관상동맥 석회화로 인한 심혈관 질환 사망 위험도가 중·장년층보다 45세 미만의 젊은 층에서 더욱 높다는 연구 결과가 나왔다. 

강북삼성병원 서울건진센터 강정규 교수, 데이터관리센터 류승호·장유수 교수 연구팀은 2010년~2020년 사이에 강북삼성병원 건강검진센터에서 관상동맥 CT를 촬영한 성인 16만 821명을 대상으로 관상동맥 석회화 점수와 심혈관 질환의 사망 위험도에 대해 분석해 이 같은 연구결과를 얻어냈다.

관상동맥 석회화가 심혈관 질환의 주요 위험 인자라는 것은 기존 연구를 통해 잘 알려져 있었지만, 연령별로 어떠한 차이를 보이는지에 대해서는 구체적으로 보고된 바가 없었다.

연구팀은 45세 미만의 젊은 층과 45세 이상의 중·장년층으로 나누어 관상동맥 평균 5.6년간 추적 관찰을 시행했다. 그 결과 45세 이상의 중·장년층의 경우, 관상동맥 석회화 점수가 0인 그룹에 비해서 관상동맥 석회화 점수가 100점을 초과하는 그룹은 사망위험도가 8.57배, 300점을 초과하는 그룹은 사망위험도가 6.41배 증가했다.

45세 미만의 젊은 연령층은 관상동맥 석회화 점수가 0인 그룹에 비해서 관상동맥 석회화 점수가 100점을 초과하는 그룹에서은 사망위험도가 22배, 300점을 초과하는 그룹은 사망위험도가 74배 증가해 젊은 연령층의 사망위험도가 훨씬 높은 것으로 나타났다.

강정규 교수는 “이번 연구는 젊은 연령층에서 발생하는 관상동맥 석회화의 동맥경화 진행 속도가 빠르다는 것을 의미한다”며 “젊은 나이에 발생한 동맥경화는 나이가 들어서 발생한 동맥경화보다 더욱 위협적일 수 있다”고 밝혔다.

이어 “젊은 연령층 또한 관상동맥 석회화 예방을 위해 건강한 식습관, 규칙적인 운동, 금연, 금주 등 생활 습관 관리를 해야 하며 본인이 동맥경화 위험군이라면 관상동맥 석회화 CT 등을 통해 심혈관 질환의 위험성을 정밀하게 평가해 예방적 약물 치료가 도움이 될지 확인하는 것이 좋다”고 덧붙였다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘European Heart Journal – Cardiovascular Imaging’ 최근호에 발표됐다.

 

 

모든 관상동맥 질환에 적용 가능한 머신러닝 기반의 심혈관질환 진단기술이 개발됐다.

세브란스병원 심장내과 김중선 교수, 세종대학교 전자정보통신공학과 하진용 교수, 고려대 안암병원 차정준 교수 연구팀은 OCT(광간섭단층촬영) 영상 정보를 활용한 기계학습 기반의 FFR(분획혈류예비력) 예측 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 

관상동맥은 심장에 산소와 영양분을 공급하는 혈관으로 좌우 두 갈래로 나뉘어 심장 전체를 둘러싸고 있다. 관상동맥 질환이 발생하면 좁아지거나 막힌 혈관을 넓히는 치료를 해야 한다. 이때 비수술적 치료법으로 스텐트 삽입술을 가장 많이 시행한다. 협착 정도가 심하면 정확한 스텐트 삽입을 위해 혈관 조직 내 미세구조를 영상화하는 영상진단방법 OCT 검사와 함께 혈압 정보를 확인하는 FFR 검사를 추가로 시행한다.

OCT는 혈관 내 카테터를 삽입해 동맥경화 병변을 고해상도 영상으로 촬영하는 정밀 진단하는 영상진단검사다. FFR 검사는 압력 센서가 부착된 압력철선을 삽입해 막힌 혈관 전후의 혈압을 비교해 관상동맥의 협착 정도를 기능적으로 평가한다.

협착의 정도가 심한 환자에서는 두 가지 검사를 모두 시행하는 것이 일반적이다. 하지만 시급을 다투는 시술 중 두 개의 다른 기구를 삽입해야 하는 어려움과 추가적인 비용, 부작용 등의 문제로 실제 임상 현장에서 적용하는데 어려움이 있다.

관상동맥은 심장 오른쪽의 혈류 공급을 담당하는 우관상동맥과 왼쪽 혈류 공급을 담당하는 좌관상동맥(좌전하행지, 좌회선지)으로 구성된다.

연구팀은 앞서 좌전하행지를 대상으로 OCT 진단검사 결과를 기계 학습(Machine Learning)시켜 FFR 값을 예측할 수 있는 진단기술을 개발한 바 있다. OCT 진단검사 한번으로 정확한 허혈 진단과 생리기능적 평가를 통합 제공할 수 있는 기술이다.

이에 더해 모든 관상동맥에 적용이 가능한 범용 모델을 개발하기 위해 세브란스 심장혈관병원에서 관상동맥중재술을 받은 환자 130명을 대상으로 연구를 진행했다. 130명 환자의 356개 관상동맥(좌전하행지 130, 좌회선지 110, 우관상동맥 116) 중 284개의 관상동맥 병변에 대해 OCT 값과 FFR 값을 측정하고 병변 데이터를 활용해 관상동맥 범용 기계학습 모델을 개발했다.

범용 기계학습 모델의 정확도를 평가하기 위해서는 FFR의 예측값과 실제 측정값을 비교했다. 356개의 관상동맥 중 관상동맥 종류와 OCT 영상에서 추출한 협착 부위의 비율, 원위부 관상동맥 안쪽 지름, 가장 좁아진 부위의 관상동맥 내경, 병변 길이, 플라크 면적, 근위부 관상동맥 내경 등 7가지 특성을 가진 72개의 관상동맥을 대상으로 기계학습 모델 이용해 FFR 값을 예측했다.

예측값과 실체 측정한 FFR 값을 비교한 결과 상관관계가 0.8782(1에 가까울수록 실제 측정 수치에 근접)로 실제 측정한 값과 유사한 것으로 나타났다. 분석의 민감도와 정확도도 각각 98.3%, 91.7%로 높게 확인됐다.

130명의 기존 대상자 외 추가적인 외부 코호트 연구를 통해 중증도 협착 환자 47명의 101개 관상동맥을 대상으로 기계학습 모델의 예측력을 확인하는 외부검증에서도 실제 측정된 FFR 값과 예측한 FFR 값의 상관관계는 0.7884, 정확도는 83.2%로 높은 예측도를 보였다. 

김중선 교수는 “OCT 검사 후 머신러닝에 의해 FFR 값을 1~2분 안에 예측할 수 있는 기술을 통해 시간을 다투는 임상현장에서 환자의 부담과 부작용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다”면서 “추후 더 많은 임상 데이터를 활용해 임상현장에서 널리 사용할 수 있는 기술로 발전시킬 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.

연구는 한국연구재단 기초연구사업의 SHDI 선도연구센터와 과학기술정보통신부 의료기관 창업 캠퍼스 연계 원천기술개발사업의 지원을 받아 진행됐다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘프런티어 인 카디오바스큘라 메디슨(Frontiers in Cardiovascular Medicine)’ 최신호에 게재됐다.

 

국내 연구진이 유방재건수술 후 발생할 수 있는 부분 지방괴사를 줄일 수 있는 방안을 찾아냈다.

이대목동병원 성형외과 우경제·박진우 교수 연구팀은 유방재건수술 시 사용하는 천공지 혈관(perforator)의 위치에 따라 이식조직의 혈액순환에 차이가 있다는 것을 증명한 연구 논문을 최근 SCI 국제학술지인 Gland Surgery 지에 발표했다.

자가조직을 이용한 유방재건술 중 복부피판을 이용하는 방법인 심하복벽 천공지 피판(deep inferior epigastric artery perforator flap) 시행 시 피판에 포함되는 천공지 혈관 위치를 분석해 지방괴사를 감소시킬 방법을 찾은 것이다.

연구팀은 이대목동병원에서 2018년 11월부터 2021년 8월까지 ‘심하복벽 천공지 피판’을 이용한 유방재건술을 시행 받은 67명의 환자를 대상으로 ‘인도시아닌 그린 혈관조영술’을 통해 피판 내 천공지 혈관의 위치에 따른 혈액 공급 양상의 변화를 정량적으로 조사했다.

‘심하복벽 천공지 피판’은 유방암에 대한 유방 전절제술 후에 복부 자가 조직을 이용한 유방재건술 시행 시 많이 이용되는 수술 기법 중의 하나다. 복부 손상 및 합병증을 최소화하면서 재건 수술을 시행할 수 있는 장점이 있다. 하지만 수술 난이도가 높고 혈액 공급량이 부족한 경우 지방괴사 등의 합병증이 발생하는 경우가 있다.

연구팀은 “이번 연구는 심하복벽 천공지 피판술 시행 시 피판에 포함시키는 천공지 혈관의 수직 위치에 따라 피판에 대한 혈액 공급량이 달라질 수 있음을 정량적으로 규명한 최초의 연구”라며 “이번 연구는 피판의 혈액 공급량 부족으로 인한 합병증을 감소시키는 데에 도움이 될 것”이라고 전망했다.

우경제 교수는 “적절한 혈액 공급을 해줄 수 있는 좋은 천공지 혈관을 선택하는 문제는 미세 수술기법을 이용한 유방 재건 수술을 집도하는 의사들이 모두 깊이 관심을 두고 있는 주제”라면서 “정량적 연구 결과를 통해 좋은 천공지 혈관을 선택하는 데 도움을 줄 수 있고, 이는 곧 혈류와 관련된 합병증을 줄여 환자들의 삶의 질을 향상시키는 데 기여하게 될 것”이라고 설명했다.

박진우 교수는 “이번 연구에서 보고한 결과 중 1cm 크기 이상의 부분지방 괴사의 발생률은 4.5%인데 이는 세계적으로 학계에 보고된 연구 결과 중에서 가장 낮은 수준” 이라며 “피판 혈류 공급에 대한 정량적 분석은 앞으로도 연구할 수 있는 부분이 많은 주제이기 때문에 앞으로 더 좋은 연구 결과를 통해서 자가조직을 이용한 유방 재건술과 관련된 합병증 발생을 더욱 낮추는 데 기여를 하는 것이 목표”라고 말했다.