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Original Articles 순환기순환기순환기순환기：：：：제제제제 2 8권권권권 제제제제 3호호호호 1998

심장 압전시 호흡 주기에 따른

도플러 심초음파도 소견의 변화

고신대학교 의학부 내과학교실

정효균·주승재·박달수·편준철·김지현·이병건·안수열·차태준·이재우

＝＝＝＝ Abstract ＝＝＝＝

Respiratory Variations of Doppler Echocardiographic Parameters in Cardiac Tamponade

Hyo Gyun Jung, M.D., Seung-Jae Joo, M.D., Dal Su Park, M.D., Jun Chul Pyun, M.D., Ji Hyun Kim, M.D., Byoung-Kun Lee, M.D.,

Su Yul Ahn, M.D., Tae Joon Cha, M.D., Jae Woo Lee, M.D. Department of Internal Medicine, Kosin Medical College, Pusan, Korea

Background：Cardiac tamponade is associated with the expiratory increase and the expiratory decrease in left ventricular filling flow. With Doppler echocardiography, we analyzed the respiratory variations of mitral and tricuspid inflows, and pulmonary and hepatic venous flows in patients with cardiac tamponade.

Methods：Respiratory hemodynamic changes in mitral and tricuspid inflows and pulmonary and hepatic venous flows were evaluated using Doppler echocardiography in 13 patients(6 men and 7 women；mean age 51±13 years) with large pericardial effusion and clinical cardiac tamponade, and compared the results with those of 11 control subjects(3 men and 8 women, mean age 53±13 years). Doppler examination was repeated after pericardiocentesis in 6 patients.

Results：Peak velocity of early diastolic mitral inflow(E velocity) decreased during inspiration compared with expiratory increase；the mean percentage change was 40%. Peak velocity of late diastolic mitral inflow(A velocity) decreased 13% during inspiration. E/A ratio decreased 31% during inspiration. Deceleration time(DT) and isovolumic relaxation time(IVRT) increased by 26% and 44%, respectively, during inspiration. But respiratory variations of tricuspid inflow were opposite to those of mitral inflow. Tricuspid E velocity increased during inspiration and decreased during expiration. The mean percentage change was 123%, which was larger than thte 40% of mitral inflow. The most characteristic findings of pulmonary venous flow during respiration were the expiratory increases of peak diastolic velocity(DV) and diastolic time-velocity integral(D-TVI). The mean percentage changes of peak systolic velocity(SV), DV and D-TVI during respiration were 27%, 45% and 53% respectively. In contrast, the SV and DV of hepatic venous flow increased during

교신저자：주승재, 602-702 부산광역시 서구 암남동 34

전화) (051) 240-6105, 전송) (051) 248-5686

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inspiration and decreased during expiration. The respiratory variations of peak systolic reverse flow velocity(SR) and peak diastolic reverse flow velocity(DR) were opposite to those of SV and DV. DR notably increased during expiration, and the mean percentage change was 61%. The ratio of RFI (Inspiratory reverse flow integral) to FFI(forward flow integral) of the tamponade group was 270%. The mean percentage changes of each parameters decreased after pericardiocentesis

Conclusion：Patients with cardiac tamponade showed inspiratory increases of diastolic tricuspid filling flow and hepatic forward flow. Expiratory increases included diastolic mitral filling flow, pulmonary venous systolic and diastolic flow, and hepatic venous reverse flow. Such respiratory variations decreased after pericardiocentesis. KEY WORDS：Cardiac tamponade·Doppler echocardiography·Respiratory cycle.

서 론

심장 압전은 심낭내에 과량의 삼출액이 저류되어

심실로 가는 충만 혈류의 유입에 장애가 생기고 심장

내압이 증가해서 심실 이완기 충만압과 심박출량이 감

소하여, 적절한 시기에 진단, 처치하지 못하면 사망에

이르는 내과적 응급 질환이다1). 심장 압전은 환자 진

찰시 경정맥의 확장, 10mmHg 이상의 기이맥, 수축기

혈압의 감소, 심음의 약화 등이나, 흉부 X선 사진상

심장 음영의 증가, 혹은 심전도 검사시의 전기적 교대

맥, 저전압 등에 의해서 진단하기도 하나, 이와 같은

소견들은 심장 압전에서만 관찰할 수 있는 특이적인

사항은 아니다. 이에 비해서 심초음파도 검사는 손쉽

고 정확하게 심낭 삼출을 진단할 수 있으며, 임상적으

로 비슷한 소견을 보이는 교착성 심낭염, 제한성 심근

병증, 우심 경색, 종양 등을 감별할 수 있다. 또한 M

형 혹은 이면성 심초음파도 검사상 승모판막의 개방

폭과 EF slope의 감소, 이완기 우심방과 우심실의 허

탈, 호흡 주기에 따른 심실 크기의 변화, 좌심방과 좌

심실의 허탈, 하대 정맥의 확장 및 호흡에 따른 하대

정맥 직경 변화의 감소 등이 있으면2-5), 단순한 심낭

삼출과 심장 압전을 감별하는데 도움을 줄 수 있다.

그러나, 이러한 간접적인 소견으로 심장 압전에 의한

혈역학적 손상의 정도를 정확히 평가하는데는 어려움

이 있다6). 심장 압전시 정확한 혈역학적 변화를 평가

하기 위해서는 심도자가 필요하나, 관혈적인 방법이고

환자의 불량한 상태를 고려할 때 모든 환자에게서 심

도자를 시행하는 것은 현실적으로 힘들다.

반면에 도플러 심초음파도를 사용하면 비관혈적으

로 혈역학적 지표를 측정할 수 있으며, 이완기 충만

혈류를 분석하여 여러 가지 심장 질환의 진단과 혈역

학적 손상의 정도를 평가할수 있다7-11). 심장 압전시

생기는 혈역학적 변화도 도플러 심초음파도를 이용하

면 간편하게 측정할 수 있다. 심장 압전시에는 좌심실

유입 혈류가 호기시 증가하고 흡기시에는 감소하며,

우심실 유입 혈류는 흡기시 증가하고 호기시 감소하

는데, 좌심실 유입 혈류의 변화는 승모판 유입 혈류와

폐정맥 혈류를, 우심실 유입 혈류의 변화는 삼첨판 유

입 혈류와 간정맥 혈류를 각각 측정하여 평가할 수 있

다. 이러한 특성을 이용하여 심장 압전시 도플러 심초

음파도로 혈역학적 손상의 정도를 평가하고 단순한 심

낭 삼출과 비교 분석한 일련의 연구들이 있었으나12-15),

국내에서는 아직 이에 관한 연구가 없다.

본 연구의 목적은 심장 압전 환자에서 도플러 심초

음파도를 이용하여 승모판 유입 혈류, 폐정맥 혈류, 삼

첨판 유입 혈류, 간정맥 혈류를 기록한 후 호흡 주기에

따른 각각의 혈류의 변화를 분석하여 심장 압전시 생

기는 도플러 심초음파도 소견의 특징을 알아 보는데

있다.

연구 대상 및 방법

1. 연구 대상

이면성 심초음파도상 다량의 심낭 삼출액이 있고,

임상적으로 심장 압전으로 진단된 13명의 환자(남 6

명, 여 7명；평균 연령 51±13세)를 대상으로 도플

러 심초음파도 검사를 하였다. 심낭 삼출액은 전 예

에서 전이성 악성 종양에 의한 것이었다. 심장 압전

의 진단은 경정맥에서 측정한 중심 정맥압의 상승,

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10mmHg 이상의 기이맥, 혹은 수축기 혈압이 100

mmHg 미만인 경우로 하였다. 전 예에서 심막 천자를

하였으며, 이중 6예에서는 심막 천자 3∼4일 후 심초

음파도 검사를 다시 시행하여 심낭 삼출액이 모두 없

어진 것을 확인한 후 도플러 심초음파도 검사를 반복

하였다. 대조군으로는 심질환의 과거력이 없고 혈압이

정상인 11명(남 3명, 여 8명；평균 연령 53±13세)

을 대상으로 하였다.

2. 연구 방법

Hewlett-Packard사의 SONOS 1500 심초음파기

를 이용하여 이면성 심초음파도와 도플러 심초음파도

검사를 하였다. 2.5MHz의 탐촉자를 사용하였으며 간

헐파형 도플러 심초음파도 시행시 열감지 nasal the-

rmistor가 있는 respirometer를 부착하여 호흡 주기

곡선이 화면에 표시되도록 하였다.

1) 승모판 유입 혈류의 측정

심첨 4방 단면도에서 sample volume을 승모판막

끝에 위치시킨 후 간헐파형 도플러 심초음파도로 승

모판 유입 혈류를 기록하고, 여기서 이완기 초기 최고

혈류 속도(E 속도), 이완기 후기 최고 혈류 속도(A

속도), 감속 시간(DT；deceleration time)을 측정하

였다. 또한 심초음파기에 내장된 software를 이용하여

이완기 초기 혈류 시간-속도 적(E-TVI；E time-

velocity integral), 이완기 후기 혈류 시간-속도 적

(A-TVI；A time-velocity integral)을 구하였다.

이후 sample volume의 위치를 이동하여 좌심실 유출

로 혈류와 승모판 유입 혈류를 동시에 기록한 후 등용

적 이완기 시간(IVRT；isovolumic relaxation time)

을 측정하였다. 등용적 이완기 시간은 대동맥판이 닫

힌 후부터 승모판 유입 혈류가 기록될 때 까지의 시간

으로 하였다(Fig. 1).

2) 삼첨판 유입 혈류의 측정

삼첨판 유입 혈류는 심첨 4방 단면도 혹은 우심실

유입 단면도(right ventricular inflow view)에서 sa-

mple volume을 삼첨판윤에 위치한 후 간헐파형 도플

러 심초음파도로 기록하고 E 속도, A 속도, E-TVI,

A-TVI 등을 측정하였다(Fig. 1).

3) 폐정맥 혈류의 측정

심첨 4방 단면도에서 칼라 도플러를 이용하여 우상

폐정맥에서 좌심방으로 유입되는 혈류를 확인한 후

sample volume을 좌심방 접합부에서 0.5∼1cm 가

량 떨어진 우상 폐정맥내에 위치하고 간헐파형 도플

러 심초음파도로 폐정맥 혈류를 기록하였다. 여기서

수축기 최고 속도(SV；peak systolic velocity), 이

완기 최고 속도(DV；peak diastolic velocity), 수축

기 시간-속도 적(S-TVI；systolic time-velocity

integral), 이완기 시간-속도 적(D-TVI；diastolic

time-velocity integral), 좌심방 수축에 의한 역류

혈류의 최고 속도(AR；peak reverse flow velocity

Fig. 1. Schematic drawing showing methods of analysisof mitral, tricuspid, pulmoanry venous, and he-patic venous velocity. All Doppler profiles wererecorded simultaneously with an ECG and arespiratory tracing. Inspiration was assumed tobegin 300 to 400 ms before the upward defl-ection registered by the nasal thermistor. Meanvalues for each Dopplermeasured variable wereobtained for the first beat of inspiration andexpiration. A＝peak velocity of late diastolic flow；Ac＝aortic closure；AR＝peak reverse flow velocityassociated with atrial contraction ； A-TVI＝Atime-velocity integral；DR＝peak diastolic reverseflow velocity；DT＝deceleration time；D-TVI＝diastolic time-velocity integral；DV＝peak dias-tolic velocity；E＝peak velocity of early diastolicflow；E-TVI＝E time-velocity integral；FFI＝forwardflow integral；IVRT＝isovolumic relaxation time；RFI＝reverse flow integral；SR＝peak systolic re-verse flow velocity；S-TVI＝systolic time-velocityintegral；SV＝peak systolic velocity

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associated with atrial contraction) 등을 측정하였다

(Fig. 1).

4) 간정맥 혈류의 측정

간정맥 혈류는 늑골하 단면도(subcostal view)에서

간정맥이 하대 정맥으로 유입되기전 1∼2cm에 sample

volume을 위치한 후 기록하였다. 여기서 수축기 전

방 혈류의 최고 속도(SV；peak systolic velocity),

이완기 전방 혈류의 최고 속도(DV；peak diastolic

velocity), 수축기 역류 혈류의 최고 속도(SR；peak

systolic reverse flow velocity), 이완기 역류 혈류의

최고 속도(DR；peak diastolic reverse flow velo-

city), 전방 혈류의 시간-속도 적(FFI；forward flow

integral), 역류 혈류의 시간-속도 적(RFI；reverse

flow integral) 등을 측정하였다(Fig. 1). FFI는 수축

기 전방 혈류와 이완기 전방 혈류의 시간-속도 적의

합으로, RFI는 수축기 역류 혈류와 이완기 역류 혈류

의 시간-속도 적의 합으로 하였다.

모든 도플러 심초음파도 검사 소견은 S-VHS video

tape에 녹화하였고, 검사가 끝난 후 재생시켜서 각각

의 지표들을 측정하였으며, 적어도 세 주기 이상의 측

정치의 평균치를 취하였다. 모든 지표들은 호흡 주기

곡선을 참조로 하여 흡기 직후와 호기 직후에 각각 측

정하였으며, 다음의 공식에 의해서 호기와 흡기 사이의

평균 변화율(mean percentage change)을 계산하였다.

평균 변화율(%)＝ 흡기시 지표-호기시 지표

흡기시 지표 ×100

3. 통계 분석

모든 통계값은 평균±표준 편차로 표시하였다. 심장

압전군과 대조군 사이의 각 지표들의 비교에는 Mann-

Whitney U test를, 심장 압전군에서 심막 천자 전후

의 각 지표들의 비교에는 Wilcoxon signed-ranks

test를 하였고, p값이 0.05 미만인 경우 통계적 유의

성을 인정하였다.

결 과

심장 압전군과 대조군 사이에 연령, 성비의 차이는

없었다. 전 예에서 심박동은 동조율이었으며, 심초음

파도 검사시의 심박동수는 심장 압전군이 107±16회

/분, 대조군이 69±91회/분으로, 심장 압전군에서 유

의하게 빨랐다(p<0.001).

Table 1. Mitral and tricuspid flow profiles during each phase of respiration

Tamponade group Control group

Inspiration Expiration Inspiration Expiration

Mitral flow No. of subjects 13 13 11 11 E velocity(cm/sec) 37 ± 9.5* 65 ±18 53 ±12 54 ±12 A velocity(cm/sec) 60 ±15 70 ±20 54 ±17 54 ±17 E/A ratio 0.62± 0.09* 0.97± 0.37 1.10± 0.61 1.14± 0.58 E-TVI(cm) 3.29± 1.23* 7.18± 3.09 8.90± 2.07 8.97± 2.05 A-TVI(cm) 5.68± 1.82 7.10± 2.77 4.91± 1.64 4.92± 1.64 DT(msec) 195 ±57.3 156 ±30.8 192 ±60.2 193 ±53.9 IVRT(msec) 115 ±24.8 82 ±22* 123 ±21.0 123 ±19.6 Tricuspid flow No. of subjects 12 12 11 11 E velocity(cm/sec) 50 ±13 25 ±15* 44 ± 8.9 42 ± 8.8 A velocity(cm/sec) 50 ±21* 38 ±13 32 ± 7.3 30 ± 6.8 E/A ratio 1.17± 0.66 0.68± 0.45* 1.45± 0.42 1.46± 0.40 E-TVI(cm) 6.73± 2.90 3.07± 2.51* 7.76± 1.87 7.74± 1.49 A-TVI(cm) 5.91± 3.05* 4.10± 1.84 3.56± 1.18 3.35± 1.48 DT＝deceleration time；IVRT＝isovolumic relaxation time；TVI＝time-velocity integral *p<0.05 vs control group

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1. 승모판 유입 혈류

심장 압전군과 대조군 전 예에서 승모판 유입 혈류

를 기록할 수 있었다. 흡기시 심장 압전군에서 E 속도

가 감소하였으며, 호기시에는 증가하여 그 평균 변화

율은 40%였다(Table 1, 2). 대조군에서도 흡기시에

E 속도가 약간 감소하였으나, 평균 변화율은 3% 미

만이었다(Fig. 2). A 속도도 심장 압전군에서 흡기시

에 13% 감소하였으나, E 속도 보다 감소 정도가 크

지 않았고, A 속도의 절대치는 대조군과 비교해서 큰

차이가 없었다. 그 결과 E/A 비는 심장 압전군에서

흡기시에 31% 감소하였다. 심장 압전군에서 E-TVI

와 A-TVI도 E 속도, A 속도의 변화와 동일한 양상

을 보였다(Fig. 3). 심장 압전군에서 DT는 흡기시

26% 증가하였고, IVRT도 흡기시 44% 증가하였으나

(Fig. 4), 대조군에서는 호흡에 따른 DT와 IVRT의

큰 변화가 없었다.

2. 삼첨판 유입 혈류

대조군 전 예와 심장 압전군 12예(92%)에서 만족

할 만한 삼첨판 유입 혈류를 기록할 수 있었다. 심장

압전군에서 호흡에 따른 삼첨판 유입 혈류의 변화는

승모판 유입 혈류와는 정반대의 양상을 보여주고 있

었다. 흡기시 심장 압전군에서 E 속도가 증가하였고

호기시에는 감소하였으며, 평균 변화율은 123%로

(Table 1, 2), 승모판 유입 혈류의 E 속도의 평균 변

화율보다 컸다(Fig. 5). 대조군에서도 흡기시 E 속도

가 증가하였으나, 평균 변화율은 4%에 지나지 않았다

(Fig. 2). A 속도도 심장 압전군에서 흡기시 증가하였

으며 평균 변화율은 36%로 대조군의 5%에 비해서

유의하게 컸다. 심장 압전군에서 E-TVI와 A-TVI

도 E 속도, A 속도와 동일한 양상을 보여서, 흡기시

증가하고 호기시 감소하였다. 특이한 점으로 심장 압

전군에서 흡기시 A 속도와 A-TVI가 대조군의 각각

의 수치에 비해서 모두 유의하게 증가되어 있었다.

3. 폐정맥 혈류

심장 압전군 7예(54%)와 대조군 8예(73%)에서

분석이 가능한 폐정맥 혈류를 얻을 수 있었다. 심장

압전군에서 호흡에 따른 폐정맥 혈류의 가장 큰 변화

는 호기시 DV와 D-TVI의 증가였다(Fig. 6). 호기시

SV, DV, D-TVI에는 차이가 없었으나 대조군에 비해

서 심장 압전군에서 흡기시에 SV, DV, D-TVI가 유

의하게 감소되어 있었다. 심장 압전군에서 호흡에 따

른 SV, DV, D-TVI의 평균 변화율은 각각 27%,

45% 53%로 대조군의 4.9%, 2.0%, 2.1%에 비해서

유의하게 증가되어 있었다(Table 3, 4). S-TVI는 심

장 압전군에서 호기시와 흡기시에 대조군에 비해서

모두 감소되어 있었고, 그 평균 변화율은 24%로 대조

군의 6.4%에 비해서 증가되어 있었다.

4. 간정맥 혈류

심장 압전군 10예(77%)와 대조군 8예(73%)에서

간정맥 혈류를 기록할 수 있었다. 호흡에 따른 간정맥

혈류의 변화는 대조군에서도 뚜렷하였는데, 흡기시에

는 전방 혈류량이 증가하고 호기시에는 역류 혈류량

이 증가하여 RFI/FFI 비의 평균 변화율은 38%였다

(Fig. 2). 심장 압전군에서 SV, DV는 흡기시 증가하

고 호기시 감소하였으며, 호기시 SV, DV는 대조군의

SV, DV에 비해서 훨씬 작아서 호기시 전방 혈류가

심하게 감소되어 있었다. SR, DR은 SV, DV와 반대의

양상을 보여주고 있었는데, 특히 심장 압전군의 DR이

호기시에 크게 증가하였고 그 평균 변화율은 61%였

다(Fig. 7). 호기시 심장 압전군의 RFI/FFI 비도

270%로, 대조군의 18%에 비해서 훨씬 커서, 호흡

Table 2. Mean percentage change from expiration to inspiration in various indices of mitral and tricuspid flow

Tamponade group

Control group

Mitral flow No. of subjects 13 11 E velocity -40 ±13* -2.8 ± 5.7 A velocity -13 ±8.5* 1.6 ± 5.3 E/A ratio -31 ±14* -4.4 ± 7.5 E-TVI -51 ±15* -0.73± 6.3 A-TVI - 1.4±1.9* 0.1 ± 7.6 Deceleration time 26 ±32* -1.0 ± 8.1 Isovolumic relaxation time 44 ±20* -0.72± 3.5 Tricuspid flow N 12 11 E velocity 123 ±83* 4.2 ± 8.6 A velocity 36 ±52 5.0 ± 8.0 E/A ratio 78 ±85* -0.54± 9.0 E-TVI 182 ±140* -0.18±11.3 A-TVI 56 ±88 10 ±17 TVI＝time-velocity integral *p<0.05

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Fig. 2. Respiratory variations of (a) mitral flow, (b) tricuspid flow, (c) pulmonary venous flow, and (d) hepatic venousflow in normal control. There were minimal respiratory variations in mitral, tricuspid and pulmonary venousflow, but forward hepatic venous flow increased during inspiration and reverse hepatic flow increasedduring expiration. EXP＝expiration；INSP＝inspiration

Fig. 3. Respiratory variations of mitral flow in patients with cardiac tamponade before(a) and after(b) pericardio-centesis. Note the inspiratory decrease of early diastolic flow before pericardiocentesis. After pericardiocentesis,such variation decreased. EXP＝expiration；INSP＝inspiration

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주기에 따른 혈류 방향의 변화가 심함을 보여 주었다. 심

장 압전군의 RFI/FFI의 평균 변화율은 91%로 대조군의

38%에 비해서 유의하게 증가되어 있었다(Table 3, 4).

5. 심막 천자 전후의 비교

6예에서 심막 천자 후 도플러 심초음파도를 반복

시행하였다. 심초음파도 검사시 심박수는 심막 천자

Fig. 6. Respiratory variations of pulmonary venous flow in patients with cardiac tamponade before(a) and after(b) pericardiocentesis. Note the expiratory increase of diastolic flow(arrow head) before pericardiocen-tesis. After pericardiocentesis, such variation decreased. EXP＝expiration；INSP＝inspiration

Fig. 5. Respiratory variations of tricuspid flow in patients with cardiac tamponade before(a) and after(b)pericardiocentesis. Note the inspiratory increase of early diastolic flow before pericardiocentesis. Afterpericardiocentesis, such variation decreased. EXP＝expiration；INSP＝inspiration

Fig. 4. Respiratory variations of isovolumic relaxation time(IVRT) in patients with cardiac tamponade before(a)and after(b) pericardiocentesis. Note the inspiratory increase of IVRT before pericardiocentesis. Afterpericardiocentesis, such variation disappeared. EXP＝expiration；INSP＝inspiration

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전 106회/분에서 심막 천자 후 95회/분으로 감소하였

다. 승모판 유입 혈류의 E 속도, E/A 비 E-TVI의 평

균 변화율은 심막 천자 전 39%, 28%, 53%에서 심막

천자 후 각각 16%, 92%, 14%로 유의하게 감소하였

으나(Table 5, Fig. 3), 심막 천자 후에도 대조군에 비

해서 각각의 평균 변화율이 컸다. IVRT의 평균 변화

율도 심막 천자 후 감소하였으나(Fig. 4), 통계적인

유의성은 없었다. 삼첨판 유입 혈류의 호흡에 따른 변

화도 심막 천자 후 크게 감소하여 E 속도, E/A 비,

E-TVI의 평균 변화율은 심막 천자 전 각각 112%,

50%, 145%에서 심막 천자 후 각각 31%, 26%,

40%로 유의하게 감소하였다(Fig. 5). 그러나, 심막

천자 후 각각의 수치는 여전히 대조군에 비해서는 증

가되어 있었다.

고 찰

본 연구에서 대조군과 비교하여 심장 압전 환자에

서 승모판 유입 혈류, 삼첨판 유입 혈류, 폐정맥 혈류,

간정맥 혈류의 호흡 주기에 따른 변화가 현저하다는

것이 관찰되었다. 심막 천자 후에는 호흡 주기에 따른

이러한 변화가 감소하였다.

심장 압전 환자에서 나타나는 좌심실 충만 혈류와

심박출량의 호흡에 따른 현저한 변화는 임상적으로 기

이맥으로 표현된다. 기이맥이 생기는 기전에 관한 일

련의 연구들이 있었는데, Gauchat와 Katz등16,17)은

Table 4. Mean percentage change from expiration to inspiration in various indices of pulmonary and hepatic venous flow

Tamponade group

Control group

Pulmonary venous flow No. of subjects 7 8 Peak systolic velocity -27 ±27* -4.9 ±6.0 Peak diastolic velocity -45 ±20* 2.0 ±4.4 Systolic TVI -24 ±28* 6.4 ±7.9 Diastolic TVI -53 ±24* 2.1 ±10 Hepatic venous flow No. of subjects 10 8 Peak systolic velocity 94 ±33* 15 ±90 Peak diastolic velocity 106 ±93 42 ±27 Peak systolic RF velocity -85 ±25* 4.1±20 Peak diastolic RF velocity -61 ±40* -18 ±23 RFI/FFI -91 ±11* -38 ±28 FFI＝forward flow integral；RF＝reverse flow RFI＝reverse flow integral；TVI＝time-velocity integral *p<0.05

Table 3. Pulmonary and hepatic venous flow profiles during each phase of respiration

Tamponade group Control group

Inspiration Expiration Inspiration Expiration

Pulmonary venous flow No. of subjects 7 7 8 8 SV(cm/sec) 36 ±15* 51 ±15 55 ±7.4 52 ±7.7 DV(cm/sec) 28 ±11* 53 ±8.9 49 ±11 48 ±10 S-TVI(cm) 7.32±3.73* 9.58±4.10* 15.4±3.04 14.7±3.66 D-TVI(cm) 4.59±2.05* 9.95±1.57 11.9±3.53 11.6±2.81 AR(cm/sec) 23 ±4.4 23 ±5.0 21 ±3.8 23 ±6.0 Hepatic venous flow No. of subjects 10 10 8 8 SV(cm/sec) 44 ±19 10 ±10* 50 ±18 45 ±18 DV(cm/sec) 20 ±18* 3.5 ±6.4* 40 ±18 29 ±17 SR(cm/sec) 2.7 ±5.8* 16 ±15 8.7±4.6 8.6±4.7 DR(cm/sec) 11 ±8.3 32 ±14* 13 ±2.8 17 ±7.3 RFI/FFI(%) 8.3 ±9.6 270 ±206* 8.0±4.9 18 ±14 AR＝peak reverse flow velocity associated with atrial contraction；DR＝peak diastolic reverse flow velocity；DV＝peak diastolic velocity；D-TVI＝diastolic time-velocity integral；FFI＝total forward flow integral；RFI＝total reverse flow integral；SR＝peak systolic reverse flow velocity；SV＝peak systolic velocity；S-TVI＝systolic time-velocity integral *p<0.05 vs control group

－ 420 －

동물 실험에서 정상 상태에서는 심낭내 압력과 흉곽

내 압력이 흡기시 동일한 정도로 감소하는데, 심장 압

전을 유발시킨 후에는 심낭내 압력이 흉곽내 압력보

다 덜 떨어진다는 것을 발견하고 기이맥의 기본 기전

으로 흉곽내 폐정맥과 심낭내 좌심 사이의 흡기 충만

압력의 감소라고 하였다. 그러나, Shabetai등18)은 동

물 실험에서 기이맥은 호흡에 따른 우심실 충만 혈류

의 변화에 의하여 생기며, 전신 정맥 환류량의 변화가

없을 때에는 기이맥이 감소하거나 소실되어, 심장 압

전 상태에서 흡기시 우심용적의 증가가 심낭내 압력

의 정상적인 감소를 억제하여 좌심실 혈류 유입을 방

해한다고 하였다. 그 기전에 관계없이 양자 모두의 결

론은 심장 압전 상태에서 흡기시 좌심 유입 혈류의 감

소에 의해 기이맥이 생긴다는 것이다. 그러므로, 심장

압전 환자에서 호흡에 따른 전부하의 변화에 의해 좌

심실 유입 혈류가 변한다. 이외에도 심실 중격의 전위

에 의한 유순도의 변화가 기이맥을 유발한다는 가설

도 있다12). 심장 압전 환자에서 좌심실 유입 혈류와는

반대로 우심실 유입 혈류는 호기시 감소하는데, 이는

심낭의 비교적 제한적인 용적내에서 호기시 좌심실

유입 혈류의 증가에 의해서 방해를 받아 생긴다.

심장 압전군에서 흡기시 승모판 유입 혈류의 E 속

도와 E-TVI가 감소하였고, DT와 IVRT는 증가 하

였다. A 속도와 A-TVI도 흡기시 감소 하였으나, 그

절대치는 대조군의 수치와 비교하여 차이가 없었다.

특히 심박수에 의해서 영향을 크게 받아서 심박수가

증가 할수록 감소하는 A-TVI의 특성을 고려할 때

심박수가 빠른 심장 압전군에서 A-TVI가 감소하지

않았다는 것은 흡기시 승모판 유입 혈류가 이완기 초

기 좌심실 이완에 의한 혈류 보다는 주로 좌심방 수축

Table 5. Mean percentage change from expiration to inspiration in various indices of mitral and tricuspid flow before and after pericardio-centesis

Before PC (n＝6)

After PC (n＝6)

Heart rate(/min) 106 ± 11 95 ±12 Mitral flow E velocity -39 ± 12 -16 ±12* A velocity -16 ± 9.6 -6.0 ±6.5 E/A ratio -28 ± 11 -9.2 ±17* E-TVI -53 ± 15 -14 ±14* A-TVI -15 ± 18 -5.7 ±11 Deceleration time 12 ± 19 6.8 ±12 Isovolumic relaxation time 48 ± 26 7.5 ±13 Tricuspid flow E velocity 112 ± 91 31 ±21* A velocity 48 ± 64 6.5±11* E/A ratio 50 ± 40 26 ±16 E-TVI 145 ±119 40 ±40* A-TVI 58 ±106 8.8±13 PC＝pericardiocentesis；TVI＝time-velocity integral *p<0.05

Fig. 7. Respiratory variations of hepatic venous flow in patients with cardiac tamponade before(a) and after(b)pericardiocentesis. Note the inspiratory increase of forward flow and the expiratory increase of reverseflow(arrow head) before pericardiocentesis. After pericardiocentesis, such variation decreased. EXP＝expiration；INSP＝inspiration

－ 421 －

에 의한 혈류에 의해 유지됨을 의미한다. Appleton

등13)은 심장 압전 환자에서 흡기시 좌심실 이완기 압

을 반영하는 심낭내 압력의 증가가 폐동맥 쐐기압의

증가보다 크지 않음을 관찰한 후, 흡기시 폐정맥과 좌

심실 이완기 압력 차이가 감소하여 승모판이 늦게 개

방되고, IVRT가 증가하여 E 속도가 감소한다고 하였

으며, 본 연구의 결과와 일치하였다. 그러나, 심장 압

전시 승모판 유입 혈류의 변화는 폐정맥 혈류의 변화

에 의한 것이므로 폐정맥 혈류의 변화를 관찰하는 것

이 중요한데 여기에 관한 연구는 거의 없다. 이는 심

장 압전시 경흉부 심초음파도로 폐정맥 혈류를 기록

하는 것이 쉽지 않기 때문인데, 본 연구에서 대조군

에서는 73%에서 만족 할만한 폐정맥 혈류를 기록할

수 있었던 반면에 심장 압전군에서는 54%에서 기록

할수 있었다. 심장 압전군에서 호흡 주기에 따른 폐정

맥 혈류의 변화는 승모판 유입 혈류에서와 같이 흡기

시 DV, D-TVI가 감소하고 호기시에 증가하였다. 주

로 좌심실 수축기 기능에 의해서 결정되는 SV도19)

흡기시 감소하였는데, 이는 흡기시 승모판 유입 혈류

의 감소에 따른 좌심실 박출 혈류의 저하에 의한 것으

로 생각된다.

심장 압전시 삼첨판 유입 혈류의 변화는 승모판 유

입 혈류와는 반대의 양상을 보여주고 있었다. 흡기시

E 속도, E-TVI, A 속도, A-TVI가 증가하고 호기시

감소하여 기존의 연구들과 일치하는 소견을 보여 주

었다13,14). 승모판 유입 혈류에서와 마찬가지로 흡기시

에 비해서 호기시에 A 속도, A-TVI가 감소 하였으

나, 그 절대치는 대조군에 비해서 차이가 없어서, 호

기시에 주로 우심방의 수축에 의해서 삼첨판 유입 혈

류가 유지 되었다. 흡기시에는 심장 압전군에서 A 속

도, A-TVI가 유의하게 증가되어 있어서, 흡기시에도

우심방 수축이 삼첨판 유입 혈류를 결정하는 중요한

인자였다.

심장 압전시에 호흡 주기에 따른 삼첨판 유입 혈류

의 변화는 간정맥 혈류에도 영향을 미쳐서 흡기시 우

심방으로 유입되는 혈류가 증가하고 호기시에는 우심

방에서 간정맥으로 역류되는 혈류가 증가한다13,14). 심

장 압전시에는 하대 정맥과 간정맥이 확장되어 있으

므로 폐정맥 혈류보다는 간정맥 혈류 기록에 어려움

이 적어서 심장 압전군의 77%에서 기록할 수 있었다.

호흡 주기에 따른 간정맥 혈류의 변화는 대조군에서

도 뚜렷하여 흡기시 흉강내 압력 감소에 따른 중심 정

맥 혈류의 증가에 의해서 흡기시에는 전방 혈류가 증

가 하였으며, 호기시에는 역류 혈류가 증가하였다. 그

러나, 심장 압전군에서는 호흡 주기에 따른 간정맥 혈

류의 변화가 대조군에 비해서 심해서 흡기시에는 전방

혈류가 호기시에는 역류 혈류가 현저히 증가하였다.

심막 천자 후에는 호흡 주기에 따른 각각의 혈류 변

화가 감소하였다. 승모판과 삼첨판 유입 혈류 E 속도

의 평균 변화율은 각각 39%와 112%에서 16%와

31%로 감소하였다. 그러나, 심막 천자 후 평균 변화

율은 대조군의 2.8%와 4.2%에 비해서 여전히 컸다.

이는 본 연구 대상 환자가 모두 전이성 악성 종양에

의한 심낭 삼출액을 갖고 있어서 모든 예에서 심막 천

자 후 심낭 삼출이 없어지면 bleomycin으로 perica-

rdiodesis를 시행했기 때문으로 생각되는데, 교착성 심

낭염에서도 심장 압전시와 동일한 호흡 주기에 따른

승모판 및 삼첨판 유입 혈류의 변화가 생기는 것으로

알려져 있다20,21).

Schutzmann등15)은 심낭 삼출액이 있는 환자의 이

면성 심초음파도와 도플러 심초음파도 소견을 서로 비

교하였는데, 승모판 유입 혈류 E 속도의 평균 변화율

은 심낭 삼출액의 양과 우심실 허탈 사이에 양의 상관

관계가 있었으며, 그 평균 변화율이 22% 이상인 경우

우심 심도자 소견에 의해서 판단한 심장 압전으로 진

단 할 수 있다고 하였다. 그러나, 동물 실험 모델에서

는 심낭내 압력이 조금만 증가하여도 호흡 주기에 따

라서 승모판 유입 혈류가 변하였으며, 그 변화의 정도

는 심낭내 압력과 정비례 하지 않아서 다량의 심낭 삼

출이 있는 경우에는 호흡 주기에 따른 변화가 혈역학

적 변화와 반드시 일치하지 않는다고 하였다22). 실험

에 의해서 심낭내 압력을 급격히 변화시켜서 얻은 소

견을 대개 만성적으로 심낭 삼출액이 증가하여 생기

는 사람의 심장 압전의 소견과 직접 비교하기는 어려

우나, 다량의 심낭 삼출액이 있을 때 도플러 심초음파

도로 평가한 혈역학적인 변화가 심장 압전을 진단하

고, 환자의 상태를 정확히 판단할 수 있는가는 아직

불분명 하다.

본 연구의 제한점으로 우선 심장 압전시 심낭내에서

심장의 위치가 크게 변한다는 것인데, sample volume

의 위치를 호흡 주기와 심장 박동에 맞추어서 변화시

킬 수 없기 때문에 일정한 위치에서의 혈류 속도를 기

－ 422 －

록하기 힘든 경우가 있었다. 특히 승모판과 삼첨판 유

입 혈류의 측정시 sample volume의 위치에 따라서

측정되는 혈류 속도가 변하므로 측정 결과에 영향을

미칠 수 있다. 또한 호기시 우심방과 우심실 허탈이

생기는데, 삼첨판윤의 크기가 작아지고, 심장이 움직

이므로 sample volume의 위치가 삼첨판윤을 벗어날

수 있다. 그러나, 이러한 제한점에도 불구하고 호흡 주

기에 따른 각 혈류의 변화는 뚜렷하였으며, 심막 천자

후 이러한 변화가 감소하였고, sample volume의 위

치 변화에 비교적 영향을 받지않는 IVRT의 변화는 기

존의 결과와 일치하였다. 폐정맥 혈류와 간정맥 혈류

는 모든 환자에서 기록할 수 없었는데, 이는 환자의

상태가 불량하여 앙와위를 취하면 심한 호흡 곤란을

호소하였고, 경우에 따라서는 환자가 앉아 있는 상태

에서 심초음파도를 시행하였기 때문이다. 또한 빈맥이

심해서 승모판과 삼첨판 유입 혈류의 E 속도와 A 속

도의 구분이 힘든 경우도 있었다.

이면성 심초음파도와 임상 소견에 의해서 심장 압

전으로 진단된 환자에게서 도플러 심초음파도로 평가

한 혈역학적 변화가 향후 환자 치료 방침을 결정하는

데 영향을 미칠 것으로 생각되지는 않으나, 다량의 심

낭 삼출액이 있으면서 심장 압전의 임상 소견이 불분

명할 때는 도플러 심초음파도가 응급 심막 천자의 시

행 여부를 결정하는 데는 도움을 줄 수 있을 것으로

생각되며, 향후 그 기준에 관한 연구가 필요하다.

요 약

연구 배경：

심장 압전시 좌심실 유입 혈류가 호기시 증가하고

흡기시에는 감소하며, 우심실 유입 혈류는 흡기시 증

가하고 호기시 감소한다. 본 연구의 목적은 심장 압전

환자에서 생기는 이러한 혈역학적 변화를 평가하기 위

해서 도플러 심초음파도로 승모판 유입 혈류, 폐정맥

혈류, 삼첨판 유입 혈류, 간정맥 혈류를 기록한 후 호

흡 주기에 따른 각각의 혈류의 변화를 분석하여 심장

압전 시 생기는 도플러 심초음파도 소견의 특징을 알

아 보는데 있다.

방 법：

이면성 심초음파도상 다량의 심낭 삼출액이 있고, 임

상적으로 심장 압전으로 진단된 13명의 환자(남 6명,

여 7명；평균 연령 51±13세)를 대상으로 도플러 심

초음파도 검사를 하여 승모판 유입 혈류, 삼첨판 유입

혈류, 폐정맥 혈류, 간정맥 혈류의 호흡에 따른 변화

를 분석한 후 11명의 대조군(남 3명, 여 8명；평균

연령 53±13세)의 소견과 비교하였다. 심장 압전 환

자중 6명에서는 심막 천자 후 도플러 심초음파도 검

사를 반복하였다.

결 과：

1) 심장 압전군에서 흡기시 승모판 이완기 초기 혈

류의 최고 속도(E 속도)가 감소하였으며, 호기시에는

증가하여 그 평균 변화율은 40%였다. 승모판 이완기

후기 혈류의 최고 속도(A 속도)도 심장 압전군에서

흡기시에 13% 감소하였으나, E 속도 보다 감소 정도

가 크지 않아서 E/A 비는 심장 압전군에서 흡기시에

31% 감소하였다. 심장 압전군에서 E 시간-속도 적

(E-time-velocity integral(TVI))과 A 시간–속도

적(A-TVI)도 E 속도, A 속도의 변화와 동일한 양상

을 보였다. 심장 압전군에서 감속 시간(DT；dece-

leration time)과 등용적 이완기 시간(IVRT；iso-

volumic relaxation time)은 흡기시 각각 26%, 44%

증가하였다.

2) 심장 압전군에서 호흡에 따른 삼첨판 유입 혈류

의 변화는 승모판 유입 혈류와는 정반대의 양상을 보

여주고 있었다. 흡기시 심장 압전군에서 E 속도가 증

가하였고 호기시에는 감소하였으며, E 속도와 A 속도

의 평균 변화율은 각각 123%, 36%로 대조군에 비해

서 유의하게 컸다. 심장 압전군에서 E-TVI와 A-

TVI도 E 속도, A 속도와 동일한 양상을 보여서, 흡기

시 증가하고 호기시 감소하였다.

3) 심장 압전군에서 호흡에 따른 폐정맥 혈류의 가장

큰 변화는 호기시 이완기 최고 속도(DV；peak dia-

stolic velocity)와 이완기 시간-속도 적(D-TVI；

diastolic time-velocity integral)의 증가였다. 심장

압전군에서 흡기시 수축기 최고 속도(SV；peak sy-

stolic velocity), DV, D-TVI가 유의하게 감소되어

있었으며, 호흡에 따른 SV, DV, D-TVI의 평균 변화

율은 각각 27%, 45% 53%로 대조군의 4.9%, 2.0%,

2.1 %에 비해서 유의하게 증가되어 있었다.

4) 심장 압전군에서 간정맥 혈류의 수축기 전방 혈류

의 최고 속도(SV；peak systolic velocity), 이완기

전방 혈류의 최고 속도(DV；peak diastolic velocity)

－ 423 －

는 흡기시 증가하고 호기시 감소하였다. 수축기 역류

혈류의 최고 속도(SR；peak systolic reverse flow

velocity), 이완기 역류 혈류의 최고 속도(DR；peak

diastolic reverse flow velocity)는 SV, DV와 반대

의 양상을 보여주고 있었는데, 특히 심장 압전군의 DR

이 호기시에 크게 증가하였고 그 평균 변화율은 61%

였다. 호기시 심장 압전군의 역류 혈류의 시간-속도

적(RFI；reverse flow integral)/전방 혈류의 시간-

속도 적(FFI；forward flow integral)의 비도 270%

로, 대조군의 18%에 비해서 훨씬 커서, 호흡 주기에

따른 혈류 방향의 변화가 심함을 보여 주었다. 심장

압전군의 RFI/FFI의 평균 변화율은 91%로 대조군의

38%에 비해서 유의하게 증가되어 있었다.

5) 6예에서 심막 천자 후 도플러 심초음파도를 반

복 시행하였다. 승모판 유입 혈류의 E 속도, E/A 비,

E-TVI의 평균 변화율은 심막 천자전 39%, 28%,

53%에서 심막 천자후 각각 16%, 9.2%, 14%로 유의

하게 감소하였다. 삼첨판 유입 혈류의 호흡에 따른 변

화도 심막 천자 후 크게 감소하여 E 속도, E/A 비,

E-TVI의 평균 변화율은 심막 천자 전에는 각각 112%,

50%, 145%였으나, 심막 천자 후에는 각각 31%, 26%,

40%였다.

결 론：

심장 압전시 흡기시에는 삼첨판 유입 혈류와 간정

맥의 수축기 및 이완기 혈류가, 호기시에는 승모판 유

입 혈류, 폐정맥 수축기 및 이완기 혈류, 간정맥의 역

류 혈류가 현저히 증가하였으며, 심막 천자 후에는 이

러한 변화가 감소하였다.

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