성인에서 급성 폐색전증의 진단
Diagnosis of the Adult with Suspected Acute Pulmonary Embolism
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Trans Abstract
Acute pulmonary embolism was diagnosed clinically until development of a diagnostic method to directly observe pulmonary blood vessels. In the past, diagnosis was delayed because it was based on clinical findings alone. Because of this delayed diagnosis, patients were often found to be in a serious conditions. Acute pulmonary embolism was recognized as a disease with high mortality and difficult diagnosis. Several clinical scoring systems have been developed to help diagnose pulmonary embolism. Interpreting the results of ventilation perfusion scans (V/Q scans) in conjunction with the clinical pulmonary embolism probability scores has been expanded, leading to major changes in the diagnosis of pulmonary embolism. In contrast to V/Q scans, which indirectly evaluate pulmonary blood vessels, conventional pulmonary angiography allows direct identification of pulmonary blood vessels. However, conventional pulmonary angiography is not commonly used in clinical practice due to the high degree of skill and experience needed. The development of CT technology has been remarkable and the associated contrast agents can discriminate pulmonary blood vessels when passing through the pulmonary vessels. The usefulness of CT pulmonary angiography (CTPA) based on this technique has been demonstrated. CTPA-based pulmonary embolism diagnosis has now become a standard. When linking the clinical pulmonary embolism probability score with D-dimers, the diagnostic accuracy of CTPA can be improved and unnecessary CTPA can be reduced. CTPA is widely used because it has the advantage of distinguishing between diseases other than pulmonary embolism. However, this technique has now reached a level such that over diagnosis of pulmonary embolism could be an issue. Patients for whom CTPA is difficult to perform due to hemodynamic instability may be able to aid diagnosis of pulmonary embolism indirectly through lower extremity ultrasound and echocardiography. The diagnosis of acute pulmonary embolism can be made using the clinical probability of pulmonary embolism, D-dimers, and CTPA. V/Q scans, lower extremity ultrasound with doppler, and echocardiography also play a role in diagnosing acute pulmonary embolism in certain situations.
서론
급성 폐색전증은 비교적 흔히 볼 수 있으며 때때로 치명적이다. 사망률은 빠른 진단과 적절한 치료로 낮아질 수 있다[1]. 그러나 폐색전증의 증상은 다양하고 특이적이지 않아서 폐색전증이 의심되는 환자에서 폐색전을 확진하거나 폐색전증이 아님을 진단할 수 있는 방법이 필요하다.
임상 소견
병력 및 신체검사
폐색전증의 임상양상은 무증상에서 쇽 및 사망에 이르기까지 매우 다양한 형태로 나타날 수 있다[2-5]. 임상적으로 급성 폐색전증을 의심을 하는 것은 특이적이지 않은데(Table 1), 증상과 소견이 폐색전증이 있거나 없는 환자에서 유사하기 때문이다. 이러한 결과는 19개의 연구의 메타분석에서도 유사했고, 임상적인 판단으로 급성 폐색전증을 진단하는데 민감도는 85%, 특이도는 51%로 나타났다[6]. 따라서 임상적으로 급성 폐색전증이 의심되면 추가적인 검사가 필요하다. 10% 이하로 비교적 드물지만 일시적 또는 지속되는 심방세동, 실신 전 단계, 실신, 그리고 쇼크 등의 증상으로 나타나기도 한다[7,8]. 호흡곤란은 수초에서 수분 이내에 갑자기 발생하기도 하며[5], 고령에서는 폐색전증이 발생해도 호흡곤란을 호소하는 경우가 낮다. 폐동맥의 근위부에 색전증이 발생할수록 호흡곤란을 더 호소하는 경향이 있다. 10%의 환자에서는 원위부의 폐색전증으로 인한 폐경색(pulmonary infarction)으로 흉막 통증이나 객혈이 발생하기도 한다.
후향적 연구에서는 실신은 10% 이하로 나타나며, 반대로, 실신이 있는 사람들 중에는 폐색전증의 빈도가 2-17%였다[9-13].
검사실 소견
동맥혈가스
동맥혈가스와 산소포화도 검사는 폐색전증 진단에 매우 제한적이다. 동맥혈가스 소견은 주로 저산소혈증, 저탄산혈증, 그리고 호흡알칼리증이다[3,14,15]. 폐색전증 진단 당시 대기에서 산소포화도가 95% 미만인 경우에는 호흡부전, 심인성 쇽, 그리고 사망 같은 입원기간 중의 합병증 발생이 증가한다[16]. 특징적인 동맥혈가스 소견은 항상 볼 수 있는 것은 아니다. 예를 들면, 광범위(massive) 폐색전증의 경우 저혈압과 호흡부전이 동반될 수 있으므로 고탄산혈증과 대사산증이 발생할 수 있다. 또한 저산소혈증은 약간 있거나 아니면 없을 수도 있다. 18%의 폐색전증 환자에서는 동맥혈 산소분압이 85-105 mmHg으로 관찰된다[14].
심전도
전향적 연구에서 70% 환자에서 심전도 이상이 발견되었고 비특이적인 ST 분절변화와 T wave 변화가 가장 흔히 관찰되었다[19-22]. 폐색전증의 특징적인 소견으로 알려진 S1Q3T3 (우심실 strain, 새로 발생한 우심실 전도장애)의 심전도 형태는 급성 폐색전증에서는 흔하지 않지만, 광범위 폐색전증과 폐심장(cor pulmonale)이 동반된 경우에는 흔히 볼 수 있다[23,24]. 폐색전증 진단 후에 심방성 부정맥(예: 심방 세동), 서맥(분당 50 회 미만) 또는 빈맥(분당 100회 이상), 새로운 right bundle brach block, Inferior Q-waves(II, III, and aVF), Anterior ST-segment 변화 및 T파 역전, 그리고 S1Q3T3 소견이 동반될 경우 예후가 좋지 않다[19,20,22].
혈류역학적으로 불안정한 환자
폐색전증 환자에서 혈압이 낮을 경우 사망률이 올라가는데[26] 다음의 두 경우에 따라서 진단의 방법을 다르게 할 수 있다. 소생술 후 짧은 시간 안에 혈압이 상승하는 경우에 폐색전증이 강하게 의심된다면, 금기 사항이 없다면 항응고요법을 바로 시행하고 CT 폐동맥 혈관조영술 (CT pulmonary angiography, CTPA)을 시행하는 것을 추천할 수 있다. 적절한 소생술에도 불구하고 혈역학적으로 불안정한(예: 수축기 혈압이 90 mmHg 미만인 경우 15분 이상 지속) 환자의 경우, CTPA를 시행하기 어려운 경우에 하지 정맥 초음파와 경흉부 심초음파가 폐색전증의 진단에 도움을 줄 수 있다. 경흉부 심초음파에서 이전에 보이지 않았던 우심실 부전 또는 폐동맥고혈압이 증명된 경우 잠정적으로 폐색전증을 진단하고 혈전 용해제를 사용할 수도 있다.
혈류역학적으로 안정된 환자
CT 폐동맥 혈관조영술(CTPA)가 기본적인 진단 방법이지만, CTPA가 금기이거나 가능하지 않거나 결정적이지 않은 경우 환기관류(V/Q) 스캔을 사용할 수 있다. 검사 결과를 기다리는 동안 경험적 항응고 치료를 할 수 있지만, 이때는 폐색전증에 대한 임상적 의심 강도, 검사결과가 나오는 시기, 출혈의 위험에 따라 결정하는 것이 필요하다.
폐색전증의 임상적 가능성 평가 점수
폐색전증이 의심되면 Wells 점수(Table 2), Modified Wells 점수 또는 Modified Geneva 점수 등을 사용하여 평가할 필요가 있다[6,27-29]. 폐색전증 가능성을 평가한 임상점수와 D-dimer를 결합하면 민감도는 증가하지만, 확률 점수가 더 높은 특이성을 가진다[6,30]. 그리고 확률점수 단독으로 평가를 할 경우 CTPA 촬영을 줄일 수 있다[31]. Wells 점수와 Geneva 점수 모두 사용이 가능하며 외래에서는 Wells 점수 그리고 응급실에서는 Geneva 점수 사용을 추천한다[32].
Well’s 기준은 폐색전증 가능성이 높은(점수 > 4) 또는 가능성이 낮은(점수 ≤ 4) 군으로 나누어 2단계로도 분류하기도 한다. 그러나 3단계 분류를 사용하면 불필요한 테스트의 필요성을 줄이기 위한 폐색전증 제외기준(PE rule out criteria, PERC) 점수와 함께 사용할 수 있으므로, 3단계 분류를 추천한다.
D-dimer
D-dimer는 fibrin이 분해되면서 발생하는데, 혈액에서 다양한 방법으로 검사할 수 있다. 정량적으로 분석할 경우 500 ng/mL을 초과할 경우 비정상으로 간주한다[33,34]. D-dimer를 통한 폐색전증 진단 알고리즘은 많이 연구되었는데, 민감도와 음성 예측율이 좋으나 특이도와 양성 예측률은 낮으며 혈관질환 이외에도 외상, 수술, 패혈증, 신장질환, 간질환, 산과질환 등 다양한 병에서 증가한다[35-39]. D-dimer가 정량적인 ELISA 또는 반정량적인 latex agglutinin 방법으로 측정해서 500 ng/mL 미만인 경우, 임상적으로도 고위험군이 아니라면 폐색전증 진단을 배제할 수 있다. 이 연구들은 이전에 폐색전증이 있었거나 입원환자를 포함한 연구이다[40-42]. 그러나 폐색전증의 위험성이 높은 것으로 생각되는 환자의 경우 D-dimer가 정상이라 하더라도 5% 이상의 환자에서 PE가 관찰된다[33,43,44]. 따라서 고위험군에서는 D-dimer를 이용한 진단 배제가 적절하지 않을 수 있다. 예비검사로 Wells criteria를 사용할 경우 폐색전증 음성 가능성을 더 정학히 예측할 것으로 생각된다(Table 2).
나이에 따라 D-dimer가 증가되는 점을 고려해서, D-dimer의 기준을 다음과 같이 사용하여 보고한바 있다[45-52]. 가장 흔히 사용하는 공식은 다음과 같다.
그러나 D-dimer를 증가시키는 많은 조건들이 폐색전증의 위험을 증가시키기 때문에, 특히 폐색전증의 확률이 낮은 환자들에서는 연령 조정이 신중하게 사용할 필요가 있다.
D-dimer 또다른 기준치도 제시되었다. 외래에서 폐색전증으로 의심되는 3,465 명의 환자가 D-dimer 검사를 받고 몇몇 임상항목(YEARS) 여부에 대해서 평가를 했다. 이 연구에서 모든 환자들은 CTPA를 받았다. D-dimer level이 <1,000 ng/mL이고 임상항목(YEARS) 점수가 0점인 경우와 D-dimer가 < 500 ng/mL이고 YEARS 항목 1점 이상인 환자에서는 폐색전증을 배제할 수 있었다[53]. 이 알고리즘을 사용하여 13%의 환자가 폐색전증으로 진단되었고, 제외된 환자들 중 3개월 추적 관찰 시 0.6%에서 증상이 있는 폐색전증이 진단되었다. 이는 D-dimer 수치를 < 500 ng/mL로 고정해서 사용하는 연구에서 보고된 것과 비슷한 비율이었다[27]. 이 알고리즘은 Wells 법칙과 D-dimer < 500 ng/mL를 사용한 것과 비교하여 CTPA 횟수가 14% 감소할 것으로 예상된다[54]. 나이에 따른 D-dimer 수치를 적용해도 추가적인 CTPA 감소에 영향이 없었다.
CT 폐혈관조영술(CTPA)
폐색전증 진단에 CTPA를 선호하는 또다른 이유는 폐색전증이 진단되지 않는다고 해도 감별진단에 도움을 받을 수 있다는 점이다. 한 연구에서는 CTPA를 통해 1/3의 환자에서 폐색전증 이외의 진단이 가능하였다[55]. CT 폐혈관조영술에서 음성이면 임상적으로 의미 있는 폐색전증은 아니라고 볼 수 있다. 비록 판독자 사이에 일치율에 차이가 있지만, 폐혈관조영술에서 음성일 경우 실제 색전증의 가능성은 매우 낮다. 폐혈관조영술은 일반적으로 안전하다고 알려져 있으며, 혈류역학적으로 안정되어 있을 경우 큰 문제없이 시행할 수 있다. 그러나 CTPA 결과가 확정적이지 않을 경우에는 V/Q 스캔과 같은 검사를 추가할 필요가 있다.
CTPA 검사는 폐동맥에서 최대한의 조영증강을 얻기 위해 정맥 조영제를 한꺼번에 투여한 후 얇은 단면(≤ 2.5 mm) 흉부 영상을 얻는다. 진단을 위해 다중탐지기(≥16 검출기) CT 스캐너가 필요하다. 수평으로 촬영하지만 수직 평면으로 재조합(reconstruction)을 해서 평가한다. 최적의 이미지 품질을 얻으려면 환자가 약 30초 동안 숨을 멈출 수 있어야 한다. CTPA로 시행하지 않는 흉부 CT는 우연히 폐색전증을 발견할 수 있지만 폐색전증을 제외하기 위한 적절한 검사는 아니다[56].
CTPA가 부정확한 경우가 있다. 흔한 이유로는 환자의 움직임, 금속 이물 및 비정상적인 심박출량에 의한 폐동맥 조영증강이 적절하게 이루어지지 못하는 경우이다[57]. 숨을 잘 참지 못해서 혈관조형이 정확히 나오지 않은 경우에는, 환자의 협조를 구해서 CTPA를 반복하면 더 정확한 결과를 얻을 수도 있다.
신부전(eGFR < 30 mL/min/1.73 m2) 또는 중등도 이상의 혈관조영제 알레르기 병력이 있는 환자는 CTPA의 상대적으로 금기에 해당한다. 이 경우 V/Q 스캔을 고려할 필요가 있다. 알레르기 병력이 있는 경우에는 전처치가 필요할 수 있다. CT 기계 및 영상 프로토콜에 따라 차이가 있지만, 대략적인 CTPA의 유효 방사선 량은 10 mSv 정도이다. CPTA를 할 때 CT venogram (CTV)를 동시에 시행하지는 않지만, 추가할 경우 진단에 조금 더 도움을 줄 수 있다.
CTPA 결과의 해석
Christopher 연구는 임상적으로 폐색전증이 의심되는 환자 3,306명을 전향적으로 조사한 것인데[27], 폐색전증이 의심되는 환자는 급성 호흡곤란 또는 호흡곤란의 악화 또는 특별한 원인 없이 흉막성통증이 발생한 경우로 정의하였다. 또 이 연구에서는 Well’s criteria를 간단히 해서 폐색전증 의심(4점 초과)과 의심하지 않음(4점 이하) 두 가지로 분류하였다. 3개월 추적 후 다음과 같은 결과가 관찰되었다. D-dimer와 Well’s criteria로 폐색전증을 배제한 1,028명의 환자에서 심부정맥혈전이 1명(0.1%)에서 발생하였고, 4명(0.4%)에서 치명적이지 않은 폐색전증이 발생하였다. 치명적인 폐색전증의 발생은 없었다. 1,436명의 치료하지 않은 폐색전증 환자에서 CT 폐혈관조영술로 폐색전증을 배제한 경우 8명(0.6%)에서 심부정맥혈전이 발생하였고 치명적이지 않은 폐색전증이 3명(0.2%), 치명적인 페색전증이 7명(0.5%)에서 발생하였다. CT 폐혈관조영술을 통해 폐색전증을 진단받고 치료를 받은 674명의 환자에서 6명(0.9%)에서 심부정맥혈전이 발생하였고, 3명(0.4%)에서 치명적이지 않은 폐색전증이 발생하였고, 치명적인 폐색전증은 11명(1.6%)에서 발생하였다. 이 연구결과로 임상적인 평가와 D-dimer, 그리고 CTPA를 이용할 경우 급성 폐색전증을 안전하게 제외할 수 있다.
CTPA 진단의 정확도
CT 폐혈관조영술에서 음성이면서 폐색전증이 음성일 경우는 90% 정도로 여러 보고에서 비슷하게 나온다. CT 폐혈관조영술 판독의 일치율은 92%정도였다. 4 채널 CT를 주로 사용한 POIPED II 연구결과는 다음과 같다[58]. CT 폐혈관조영술의 폐색전증 진단 민감도는 83%였고, 진단의 특이도는 96%였다. 추가적인 정맥영상을 통해서 민감도는 90%로 상승했지만 특이도는 95% 정도였다. 임상적으로 폐색전증이 의심될수록 CT 폐혈관조영술의 양성률에 차이가 있었는데, 고위험군은 96%, 중등도 위험군은 92%, 저위험군의 경우 58%에서 발견되었다(양성예측률). PIOPED II 연구에서 CT 폐혈관조영술에서 임상적으로 폐색전 발병 위험도(Well’s criteria)를 추가해서 판단할 경우 폐색전증을 효과적으로 진단하거나 제외할 수 있었다. 단일 또는 다채널 검출기를 이용한 CT 폐혈관조영술의 단일 구역(isolated subsegmental) 폐동맥색전증의 진단율은 단일 검출기는 4.7%, 다채널검출 CT는 9.4%이다. 단일 구역 폐동맥색전증의 판독자 사이의 진단 일치율은 51%정도이다. 이후 CT 기계의 많은 발전과 더불어 폐색전증의 임상적 가능성이 낮거나 중등도인 경우에, CTPA에서 폐색전증이 발견되지 않는 경우에 폐색전증의 발생률은 2% 미만이지만[59-63], 임상적 가능성이 높은 경우에는 폐색전증의 발생률이 5%까지 상승한다[64].
CTPA는 전통적으로 굵은 폐동맥에서의 비해 작은 주변부의 subsegment 폐색전증(SSPE)에 대해서는 정확하지 않았지만, 해상도가 점차 증가하여 말초 폐색전의 검출률이 증가하였다[65-68]. 예를 들어 2,657명의 환자를 포함하는 메타분석에서 단일 탐지기 CTPA와 비교하여 다중 탐지기 CTPA에 의한 SSPE의 감지가 개선된 것으로 보고되었다(9.4 vs. 4.7 %) [65].
환기관류스캔(V/Q scan)
Prospective Investigation of Pulmonary Embolism Diagnosis (PIOPED)에 의해서 가장 광범위하고 또 정확히 평가되었다(Table 3) [2].
이 연구는 V/Q scan과 폐동맥조영술 결과를 비교하여 V/Q scan의 정확도를 평가하였다. 진단의 정확도는 V/Q scan의 결과에 임상적인 가능성을 더할 때 가장 높았다. V/Q scan과 임상적인 가능성이 높을 경우 95%에서 폐색전증이 발견되었고, V/Q scan과 임상적인 가능성이 낮을 경우 4%에서만 폐색전증이 있었다. 정상 V/Q scan이라면 폐색전증이 없다고 할 수 있다. 그렇지만 위와 같은 경우가 아니라면 진단의 정확도는 15-86%로 확진을 위해 추가적인 검사가 필요하다.
하지 초음파
하지의 정맥 초음파는 폐색전증 진단에 간혹 이용되는데, 이 방법은 몇 가지 결함이 있다. 위양성이 3%정도 되는데, 이 경우 정상임에도 불구하고 항응고제 처방을 받아야 한다. 폐색전증 환자 중 초음파에서 하지 정맥혈전이 발견되는 비율은 29%정도이다.
하지의 정맥을 완전히 조사하는 경우 폐색전증 환자에서 발견되지 않았던 정맥혈전의 발견을 증가시킨다. 특히 하지 정맥 초움파를 3개월 추적해서 음성인 경우 정맥혈전 또는 증상이 있는 폐색전증은 1% 미만이다. 그러나 이러한 하지 정맥 초음파의 진단율은 시술자에 따라 변이가 큰 점을 각각의 센터에서 고려해야 한다.
카테터를 이용한 폐혈관조영술
과거에는 카테터를 이용한 폐혈관조영술은 폐색전증의 확진 방법이며 “gold standard”로 간주되었다. 조영제를 주입해서 충만결손이 있어나 작은 혈관이 갑자기 끊어지는 경우에 색전증으로 진단한다. 카테터를 이용한 폐혈관조영술에서 음성이면 임상적으로 의미 있는 폐색전증은 아니라고 볼 수 있다[2,69]. 그러나 CTPA 기술이 발전하면서, 카테터를 이용한 폐혈관조영술은 CTPA보다 덜 정확하고 조작자의 경험에 따라 진단율에 많은 차이가 있음이 밝혀졌다[69,70]. CTPA가 보편화 된 이후에는 진단적 목적의 폐혈관조영술 사용 빈도가 더 줄었으나 진단과 동시에 혈전을 용해하는 치료 목적으로 사용이 가능하다.
MR 폐혈관조영술(MRPA)
자기공명영상을 통한 폐색전증 진단은 호흡운동과 심장에 따른 인공음영(artifact)이 발생하고 해상도의 문제점, 그리고 복잡한 혈류 양상 등으로 아직은 제한적이다[71,72]. 따라서 MR 폐혈관조영술에 경험이 풍부한 센터에서 시행하는 것이 진단율을 높일 수 있다. PE가 의심되는 성인 371명을 대상으로 MRPA의 역할에 대해서 전향적인 연구 결과는 다음과 같다. 기술적으로 적절한 이미지를 가진 75%의 환자 중 MRPA 단독으로는 폐색전증 진단의 민감도와 특이도가 각각 78%와 99%였다[72].
심초음파
심초음파는 비록 드물지만 근위 폐동맥에서 혈전을 직접 관찰할 수 있다. 결정적이지는 않지만, 우심실에 혈전을 관찰하거나 새로운 우심실 기능이상을 관찰할 경우 폐색전증 진단에 도움을 줄 수 있다. 혈역학적으로 불안정한 환자에서 혈전 또는 새로운 우심실 기능이상을 증명할 경우, 응급 혈전 용해제 사용을 가능하게 해 주며 진단에 도움을 준다[73-77].
그러나 혈류역학적으로 안정적인 폐색전증 환자의 30-40%만이 우심실의 확장과 우심실의 기능감소 그리고 삼첨판 역류 같은 심초음파 이상이 관찰된다. 광범위(massive) 폐색전증의 경우 이러한 소견이 더 잘 관찰되며, 심초음파 소견을 기초로 혈전용해술을 시행할 수 있다. 다른 심초음파 소견으로는 우심실 혈전이 4%정도에서 발견되며 우심실 첨부(apex)의 국소적인 운동 이상(McConnell’s sign)이 발견되나 민감도는 77%로 정도로 낮다[78]. 우심실 기능부전 또는 우심실 혈전은 예후인자로 적용할 수 있다. 일반적으로 우심실 이상은 민감도가 53%, 특이도가 61%로 민감도가 낮으면서 특이도도 낮다[77].
결론
환자의 임상적 폐색전증 가능성 점수와 D-dimer, CTPA를 근간으로 해서 급성 폐색전증을 진단할 수 있다. 환기관류스캔, 하지정맥초음파, 심초음파 등을 때로 보조적으로 이용해서 급성 폐색전증 진단에 도움을 줄 수 있다.