10
1 도플러와 조영증강 초음파 Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학 내과학교실 Ultrasonography (US) is simple, safe and repeatable in bedside, so it is the most popular diagnostic method in the field of hepatology. However, conventional grey scale US has limitations in estimation of portal hypertension (PHT) and the severity of liver disease as well as delicate differentiation of focal liver lesions (FLL). Because of advantage of Doppler US such as noninvasiveness and ability to evaluate blood flow in vasculature, several attempts using Doppler US have been made to investigate the hemodynamic changes and medical treatment response in cirrhosis and PHT. Commonly used Doppler indices for the evaluation of PHT include portal and splenic venous blood velocity and flows, and the resistive and pulsatility index at hepatic, splenic, renal, superior mesenteric artery. In spit of many positive evidences, its clinical usefulness in portal hypertension has still controversy because of lacking of reproducibility and intra- and inter-observer variation. Recently, 2nd generation microbubble contrast agents, SonoVue and Sonazoid are newly launched and drawing new attention beyond the simple differentiation of focal liver lesions; the estimation of effective tumor responses to anti-angiogenic drugs or local ablation therapy, the noninvasive measurement of hepatic fibrosis or PHT. Especially, because of the progression of intrahepatic shunts along with the progression of cirrhosis and PHT, hepatic vein arrival time (HVAT) of microbubble contrast agents in contrast enhanced Ultrasonography (CEUS) get shorter according to the severity of disease. Therefore, application of CEUS can be prospective for the assessment of the severity of PHT. Therefore, this report briefly reviewed the clinical usefulness of Doppler US and CEUS in assessing the severity of portal hypertension and its response to treatment. Key words: Doppler Ultrasonography, Contrast enhanced ultrasonography, Portal hypertension, Cirrhosis 초음파는 소위 21세기의 청진기로서 전 의학분야에서 광범위하고 손쉽게 이용이 되고 있으며, 특히, 간장학 분야에서의 이용은 이미 필수적이다. 간경변증 환자에서 발생하는 문맥압 항진증은 식도 및 위 정맥류 출혈과 같은 중요한 합병증을 일으키며, 환자의 생존 예후에 영향을 미친다. 1-3 따라서 문맥압 항

Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

1

도플러와 조영증강 초음파

Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography

in Liver Diease

연세대학교 원주의과대학 내과학교실

김 문 영

Ultrasonography (US) is simple, safe and repeatable in bedside, so it is the most popular diagnostic method in

the field of hepatology. However, conventional grey scale US has limitations in estimation of portal

hypertension (PHT) and the severity of liver disease as well as delicate differentiation of focal liver lesions

(FLL). Because of advantage of Doppler US such as noninvasiveness and ability to evaluate blood flow in

vasculature, several attempts using Doppler US have been made to investigate the hemodynamic changes and

medical treatment response in cirrhosis and PHT. Commonly used Doppler indices for the evaluation of PHT

include portal and splenic venous blood velocity and flows, and the resistive and pulsatility index at hepatic,

splenic, renal, superior mesenteric artery. In spit of many positive evidences, its clinical usefulness in portal

hypertension has still controversy because of lacking of reproducibility and intra- and inter-observer variation.

Recently, 2nd generation microbubble contrast agents, SonoVueⓇ and SonazoidⓇ are newly launched and

drawing new attention beyond the simple differentiation of focal liver lesions; the estimation of effective tumor

responses to anti-angiogenic drugs or local ablation therapy, the noninvasive measurement of hepatic fibrosis

or PHT. Especially, because of the progression of intrahepatic shunts along with the progression of cirrhosis

and PHT, hepatic vein arrival time (HVAT) of microbubble contrast agents in contrast enhanced

Ultrasonography (CEUS) get shorter according to the severity of disease. Therefore, application of CEUS can be

prospective for the assessment of the severity of PHT. Therefore, this report briefly reviewed the clinical

usefulness of Doppler US and CEUS in assessing the severity of portal hypertension and its response to

treatment.

Key words: Doppler Ultrasonography, Contrast enhanced ultrasonography, Portal hypertension, Cirrhosis

서 론

초음파는 소위 21세기의 청진기로서 전 의학분야에서 광범위하고 손쉽게 이용이 되고 있으며, 특히,

간장학 분야에서의 이용은 이미 필수적이다. 간경변증 환자에서 발생하는 문맥압 항진증은 식도 및 위

정맥류 출혈과 같은 중요한 합병증을 일으키며, 환자의 생존 예후에 영향을 미친다.1-3 따라서 문맥압 항

Page 2: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

2013년 대한간학회 춘계 Single Topic Symposium

2

진증의 정확한 진단과 평가는 간경변증 환자의 치료와 예후 판정에 중요하다. 문맥압 항진증을 평가하

는 가장 정확한 방법은 간정맥 압력차(hepatic venous pressure gradient)를 측정하는 것이나, 침습적이고 특

별한 시설과 기술을 필요로 하는 것으로 임상에서 쉽게 반복적으로 사용할 수 있는 방법은 아니다.4-6 간

정맥 압력차를 대신하여 비침습적으로 문맥압 항진증의 진단과 정도를 평가 하고자 하는 연구들이 있어

왔고, 대표적인 방법이 도플러 초음파 검사를 이용하는 것이다.5-8 우리 몸의 혈액은 혈관을 통해서 지속

적으로 움직이기에 이러한 성질을 이용한 도플러 초음파는 혈관 질환의 검사에 아주 유용한 방법이며,

비침습적으로 복부 혈관의 혈역학을 정량적으로 측정할 수 있다는 장점이 있어 그 동안 간경변증 및 문

맥합 항진증을 평가하는 검사법으로서 그 유용성에 대한 많은 연구가 있었다.

초음파 조용제(microbubble ultrasonography contrast)를 이용한 조영증강 초음파(contrast enhanced

ultrasonography)는 실시간으로 초음파를 시행하면서 정맥을 통해서 투여된 조영제가 혈관 및 장기 조직

에 확산되면서 나타나는 여러 가지 조영 양상을 통해서 질환의 감별을 하는 방법으로, 기존의 일반 회색

조 초음파(conventional grey scale ultrasonography)나 2D color Doppler 기술에 비해 장기나 종양내의 혈관

조영의 특징적인 소견을 더 잘 나타내어 진단적 역량이 한 층 강화된 초음파 기법이다. 특히, 최근에 2세대

미세기포 초음파 조영제의 도입으로 인해 이전에 비해 훨씬 안정적으로 다양한 질환에 대해서 검사가

가능해졌으며, 최근에는 간 내 종괴의 감별뿐 아니라 간조직 검사 및 radiofrequency ablation나 percutaneous

ethanol injection 등의 시술 시 좋은 guide 역할을 하고 있고, 간이식 전의 간 혈관 상태의 평가에도 이용

되고 있으며, 항암치료(anti-angiogenic therapy, target therapy) 후의 반응 평가 및 간섬유화 및 문맥압 항진

증의 중증도 평가 방법으로서의 가능성에 대한 연구들이 진행되고 있다.9,10 이에 본문에서는 간경변증

및 문맥압 항진증 평가에 있어서 도플러 초음파와 조영증강 초음파의 임상적 유용성에 대하여 정리해

보고자 한다.

본 론

1. Measurement of Doppler ultrasonographic indices for portal hemodynamics

도플러 초음파를 이용해서 측정이 가능한 문맥압 항진증의 지표에는 정맥에서 측정하는 혈류속도

(blood velocity) 및 혈류량(Blood flow)과 동맥에서 측정하는 저항지수(resistive index) 및 박동지수(pulsatile

index)등이 있으며, 최근에는 간정맥의 도플러 파형이 문맥압 항진증과 유의한 상관성이 있음이 보고되

기도 하였다.5,7

1) Blood velocity and flow in vein

정맥의 혈류속도와 혈류량 측정은 비교적 쉽고 재현성이 높아 간문맥과 비정맥에서 손쉽게 측정될 수

있으나, 도플러 빔과 혈관 사이의 입사각이 60도 이하의 예각을 이루어야만 정확한 검사가 가능하다.11

간문맥의 평균 혈류속도(mean portal vein velocity, PVV)와 혈류량(portal blood flow)를 측정하기 위해서는

Page 3: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

김문영 ❚ 도플러와 조영증강 초음파

3

Figure 1. The measurement of portal vein velocity (PVV) and blood flow (PBF).

간문맥을 종축으로 보이게 하고 간문맥과

간동맥이 만나는 부위에서 측정한다. 간문

맥 평균 혈류속도가 측정되면 간문맥 혈류

량은 혈류속도와 단면적을 이용한 정해진

공식(간문맥의 단면적 X mean PVV X 60)에

의해 자동으로 계산된다. 정상인의 간문맥

혈류속도는 20 cm/sec 내외이나 문맥압 항

진증 환자는 간 내 혈관 저항이 증가되어

있어서 있어, 혈류속도가 15 cm/sec 이하로

낮은 경향이 있다(Figure 1).12,13 문맥압 항

진증의 경우 비정맥의 확장과 함께 비정맥

의 혈류속도(splenic vein velocity)와 혈류량

(splenic blood flow)의 증가를 관찰할 수 있는데, 비정맥 혈류량이 간문맥 혈류량보다 많은 경우에 정맥류

의 형성과 정맥류 출혈의 위험도의 증가와 관련이 있다는 보고가 있다.14 그러나 일부 연구에서는 실제

문맥압 항진증을 대변할 수 있는 간정맥 압력차를 측정한 결과, 간문맥 혈류속도 및 혈류량은 간정맥

압력차와 연관성이 없고, 약물 투여에 따른 반응에서도 간문맥 혈류속도는 간정맥 압력차의 변화와 비례

하지 않아, 문맥압 항진증의 평가에 있어서 도플러 초음파는 유용하지 않다는 것이 현재의 대체적인 평

가이다.6,11 문맥압과 도플러 간문맥 혈류 측정이 상관관계를 보이지 않는 이유는 간경변증 환자 대부분

이 문맥-전신 단락(portosystemic shunt)을 갖는데 환자마다 단락이 매우 다양하고 복잡하게 존재하기 때

문이다. 즉, 같은 정도의 문맥압 항진증을 갖더라도 각 환자의 경우에 갖는 단락 위치가 각기 다르므로,

약속으로 정해진 부위(간동맥과 문맥이 만나는 부위)에서 측정하는 환자들의 도플러 문맥 혈류는 다를

수 있다.8 또한, 혈류속도 측정에 있어서 inter- 또는 intraobserver variance 및 장비간의 차이도 이러한 측

정값의 임상적 유용성에 제약이 되고 있다.

2) Resistance by measuring resistive and pulsatility index

혈관 저항을 반영하는 저항지수(resistive index, RI)와 박동지수(pulsatile index, PI)는 color 도플러로 혈

관이 확인되면 입사각에 상관없이 측정이 가능하여 간동맥과 비장동맥, 상장간동맥 그리고 신동맥 등에

서 측정 할 수 있다. 간동맥의 경우 color 도플러의 늑간스캔을 통해서 portal hilus 부근의 간동맥을 확인

하고 이곳에 도플러 sample volume을 위치시켜서 시간-속도 파형(time-velocity wave)을 기록하고 최고 수

축기 속도(peak systolic velocity)와 이완기말 속도(end diastolic velocity)와 평균 혈류속도(mean velocity)를

구할 수 있다(Figure 2). 이 측정값들로부터 저항지수(RI)=[(peak systolic velocity-end diastolic velocity)/

peak systolic velocity], 박동지수(PI)=[(peak systolic velocity-end diastolic velocity)/mean velocity]의 공식을

통해서 저항지수와 박동지수를 구할 수 있다. 동맥의 저항성이 클수록 최고 수축기 속도가 증가하고 이

완기말 속도는 감소하기 때문에 저항지수와 박동지수는 커지게 된다.15 박동지수와 저항지수의 차이점은

Page 4: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

2013년 대한간학회 춘계 Single Topic Symposium

4

Figure 2. The difference of renal resistive index (RI) and pulsatile index (PI) according to the severity of liver disease. (A) Child-Pugh’s class A patients with RI 0.533, PI 0.778 (B) Child-Pugh’s class B patients with RI 0.714, PI 1.302 (C) Child-Pugh’s class C patients with RI 0.798, PI 1.763 (D) Hepatorenal syndrome patients with RI 0.937, PI 2.324.

박동지수는 분모가 평균 혈류속도라는 점으로, 동맥의 저항성이 매우 높아서 이완기말 혈류속도가 0에

가깝게 되는 경우에는 박동지수가 저항지수보다 더 정확한 값을 나타낼 수 있다.6 신동맥의 경우에는

interlobar artery에서 측정되며, 간경변증이 심한 경우 특히 신동맥의 저항지수와 박동지수가 증가하게 되

는데, 이는 간경변증에 따른 유효 혈류량의 감소와 교감신경계의 항진에 따른 신동맥의 수축에 의한 것

이다.13 그러나 이러한 저항 지표는 환자마다 똑같은 위치의 동맥 분지에서 저항을 측정하는 것이 불가

능하므로 환자 간에 동일한 조건에서 검사가 이루어지기 어려우며, 동일 환자 내에서도 반복검사의 재

현성 또한 떨어질 수 있다는 제한을 가지고 있다.6,16

3) Hepatic vein waveform analysis

일반적으로 도플러에 의한 간정맥의 파형은 정상인의 경우 3위상(3phasic, two negative and one positive)

을 가지며, 이는 심장박동 주기와 연관된 중심정맥압의 변화에 의한 것이다(Figure 3A). 그러나, 이러한

3위상 파형이 간경변증 환자의 경우에는 2위상 또는 단위상 파형으로 변화됨이 이미 여러 연구를 통해

서 알려져 있다.5,17-20 늑간스캔을 통해서 간정맥은 쉽게 종축으로 확인할 수 있고, 이때 color 도플러를

시행하게 되면 혈류의 흐름이 탐촉자로부터 멀어져 대정맥으로 흘러 들어감에 따라 푸른색으로 나타나

는 간정맥을 쉽게 확인할 수 있고, 대정맥으로부터 3-6 cm 떨어져 있는 곳에서 도플러 파형을 확인하게

된다. 간정맥 파형과 간정맥 압력차의 관계를 직접 확인한 국내 연구에 따르면, 단위상의 파형이 15

mmHg 이상의 중증의 문맥압 항진증과 유의한 상관성을 보여 주었다. 또한, 간정맥 파형의 정량화를 위

A B

C D

Page 5: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

김문영 ❚ 도플러와 조영증강 초음파

5

Figure 3. Hepatic vein wave form classification (A) and measurement of damping index (DI) (B). DI is calculated by the minimum velocity/maximum velocity of the downward hepatic vein wave. (a) A patient with liver cirrhosis showed 0.26 of DI with 7mmHg of hepatic venous pressure gradient (HVPG). (b) Another patient with liver cirrhosis showed 0.72 of DI with 15mmHg of HVPG. This was quoted in reference number 7.

Table 1. Alterations of hemodynamic parameter in cirrhosis found on Doppler Ultrasonography

Hemodynamic parameters

Cirrhosis with PH(compared with normal)

Clinical usefulness

PVV DecreasedPVV < 15 cm/s is associated with a sensitivity and a specificity of 88 and 96%for PH

PVF Increased Mainly due to increase PV diameter

SVV Increased SPI threshold of 3.0 predict presence of EV in 92% of patientsSVF Increased

HA resistance (RI, PI) Increased or no change Controversial

SA resistance (RI, PI) Increased or no change Controversial

RA resistance (RI, PI) Increased Renal PI > 1.14 is associated with poor prognosis

Higher than normal renal RI and PI have a high PPV (84-100%) for detection of severe PH

SMA resistance (RI, PI) Decreased With liver dysfunction and cirrhosis progress, SMA resistance decrease while SMA flow increase.SMA flow Increased

HV waveform Flattened Monophasic wave form is associated with severe PH, with a sensitivity of 74% and a specificity of 95%.

DI of HV Increased DI40.6 predict severe PH (HVPG412 mmHg) with a PPV of 91%

CV, coefficient of variation (calculated by dividing the standard deviation by the mean and multiplying by 100); DI, damping index; HA, hepatic artery; HV, hepatic vein; PH, portal hypertension; PVV, portal venous velocity; PVF, portal venous flow; RA, renal artery; SA, splenic artey; SMA, superior mesenteric artery; SPI, splenoportal index; SVF, splenic venous flow; SVV, splenic venous velocity; -, no data.

해서 damping index (DI)를 측정한 결과, DI가 중증의 문맥압 항진증을 예측함에 있어서 매우 유용하여,

DI 0.6 이상의 경우 약 75.9%의 민감도와 81.8%의 특이도를 보고하였다(Figure 3B). 약물 치료 전후의 반

A B

Page 6: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

2013년 대한간학회 춘계 Single Topic Symposium

6

Figure 4. The flow of microbubble contrast with blood stream after peripheral injection.

응 평가에 있어서도, DI 0.23 감소에 따라 간정맥 압력차가 33.6% 감소함을 보여, DI가 비선택적 베타차

단제와 같은 문맥압 항진증 치료의 반응을 평가함에도 유용할 수 있음을 제시하였다.7 이러한 혈관 수축

물질 투여한 후에 간정맥 압력차와 간정맥 파형이 변화의 확인은 간정맥 파형 변화의 원인이 단순히 간

섬유화에 따른 간 내 구조적인 변화에 의한 것뿐만 아니라 간경변증의 혈역학적 변화에 이해서도 영향

을 받음을 시사하는 중요한 소견이라 할 수 있다.5,7 그러나 간정맥 파형의 측정도 초음파 자체에 의한

여러 한계를 가지고 있고, 임상적 유용성 및 재현성에 있어서도 여타의 도플러 초음파 지표와 같이 잘

계획된 전향적 연구를 통한 검증이 필요하다.

2. Clinical application of Contrast-enhanced Ultrasonogrphy

조영증강 초음파는 우리나라에 1990년대 말에 지금은 판매가 중단된 1세대 조영제인 LevovistⓇ (Shering,

Berlin, Germany)를 통해서 처음 소개되었으며, 일부 연구자들을 중심으로 간 종괴의 감별에 대해서 연구

결과들이 보고되었지만, 높은 조영제 가격과 한참 성장하고 있던 일반 회색조 초음파에 의해 많은 관심

을 끌지 못하고 임상에 널리 활용되지 못했다. 그러나 2000년대 중반부터 새로운 2세대 미세기포 초음파

조영제인 SonoVueⓇ (Bracco, Milano, Italy)의 한국 내 출시와 더불어 점차 임상 현장에서의 적용 및 응용

이 증가하는 추세에 있다.

1) 초음파 조영제의 종류와 특성

초음파 조영제에는 여러 가지가 있으며, 현재 우리나라에서 사용이 가능한 것은 2세대 초음파 조영제

로서 앞서 언급한 SonoVueⓇ와 최근 2012년에 처음 국내 출시되어 한국과 일본에서만 사용이 되기 시작

한 SonazoidⓇ (Daiichi Sankyo, Tokyo, Japan)가 간질환에 이용이 가능하다. 이들은 모두 기체와 이를 담고

있는 지방질의 bubble로 구성되어 있으며, harmonic image 기법에 의한 미세기포의 공진 또는 붕괴 현상

을 이용하고 있다. 이들 기체를 싸고 있는 지질막은 조영제에 따라 다소 차이가 있으며, 미세기포는 대

부분이 2-10 µm 전후의 크기로 적혈구와 비

슷하거나 약간 작아서, 모세혈관을 잘 통과

하기 때문에 일반 정맥으로 주사하더라도

우심계와 폐를 통과해서 좌심계를 통해서

전신 순환이 가능하게 되어 목표 장기에까

지 도달하게 된다(Figure 4).

(1) SonoVueⓇ

SonoVueⓇ는 2001년 이탈리아의 Bracco사

에 의해 처음 개발 및 시판되기 시작하였으

며, 특징적으로 물 및 혈액에 잘 녹지 않고

매우 안정적인 sulfur hexafluoride (SF6) gas

Page 7: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

김문영 ❚ 도플러와 조영증강 초음파

7

를 2-10 µm의 phopholipidic monolayer shell 안에 담고 있는 미세기포이며, 다른 조영제와 달리 주변 세포

에 의한 탐식이 적고 주로 혈관 내에 머물러 있어, 혈관상의 특성을 평가하는데 도움이 된다. 간 내에서

SonoVueⓇ는 투여된 후 혈류 도달 속도의 차이에 의해 arterial (10-20sec), portal (30-45 sec) 및 late phase

(> 120sec)의 3개의 phase로 나뉘게 되는데, 이들 각 phase에 나타나는 특징적 초음파 조영상을 토대로

병변을 감별하게 된다.

(2) SonazoidⓇ

SonazoidⓇ는 2011년까지는 전세계적으로 일본에서만 사용이 가능하였던 조영제로, 2012년부터 국내

에서도 출시가 되어 조금씩 그 저변을 넓혀 가고 있다. SonazoidⓇ는 lipid shell내에 perflubutane gas를 담

고 있으며, 크기는 SonoVueⓇ와 유사하다. SonazoidⓇ는 정맥 투여 후 조영증강이 특징적으로 두 개의

phase 즉, 처음 약 1-2분간의 vascular imaging phase(arterial phase ~30sec, portal phase ~120sec)와 약 10-15

분 후의 Kupffer imaging phase로 나눌 수 있다. 이는 SonoVueⓇ와 다르게 SonazoidⓇ는 투여 약 10분 이후

에 간실질 내의 Kupffer cell에 의해 탐식되어 나타나는 것으로, 간세포암과 같이 정상적인 Kupffer cell이

존재하지 않는 경우에는 이러한 탐식 효과가 없어서 Kupffer phase에 병변이 조영증강이 없이 검게 결손

으로 나타나기 때문에, 간세포암의 감별에 유용하다.

(3) Safety

초음파 조영제는 신독성이 없다는 큰 장점을 가지고 있어, 일반적인 dynamic CT를 시행하기 어려운

경우에도 안전하게 시행할 수 있고, 기타 부작용도 거의 없는 것으로 알려져 있다. 다만, 관상동맥 질환

을 가지고 있는 경우에는 주의가 필요하며, 신결석에 대한 체외충격파쇄석술을 시행하는 경우에는 최소

한 24시간의 간격을 둘 것을 권하고 있다. 또한 임산부나 수유부에게서는 가능한 사용하지 않도록 한다.

2) 조영증강 초음파를 이용한 간섬유화 및 문맥압 항진증의 진단

최근에 미세기포 조영증강 초음파를 이용하여 측정한 간 내 간정맥, 간동맥 및 간문맥에의 조영제 도

달 시간 및 이들 혈관간의 이동 시간의 측정이 간섬유화의 중증도를 평가함에 유용하다는 연구들이 보

고되고 있다.9,21,22 간정맥 도달 시간(hepatic vein arrival time)은 말초에 초음파 조영제를 주입한 후에 간정

맥에서 조영제에 의한 혈관의 조영이 일정 기준 이상으로 나타날 때까지의 시간(sec)를 나타내는 것으로

(Figure 5), 간섬유화 및 간경변증이 진행됨에 따라 간 내에 동양혈관(sinusoid)의 모세혈관화(capillarization)

와 동맥-정맥(arteriovenous) 또는 문맥-정맥(portovenous) 단락들(shunts)의 형성과 이로 인한 간 내 혈역학

의 변화(hemodynamic change)가 심화됨에 따라 말초 정맥에서 주입된 초음파 조영제가 간동맥 및 간문맥

을 통해서 간정맥에 도달하는 시간이 빨라지게 된다. 즉, 이러한 초음파 조영제의 간정맥 도달시간은 간

섬유화의 조직학적 중증도와 유의한 상관관계를 갖는다.9,22-24 또한 최근 국내의 대상성 간경변증 환자에

대한 연구에서는 초음파 조영제의 간정맥 도달 시간이 간정맥 압력차를 통해 측정한 문맥압 항진증의

중증도와도 유의한 상관관계가 있으며(r2=0.558, P<0.001), 임상적으로 유의한 문맥압 항진증(clinically

significant portal hypertension, CSPH; HVPG ≥ 10 mmHg)를 진단함에 있어서 AUROC 0.973의 매우 우수한

Page 8: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

2013년 대한간학회 춘계 Single Topic Symposium

8

Figure 5. HV enhancement with microbubble CEUS and measurement of HVAT. (A and B) US images showing the HV (white arrows) before the contrast injection (A) and the arrival of microbubble contrast agent in the HV after contrast enhancement (B). (C) After a 10-second lead time to estimate baseline value, a 2.4-mL bolus of SonoVueⓇ

was injected into the left antecubital vein, and the TIC of the signal was recorded from the right HV. HVAT was calculated as the time (in seconds) from injection to a sustained increase in signal in the TIC to more than 10% above baseline. The recorded TIC profile shows early HVAT (11.0 seconds; the 10-second lead time was subtracted from 21.0 seconds) in a patient with cirrhosis with HVPG of 20 mmHg. (D) The recorded TIC profile shows an HVAT of 27.0 seconds (37.0 minus 10 seconds) in a healthy control. HV, hepatic vein; CEUS, contrast enhanced Ultrasonography; HVAT, hepatic vein arrival time; TIC, time intensity curve. This was quoted in reference number 10.

결과를 보고하여 조영증강 초음파를 이용한 간 내 혈역학의 변화에 대한 측정이 향후 비침습적으로 문

맥압 항진증을 평가함에 있어서 유용한 하나의 방법이 될 수 있음을 제시하였다.10 물론 이와 같은 새로

운 방법에는 여러 가지 해결해야 할 문제들이 있다. 우선, 모든 초음파 검사가 갖는 재현성의 문제와 객

관성의 문제가 남아 있다. 특히, 일정 정도 이상의 조영증강을 보이기까지의 시간을 측정함에 있어서 좀

더 객관적이고 보편적인 측정 프로그램이 필요하며, 이에 대한 전향적인 검증 연구들이 필요하다. 그러

나, 그럼에도 불구하고 조영증강 초음파가 기존의 일반 초음파 및 도플러 초음파와는 차원을 달리 하는

새로운 paradigm을 제시할 것으로 기대되며, 현재 진행 중인 또는 향후 관련된 많은 연구를 통해 좀 더

정밀하고 잘 디자인된 검사 기법이 곧 우리 앞에 선보일 것으로 기대된다.

A B

C D

Page 9: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

김문영 ❚ 도플러와 조영증강 초음파

9

맺음말

이제까지 간략히 살펴본 바와 같이 비침습적으로 문맥압을 평가하고자 하는 노력이 지속되어 왔으나

아직까지 간정맥 압력차를 대신할 만한 방법은 개발되지 못했다. 도플러 초음파에 대한 연구가 많이 이

루어졌으나 재현성 등의 문제로 널리 모두에게 받아들여져 이용되지는 못했다. 조영증강 초음파는 초음

파 자체가 갖는 한계를 역시 가지고 있으나 기존의 일반 초음파나 도플러 초음파에 비하면 좀 더 정확하

게 혈관 및 혈류의 흐름을 평가할 수 있다는 장점을 가지고 있고, 다양한 분야에서 응용이 될 수 있는

여지를 가지고 있다. 그러나 조영증강 초음파도 향후 임상적 유용성에 대한 검증의 과정이 필요하며, 재

현성과 객관성을 높이기 위한 연구가 지속되어야 한다.

참고문헌

1. Kim MY, Cho MY, Baik SK, et al. Histological subclassification of cirrhosis using the Laennec fibrosis scoring

system correlates with clinical stage and grade of portal hypertension. J Hepatol 2011;55:1004-9.

2. Kim MY, Baik SK, Yea CJ, et al. Hepatic venous pressure gradient can predict the development of

hepatocellular carcinoma and hyponatremia in decompensated alcoholic cirrhosis. Eur J Gastroenterol Hepatol

2009;21:1241-6.

3. Kim MY, Baik SK, Suk KT, et al. Measurement of hepatic venous pressure gradient in liver cirrhosis:

relationship with the status of cirrhosis, varices, and ascites in Korea. Korean J Hepatol 2008;14:150-8.

4. Lebrec D. Methods to evaluate portal hypertension. Gastroenterol Clin North Am 1992;21:41-59.

5. Baik SK, Kim JW, Kim HS, et al. Recent variceal bleeding: Doppler US hepatic vein waveform in assessment of

severity of portal hypertension and vasoactive drug response. Radiology 2006;240:574-80.

6. Choi YJ, Baik SK, Park DH, et al. Comparison of Doppler ultrasonography and the hepatic venous pressure

gradient in assessing portal hypertension in liver cirrhosis. J Gastroenterol Hepatol 2003;18:424-9.

7. Kim MY, Baik SK, Park DH, et al. Damping index of Doppler hepatic vein waveform to assess the severity of

portal hypertension and response to propranolol in liver cirrhosis: a prospective nonrandomized study. Liver Int

2007;27:1103-10.

8. Merkel C, Sacerdoti D, Bolognesi M, et al. Doppler sonography and hepatic vein catheterization in portal

hypertension: assessment of agreement in evaluating severity and response to treatment. J Hepatol

1998;28:622-30.

9. Lim AK, Taylor-Robinson SD, Patel N, et al. Hepatic vein transit times using a microbubble agent can predict

disease severity non-invasively in patients with hepatitis C. Gut 2005;54:128-33.

10. Kim MY, Suk KT, Baik SK, et al. Hepatic vein arrival time as assessed by contrast-enhanced ultrasonography is

useful for the assessment of portal hypertension in compensated cirrhosis. Hepatology 2012;56:1053-62.

11. Baik SK. Haemodynamic evaluation by Doppler ultrasonography in patients with portal hypertension: a review.

Liver Int 2010;30:1403-13.

12. Zironi G, Gaiani S, Fenyves D, et al. Value of measurement of mean portal flow velocity by Doppler flowmetry in

the diagnosis of portal hypertension. J Hepatol 1992;16:298-303.

13. Baik SK, Jee MG, Jeong PH, et al. Relationship of hemodynamic indices and prognosis in patients with liver

cirrhosis. Korean J Intern Med 2004;19:165-70.

Page 10: Doppler Ultrasonography and Contrast Enhanced ...kasl.org/pdf/2013_sts/01.pdfDoppler Ultrasonography and Contrast Enhanced Ultrasonography in Liver Diease 연세대학교 원주의과대학

2013년 대한간학회 춘계 Single Topic Symposium

10

14. Nelson RC, Sherbourne GM, Spencer HB, et al. Splenic venous flow exceeding portal venous flow at Doppler

sonography: relationship to portosystemic varices. AJR Am J Roentgenol 1993;161:563-7.

15. Berzigotti A, Casadei A, Magalotti D, et al. Renovascular impedance correlates with portal pressure in patients

with liver cirrhosis. Radiology 2006;240:581-6.

16. Sacerdoti D, Gaiani S, Buonamico P, et al. Interobserver and interequipment variability of hepatic, splenic, and

renal arterial Doppler resistance indices in normal subjects and patients with cirrhosis. J Hepatol

1997;27:986-92.

17. Bolondi L, Li Bassi S, Gaiani S, et al. Liver cirrhosis: changes of Doppler waveform of hepatic veins. Radiology

1991;178:513-6.

18. Ohta M, Hashizume M, Tomikawa M, et al. Analysis of hepatic vein waveform by Doppler ultrasonography in

100 patients with portal hypertension. Am J Gastroenterol 1994;89:170-5.

19. Colli A, Cocciolo M, Riva C, et al. Abnormalities of Doppler waveform of the hepatic veins in patients with

chronic liver disease: correlation with histologic findings. AJR Am J Roentgenol 1994;162:833-7.

20. Ohta M, Hashizume M, Kawanaka H, et al. Prognostic significance of hepatic vein waveform by Doppler

ultrasonography in cirrhotic patients with portal hypertension. Am J Gastroenterol 1995;90:1853-7.

21. Albrecht T, Blomley MJ, Cosgrove DO, et al. Non-invasive diagnosis of hepatic cirrhosis by transit-time analysis

of an ultrasound contrast agent. Lancet 1999;353:1579-83.

22. Blomley MJ, Lim AK, Harvey CJ, et al. Liver microbubble transit time compared with histology and Child-Pugh

score in diffuse liver disease: a cross sectional study. Gut 2003;52:1188-93.

23. Blomley MJ, Albrecht T, Cosgrove DO, et al. Liver vascular transit time analyzed with dynamic hepatic

venography with bolus injections of an US contrast agent: early experience in seven patients with metastases.

Radiology 1998;209:862-6.

24. Kim MY, Baik SK, Lee SS. Hemodynamic alterations in cirrhosis and portal hypertension. Korean J Hepatol

2010;16:347-52.