허혈 및 비폐쇄성 관상동맥질환 환자에서 연속 열희석에 의한 절대 심근 흐름 및 저항의 정량화(INOCA)

Summary

여기에 제시된 프로토콜은 허혈 및 비폐쇄성 관상동맥 질환 환자에서 연속 열희석을 사용하여 절대 심근 흐름과 저항을 측정하는 프로토콜입니다.

Abstract

협심증 또는 허혈성 심장 질환을 암시하는 징후 또는 증상으로 관상동맥 조영술을 받은 환자의 약 절반에서 폐쇄성 관상동맥 질환은 혈관조영술로 보이지 않습니다. 협심증 또는 허혈이 있고 폐쇄성 관상동맥 질환(INOCA)이 없는 이러한 환자의 대다수는 기저 관상동맥 혈관 운동 기능 장애를 가지고 있으며, 현재 합의된 문서에서는 진단용 침습적 관상동맥 혈관 운동 기능 검사(CFT)를 권장하고 있습니다.

CFT 동안 혈관 경련성 관상 동맥 기능 장애(심외 또는 미세혈관 혈관 경련) 및/또는 혈관 확장 능력 손상 및 미세혈관 저항 증가를 포함한 미세혈관 확장 기능 장애를 포함한 다양한 혈관 운동 기능 장애를 평가할 수 있습니다. 연속 열희석에서 파생된 절대 관상 동맥 혈류 및 저항의 정량화는 현재 사용되는 표준 생리학적 측정에 비해 더 나은 측정이 될 수 있습니다. 이 문서에서는 이 연속 열희석 방법에 대한 개요를 제공합니다.

Introduction

협심증 또는 허혈성 심장질환을 암시하는 징후 또는 증상으로 관상동맥 조영술을 받은 환자의 약 절반에서 폐쇄성 관상동맥 질환은 혈관조영술로 보이지 않는다¹. 협심증 또는 허혈이 있고 폐쇄성 관상동맥질환(INOCA)이 없는 환자의 대다수는 기저 관상동맥 혈관 운동 기능 장애를 가지고 있으며, 현재 ESC 지침과 INOCA에 대한 최근 ESC 입장 논문에서는 진단용 침습적 관상동맥 혈관 운동 기능 검사(CFT)를 권장하고 있습니다^1,2.

CFT 동안 혈관 경련성 관상 동맥 기능 장애(심외 또는 미세혈관 혈관 경련) 및/또는 혈관 확장 능력 손상 및 미세혈관 저항 증가를 포함한 미세혈관 확장 기능 장애를 포함한 다양한 혈관 운동 기능 장애를 평가할 수 있습니다. 이러한 내형에 대한 합의 기준은 관상동맥 혈관 운동 장애 국제 연구 그룹(COVADIS)에 의해 정의되었습니다^3,4.

혈관 경련성 관상 동맥 기능 장애는 일반적으로 아세틸콜린 유발 검사에 의해 입증되지만, 미세혈관 혈관 확장 기능 장애의 진단은 더 복잡합니다. 이 진단은 미세혈관 저항(IMR) 및/또는 관상동맥 예비력(CFR)의 비정상적인 지수에 의해 이루어집니다⁴.

IMR 또는 CFR을 측정하기 위해 열희석 또는 도플러 유속의 두 가지 방법이 있습니다. 둘 다 최대 충혈을 유도하기 위해(따라서 최소 저항) 아데노신을 정맥 주사로 사용하며, 두 방법 모두 광범위하게 검증되었습니다. 그러나 몇 가지 중요한 단점이 있습니다: 아데노신의 필요성은 심각한 만성 폐쇄성 폐 질환 또는 천식 환자에서 사용을 제한합니다. 또한 열희석법은 CFR을 과대평가할 수 있고 관찰자 내 변동성이 클 수 있으며, 도플러 유속법(Doppler flow velocity method)을 사용하면 안정적인 도플러 유동 신호⁽⁵)를 얻기 어려울 수 있습니다. 가장 중요한 것은 CFR과 IMR은 모두 대리 측정일 뿐이며 실제 관상 동맥 혈류와 저항을 정량화하지 못한다는 것입니다.

절대 관상동맥 혈류(Q) 및 저항(R)은 충혈을 유도하기 위해 실온에서 관상동맥 식염수 주입으로 연속 열희석을 사용하는 최근에 검증되고 새로운 방법을 사용하여 직접 정량화할 수 있습니다. 전용 모노레일 주입 카테터와 온도 센서가 있는 압력 와이어를 사용하면 아데노신을 사용하지 않고도 Q 및 R을 직접 정량화할 수 있습니다. 이 새로운 방법은 안전하고 재현성이 높으며 작업자와 무관한 것으로 나타났습니다 ^6,7.

최근의 합의된 성명서에서 촉구된 바와 같이, 우리는 다양한 내형에 걸쳐 INOCA 환자의 심근허혈의 기저에 대한 더 나은 이해가 필요합니다¹. 이는 치료와 예후에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 절대 관상동맥 혈류와 저항을 정량화하는 것은 현재 사용되는 표준 생리학적 측정법보다 더 나은 측정이 될 수 있습니다. 최근 지속적인 열희석 측정이 INOCA의 증상과 관련이 있는 것으로 나타났지만, IMR 및 CFR은⁸이 아니었습니다. 추가 결과 데이터는 다음과 같습니다. 이 기사에서는 연속 열희석 프로토콜에 대해 설명합니다.

Protocol

다음 프로토콜은 네덜란드 네이메헌에 있는 Radboudumc 병원의 지역 의료 윤리 위원회에서 승인되었습니다. 절대 유량과 저항을 계산하기 위해 연속 열희석을 수행할 때 다음 단계를 따라야 합니다.

1. 준비 사항

1. 최소 24시간(칼슘 채널 차단제의 경우 48시간) 동안 혈관 활성 약물을 복용하지 마십시오.

2. 진단 관상 동맥 조영술

1. 국소 마취제(20mg/mL 리도카인 1-2mL)를 우측 요골 동맥 또는 좌측 요골 동맥에 근접하여 주입합니다. 방사상 접근이 불가능한 경우 우측 대퇴동맥(보통 10mL의 리도카인) 또는 좌측 대퇴 동맥에 근접하여 국소 마취를 주입합니다.
2. 마취된 피부를 바늘로 찔러 국소 마취를 확인하고 통증이 남아 있는지 확인합니다.
3. 캐뉼라로 요골 또는 대퇴 동맥을 뚫고 캐뉼라를 통해 와이어를 삽입하고 제거합니다. 와이어 위에 6 Fr 피복을 삽입합니다. 멸균 상태에서 이 작업을 수행해야 합니다.
4. 현지 프로토콜에 따라 헤파린을 투여합니다(환자 체중 조정 킬로그램당 100 국제 단위, 최소 5000 국제 단위, 최대 10.000 국제 단위).
5. 덮개를 통해 와이어를 상행 대동맥으로 전진시키고 진단 카테터를 대동맥 판막 위에 놓습니다. 그런 다음 와이어를 제거하고 카테터를 조영제 주사기와 연결합니다.
6. 진단용 카테터로 올바른 관상동맥을 맞물립니다. 니트로글리세린 0.2mg을 관상동맥 내 투여한 후 조영제를 수동 주사하여 관상동맥 조영술을 시행합니다.
7. 좌측 관상동맥을 유도 카테터로 맞물립니다(나중에 진단에서 유도로 전환되는 것을 방지하기 위해). 니트로글리세린 0.2mg을 관상동맥 내 투여한 후 조영제를 수동 주사하여 관상동맥 조영술을 시행합니다. 전용 모노레일 카테터를 용이하게 하기 위해 6Fr 크기 이상의 안내 카테터를 사용합니다(4단계).
8. 폐쇄성 관상동맥 질환의 존재를 제외한다: 육안 평가에 의한 관련 심외막 협착증, 중간 심외막 협착증(40-90% 혈관 조영술 협착증)의 경우 관상동맥 내 생리학적 평가 ⁹.

3. 연속 열희석 측정 설정

1. 모든 관상동맥 압력 추적 및 온도가 Q와 R을 자동으로 계산하는 소프트웨어가 장착된 전용 콘솔에 의해 무선으로 전송되고 분석되는지 확인합니다.
2. 실온에서 100-150mL의 식염수를 함유하는 압력 한계의 조영제 주입기를 준비합니다.

4. 지속적인 thermodilution 측정

1. 식염수가 있는 주사기를 사용하여 압력 및 온도 센서("압력 와이어"라고 함)가 있는 가이드와이어를 수동으로 세척합니다.
2. 압력 와이어가 적절한 소프트웨어에 연결되어 있는지 확인하고(압력/온도가 실시간으로 시각화되도록) 압력 와이어를 안내 카테터에 통과시킵니다. 압력 와이어의 방사선 불투과성 부분의 근위부가 혈관 조영술을 사용하여 관상 동맥 골에 배치되었는지 확인합니다.
3. 압력 와이어를 대동맥 압력으로 이퀄라이즈합니다. 측정을 시작하기 전에 이 단계를 완료해야 합니다.
4. 압력 와이어를 관심 관상 동맥의 원위 1/3로 전진시킵니다.
5. 전용 모노레일 카테터를 조영제 인젝터에 연결합니다.
6. 모노레일 카테터에서 공기를 제거하기 위해 10mL/분으로 설정된 자동 조영제 주입기를 사용하여 모노레일 카테터를 식염수로 세척합니다. 식염수가 모노레일 카테터 끝의 주입 구멍에서 나오면 플러싱하면서 모노레일 카테터를 안내 카테터를 통해 전진시킵니다.
7. 모노레일 카테터가 지혈 커넥터를 통과하면 플러싱을 중지하고 모노레일 카테터를 안내 카테터 안으로 더 밀어 넣습니다.
8. 모노레일 카테터의 방사선 불투과성 마커를 관심 관상 동맥의 근위부(첫 번째 센티미터)에 놓습니다.
   알림: 혈액과 식염수 ^10,11의 최적 혼합을 보장하기 위해 근접하게 배치된 모노레일 카테터의 방사선 투과성 마커와 원위적으로 배치된 가이드와이어의 방사선 불투과성 마커 사이에 최소 3cm의 거리가 있는지 확인하십시오.
9. 전용 소프트웨어에서 Absolute flow 프로그램을 선택하고 관심 있는 관상 동맥을 선택한 다음 온도를 0으로 설정합니다(인간의 경우 37°C에 필적하는 기준 온도).
10. 주입 펌프에서 (실온) 식염수(Qi)의 적절한 주입 속도를 선택하고 그에 따라 프로그램 설정이 업데이트되었는지 확인합니다.
    참고: Qi는 일반적으로 좌측 전방 하강동맥(LAD) 및 좌측 외곡 동맥(LCX)의 경우 20mL/분이고 우측 관상동맥(RCA)의 경우 15mL/분입니다. 아직 주입을 시작하지 마십시오.
11. 전용 소프트웨어 프로그램에서 절대 유량 측정을 시작합니다. 4.16단계까지 측정을 중지하지 마십시오. 식염수 주입이 시작되기 전에 몇 초가 측정되었는지 확인하십시오.
12. 주입 펌프에서 선택한 유속(Qi)으로 식염수 주입을 시작합니다. 4.15단계까지 주입을 중단하지 마십시오.
    참고: 식염수 주입을 시작한 후에는 원위 관상 동맥의 온도가 낮아집니다.
13. 혈액/식염수 혼합물의 정상 상태 원위 온도가 최소 10초 동안 기록되었는지 확인합니다.
14. 가이드와이어를 모노레일 주입 카테터로 다시 당겨 근위 온도(Ti)를 얻습니다. 약 10초 동안 안정적인 Ti가 기록되었는지 확인합니다.
15. 주입 펌프에서 실온 식염수 주입을 중단합니다.
16. 온도가 0으로 설정된 값으로 돌아가는지 확인합니다. 그런 다음 전용 소프트웨어 프로그램에서 절대 유량 측정을 중지하십시오.
    참고: FFR, 앱솔루트 Q 및 R은 이제 전용 소프트웨어에 의해 자동으로 계산됩니다.
17. 전용 모노레일 카테터를 제거합니다.
18. 압력 와이어가 4.2단계와 유사하게 관상 동맥의 골에 배치되었는지 확인하고 압력 측정의 드리프트 점검을 수행합니다. 드리프트가 2mmHg 이상이면 측정을 반복합니다. 드리프트가 없으면 압력선을 제거하십시오.
19. 관심 관상동맥을 시각화하는 하나 또는 두 개의 최종 혈관 조영술을 수행하여 가능한 합병증(예: 관상 동맥 박리)을 확인합니다.

5. 절대 유량 및 절대 저항 계산

참고: 그림 1에서 볼 수 있듯이 전용 모노레일 주입 카테터는 4개의 바깥쪽 구멍을 통해서만 식염수를 주입할 수 있으므로 혈액과 완전하고 최적의 혼합이 가능합니다. 두 개의 내부 측면 구멍을 통해 사용된 가이드와이어로 온도를 측정할 수 있습니다.

1. 절대 유량(Q)을 다음 방정식⁷을 사용하여 분당 mL 단위로 계산합니다.
   
   위에서 언급했듯이 Qi는 분당 mL 단위의 식염수 주입 속도이고 Ti는 전용 모노레일 카테터 출구 근처에 주입된 식염수의 온도입니다. T는 주입 중 관상 동맥의 원위부에서 혈액과 식염수의 균일한 혼합물의 온도입니다. 상수 1.08은 혈액과 식염수의 특정 온도와 밀도 간의 차이, 그리고 식염수가 혈액에 주입되는 시기와 관련이 있습니다.
2. 다음 공식에 따라 목재 단위(WU) 또는 mmHg * (L/min)로 표시되는 R을 계산합니다.
   
   생리학적 지수를 측정할 수 있는 쉽게 사용할 수 있는 고급 플랫폼이 있으며, 이 플랫폼은 압력 와이어와 통신하고 FFR, Q 및 R(재료 표)을 실시간으로 계산할 수 있습니다.

Results

그림 2는 관상동맥 조영술에서 폐쇄성 CAD가 없는 환자 A에서 수행된 대표적인 측정을 보여줍니다. LAD 동맥은 절대 Q와 R을 계산하기 위해 연속 열희석을 사용하여 측정되었습니다. 빨간색과 녹색 선은 압력 측정을 나타내고 파란색 선은 온도 곡선을 나타냅니다. LAD 동맥을 측정한 이후 주입 속도는 20mL/분(Qi)으로 설정되었습니다. 포인트 1에서 주입이 시작되고 원위부에 배치된 압력 와이어에서 측정된 온도가 감소했습니다. 정상 상태의 원위 온도(혈액 온도 대비 T = -0.48°C)에 도달한 후, 압력 와이어를 주입 카테터(포인트 2)로 다시 당겨 정상 상태(혈액 온도 대비 Ti = -5.69°C)에서 근위 온도를 측정했습니다. 그 후, 주입이 중단되고 온도가 0 값으로 돌아갑니다 (점 3). 그 후, 절대 Q와 R은 섹션 5에 추가로 지정된 공식을 사용하여 자동으로 계산됩니다. 절대 Q는 239mL/분, R은 294WU에서 FFR이 0.89로 계산되었습니다. 이러한 ...

Discussion

연속 열희석은 절대 관상동맥 흐름과 저항을 측정하는 정확한 방법이며, 이는 황금 표준 [¹⁵O₂]H₂O PET 파생 흐름 및 저항⁵에 매우 부합하는 것으로 나타났습니다. 이러한 측정은 INOCA 환자에게 특히 관심이 있으며, 현재 임상 지침에서는 이 그룹의 관상동맥 흐름 및 저항성 평가를 권장하고 있습니다.

이론적인 정상 최대 흐름에 대한 최대 심근 혈류의 비율인 분획 흐름 예비력(FFR)은 심외막 관상 동맥에서 협착의 기능적 중요성을 평가하기 위한 잘 알려진 충혈 생리학적 지표입니다. 압력은 최대 충혈 동안 저항이 최소이고 일정하다는 가정하에 흐름의 대용으로 사용할 수 있습니다. 따라서 FFR은 협착 원위부의 관상동맥 압력을 최대 충혈 중 대동맥압으로 나누어 계산합니다. 임상 실습에서 최대 충혈은 아데노신을 관상동맥 ...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Rayflow 다목적 주입 카테터	Hexacath	RFW61S	6F 안내 카테터와 만 호환 가능
PressureWire X 가이드와이어	Abbott	C12059	원위 온도 및 압력 센서가 있는 무선 가이드와이어
Coroventis CoroFlow 심혈관 시스템 소프트웨어	Coroventis	N/A	생리학적 지표를
측정하는 고급 플랫폼Illumena Neo 인젝터 또는 이와 유사한 인젝터 시스템	: Liebel-Flarsheim	GU01181006-E	압력 제한(600psi) 및 유량 및 부피 주입 속도 조절 가능한 모든 인젝터
실온