뇌 혈관 도플러 촬영

뇌 초음파 검사는 가장 안전하고 효과적인 방법 중 하나로 여겨집니다. 이 검사는 어린이와 성인 모두에게 시행됩니다. 초음파 진단을 통해 초기 발달 단계에서 심각한 질병을 발견하고 치료법을 처방할 수 있습니다.

컬러 듀플렉스 초음파를 이용한 뇌혈관 검사의 주요 목적은 증상을 호소하고 일과성 허혈 발작이나 뇌졸중 병력이 있는 환자에서 죽상경화성 변화로 인한 협착의 정도를 확인하고 정량화하는 것입니다. 이 검사를 통해 협착의 정도와 영향을 받은 혈관 분절의 범위를 파악해야 합니다. 수술 전 또는 중재 전 합병증 위험을 평가하기 위해 측부 혈관계를 평가해야 합니다. 이 검사를 위해서는 뇌혈관 해부학 및 일반 초음파 영상에 대한 지식이 필요하며, 이 장에서 경동맥 및 척추동맥 분지에서 발생하는 뇌혈관 질환의 기호학을 설명하기 전에 이에 대해 논의할 것입니다.

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경동맥계의 초음파 해부학, 연구 방법

많은 의사들이 환자가 누워 있는 동안 머리 뒤에 앉는 것을 선호합니다. 스캔은 앞쪽에서 시작할 수도 있는데, 이때 탐촉자를 정중선 근처에 위치시키고 총경동맥의 횡단면을 표시합니다. 이 혈관은 내경정맥의 후방 내측에 위치합니다. 발살바 수기를 시행하면 경정맥의 직경을 늘릴 수 있으며, 일반적으로 B 모드에서 혈관을 즉시 시각화할 수 있습니다. 횡단면은 아래와 같이 오른쪽과 왼쪽이 반대로 표시되어 있습니다.

탐촉자를 세로축을 따라 90° 회전하면 복부 초음파처럼 영상의 오른쪽이 아래쪽에, 왼쪽이 위쪽에 위치합니다. 총경동맥 분기점과 내경동맥이 경동맥구로 이동하는 지점에서 발생하는 눈꺼풀의 생리적 분리에 주의하십시오. 이러한 급격한 확장은 둥근 소용돌이를 생성하는데, 이는 병적인 협착 후 역류, 난류 또는 흐릿함으로 오인해서는 안 됩니다.

총경동맥의 도플러 스펙트럼은 일반적으로 내경동맥에 비해 상대적으로 낮은 두개내 말초 저항으로 인해 최대 수축기 속도가 약간 증가하는 양상을 보입니다. 이러한 양상은 외경동맥과는 다른데, 외경동맥은 상대적으로 높은 수축기 속도와 낮은 이완기 속도를 동반한 "휘파람 소리" 같은 청각 신호를 보일 수 있습니다. 외경동맥에서는 역류 성분을 포함하는 삼상 스펙트럼을 얻을 수 있습니다. 여기서는 상위갑상동맥이 컬러 모드로 보입니다.

해부학적 방향

종축으로 시각화했을 때, 내경동맥은 일반적으로 탐촉자의 후방 및 측면에 위치하는 반면, 외경동맥은 탐촉자 가까이에 오랫동안 위치합니다. 혈관의 이상 유무가 의심되는 경우, 표층 측두동맥의 반복적인 압박으로 외경동맥 스펙트럼이 진동합니다. 내경정맥은 혈류 방향과 평평한 스펙트럼 궤적으로 내경동맥과 쉽게 구별됩니다.

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내경동맥의 협착성 병변

죽상경화성 침착물이 항상 음영을 동반한 석회화를 포함하는 것은 아닙니다. "연성 플라크"는 혈관벽을 따라 컬러 루멘에 저에코의 초승달 또는 원형 공극으로 나타납니다. 컬러 듀플렉스 초음파를 사용하면 플라크의 두정하방 범위를 정확하게 확인할 수 있습니다. 편심성 혈류 증가가 종종 관찰됩니다.

혈관벽 성층화

층 사이에 혈액이 있는 혈관벽 박리는 일반적으로 자연적으로 발생하지만, 연령에 관계없이 목 외상이나 신체적 과부하와 연관될 수 있는 특수한 질환입니다. 저에코성 벽내 혈종이 나타나 심각한 혈류 장애를 유발하는 것이 특징입니다.

벽 동맥류는 일반적으로 합병증으로 발생합니다. 내막 피판이 원래 혈관 내강을 막을 수 있으며, 초음파에서 혈관 내강은 예각으로 끝납니다. 재관류는 몇 주 후에 발생할 수 있으며, 컬러 듀플렉스 초음파를 통해 정확하게 확인할 수 있습니다.

척추동맥계의 초음파 해부학, 연구 방법론

척추동맥은 환자를 앙와위로 눕힌 상태에서 전외측 접근법을 통해 종단면으로 스캔하며, 기시점(V 0 )에서 시작하여 C _{1 척추고리부위} (V ₂ 분절 포함)까지 검사가 진행됩니다. 가변 주파수(5.0~7.5 MHz)의 선형 변환기를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 척추공의 추간공 내 분절 V _2는 이중 스캔으로 가장 잘 접근 가능합니다. 경추체의 음향 음영 사이에서 추간공 내 정맥과 함께 명확하게 시각화할 수 있습니다.

저형성 척추 동맥에서는 대부분 한쪽 동맥(보통 오른쪽 동맥)의 직경이 2.5mm 미만인 반면, 반대쪽 동맥은 직경이 4mm 이상으로 커져 있습니다(차이는 1:1.7 이상). 척추 동맥의 정상 직경은 약 3.8±0.5mm입니다. 저형성 척추 동맥에서는 혈류의 이완말 성분(Vdiast)이 감소합니다. 모든 경우에서 Vdiast가 감소하기 때문에 저형성 척추 동맥을 원위부 협착이나 폐색과 구별하기 어려울 때가 있습니다. 협착이 잘 생기는 부위는 쇄골하 동맥에서 척추 동맥이 시작되는 지점과 유양돌기 뒤의 후방 접근에서 스캔하는 C1 척추 높이의 영역입니다. 5.0MHz 변환기를 사용하는 것이 가장 좋으며, 유양돌기 바로 아래와 뒤쪽에 변환기를 놓고 머리를 반대쪽으로 살짝 돌린 상태에서 변환기를 반대쪽 안와 쪽으로 기울이세요.

V4 부분은 후두골 돌출부 아래에 위치하고 안와 쪽으로 각도를 맞춘 2.5MHz 또는 2.0MHz 섹터 변환기로 스캔됩니다.

경동맥과 달리 척추동맥 협착의 정도를 판단하는 데에는 유의미한 기준이 없다는 점에 유의해야 합니다.

척추 동맥이 정상적으로 개통되면 스펙트럼 창이 뚜렷한 이중 스펙트럼이 나타나는 반면, 협착증은 혈류가 상당히 증가하고 스펙트럼 창이 채워지는 것이 특징입니다.

외상 후 척추동맥 박리는 색전성 뇌허혈을 유발하여 뇌졸중으로 이어질 수 있습니다. 컬러 듀플렉스 초음파 검사 결과는 벽내 혈종 유무부터 동맥의 환부 폐쇄까지 매우 다양할 수 있습니다. 때로는 박리된 내막 피판 자체를 볼 수도 있습니다.

측두골의 얇은 편평상피 부분은 2.0MHz 변환기를 사용하여 윌리스 고리를 스캔하는 데 가장 적합한 음향 창을 제공합니다.

기저동맥의 경부 검사

경부 스캐닝은 환자가 머리를 앞으로 숙인 채 앉거나, 환자가 머리를 옆으로 돌린 채 앙와위로 누운 상태에서 시행할 수 있습니다. 이를 통해 두 개의 V4 분절이 기저동맥으로 합쳐지는 지점을 확인할 수 있습니다.

뇌혈관의 해부학

윌리스환은 일반적으로 경동맥(전분지)과 척추동맥(후분지)으로 형성됩니다. 죽상경화반은 오른쪽 대동맥궁과 왼쪽 팔머리동맥줄기에서 시작하는 총경동맥 기시부에서 드물게 형성됩니다. 협착증은 대개 총경동맥이 내경동맥과 외경동맥으로 갈라지는 부분에서 발생합니다. 내경동맥의 첫 번째 두개내 분지는 안동맥입니다. 바로 뒤이어 내경동맥은 중대뇌동맥과 전대뇌동맥으로 갈라집니다.

척추 동맥은 4%의 경우 대동맥궁에서 발생하지만, 그 근원은 대개 쇄골하 동맥입니다. 좌측 척추 동맥은 종종 우측보다 근위부에서 시작됩니다. 각 척추 동맥은 5개의 분절로 나뉩니다. 원점에서 시작하는 근위 분절을 Vo라고 합니다. 분절 Vi는 C6 척추의 횡돌기까지 이어지지만, 때때로 동맥은 Cs 수준에서 구멍으로 들어갑니다. 분절 V2는 목 중앙에서 검사하기에 가장 접근하기 쉽습니다. 첫 번째 경추 수준에서 척추 동맥의 고리는 분절 V3에 해당합니다. 분절 V4는 두개골 내에 위치하고, 원위 분절에서 후하소뇌동맥이 발생합니다. 특정 분절이나 전체 경로에서 척추 동맥이 저형성일 수 있습니다. 오른쪽과 왼쪽 척추 동맥이 합쳐져 기저 동맥을 형성하고, 기저 동맥은 오른쪽과 왼쪽 후대뇌 동맥으로 나뉩니다.

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담보 경로

1. 내경동맥의 심한 협착 또는 폐색. 외경동맥에서 내경동맥 분지로 이어지는 주요 측부 혈류 경로를 통해 혈액은 도르래위 동맥과 안동맥을 통해 역행성으로 뇌로 유입됩니다. 내경동맥의 고등급 협착을 보상하는 또 다른 방법은 전교통동맥을 통한 교차 혈류입니다. 수술 중 위험을 피하기 위해 외과의는 전대뇌동맥 근위 A1 분절의 저형성 또는 무형성 가능성을 인지해야 합니다. 척추동맥계는 해당 측 후대뇌동맥 P1 분절이 충분히 발달되지 않은 경우, 후교통동맥을 통해 측부 혈류를 받을 수 있습니다.
2. 척추동맥의 심한 협착 또는 폐색. 척추동맥 근위부 협착증의 측부혈관은 갑상경추동맥줄기에서 나오는 목의 심부동맥이나 외경동맥 분지에서 나오는 후두동맥 분지일 수 있습니다. 기저동맥 협착증의 경우, 유일한 측부혈관은 중대뇌동맥 분지에서 나오는 후교통동맥이나 연수막 문합뿐입니다. 이러한 경우, 내경동맥에서 후대뇌동맥이 직접 기시하는 후대뇌동맥인 P 분지의 무형성증이 양성 반응을 보입니다.

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내경동맥 협착증의 정량적 평가

국소 협착 정도는 협착 부위 내 잔류 내강(Ag)을 측정하고, 단면적 감소 공식을 사용하여 환부(AN) 혈관의 원래 횡단면 직경과 비교하여 단면적으로 계산할 수 있습니다. 더 민감한 파워 도플러 모드를 사용하여 관류된 잔류 내강의 단면적을 정확하게 측정합니다.

두 이미지 모두 루멘 내부의 저에코성 플라크는 고에코성 석회화와 명확히 구별됩니다.

협착 정도는 각도 보정을 적용한 최대 혈류 속도를 측정하여 종단 스캐닝을 통해 평가할 수도 있습니다. 예를 들어, 디지털 감산 혈관조영술은 혈류 속도를 평가할 수 없습니다. 현재까지 가장 큰 규모의 다기관 연구(북미 증상성 경동맥 내막절제술 시험: NASCET)에서 사용된 방법은 협착 부위의 가장 좁은 부분의 내강 직경(ds)과 협착 부위 원위부의 정상 경동맥 직경의 비율을 측정하여 경동맥 협착을 측정했습니다.

협착 평가를 위해 컬러 듀플렉스 초음파 검사를 고려할 때, 이 기술을 사용하면 협착 정도를 높은 정확도로 판단할 수 있음이 입증되었습니다. 적절한 치료 계획을 세우기 위해서는 폐색 전 "가성 폐색"과 진성 폐색을 구별하는 것이 중요합니다. 원상 영상에서는 보이지 않는 실 모양의 잔류 루멘은 정맥 조영제를 사용하여 검출될 수 있습니다. 조영제 투여 후 더 높은 최고 혈류 속도를 측정할 수 있는 경우도 있다는 점을 기억해야 합니다. 컬러 듀플렉스 초음파 검사는 경동맥 혈전내막절제술 또는 스텐트 삽입 후 재발성 협착을 배제하기 위한 비침습적 모니터링을 가능하게 합니다. 여러 다기관 연구에서 혈전내막절제술이 임상적으로 고등급(>70%) 내경동맥 협착이 있는 환자의 뇌졸중 위험을 감소시키는 것으로 나타났습니다.

경동맥계의 내막-중막 두께

장기 역학 연구에 따르면, 다른 모든 위험 요인(고콜레스테롤혈증, 고혈압, 흡연 등)을 고려했을 때 경동맥 내막-중막 두께가 뇌졸중이나 심근경색의 예후 인자로 밝혀졌습니다. 경동맥 내막-중막 두께는 어떻게 결정됩니까?

검사는 7.5MHz 이상의 주파수를 가진 선형 변환기를 사용하여 60dB 압축으로 영상을 기록하고 수축기 혈관을 측정하여 수행됩니다. 고조파 성분과 인공 조영제는 사용하지 않습니다. 경동맥 내강에서 검사를 시작하는 경우, 초음파로 결정된 첫 번째 층은 혈액과 내막의 에코 접합부이고, 그 다음에는 내막-중막의 저에코 영상, 마지막으로 중막과 외막입니다. 물리적인 이유로 내막-중막 두께는 전이가 덜 명확하게 정의되는 근거리 벽보다 원거리 벽(4=)에서 더 정확하게 측정할 수 있습니다. 원거리 벽의 내막-중막 두께는 두 층을 각각 정확하게 측정하는 것이 불가능하므로 이 전체 복합체의 총 두께로 측정합니다.

연구에서는 경동맥의 세 부분(총경동맥, 분기부, 내경동맥구)에서 5~10회 측정하여 세 부분 모두의 평균값을 계산하는 것이 일반적입니다. 이러한 연구에서는 종종 반자동 처리 모듈을 사용하여 여러 IMT 값을 회색조로 순차적으로 기록하는데, 이를 통해 측정의 재현성이 향상됩니다.

이 기법을 실제로 적용하려면 검사를 총경동맥의 특정 부위로 제한해야 합니다. 한 가지 프로토콜은 10mm 길이의 잘 보이는 부위를 측정하고, 5~10회 개별 측정하여 평균값을 계산하는 것입니다. 결과 데이터는 연령에 따라 달라지며, 확립된 위험 요인과 상관관계가 있습니다. 심혈관 위험 요인을 1~2년간 효과적으로 중재하면 내막-중막 두께가 감소하는 것으로 나타났습니다.

두개내 혈관 병변의 초음파 기호학

고등급 내경동맥 협착증이나 편측 폐색 환자에서 외경동맥 분지에서 안동맥을 통해 역행성 측부 혈류가 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 이는 0 또는 정상과 반대입니다. 두개내 측부 혈류는 동맥의 도플러 스펙트럼을 비교하여 평가할 수 있습니다.

내경동맥이 양측 폐색된 경우, 측부 혈류는 척추 동맥계에서 온전한 윌리스환 또는 안와 측부혈관을 통해 유입됩니다. 오역을 방지하기 위해 도플러 초음파로 접근 가능한 윌리스환의 모든 주요 동맥을 항상 검사해야 합니다.

협착 이외의 다른 이유로도 혈류량 증가가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 빈혈은 내경동맥의 기능적 혈류량 증가를 유발할 수 있으며, 이는 헤모글로빈 수치가 6.2g/L에 불과한 이 환자에서 확인할 수 있습니다. 혈류량 증가는 동맥류에서도 발생할 수 있는데, 동맥류가 5~10mm 이상이고 스캔이 가능한 부위에 위치하는 경우 컬러 듀플렉스 초음파 검사를 통해 확인할 수 있습니다.

비판적 평가

경동맥은 표층에 위치하고 고주파에서 좋은 해상도로 스캔할 수 있기 때문에 비침습적 컬러 듀플렉스 초음파 검사에 이상적입니다. 척추동맥도 어느 정도 동일한 원리가 적용됩니다. 컬러 듀플렉스 초음파를 사용하여 좌측 척추동맥의 기시부를 시각화하는 것은 매우 어렵고, 이는 종종 상당히 낮은 위치에 있습니다. 대동맥궁에서 척추동맥 기시부를 찾는 경우에도 4%의 경우 유사한 문제가 발생합니다. 척추동맥이나 경동맥의 박리를 배제할 때 사용할 수 있는 또 다른 비침습적 검사 기법은 MR 혈관조영술(MRA)로, 비행시간 모드(Time-of-Flight Mode) 또는 조영제 투여와 함께 시행할 수 있습니다.

또 다른, 더 침습적인 방법은 디지털 감산 혈관조영술입니다. 이 방법의 주요 장점은 매우 좁은 내강을 가진 협착증에서 느린 혈류를 감지하고 작은 두개내 혈관의 내강을 식별할 수 있다는 것입니다. 이 사례에서는 작은 동맥류가 발견되었습니다. 또한, 정맥동 혈전증이 배제된 경우 디지털 감산 혈관조영술은 측부혈관과 정맥 배액도 확인할 수 있습니다.

15%의 경우 도플러 검사 중 초음파 침투가 너무 어려워서(예를 들어, 대퇴골의 두꺼운 뼈의 경우) 대조제를 사용해야 합니다.

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