DIAGNOSIS OF LVOTO (OBSTRUCTIVE LESIONS OF THE LEFT VENTRICULAR OUTFLOW TRACT)

한양대학교 의과대학 소아과학교실 김 남수

좌심실 유출로 폐쇄는 전체 선천성 심장병의 5%를 차지하고 있다.  대동맥판막 하 , 대동맥판막, 상행대동맥에서 일어날 수 있는데  판막협착이 가장 많은 형태이다. 동반된 심장 질환이 좌심실 유출로 폐쇄 환자의 32%에서 발견된다. 좌심 유출로 폐쇄를 대동멕판막하 협착, 대동맥판막 협착, 대동맥 폐쇄로 확장 정의한다면 대동맥 축착 환아의 부검에서 좌심 유출로 폐쇄가 37%에서 발견된다.

Brown JW, Ruzmetov M, Vijay P, Rodefeld MD, Turrentine MW. Surgery for aortic stenosis in children: a 40-year experience. Ann Thorac Surg. 2003 Nov;76(5):1398-411.

대동맥 판막 협착

대동맥 판막 협착의 흔한 원인은 선천성, 퇴행성, 류마틱성이다. 드문 원인으로 활동성 감염성 심내막염, 동형 2형 고지단백혈증 (homozygous type II hyperlipoproteinemia), 전신성 홍반성 낭창 등이 있다.

선천성 대동맥 협착은 대동맥판 교련 (commissure)의 이상 발달의 결과로 일엽성 (unicuspid), 이엽성 (bicuspid),  삼엽성 (tricuspid) 또는 사엽성(quadricuspid)으로 되어 있다.  남과 여의 비는 3-5:1이다. 가장 흔한 형태는 이엽성이며 선천성 대동맥 협착의 95%이상을 차지한다.

Waller B, Howard J, Fess S. Pathology of aortic valve stenosis and pure aortic regurgitation. A clinical morphologic assessment--Part I. Clin Cardiol. 1994 Feb;17(2):85-92.

이엽성 대동맥판막은 남자에서 더 많고, 서양에서는 전 인구의 1-2%를 차지한다.

Roberts WC. The congenitally bicuspid aortic valve. A study of 85 autopsy cases.Am J Cardiol. 1970 Jul;26(1):72-83.

전형적으로 두 판막은 크기가 다르며 좌우(더 흔함) 또는 전후로 자리 잡는다.  솔기 (Raphe)는 비정상적인 교련의 융합으로 두 판막 중 한 판막에 나타난다.  전 생애에 걸쳐 정상적으로 기능을 할 수도 있으나 점점 좁아지거나 폐쇄부전이 생길 수 있다. 협착이 있는 판막은 석회화 (calcification)가 잘 나타나고, 폐쇄부전이 있는 경우는 판막 조직이 너무 많거나 (redundant), 또는 판막이 아래로 빠지는 현상 (prolapse)이 나타난다.  대개 단일 병변이나 20%에서는 대동맥 축착(가장 흔), 동맥관 개존증, 심실중격결손을 가지고 있다. 역으로 대동맥 축착의 50%에서 이엽성 판막을 가지고 있다.  Turner 증후군에서 가장 흔한 심장 질환은 이엽성 대동맥 판막과 대동맥 축착이다.  관상동맥 순환은 좌 우위 (left dominant)이다.

Ward C. Clinical significance of the bicuspid aortic valve. Heart. 2000 Jan;83(1):81-5.

대동맥 뿌리 (root) 확장과 대동맥 해리(dissection)와 파열 (rupture)이 이엽성 판막에서 대동맥 중간막 (media)의 이상으로 잘 발생한다. 대동맥 근위부의 해리의 15%에서 이엽성 판막이 발견되며, 이는 정상 판막에 비해  이엽성의 경우 9배, 단엽성의 경우 18배  대동맥 해리의 위험이 있다. 그리고 해리도 더 이른 나이에서 발생한다. 이엽성 판막이 있고 대동맥 해리를 일으킨 대부분의 환자는 고혈압이 있지만 이엽성 판막의 기능 이상은 없었다.  대동맥 뿌리 (root)의 확장은 대동맥 해리의 전구로 추정되고 있으며 50-60%의 이엽성 판막 환자에서 볼 수 있다.  5.5cm 이상이거나 대동맥 크기가 급격하게 커질 때 뿌리 치환술을 고려하여야 한다.

Niwa K, Perloff JK, Bhuta SM, Laks H, Drinkwater DC, Child JS, Miner PD. Structural abnormalities of great arterial walls in congenital heart disease: light and electron microscopic analyses.  Circulation. 2001 Jan 23;103(3):393-400.

Keane MG, Wiegers SE, Plappert T, Pochettino A, Bavaria JE, Sutton MG. Bicuspid aortic valves are associated with aortic dilatation out of proportion to coexistent valvular lesions. Circulation. 2000 Nov 7;102(19 Suppl 3):III35-9.

Edwards WD, Leaf DS, Edwards JE. Dissecting aortic aneurysm associated with congenital bicuspid aortic valve. Circulation. 1978 May;57(5):1022-5.

단엽성 판막은 dome 형태이고 중앙에 구멍만 있거나 (acommissural), 비대칭적인 모양의 구멍이 있는 형태 (unicommissural)이다. 단엽성은 반드시 출생부터 협착이 있고, 이차적으로 석회화되어가며 점차 더 협착이 심해진다.  삼엽성 판막이면서 대동맥 협착이 있는 경우는 판막이 심하게 이형성 (dysplastic) 되어 있고, 판막륜 (annlus)도 작을 수 있다.

임상 증상과 증세

주요 임상 증상은  흉통, 실신, 심부전, 급사이다.

청진 이상 소견으로는 클릭과 수축기 구출성 심잡음이 있다. 거의 움직이지 않는 판막을 제외하고는 무증상이라도 클릭은 들을 수 있다. A2가 감소되며, 아주 심한 경우 역설적 분리 (paradoxical splitting)을 들을 수 있다. S4가 보통 들리며, S3는 심근 장애가 있을 때 들을 수 있다. 심잡음은 제2 우측 늑간에서 가장 잘 들리며 목으로 방사되어 들릴 수 있고, 심첨에서 잘 들릴 수도 있다 (Gallavardin phenomenon). 경한 경우 심잡음의 조기  최고점 (peaking)을, 심한 경우 후기  최고점을 들을 수 있으며 이러한 모양이 강도보다 중요하다.

목동맥 (carortid artery)에서는 맥박이 천천히 상승하며 감소되어 있다. (slow rising, diminished pulse).

심첨부에서는 심박동이 지속적이고 편이는 없다.

심초음파

대동맥 판막 협착의 중요한 진단 단계이며 다음과  같은 사항을 검토한다.

-좌심실 유출로 협착의 유무와 부위

-판막 형태, 이동성 (mobility), 석회화 (calcification) 정도

-좌심 기능 평가: 좌심실 크기, 벽 두께, 수축기 및 확장기 기능

-혈역학적 평가: 순간 최고 압력 차이 (peak instaneous gradient), 평균 압력 차이, 대동맥판막 개구 면적

-동반된 이상  평가- 대동맥 판막 폐쇄부전 정도와 병인, 대동맥 뿌리 확장, 흉부 대동맥, 대동맥 축착  등

* 심장 초음파에 의한 수술 indication 은 최고 압력 차이 80mmHg 이상, 대동맥판막 개구 면적 0.5cm2/m2 이하이다. 또한 중등도 이상 석회화, 최고 압력 차이 4m/sec 이상, 연간 0.3m/sec 이상 대동맥 혈류 속도 증가를 기준으로 제시하기도 한다.

경우에 따라  경식도 심초음파가 필요할 수도 있다.  경식도 초음파의 경우 구강으로 삽입이 어려운 경우 환자의 크기와 프로브의 크기가 허락한다면 코를 경유하여 시행할 수도 있다.

Aronson LA. Transnasal placement of biplane transesophageal echocardiography probe intraoperatively in an adolescent with congenital heart disease. Anesth Analg. 2003 Dec;97(6):1617-9.

좌심실의 확장말기 부피 (left ventricular end-daistolic volume)가 20 cm3/m2이하이면  작은 심실의 기준이 된다.

심초음파상 유두근과 심내막의 초음파 반향 증가는 섬유탄성증 (fibroelastosis)을 의미한다.  심내막 섬유탄성증은 보통 심한 대동맥 협착증과 대동맥 폐쇄에서 볼 수 있으며 특히 작은 좌심실일 경우 그러하다.

흉부 대동맥 평가는 CT, MRI가 유용할 수도 있다.

심도자술

수술/시술 필요성에 대한 판단으로서 비침습적 도구들로서 결정적이지 못할 때 시행한다.

혈역학적 평가 즉 최고 대 최고 압력 차이 peak to peak pressure gradient, 평균 압력 차이,  대동맥 판막 개구 면적 (aortic valve area) 등을 계산하여야 한다.  심장 수술이 요구되는 나이든 환자에서  관상동맥 조영술이 필요하므로 심도자술을 시행하여야 한다.

경정도는 좌심실-대동맥 압력 차이 40mmH,  평균 압력 차이20 mmHg 아하를 의미하고,

중정도는 좌심실-대동맥 압력 차이 75mmH,  평균 압력 차이50 mmHg 이다.

심도자술 결과를 이용한 수술/교정의 일반적  기준은 1) 압력 차이 > 75 mmHg (peak to peak gradient 60mmHg 이상) ,  대동맥 판막 개구 면적 < 0.5 cm2/m2, 2) 협심증 또는 실신  병력

3) 심전도상 의미 있는 ST-T depression 이다. 다만 압력차 50mmHg 에서 75mmHg 사이 환자에서 수술/시술 시기의 결정은 비침습적인 진단 도구로 추적 진찰 후 결정한다.

운동부하검사 Stress test

소아에서 중정도이상의 협착이 있으면서 무증상의 환아에게는 수술/시술에 대한 이유를 더 찾기 위해 필요할 수도 있다. 성인에서는 잘 시행되지 않으며 상대적 금기사항이다.  그러나 환자가 증상을 부인하거나 숨겨진 임상 증세를 나타내기 위해 조심스럽게 시도해 볼 수도 있다.

운동부하 심전도에 의한 수술 표지 (indication)는 증상이 없는 환자에서 ST depression 2mm  또는 운동 부하 검사 때 흉통 또는 실신이다.

예후

풍선 판막성형술이든 수술적 판막절개술이든 협착이 남아 있을 수 있고,  판막폐쇄부전이 발생할 수 있다.  수술적  판막절개술후 25년 내에 40%에서 재수술이 필요하였다. 재수술의 원인은 재협착이며 대동맥 판막 폐쇄부전이 원인이  되는 경우는 매우 드믈며, 약 1/3의 환자가 10년 이내에 재수술이 필요하였다. Kaplan-Meier방식의 추정 재수술 자유도 (freedom from reoperation)는 5년에 91%, 10년에 82%, 20년에 71%이었다1).  수술적  판막절개술후 47%에서 대동맥 판막 폐쇄 부전이 발생하였다. 수술을 하여도 급사의 위험은 계속되어 연간 0.4%로 사망률을 추정하고 있다.  급사 환자의 대부분은 무증상이었지만, 반 이상 정도에서는 의미있는 대동맥 판막 협착증과 대동맥 판막 폐쇄부전이 있었다. 장기적으로 관찰한 수술이후 후기 사망은 급사가 37%,  심내막염이 18% 이었다. 풍선 판막성형술 후 중기 추적 조사에서 25-50%에서 재협착이 나타났으며 다시 시술이 필요하였고, 대부분 대동맥 판막 폐쇄 부전이 발생하였고 정도는 경증이었다.  20-30% 환자에서는 중정도  대동맥 판막 폐쇄 부전이 있었으며 시간에 따라 더 심해지기도 하였다.  성공적인 풍선 판막성형술, 수술적 판막절개술 또는 판막 대치술이어도 대동맥 해리는 나타날 수 있다.  따라서 대동맥 근위부의 추적 측정은 필수적이다. 또한 시간에 감에 따라 상당히 의미있는 대동맥 판하 협착이 발생할  가능성도 항상 염두에 두어야 한다.

소아 및 청소년기의 대동맥 판막 협착증

소아기에 진단된 대동맥 판막 협착증은 30세까지는 사망률이 연간 2.1%이지만 이후 2.4-4.8%로 증가한다. 25년간 추적 진찰하였더니 40%에서  교정이 필요하였다. 20년간 살펴본 경험은  25mmHg (peak to peak)이하의 압력 차이를 가진 환아의 20%만이 시술/수술이 필요하였고, 50mmHg (peak to peak)이 넘으면 연간 1.2%의 합병증이 발생하였다. 급사의 가능성은 연간 0.3%에 달하였다.

Keane JF, Driscoll DJ, Gersony WM, Hayes CJ, Kidd L, O'Fallon WM, Pieroni DR, Wolfe RR, Weidman WH. Second natural history study of congenital heart defects. Results of treatment of patients with aortic valvar stenosis. Circulation. 1993 Feb;87(2 Suppl):I16-27.

증상이 있는 대동맥협착을 교정하지 않고 내과적 치료만을 하였을 경우 협착의 정도는 점점 진행하며, 좌심실 부전이 일어난다.  1/3에서 4-8년 사이에  압력 차이가 증가한다. 처음 압력이 높은 아이에서 더 진행될 가능성이 많다. 그리고 12세 이상이 되면 압력차는 별로 증가하지 않고 아주 조금 증가한다.

급사는 수술하지 않은 대동맥 판막 협착증의 두려운 합병증이다. 무증상의 대동맥 판막 협착증환아의 1-10%에서 보고되고 있다. 어른에서는 무증상의 대동맥 판막 협착증 환자의 2% 이하로 보고되고 있다. 증상이 있는 환아에서는 더욱 증가한다.

실신의 원인은 심실성 부정맥보다는 운동으로 인하여 혈관 확장된 상태에서 심박출량이 따라가지 못하거나 갑작스런 혈압 저하 반응으로 이해되고 있다.

임신에 대하여는 중정도이하의 대동맥 판막 협착증은 임신을 견디어 낼 수 있다. 그러나 심한

Lao TT, Sermer M, MaGee L, Farine D, Colman JM. Congenital aortic stenosis and pregnancy--a reappraisal. Am J Obstet Gynecol. 1993 Sep;169(3):540-5.

대동맥 판막 협착증은 임신을 견디어 내지 못한다. 심부전, 협심증, 부정맥이 임신 중과 임신 후에 나타난다. 치료적 유산이 필요하기도 한다. 또한 풍선판막 성형술이나 수술이 급작스럽게 필요할 수도 있다.  탈수를 피하고 확장제의 사용에 주의하여야 하며 엄격한 혈역학적 모니터링이 필요하다.  가능한 한 심한 경우 임신을 하지 않도록 조언한다.  심내막염 예방을 위한 조처를 하는 것이 좋다,

운동에 대하여는 협착이 없거나 가벼운 협착 또는 폐쇄 부전이 있는 경우 운동의 제한은 필요 없다. 증세가 있는 환자는  일상생활 이상의 활동은 제한되어야 한다. 심초음파상 순간 최고 압력 차이 (peak instraneous gradient) 50mmHg이상의 환자는 증상이 없더라도 경쟁적인 운동을 하여서는 안된다.   심초음파상 최고 압력 차이 21-49mmHg인 환자는 증상이 없더라도 경쟁적인 운동을 하기 원하면 운동부하 검사를 하여 결정한다. 즉 심전도상 이상이 없고, 허혈 또는 부정맥이 없으며, 정상 운동 시간이면 허락될 수도 있다.

풍선 판막성형술은 소아 및 청소년에서는 나이 많은 어른과는 달리 (심장 판막수술이 성인에서는 최고의 선택) 효과적인 치료이다. 또한 좋은 장기 성적과 적은 합병증, 적은 단기 및 중기 사망률 때문에 어른보다 훨씬 교정 표시가 덜 제약 된다. 정확한 기준은 없으나 20대 초까지는 풍선 판막성형술을 효과적인 수단으로 고려되어야 한다.   청소년에서는 풍선을 이용한 교정을 고려할 수 있으므로 도플러에 의한 순간 최고 압력 차이가 50-70mmHg가 있다면 시도해 볼 수 있다. 풍선 판막성형술을 실시한 직 후 압력 차가 줄어들지만 사망률도 2-3% 있다.  교정 시술/수술을 한 환자의 장기 생존율은 좋은 편으로 25년 생존율이 정상인 96%일 때, 판막 협착증 에서는 85%이었다. 53%에서는 좋은 기능적 상태이나 19%에서는 좋지 않았다.

Rocchini AP, Beekman RH, Ben Shachar G, Benson L, Schwartz D, Kan JS. Balloon aortic valvuloplasty: results of the Valvuloplasty and Angioplasty of Congenital Anomalies Registry. Am J Cardiol. 1990 Mar 15;65(11):784-9.

ACC/AHA Recommendations for Aortic Balloon Valvotomy in the Adolescent or Young Adult (<21) With Normal Cardiac Output

Bonow RO, Carabello B, de Leon AC Jr, Edmunds LH Jr, Fedderly BJ, Freed MD, Gaasch WH, McKay CR, Nishimura RA, O'Gara PT, O'Rourke RA, Rahimtoola SH, Ritchie JL, Cheitlin MD, Eagle KA, Gardner TJ, Garson A Jr, Gibbons RJ, Russell RO, Ryan TJ, Smith SC Jr. Guidelines for the management of patients with valvular heart disease: executive summary. A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on Management of Patients with Valvular Heart Disease). Circulation. 1998 Nov 3;98(18):1949-84.

-----------------------------------------------------                   Indication	Opinion Class

--------------------------------------------------------------------

1. Symptoms of angina, syncope and dyspnea on exertion,

with catheterization peak gradient >50 mm Hg.*	I

2. Catheterization peak gradient >60 mm Hg.†	I

3. New-onset ischemic or repolarization changes on ECG	I

at rest or with exercise (ST depression, T-wave

inversion over left precordium) with a gradient

>50 mm Hg. *

4. Catheterization peak gradient >50 mm Hg if patient	IIa

wants to play competitive sports or desires to become

pregnant. *

5. Catheterization gradient <50 mm Hg without symptoms	III

or ECG changes.

*Doppler gradient 50-70mmHg

†Doppler gradient 70-80mmHg(4.2m/sec)

Opinion Class I agreement, IIa favor, IIb less favor, Class III disagreement

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성인 선천성 대동맥 협착

출생 당시에 이엽성 대동맥 판막이었지만 전혀 협착이 없던 경우도 나이가 들면서 판막 변성과 협착이 생길 수 있다, 즉 시간이 감에 따라 섬유화와 석회하가 진행될 수 있다. 이러한  변화는 앞뒤 (anterior-posterior) 판막의 경우 더 흔하다. 경화(sclerosis)는 10대에 시작하며, 석회화(calcification)은 30대에 시작한다.  고지혈증과 흡연이 이를 가속화 시키며 성인의 심한 대동맥판막협착증의 반에서 이러한 변화가 일어나고 있다.

어른에서 처음 선천성 대동맥 판막 협착증으로 진단될 경우 흉통, 실신, 심부전이 급사 이전에 보통 나타난다. 보통 50-60세에 증상이 나타나고 (후천성 석회화로 인한 대동맥 협착증의 경우는 70-80세에 발증), 수명은 증상 유무와 관련이 있다. 증상이 없다면 급사가 매우 드물며, 증상이 나타나면 급사가 잘 발생하고, 급사가 증상 생긴 후 3개월 만에 나타나기도 한다.  심장 수술 활발하기 전의 경험에서 보면 증상이 생기면 2-3년을 넘기지 못하며, 최근의 경험에서도 심장판막 수술을 거부하면 5년 생존율이 15-50% 밖에 되지 않는다.  교정 수술이 없으면 2년 후  50% 만이 살 수 있고 5년 후까지 사는 사람은 20%에 불과하다.

Kelly TA, Rothbart RM, Cooper CM, Kaiser DL, Smucker ML, Gibson RS. Comparison of outcome of asymptomatic to symptomatic patients older than 20 years of age with valvular aortic stenosis. Am J Cardiol. 1988 Jan 1;61(1):123-30.

가장 흔한 증상는 운동성 협심증 (exertional angina)이다.  증상이 있는 성인 환자의 반이 관상동맥질환을 가지고 있다.  실신은 운동 중 또는 운동 후 발생한다. 심부전은 병의 경과 후반에 나타나며 심장 기능 이상을 의미한다. 심부전 증상으로 좌심실 부전 증상인 운동 또는 휴식기 호흡곤란이 나타난다.  만일 심방성 부정맥, 폐동맥 고혈압, 우심실 부전 증상 즉  전신 부종 및 간비대 등이 나타나면 예후가 더욱 나쁘다.

가끔 열이 나고 균혈증과 심내막염의 증세를 보이는 경우가 있다. 이엽성 대동맥 판막은 심내막염이 메우 잘 발생한다. 또한 이엽성 판막이 정상적으로 기능할 때에도 심내막염이 생긴다. 부검보고에서 보면 이엽성 판막이라도 15-28%에서는 판막의 기능이 정상에 가까운 것을 보여 주고 있다. 그러나 협착이 없더라고 심내막염은 이엽성 판막에서 잘 나타난다. 성인에서의 심내막염 사망률은 내과적 및 외과적 치료를 하더라도 15-30%에 달한다. 때로는 미세 혈전을 만들고 퍼뜨려 일과상 허혈 발작 (transient ischemic attack/sroke)을 일으킬 수도 있다.  심내막염 위험도는 대동맥 판막 협착증이 있으면 27.1/10000 person-years이고, 대동맥 판막 협착증이 없고 이엽성 판막이면 4.5/10000 person-years 이며 이는 정상군의 18배의 위험도이다. 이엽성 판막의 10-30%에서 세균성 심내막염이 일어났다는 보고도 있다. 따라서 구강 위생을 청결하여야 하고,  정기적인 치과 치료를 받도록 하며, 피부 관리와 적절한 예방적 항생제 사용에 대하여 철저히 교육되어야 한다.

Gersony WM, Hayes CJ, Driscoll DJ, Keane JF, Kidd L, O'Fallon WM, Pieroni DR, Wolfe RR, Weidman WH. Bacterial endocarditis in patients with aortic stenosis, pulmonary stenosis, or ventricular septal defect. Circulation. 1993 Feb;87(2 Suppl):I121-6.

신생아의 대동맥 판막 협착증

청소년 및 성인에서와 달리 신생아의 증세는 가끔 초기에 빨리 진행하는 양상을 가지며 더 고약한 임상 경과를 밟는다.  신생아의 극심한 대동맥 판막 협착증 (critical aortic stenosis)은 나이든 아이의 대동맥 판막 협착과는 다른 질환으로 고려되어야 한다. 심한 대동맥 협착의 반 이상이 생후 3개월 이내에 발견되고, 이도 또한 신생아기에 발견된다.

임상 증상은 호흡곤란의 증상과 증세가 나타나며, 폐염 또는 폐혈증의 진단으로 이송되기도 한다. 빠른 호흡과 호흡 곤란이  환자의 2/3에서 나타나고,  청색증이 영아의 1/4-1/2에서 보인다. 창백함, 빈맥, 말초 혈압의 저하, 찬 사지, 순환 지연 및 감소가 나타난다.  선통 또는 심한 보챔 (excessive irritability)이 있고 이는 관상동맥 이상 기시 때에 나타나는 협심증 증상과 비슷한 증세로 이해될 수도 있다.

심잡음은 보통  2 or 3도의 크기이며, 약 1/3에서 수축기 떨림 (systolic thirll)이  만져진다.  수축기 구출성 클릭 (systolic ejection click)이 적어도 반에서 나타나며 어떤 보고에서는 모두 나타났다. 흉부 X선 소견은 나이든 아이에서와 달리 신생아에서는 거의 모두 중정도 이상의 심비대이며, 폐정맥 충혈 현상이 자주 발견된다.

오인될 수 있는 질환으로는 신생아 폐혈증, 폐렴, 심한 좌심실 유출로 폐쇄를 일으키는  좌심 형성 부전 증후구 또는 심한 대동맥 축착증, 심실중격결손과 유출로 폐쇄를 일으키는 복잡 심장 기형, 일차성 심근증, 일차성 내막성 섬유탄성증, 바이러스성 또는 세균성 심근증, 당원축적병, 동정맥 기형, 빈부정맥, 관상동맥의  폐동맥 이상 기시 등이 있다.  전체적으로 좌심실 유출로 폐쇄 환아의 병원 사망률은 8%이나  극심한 대동맥 판막 협착증의 신생아에서는 33%로 가장 높다1).

대동맥 판막하 협착 (Subaortic stemosis)

단독으로 있을 수 있으나 동반된 질환이 있는 경우가 많다. 대동맥 단절에서는 대동맥 판막하 협착이 많다.

Discrete Subaortic Stenosis (DSS, Membranous Type), Fibromuscular Type

대동맥 판막 하부 협착의 여러 병변 중에서 광범위한 심근성 병변으로 인한 것이나 승모판 및 그 긴장기 (tensor apparatus)의 이상에 의한 것 또는 다른 복잡 심기형에 동반된 형태를 제외한 유출로 자체의 병변에 의한 것을 분리 대동맥하 협착증 (Discrete Subaortic Stenosis)으로 구분한다.

Kelly 등은 분리 대동맥하 협착증을 막형 (Membranous type)과 섬유근육형 (Fibromuscular type)으로 분류하였다. 섬유근육형 중 더욱 긴 부분을 침범한 경우 굴 대동맥하 협착증 (tunnel subaortic stenosis)로 부르기도 하는데 이때는 대동맥 판막륜이 좁은 경우가 많아 수술에 있어서 특별한 문제를 야기한다.  5mm 미만은 위험 요소이다.

a.  Membranous type (Diaphragm, Ridge)

막이 뒤로는 대동맥 판막과 승모판 대동맥판륜의 중간에 위치하게 되고 대개는 바로 판막 직하부가 아니고 대동맥 판막 수 mm 하방에 존재한다. 때론 대동맥 판막 기저 (base)에 붙어 있기도 한다.  대개 솔기 (ridge)는 2-3mm 정도 두께이고 앞옆 (anteriolateral) 부분이 뚜렸하고 뒤쪽 (posterior)은 덜 뚜렷하지만 승모판 대동맥판 사이 섬유 (mital aortic intervalvular fibrosa)까지 침범한다. 원형보다는 말발굽형이고, 승모판 대동맥판륜 분리 ( mitral aortic annulus separation)는 정상보다 조금 길고, 대동맥륜은 정상보다 조금 작다.  중격쪽에 붙은 섬유 구조 (fibrous structure)는 관통 다발 (penetrating bundle) 및 좌다발분지 (left bundle branch) 위의 심내막에 붙어 있기 때문에 문제가 될 수 있다.  다양한 정도의 근육성 심실중격 비후를 동반하기도 한다.  수술한 약 1/2 - 2/3에서  VSD, PDA, AVSD, IAA, COA, PS,  TOF, AS를  동반하고 있었다.   심실중격결손중이 동반된 경우 심실중격결손 바로 상부 (대동맥 판막쪽)  형성된 경우가 많다. 분리 대동맥하 협착증 환자 31%에서 또 다른 대동맥하 협착이 있다.  미세한 (trivial) 또는 경한 (mild) 대동맥 판막 폐쇄부전이 흔하다.   대동맥 판막 폐쇄부전 원인에 대한 가설로는 a) 분리 대동맥하 협착증을 통한 제트 혈류(jet flow)가 대동맥 판막을 쳐서 대동맥 판막의 변이과 비후를 유발하고 이것이 결국 대동맥 판막 폐쇄부전의 원인이 된다는 것과  b) 분리 대동맥하 협착 조직 (tissue) 자체가  심실쪽 표면 (ventricular surface) 또는 대동맥 판막 기저를 침범하여 판막을 잡아 당겨 대동맥 판막 폐쇄부전를 유발한다는 두가지가 있다.  또한  판막이 두껍기 때문인데 다른 어떤 선천성 심장병보다  심내막염이  흔하다.

Marasini M, Zannini L, Ussia GP, Pinto R, Moretti R, Lerzo F, Pongiglione G. Discrete subaortic stenosis: incidence, morphology and surgical impact of associated subaortic anomalies. Ann Thorac Surg. 2003 Jun;75(6):1763-8.

영아기에서는 드물게 발견되며 주로 소아기 또는 청년기에 흔하다.  15세 이상 성인 선천성 심장병의 6,5%에서 발견된다.  후천성으로 생각되는 이유는 1) 분리 대동맥하 협착증의 구성요소인 콜라겐은 신생아기에는 발견되지 않고,  2) 임상적으로 의미있는 협착이 출생 첫해에는 드물며 , 3) 많은 경우 동반된 심장 기형을 교정한 후 이차적으로 생기고, 4) Somerville 등은 비후성 심근증와 비슷한 이형성 (dysplastic) 심근을 발견하였고, 이 이상 중격 심근이 수축하고  이차적으로 와류를 일으키면서 결국 섬유화를 유발하고 이것이 분리 대동맥하 협착증을 일으킨다고 보고 있다. 좌심실 유출로 협착의 이상은 단순한 것이 아니고 심근, 반월형 판막, 대동맥을 넓게  침범하는 것으로 생각하였다. 5) KJ Chung은 심실중격결손의 자연 폐쇄 또는 심실중격결손 크기의 감소 후에 8례에서 분리 대동맥하 협착증을 보고하였는데 이것은 대동맥하 막 (membrane)의 발생이 막 중격의 자연 폐쇄와 상당히 관계있음을 시사해 준다. 작은 심실중격결손의 막성 중격 류 (aneurysm) 형성과 같은 이치로 결손을  통한 와류가 심내막 증식 및 섬유화를 만들고 이로 인하여 좌심실 유출로 협착을 일으킨다.  따라서 심실중격결손이 중격류를 형성하여 자연 폐쇄하는 경우 심잡음이 다시 들리는지, 이상 심전도가 생기는지 항상 관찰하여야하며 심장 초음파검사로 추적 진찰하여야 한다. 반론으로 선천성으로 생각하는 이유는  1) bulbus cordis의 불완전 위축, 2) 방실중격의 심내막상 조직의 이상 발달, 3) 승모판 대동맥 분리 (mitral aortic separation, MAS)가 증가하는 것이 분리 대동맥하 협착증의 원인이 된다고 보기 때문이다. 승모판 대동맥 분리는 태생적으로 bulboauricular or conoventricular flange의 흡수가 초기 심장 발달과정에서 지연됨으로 생기는데 정상적인 심장에서도 그 길이는 0부터 대동맥 직경의 1/3까지 다양하다. 이것이 길어지는 경우 초기 심장 발달의 중요한 시기에 혈액 구출되는 각도의 변화가 생겨 심실중격의 태생 세포를 자극하여 섬유성 융기 (ridge) 또는 띠(band)를 유발할 수 있다.

Oliver JM, Gonzalez A, Gallego P, Sanchez-Recalde A, Benito F, Mesa JM. Discrete subaortic stenosis in adults: increased prevalence and slow rate of progression of the obstruction and aortic regurgitation. J Am Coll Cardiol. 2001 Sep;38(3):835-42.

MAS	ANNULUS

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normal	0-7 mm(2.4 ± 1.6)	27.5-87mm(59.2 ± 16.7)

DSS	0-11mm(4.9 ± 2.6)	17-57mm(45.7 ± 15.4)

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대동맥판 협착과 임상 증상이 비슷하고, 중세가 없어도 수술해야 하는 경우가 25% 가량 된다. 수축기 구출성 심잡음이 있으며 클릭이 없고 A2가 잘 들리지 않는다. 확장 중기 rumbling 이 있는데 이는  섬유성 폐쇄성 조직에 의해 승모판의 움직임이 제한되기  때문이다.

대동맥 판막 폐쇄부전은 생각보다 심하지 않는데 그 이유는 굳건한 섬유성 협착이 대동맥 판막 폐쇄부전 혈류를 제한하기 때문이다.

운동 부하 심전도에서 압력 차이가 50mmHg 이상일 때는 ST-T change가 나타날 확률이 높다.

비교적 빨리 진행하고 대동맥 판막 협착증과 같이 급사의 확률이 있기 때문에 협착의 정도가 중정도 (압력 차이> 50 mmHg)인 경우는 치료를 하여야 하며,  심한 경우 (압력 차이>100)는 지연이 없이 치료가 필요하다. 재발은 드물지만 재수술한 경우가 9.5-21%였다1) .  그러나 성인 환자에서 의미있는 좌심실 비대가 없고 압력차이가 50mmHg 이하이면 수술을 받지 않고 추적 진찰을 할 수 있다.

Darcin OT, Yagdi T, Atay Y, Engin C, Levent E, Buket S, Alayunt EA. Discrete subaortic stenosis: surgical outcomes and follow-up results. Tex Heart Inst J. 2003;30(4):286-92.

Gersony WM. Natural history of discrete subvalvar aortic stenosis: management implications. J Am Coll Cardiol. 2001 Sep;38(3):843-5.

이전에 소아에서는 압력 차이> 30 mmHg이면  조기 수술을 권유하며 이유로는 1) 판막하부의 제트 혈류로 인한 대동맥 판막 병변 특히 대동맥 판막 폐쇄부전이 잦은 발생,  2) 심해지는 경향이 있어 특히 성장기에 급속한 진행, 3) 이차적으로 심근 비후를 일으켜 좌심 기능 이상 초래,  4) 심내막염의 빈도의 증가를 거론하고,  훨씬 대동맥 판막 협착증 보다 엄격한 기준을 적용하였다. 그러나, 최근 경한 경우 안정되어있고 병의 진행도 천천히 일어남을 알게 되어  수술 기준이 느슨하여졌으며, 병의 진행된다는 증거가 있어야 수술을 권유하게 되었다. 대동맥 판막 폐쇄부전이 수술한 경우 더 많이 관찰되고 그냥 두어도 대동맥 판막 폐쇄부전이 진행하지 않는다는 것을 알게 되어 새로운 기준이 더욱 견고하게 되었다.  수술 후 남겨진 좌심실 유출로의 암력 차이가 클수록 재발률이 높다.

Leichter DA, Sullivan I, Gersony WM. "Acquired" discrete subvalvular aortic stenosis: natural history and hemodynamics. J Am Coll Cardiol. 1989 Nov 15;14(6):1539-44.

de Vries AG, Hess J, Witsenburg M, Frohn-Mulder IM, Bogers JJ, Bos E.  Management of fixed subaortic stenosis: a retrospective study of 57 cases. J Am Coll Cardiol. 1992 Apr;19(5):1013-7.

심장 초음파 검사상  M mode에서 조기 수축기 대동맥 판막 폐쇄 (early systolic closure), 대동맥 판막의 떨림 ( fluttering), 대동맥 판막 폐쇄부전으로 인한 승모판의 떨림 (fluttering)을 볼 수 있고,  2-D에서는 분리 대동맥하 협착증 전방부는 95%에서 발견이 가능하고 후방부는 40%에서 가능하다. 이 협착성 조직의 두께를 측정하므로 막형 또는 섬유근육형을 감별할 수 있다.

b. Fibromuscular type

섬유근육성 구조가 대동맥 판막 하부 10-30mm정도 아래에 협착을 초래한다.  분리 대동맥하 협착 비슷한 것에서부터 아주 심한 것까지 다양한 정도를 보인다.  승모판막 앞쪽, 막 중격 (membranous septum), 코누스 중격 (conus septum) 밑, 좌심실 전벽 (anterior parietal wall)을 가로지른다.

굴형 (Tunnel type) 대동맥하 협착에서는 근육 절개, 근육 절제 등으로도 좌심실 유출로의 확장이 완전하지 않으며, 재발율이 높고 또한 대동맥륜의 저형성을 동반하는 경우는 더욱 외과적으로 어려운 문제를 야기한다.

Actual survival probalility

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10yr	20yr

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Descrete stenosis	89%	82%

Tunnel type	59%	40%

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Kaplan-Meier방식의 추정 재수술 자유도 (freedom from reoperation)는 5년에 90%, 10년에 79%, 20년에 76%이었다1).

Abnormal AV valve attachments

방실 중격 결손에서 긴장기 (tension apparatus) 등이 심실중격에 비정상적 삽입으로 인하여 협착을 일으킬 수 있다.

Aneurysmal tissue tag

막 중격 또는 승모판에서 나오거나 심실중격결손증이 있는 경우 삼첨판에서  심실중격결손을 통해 나와 좌심실로 삐져나와 협착을 일으킬 수 있다.  심실대동맥 일치  (concordance) 때는 대개 좌심실 압력이 높기 때문에 문제가 되지 않으나,  심실대동맥 일치 불일치가 있을 때는 주로 좌심유출로로  향하기 때문에 협착을 일으킬 수 있고 방실중격결손에서는 이미 좁아져 있는 좌심유출로를 더욱 좁히므로 문제가 된다.

Deviation of ventricular septum

완전 대혈관 전위증에서 좌심실 유출로 협착의 가장 흔한 형태이며 광범위한 굴 (tunnel)의  앞쪽 표면이 될 수 있다.

잘못 정렬된 심실중격결손 (malalignment VSD)이란 코누스 중격이 심실중격 결손의 후방을 따라 좌심실로 들어가면서 좌심실 유출로 전방부를 좁게 할 수 있다.  대동맥 단절 (interupted aortic arch)의 경우 60%가 심실중격결손이 코누스 중격에 있고, 흔히 좌측으로 잘못 정렬된 중격으로 존재하여  대동맥하 협착을 일으키게 된다.

Hypertrophied anterolateral muscle bundle

Bulboventricular flange의 좌측 끝이 완전히 흡수 되지 않아서 생성된 것으로 정상 심장에서는 전측방 근육 다발 (anteriolateral muscle bundle)은 잘 눈에 띄지 않는 잔기둥 (trabeculae) 으로 심실중격과 만나는 유출로의 전벽부 (anterior parietal wall)를 따라서 내려가는 구조이다.

Dynamic

대동맥 판막상 협착

발살바 (Valsalva) 동의 상부에 국소적으로 좁은 륜의 솔기 (ridge), 상행 대동맥의 일률적인 저형성이 있을 수 있고, 관상동맥이 늘어나 있으며 정상이상의 압력을 받아 조기 혈관 중간막(media)의 비후와 폐쇄도 관찰된다. 판막협착과 판막하 협착이 동반될 수도 있고,  전신 동맥의 협착이 동반될 수도 있다.

4가지 원인적 분류는

a. 특발성 영아 고칼슘 증후군 (idiopathic hypercalcemia of infancy syndrome): 가장 흔한 형태이며 보통 산발적 (sporadic)으로 나타난다. 특징적인 이상한 얼굴(Elfin), 정신 지체, 작은 키, 여러 말초 폐동맥 협착을 보인다.

b. 가족성 :정상 얼굴이며 정상 지능을 가지고 있다. 상염색체 우성이며 다양한 표현형이 있다.

가계 내에 어떤 사람은 폐동맥 상부 협착이 동반되기도 하나, 대동맥판막 상부 협착만이 있는 사람도 있다.

c. 비가족성 : 정상 얼굴이며 정상 지능을 가지고 있으며,  산발적으로 나타난다.

d. 모성 풍진 증후군 (maternal rubella syndrome): 드물며 PDA와 말초폐동맥 협착이 훨씬 더 많다.

William-Bueuren 증후군

드문 선천성 신경 발달장애 질환으로 이상하게 못 생긴 특징적인 얼굴, 심장질환, 지능 저하, 고칼슘혈증,  성장 장애, 특징적인 성격 등을 나타낸다. 1961년 Williams 등이 대동맥 판막상 협착, 못 생긴 얼굴, 경한 지능 장애를 보고하였고,  1964년 Beuren 등이 독립적으로 말초 폐동맥 협착증, 이빨의 이상, 우호적 성격을 기술하였다.  출생아의 1/20,000-50,000에서 발견되고, 남녀비는 같다. 특징적인 얼굴은 곱슬 머리, 넓은 앞이마,  두툼한 눈 두덩, 납작한 코, 뭉퉁한 코 끝, 긴 인중, 넓은 입, 두툼한 볼, 두툼한 입술, 작고 넓게 벌어진 유치 등이다. 이러한 얼굴은 아이가 자람에 따라 뚜렷하여진다. 가장 많은 심장병이  대동맥 판막상 협착으로 75%의 환자에서 보인다. 말초 폐동맥 협착, 신동맥 협착, 고혈압,  전신 동맥 협착이 자주 동반한다.  어떤 애는 고칼슘혈증을 보이면서  보채고, 토하고, 변비가 있거나 근육 경련이 있기도 한다. 고칼슘혈증 빈도와 원인은 알려져 있지 않고,  저절로 좋아진다.  1993년, elastin (ELN)의 결손이 관여하고, 7번 염색체 장완 (7q11.23)의 미세 결실이 원인으로 밝혀졌다. Fluorescence in situ hybridisation (FISH)은 가장 민감하고 확진적인 진단 방법이다.

Williams JC, Barratt-Boyes BG, Lowe JB. Supravalvular aortic stenosis. Circulation. 1961 Dec;24:1311-8.

Beuren AJ, Schulze C, Eberle P, Harmjanz D, Apits J. The Syndrome of supravalvular aortic stenosis, peripheral pulmonary stenosis, mental retardation and similar facial appearance. Am J Cardiol. 1964 Apr;13:471-83.

di Gioia CR, Ciallella C, d'Amati G, Parroni E, Nardone AM, Gallo P. Neonatal Williams syndrome presenting as an isolated supravalvular pulmonary stenosis. Arch Pathol Lab Med. 2003 Sep;127(9):e367-70.

Ewart AK, Morris CA, Atkinson D, Jin W, Sternes K, Spallone P, Stock AD, Leppert M, Keating MT. Hemizygosity at the elastin locus in a developmental disorder, Williams syndrome. Nat Genet. 1993 Sep;5(1):11-6.

Nickerson E, Greenberg F, Keating MT, McCaskill C, Shaffer LG. Deletions of the elastin gene at 7q11.23 occur in approximately 90% of patients with Williams syndrome. Am J Hum Genet. 1995 May;56(5):1156-61.

임상 증상과 증세: 심내막염과 급사의 위험이 있는 것은 다른 대동맥 협착과 동일하며 비슷한 임상 증상을 보인다. 판막협착과 다른 점은 1) 구출성 클릭이 없다. 2) A2가 강하다. 3) 수축기 구출성 심잡음이 우흉골연을 따라 들리며 목정맥 패임 (noch)와 목동맥으로 방사한다. 4) 자주 말초성 페동맥 혐착증의 지속성 심잡음이 들린다.  5) 자주 대동맥 판막 폐쇄부전 심잡음이 들린다. 6) 좌우 목동맥의 의미있는 맥압의 차이가 있으며 우축에서는 빠르고 정상 모양의 상승 (rapid normal upstroke)이, 좌측에서는 느리고 감소된 상승(slow diminished upstroke)이 있다. 7) 특징적으로 상행대동맥의 확장이 없다. 8) 심도자술시 판막상부에서 압력 차이가 기록된다. 홍콩에서의 보고는   말초 폐동맥 협착이 61%, 대동맥 판막상 협착증이 45%로 서양인의 보고와는 달리 말초 폐동맥 협착이 더 많았다. 수술후 재발은 드물지만 재수술한 경우는 8%였다. Kaplan-Meier방식의 추정 재수술 자유도 (freedom from reoperation)는 5년에 97%, 10년에 95%, 20년에 92%이었다1).

Yau EK, Lo IF, Lam ST. Williams-Beuren syndrome in the Hong Kong Chinese population: retrospective study. Hong Kong Med J. 2004 Feb;10(1):22-7.

Sugayama SM, Mois s RL, Wag nfur J, Ikari NM, Abe KT, Leone C, Silva CA, Chauffaille Md Mde L, Chong AK. Williams-Beuren syndrome: cardiovascular abnormalities in 20 patients diagnosed with fluorescence in situ hybridization. Arq Bras Cardiol. 2003 Nov;81(5):468-73.