에 근거하여 혈류속도에 따라 경동맥 협착 정도를 분류한다(Table 1).

Gray scale image에서 측정한 협착이 50% 이상이 의심되나 죽상경화반 근처에 속도가 빨라지는 현상이 관찰되지 않는 경우에는 50% 미만의 협착으로 보고 gray scale image에서 측정한 협착이 50% 미만으로 보이더라도 죽상경화반에서 속도가 빨라지고 합착 부위 원위부에 와류 및 스펙트럼이 넓어지는 현상을 보인다면 50% 이상의 협착으로 보는 것이 타당하다.