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문제 정의
- 따라서 본 연구는 64 절편 MDCT를 이용한 심장 CT의 진단일치도를 알아보고, 심박동수와 관상동맥 석회화가 진단일치도에 영향을 미치는지 확인하여 심장 CT 검사 시 기초 자료로 활용하고자 함이다.
- 본 연구는 64 절편 MDCT를 이용한 심장 CT와 관상동맥 조영술을 함께 실시한 환자를 대상으로 관상동맥 협착의 정도를 비교하여 64 절편 MDCT의 진단일치도를 알아보고, 심박동수와 관상동맥 석회화가 진단일치도에 영향을 미치는지 분석하였다.
가설 설정
- 그림 2. a: Example of blooming artifact (calcium score 932) in left anterior descending by 3D cardiac CT b: Coronary angiography shows no significant stenosis in same artery.
제안 방법
- 모든 환자에서 z축 방향으로 기관 분지부에서 심장 기저부까지 심전도 동조화 심장 CT를 시행하였다. 검사 시작은 주폐동맥 위치의 하행대동맥에서 ROI를 설정한 후 CT number가 100 HU에 도달한 시간부터 7초 후 주폐동맥 분기부 중앙부위에서 횡격막까지 한번의 호흡으로 시행하였다. 영상 획득 시 함께 기록된 심전도에 따라 multi-segment algorithm을 이용하여 이완중기(mid-diastolic phase, 75% of R-R interval)에 영상을 재구성하였으며, 심장 움직임에 의한 인공물 (motion artifact)로 인해 필요한 경우 추가로 영상을 재구성하였다.
- 협착이 있는 경우 직경이 50% 미만의 협착과 50%이상의 관상동맥 협착으로 구분하였다. 관상동맥 우회술 또는 관상동맥 스탠트 삽입술을 받은 경우는 50% 이상의 관상동맥 협착으로 분류하였다.
- 관상동맥 조영술은 조영제(Iopromide, Ultravist 370 ㎎ I/mL; Schering AG, Berlin, Germany)를 사용하여, 3차원 디지털영상 혈관조영촬영장치(Allura Xper FD20, Philips, Netherland)를 이용하여 영상을 획득하였다. 관상동맥 조영술의 결과는 방사선사와 순환기 내과 전문의가 함께 관상동맥 협착이 있는지 없는지를 평가하였다. 협착이 있는 경우 직경이 50% 미만의 협착과 50%이상의 관상동맥 협착으로 구분하였다.
- 또한 심장 CT와 관상동맥 조영술 간에 관상동맥 협착 정도의 일치도를 확인하기 위해 kappa index(κ)를 계산하였다.
- 0 ㎖로 총 60 ㎖를 정주한 후 같은 속도로 생리식염수를 40 ㎖를 추가로 전완동맥을 통해 주입하였다. 모든 환자에서 z축 방향으로 기관 분지부에서 심장 기저부까지 심전도 동조화 심장 CT를 시행하였다. 검사 시작은 주폐동맥 위치의 하행대동맥에서 ROI를 설정한 후 CT number가 100 HU에 도달한 시간부터 7초 후 주폐동맥 분기부 중앙부위에서 횡격막까지 한번의 호흡으로 시행하였다.
- 심장 CT 검사는 최소 6시간 금식한 상태에서 64 절편 MDCT(GE, Lightspeed VCT, USA)를 이용하였고, 관상동맥 조영 검사를 위해 사용되는 표준 프로토콜(64×0.625 ㎜ slice collimation, 0.35sec rotation time(cine mode), 120kVp tube voltage, 600-700 mA tube current)을 이용하여 영상을 획득하였다.
- 검사 시작은 주폐동맥 위치의 하행대동맥에서 ROI를 설정한 후 CT number가 100 HU에 도달한 시간부터 7초 후 주폐동맥 분기부 중앙부위에서 횡격막까지 한번의 호흡으로 시행하였다. 영상 획득 시 함께 기록된 심전도에 따라 multi-segment algorithm을 이용하여 이완중기(mid-diastolic phase, 75% of R-R interval)에 영상을 재구성하였으며, 심장 움직임에 의한 인공물 (motion artifact)로 인해 필요한 경우 추가로 영상을 재구성하였다.
- 6 ㎎을 촬영 1분 전에 투여하였다. 자동주입기를 이용하여 조영제(Iopromide, Ultravist 370 ㎎ I/mL; Schering AG, Berlin, Germany)를 초당 5.0 ㎖로 총 60 ㎖를 정주한 후 같은 속도로 생리식염수를 40 ㎖를 추가로 전완동맥을 통해 주입하였다. 모든 환자에서 z축 방향으로 기관 분지부에서 심장 기저부까지 심전도 동조화 심장 CT를 시행하였다.
- 35sec rotation time(cine mode), 120kVp tube voltage, 600-700 mA tube current)을 이용하여 영상을 획득하였다. 전향적 동조화(prospective gating) 하에서 칼슘화 수치(calcium scoring)를 구하였고, 심전도 동조화(ECG gating) 하에 검사를 시행하였다. 심박동수가 70회/min 이상인 경우 atenolol 25-75 ㎎을 촬영 1시간 전에 복용하였고, 니트로글리세린 설하정 0.
- 0 이상을 비만군으로 구분하였다. 혈압은 대상자가 최소 10분 이상 안정하도록 한 후 앉은 자세에서 숙련된 간호사가 자동혈압측정기(BP-8800, Colin Electronics Co. Japan)를 이용하여 두 번 측정한 혈압의 평균값을 취하였다. 혈압은 수축기 혈압 140 mmHg 이상 또는 이완기 혈압 90 mmHg 이상을 고혈압군으로 분류하였다.
- Japan)를 이용하여 두 번 측정한 혈압의 평균값을 취하였다. 혈압은 수축기 혈압 140 mmHg 이상 또는 이완기 혈압 90 mmHg 이상을 고혈압군으로 분류하였다.
대상 데이터
- 관상동맥 조영술은 조영제(Iopromide, Ultravist 370 ㎎ I/mL; Schering AG, Berlin, Germany)를 사용하여, 3차원 디지털영상 혈관조영촬영장치(Allura Xper FD20, Philips, Netherland)를 이용하여 영상을 획득하였다. 관상동맥 조영술의 결과는 방사선사와 순환기 내과 전문의가 함께 관상동맥 협착이 있는지 없는지를 평가하였다.
- 본 연구 대상자는 2008년 12월부터 2009년 5월까지 6개월 동안 대구지역 한 대학병원에서 심장질환이 의심되어 순환기 내과 진료를 받은 사람들 중 심장 CT 검사와 관상동맥 조영술을 함께 실시한 178명(남자 84명, 여자 94명)을 대상으로 하였다. 이들의 평균 연령은 65.
데이터처리
- 통계분석은 SPSS 프로그램을 이용하였고, 관상동맥 조영술의 결과를 표준으로 심장 CT의 민감도, 특이도, 양성예측도, 음성예측도를 계산하였다. 또한 심장 CT와 관상동맥 조영술 간에 관상동맥 협착 정도의 일치도를 확인하기 위해 kappa index(κ)를 계산하였다.
성능/효과
- 또한 심박동수가 60회 이하이면 확장기 중간 시점의 영상합성으로 적절한 관상동맥 영상을 얻으나, 65회 이상이면 우관상동맥, 좌회선지 중간부위에 움직임 인공물(motion artifact)이 나타나기 쉬우며, 70회 이상이면 전체적으로 허상이 된다[10]. 64 절편 MDCT를 이용한 본 연구에서는 심박동수 60/min 미만에서 정확도 90.1%였지만, 심박동수 70/min 이상에서는 정확도가 75.8%로 진단일치도가 떨어졌기에 64절편 MDCT에서도 심장움직임에 의한 허상은 심장 CT 검사 결과에 영향을 미치는 주요 요인이었다. Raff 등[12]은 64 절편 MDCT 관상동맥 조영술의 진단 정확도를 낮추는 원인으로 400이상의 석회화 수치, 체질량 지수 30 kg/㎡ 이상, 분당 심박동수 70회 이상 등을 보고하였다.
- 결론적으로 64 절편 MDCT를 이용한 심장 CT의 진단일치도는 관상동맥 조영술과 거의 비슷한 일치도를 나타냈지만 혈관별로는 다소 차이가 있었고, 체질량지수와 혈압은 진단일치도에 영향을 미치지 않았지만 심박동수 70/min 이상, 관상동맥 석회화지수 400 이상에서는 진단일치도를 저하시키는 원인이 된다. 따라서 64절편 MDCT를 이용한 심장 검사 시 사전에 심박동수와 관상동맥 석회화지수를 확인하여 검사하여야 하고, 심박동수가 70/min 이상이면 베타차단제를 사용하여 심박동수를 조절하여야 한다.
- 관상동맥 조영술의 결과를 기준으로 64 절편 MDCT의 진단일치도를 알아본 결과 본 연구에서 진단정확도는 96.6%, 민감도가 98.2%, 특이도가 94.1%로 나타났고, 관상동맥 조영술과 비교하였을 때 매우 높은 진단 정확도를 보였다. 또한 16 절편 MDCT의 평균민감도 82%, 평균 특이도 95%라고 한 Sun 등[9]의 연구보다 높은 진단정확도를 나타냈고, 남궁준[10]의 연구에서 64절편 MDCT의 민감도 96%, 특이도 97% 라는 결과와 비슷한 일치도를 나타냈다.
- 대상자의 관상동맥 협착 유무를 분석한 결과 관상동맥 조영술에서 협착 소견인 환자는 110명(61.8%)이었고, 심장 CT에서 협착 소견인 환자는 112명(62.9%)이었다. 환자별로 관상동맥의 협착 유무에 따른 민감도, 특이도, 양성예측도, 음성예측도, 정확도는 각각 98.
- Stolzmann 등[14]은 칼슘 석회화가 높은 군에서 관상동맥 협착유무를 진단하지 못하는 경우가 더 높게 나타났다고 하였고, 또한 Meng 등[15]은 관상동맥 석회화가 심한(>400)이 넘는 사람들은 정확도가 아주 높은 dual source CT라도 관상동맥 협착의 진단에 어려움이 있다고 하여 심장 CT의 진단정확도를 낮추는 원인이 관상동맥 석회화라 하였다. 본 연구에서도 관상 동맥 석회화 지수가 400 이상에서는 조사할 때 마다 같은 사람에서도 다른 결과를 얻을 수 있는 등급으로 정확도가 떨어졌다. 따라서 심장 CT의 진단 정확도를 높이기 위해 관상동맥 석회화 지수를 먼저 확인 후 영상 재구성을 시행하여야 하며, 심장 윤곽(endocardial contours)을 그릴 때 석회화로 인한 인공물(artifact)인지 확인이 필요하다.
- 비만도가 심장 CT 결과에 영향을 미치는지 확인하기 위해 체질량지수에 따른 심장 CT의 정확도를 판정한 결과 체질량지수 정상군에서는 일치도 87.7%와 κ값 0.75이었다.
- 심박동수 70/min 이상에서는 정확도가 75.8%, κ값 0.52여서 moderate agreement 수준이었고, 심박동수가 빨라질수록 일치도가 떨어졌다.
- 9%)이었다. 좌전하행동맥(left anterior descending, LAD), 좌회선동맥(left circumflex, LCX), 우관상동맥(right coronary artery, RCA) 등의 혈관으로 구분하여 협착의 정도를 평가한 결과 전체 534개의 혈관 중 468개가 일치하여 심장 CT의 정확도는 87.6%였다. 혈관별로는 LAD가 정확도 86.
- 또한 16 절편 MDCT의 평균민감도 82%, 평균 특이도 95%라고 한 Sun 등[9]의 연구보다 높은 진단정확도를 나타냈고, 남궁준[10]의 연구에서 64절편 MDCT의 민감도 96%, 특이도 97% 라는 결과와 비슷한 일치도를 나타냈다. 혈관별 정확도에서는 87.6%의 정확도를 보여 환자별 정확도보다는 다소 떨어졌다.
- 6%였다. 혈관별로는 LAD가 정확도 86.5%, 민감도 96.1%, 특이도 73.2%였고, kappa index는 0.72이어서 좋은(good agreement) 수준의 일치도를 나타냈다. LCX는 정확도 84.
- 혈압이 심장 CT 결과에 영향을 미치는지 확인하기 위해 혈압에 따른 심장 CT의 정확도를 판정한 결과 혈압 정상군에서 심장 CT의 정확도가 87.6%, κ값 0.74이었고, 고혈압군에서 정확도 88.1%, κ값 0.76이어서 각각 좋은 일치도(good agreement)에 해당하기에 심장 CT는 혈압에 따라 영향을 받지 않았다[표 5].
- 9%)이었다. 환자별로 관상동맥의 협착 유무에 따른 민감도, 특이도, 양성예측도, 음성예측도, 정확도는 각각 98.2%, 94.1%, 96.4%, 97.0%, 96.6%였으며, kappa index는 0.93으로 훌륭한(excellent) 수준의 일치도를 나타냈다[표 2].
후속연구
- 첫째, 64 절편 MDCT를 이용한 심장 CT의 진단일치도에 미치는 요소가 절편 수, 단면 두께 등 기기적 요소와 환자상태, 호흡정지시간 등 환자요소 등이 있을 수 있으나 본 연구에서는 체질량지수와 혈압, 심박동수, 관상동맥 석회화 등에만 국한되었기에 포괄적으로 진단일치도에 미치는 요소에 대해 추가적인 연구가 필요하겠다. 둘째, 관상동맥의 협착의 구분을 15 관상동맥 분절에 따라 분석하지 않고, 대표적 혈관인 좌전하행지, 좌회선지, 우관상동맥 등으로만 구분하였기 때문에 본 연구 결과를 각 분절까지 세밀하게 적용하기에는 무리가 따른다. 셋째, 관상동맥 협착의 정도를 정확히 판정하기 위한 정량적 분석을 시행하지 않았다.
- 셋째, 관상동맥 협착의 정도를 정확히 판정하기 위한 정량적 분석을 시행하지 않았다. 보다 정확한 정량적 판정을 위해 혈관내 초음파(IVUS) 검사를 시행할 필요가 있으나 이는 추후 추가적인 연구가 필요하다 하겠다.
- 둘째, 관상동맥의 협착의 구분을 15 관상동맥 분절에 따라 분석하지 않고, 대표적 혈관인 좌전하행지, 좌회선지, 우관상동맥 등으로만 구분하였기 때문에 본 연구 결과를 각 분절까지 세밀하게 적용하기에는 무리가 따른다. 셋째, 관상동맥 협착의 정도를 정확히 판정하기 위한 정량적 분석을 시행하지 않았다. 보다 정확한 정량적 판정을 위해 혈관내 초음파(IVUS) 검사를 시행할 필요가 있으나 이는 추후 추가적인 연구가 필요하다 하겠다.
- 체질량지수에 따른 심장 CT의 정확도는 본 연구에서 비만도에 따라 영향을 받지 않았다. 이는 체질량지수에서 과체중과 비만은 MDCT 영상의 화질에 영향을 미치지만 진단의 정확성에는 장애가 되지 않기 때문에 MDCT는 체질량지수가 높은 환자에서도 관상동맥질환을 비침습적인 방법으로 감지할 수 있다고 한 Burgstahler[11]의 결과와는 동일하지만, 체질량지수 30 kg/㎡ 이상의 고도 비만군에서는 심장 CT의 진단정확도가 낮아진다는 결과[12]도 있기 때문에 고도 비만군을 대상으로 심장 CT 정확도에 대한 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.
- 본 연구는 몇 가지 제한점을 가지고 있다. 첫째, 64 절편 MDCT를 이용한 심장 CT의 진단일치도에 미치는 요소가 절편 수, 단면 두께 등 기기적 요소와 환자상태, 호흡정지시간 등 환자요소 등이 있을 수 있으나 본 연구에서는 체질량지수와 혈압, 심박동수, 관상동맥 석회화 등에만 국한되었기에 포괄적으로 진단일치도에 미치는 요소에 대해 추가적인 연구가 필요하겠다. 둘째, 관상동맥의 협착의 구분을 15 관상동맥 분절에 따라 분석하지 않고, 대표적 혈관인 좌전하행지, 좌회선지, 우관상동맥 등으로만 구분하였기 때문에 본 연구 결과를 각 분절까지 세밀하게 적용하기에는 무리가 따른다.
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