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운동검사

전북대학교 의과대학 내과학교실, 심혈관연구소

고 재 기

Exercise Testing

Jae Ki Ko, MD Department of Internal Medicine, Institute of Cardiovascular Research Chonbuk National University, College of Medicine, Chonju, Korea

개 요

운동검사는 다양한 심장질환 환자를 평가하는데 널

리 사용되고 있는 비관혈적 진단 방법의 하나이다. 최

근 우리나라에서도 관동맥질환 환자가 증가함에 따라

대학병원을 비롯한 종합병원 뿐만 아니라 개인의원에

서도 운동검사를 시행하고 있는 실정이다.

미국에서는 운동검사에 대한 지침이 나와 있지만 우

리나라에는 이러한 기본 지침이 아직 없어 여러 문헌을

참조하여 운동검사에 대한 기본 지식을 제공함으로써

검사에 참여하는 의사, 기사 및 간호사에게 도움을 드

리는데 일조가 되었으면 한다.

운동검사의 중요성

운동검사는 대부분 관상동맥질환 환자나 이 질환이

의심되는 환자에게 시행하나 그 외에도 다양한 심장 질

환 환자를 평가하는데 임상적으로 널리 사용되고 있는

검사의 하나로써 다음과 같은 목적으로 사용되고 있다.

• 질환의 중증을 평가하기 위하여, 즉 질환의 기능적

또는 임상적 의의를 객관적으로 평가하기 위하여,

• 환자의 기능(functional capacity)을 결정하기 위하여,

• 다양한 치료효과에 대한 반응을 판정하기 위하여,

• 환자의 예후 평가를 위하여,

• 운동처방을 위한 정보(특수 작업, 여가 또는 육체

단련활동 등)를 제공하기 위하여 시행되고 있다.

운동검사의 역사

영국의 민간기술자인 윌리엄 큐빗(William Cubitt)이

처음 고안한 답차(treadmill)는 운동검사와는 무관하게

사용되었으며, 19세기 초 영국감옥에서는 이것이 죄인

을 처벌하는 기구로 이용되었다고 한다. 답차가 운동검

사에 처음 이용된 것은 1846년 에드워드 스미스(Ed-

ward Smith)에 의해서이며, 1908년에는 아인토벤

(Einthoven)이 운동 후에 ST분절이 하강함을 보고했

다. 이로부터 10년 후 불루스필드(Blousfield)가 ST 절

의 하강과 흉통 사이에 관련이 있음을 보고했고, 1928

년 페일(Feil)과 지겔(Siegel)은 흉통과 ST변화를 유

발시킬 목적으로 환자들을 운동시키기 시작했다.

1929년 마스터(Master)는 계단을 이용한 운동검사

로 맥박과 혈압을 측정하여 심장기능을 평가했고, 12년

이 지난 후에는 관상동맥질환을 진단하기위해 심전도

를 도입하였는데, 이것이 바로 마스터의 계단 운동검사

(Master’s step test)이다.

1959년경 헬러스타인(Hellerstein)은 미국심장협회

(American Heart Association)의 후원을 받아 심근경

교신저자：고재기, 560-180 전북 전주시 덕진구 금암동 634-

18 전북대학교 의과대학 내과학교실, 심혈관연구소 전화：(0652) 250-1392·전송：(0652) 250-1680

E-mail：jaekiko@kornet.net

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색증 환자가 직장에 복귀하기 전에 답차를 이용해서 운

동능력을 평가했으며, 이것을 시작으로 현재의 많은 심장

재활 프로그램들이 발전되어 왔다. 부르스 프로토콜(Br-

uce protocol)이 미국에서 표준검사가 된 것은 1956년

경이며, 이후 여러가지 운동 자료(data)를 심혈관 조영

술 소견과 비교하는 등 눈부신 발전이 시작되었다.

운동생리

운동은 일반적인 생리적 스트레스로써 휴식시에는 나타

나지 않는 심혈관계 이상을 유발할 수 있기 때문에 심장

기능이 적절한지 여부를 판정하는데 사용될 수 있다.

운동은 등척성(정적), 등장성(동적) 및 저항성(등척

성 및 등장성 운동의 혼합) 운동의 세 가지 유형으로

분류할 수 있다. 등척성 운동(예, handgrip)은 좌심실

에 용적부하보다는 압력부하를 더 주며, 이 운동에 대

한 심혈관 반응은 판정하기가 어렵다. 등장성 운동은

좌심실에 용적부하를 주며 심혈관계 반응은 운동의 강

도에 비례한다. 또한 운동량을 등급화할 수 있으므로

운동검사에는 동적운동이 사용된다.

운동을 기대하는 것만으로도 미주신경 억제에 의한

심박수 및 폐포호흡의 증가와, 교감신경 항진에 의한

혈관수축으로 정맥혈 회귀량이 많아져서 심박출량이

증가하기 시작한다. 운동이 진행되면 골격근 혈류량이

증가하고, 조직에서의 산소 추출은 약 3배까지 높아진

다. 따라서 말초혈관저항이 감소되며, 수축기 혈압, 평

균 동맥압과 맥압은 증가한다. 그러나 이완기 혈압은

약 10 mmHg 이내의 작은 변동만을 보인다.

최고 심박수와 심박출량은 나이가 증가함에 따라 감

소하며, 이는 부분적으로는 베타아드레날린에 대한 심

장의 반응성이 감소하기 때문이라고 한다. 보통 연령

당 최고 심박수는 220에서 나이를 뺌으로써 계산할 수

있고, 이때 표준편차는 약 10∼12 beats/min이다.

혈역동학적 변화는 운동이 끝나면 몇 분 이내에 시작

전 휴식상태로 되돌아 가는데, 이때에 중요한 것은 부

교감신경의 항진이다. 훈련이 잘된 운동선수에서는 이

것이 더욱 잘 발달되어 있으며, 만성 심부전 환자에서

는 상당히 둔화되어 있다.

환자의 자세도 운동과 상당한 관계가 있는데, 누워서

휴식을 취할 때의 심박출량과 일회 박출량은 서서 있을

때보다 더 높다. 그러나, 누워서 운동을 하면 일회 박출

량의 증가가 비교적 경미해서, 심박출량의 증가는 주로

심박수의 증가에 기인한다. 서서 운동을 하게 되면, 일

회박출량과 심박수 모두가 증가하기 때문에 누워서 하

는 것보다 최대 운동지속시간, 심박출량, 심박수 등이

약 10%까지 증가하게 된다.

최대산소섭취(VO2max)와 METs

동적운동이 시작되면 폐에서 산소 섭취는 신속하게

증가하며 2분 후에는 비교적 안정 상태에 도달하게 된

다. VO2max는 동적운동을 하는 동안 사람이 사용할

수 있는 산소의 최대량으로 세포 대사에 사용되는 산소

량을 나타낸다. 최대 산소섭취는 최대 심박출량과 최대

동정맥 산소량 차이에서 구할 수 있는데, 운동 중 최대

동정맥 산소포화도의 차이는 15∼17%로써 생리적인

한계가 있으므로 최대 운동상태에서 구한 VO2max는

최대 심박출량을 추정하는데 사용될 수 있는 것이다.

산소 섭취를 실제로 측정하기 보다는 MET(metab-

olic equivalent)를 대신 측정하는데, 1분 동안 앉아서

휴식 중에 섭취하는 산소량이 1 MET이며, 이는 3.5 mlO2/

kg/min이다. 대부분의 관상동맥질환을 가진 환자에서

흉통을 평가하기 위한 운동량은 8 METs가 충분하며,

Table 1. 최대운동량에최대운동량에최대운동량에최대운동량에 상응하는상응하는상응하는상응하는 MET수치수치수치수치 1 MET＝휴식 (resting) 2 METs＝시속 3.2 km 정도의 보행

(level walking at 2 mph) 4 METs＝시속 6.4 km 정도의 보행

(level walking at 4 mph) <5 METs＝나쁜 예후；심근경색 직후의 활동 한계；일상

생활 중 기본 활동의 최고치 10 METs＝약물치료만으로도 관상동맥 우회술에 상응하는

예후 13 METs＝다른 운동반응에 상관없이 좋은 예후 18 METs＝우수한 지구력을 가진 운동선수 20 METs＝세계적인 운동선수 MET：metabolic equivalent or a unit of sitting, resting oxygen uptake；MI：myocardial infarction. 1 MET＝3.5 mL.kg-1. min-1oxygen uptake

Table 2. 연령연령연령연령 및및및및 성별에성별에성별에성별에 따른따른따른따른 최대최대최대최대 산소산소산소산소 섭취의섭취의섭취의섭취의 정상정상정상정상치치치치

Age,yr Men Women

20-29 43±7.2 (12 METs) 36±6.9 (10 METs) 30-39 42±7.0 (12 METs) 34±6.2 (10 METs) 40-49 40±7.2 (11 METs) 32±6.2 ( 9 METs) 50-59 36±7.1 (10 METs) 29±5.4 ( 8 METs) 60-69 33±7.3 ( 9 METs) 27±4.7 ( 8 METs) 70-79 29±7.3 ( 8 METs) 27±5.8 ( 8 METs)

단위는 ml/kg/min

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주로 의자에 앉아서 근무하는 건강한 성인도 10∼11

METs 이상의 운동량은 좀처럼 완수하지 못한다. Ta-

ble 1은 임상적으로 관련이 있는 MET 수치이며, Table

2는 연령 및 성별에 따른 최대 산소 섭취의 정상치이다

(Table 1).

각 MET에 해당하는 여가 운동을 살펴보면 3∼5 METs

에는 골프, 5∼7 METs에는 단식테니스, 9 METs 이상

에는 핸드볼, 시속 6마일(9.6 km/hr)로 달리기, 스쿼시

등이 있다.

심혈관 운동능력을 METs에 상응시켜 평가해 보면,

NYHA Class III에 해당하는 환자는 3∼4 METs, Cl-

ass II는 5∼6 METs의 운동량에서 증상 제한(sym-

ptom-limitation)을 보이며, Class I은 7∼8 METs 이

상의 운동을 수행한다(Table 2).

심근산소섭취(MO2)

MO2는 심박수, 수축력과 심근벽의 긴장(wall ten-

sion)에 의해 결정된다. MO2를 정확히 측정하기 위해

서는 심도자술이 요구되나 운동검사 도중 심박수와 수

축기 혈압에 의하여 추정할 수 있는데 이를 이중적(do-

uble product or rate-pressure product)이라고 한다.

운동 중에 관상동맥혈류는 휴식상태의 5배까지 증가

하지만, 관동맥질환 환자에서는 운동 중에 심근 산소

요구량을 충족시킬 만한 충분한 양의 혈류를 유지할 수

없다. 결과적으로 심근 허혈이 발생하게 되는데, 협심

증은 통상 동일한 외부작업 부하 보다는 동일 이중적

(double product)에서 발생한다.

운동검사 Testing Procedures

운동 검사실(Testing room)

운동 검사실은 밝고, 깨끗하고, 환기가 잘 되어야 하

며, 응급장비와 제세동기를 신속하게 사용할 수 있고,

응급조치가 용이하도록 충분한 공간이 있어야 한다. 실

내 온도와 습도의 조절은 매우 중요하다. 온도가 올라

갈수록 심박수와 운동강도에 대한 자각인지도(perce-

ived exertion)의 단계가 증가하며, 습도가 60% 이상

일 경우 심혈관계 반응은 다양하게 변할 수 있다. 만약

온도와 습도가 모두 높으면 최대 운동수행능력(maxi-

mum performance)이 현저하게 떨어진다.

일반적으로 섭씨 22도(71.6 F)에서 가장 편안하게

운동을 할 수 있고, 잠깐 동안의 실시하는 운동검사에

는 26도(77.8 F)까지 허용될 수 있다. 습도는 50%가

쾌적하고 적당하다. 이러한 조건을 맞추기 위해서 온도

계, 습도계, 청우계 등이 필요하고, 선풍기를 사용하면

환기와 대류, 온도조절 등에 도움이 된다.

의사의 역할(Physician’s role)과 안전조치(Safety me-

asures)

운동부하검사는 지난 수십 년간 만성심장질환자의

진단과 기능적 평가에 널리 시행되어 온 잘 정립된 검

사로써 비교적 안전하다. 그러나 드물게는 검사 도중

급성 심근경색증이나 사망사고가 발생할 수 있으며, 이

러한 사고들은 약 2500건의 검사 중 1예 정도까지 예

측될 수 있다. 따라서, 의사는 운동부하검사의 적응증

과 금기증 및 합병증을 잘 알고 있어야 한다. Table 3

은 운동부하검사에 따른 합병증이다.

운동에 따른 정상, 비정상 반응들에 익숙한 의료기사

와 의사 만이 예상치 못한 사고를 빨리 인지하고 대응

할 수 있기 때문에, 운동부하검사는 반드시 잘 훈련된

의료진에 의해서 실시되어야 하며, 인공심폐소생술을

Table 3. 운동부하검사에운동부하검사에운동부하검사에운동부하검사에 따른따른따른따른 합병증합병증합병증합병증 심장성 서맥성 부정맥

동성 방실 경계성 심실성 방실차단 부전수축 (asystole)

급사 (심실빈맥/ 세동) 심근경색증 심부전 저혈압과 쇼크

비심장성 근 골격계의 외상

기 타 때로 수일간 지속되는 피로, 현기증, 신체 동통 지연성 병감 (delayed feelings of illness)

Table 4. 운동운동운동운동 검사검사검사검사 중중중중 안전을안전을안전을안전을 위해위해위해위해 준비되어야준비되어야준비되어야준비되어야 할할할할 사항사항사항사항 제세동기 (defibrillator) 산소 및 기도 이물 흡입기 (Oxygen and suction) 보조인력 (간호사와 1인 이상의 의료인) 기계호흡기 후두경 및 기도삽입관 (laryngoscope and endotrach-

eal tubes) 정맥주사 약물 (lidocaine, epinephrine, atropine, ver-

apamil, furosemide, digoxin, diazepam, morphine sul-fate, sodium bicarbonate)

경구용 아스피린

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즉시 실시할 수 있도록 장비, 약물, 인력을 항상 준비하

고, 주기적으로 점검 해야만 한다. Table 4는 검사 중

환자의 안전을 위해 준비해야 할 목록이다.

환자에게 해당 검사의 위험성을 주지시킴으로써 검

사에 임하는 환자가 불안을 느끼게 되고, 또한 환자의

동의서 자체도 법적문제가 발생할 경우 의사를 완전히

보호할 수 있는 것은 아니기 때문에, 운동부하검사를

시작하기 전에 환자에게 충분한 설명을 하지 않는 경우

가 종종 있다. 하지만, 사전동의 없이 검사를 시행하는

도중에 발생한 주요 합병증에 대해서는 아무리 조심했

다 하더라도, 책임을 면할 수 없기 때문에 반드시 검사

전에 서면동의서(부록 1)를 받아야만 한다.

피검자 준비(Subject preparation)

의사는 물론 의료기사도 환자가 검사에 적합한지 여

부를 세심히 살펴야 한다. 예를 들면, 무릎 등 하지에

관절염이 있는 환자를 의료진이 사전에 파악하지 못한

상태에서 검사를 시행하다가 통증 때문에 바로 중단하

는 경우도 있다. 따라서, 환자의 신체적 조건에 맞는 운

동부하검사를 잘 선택하는 것은 매우 중요하다.

적어도 검사 12시간 전부터는 일상적인 활동 이상의

신체운동은 피해야 한다. 흡연자라면 3시간 전부터는

금연을 시켜야 하며, 카페인이 함유된 커피 등은 물론

일반 음식물 섭취도 금하고, 운동하기 편한 복장과 신

을 착용하게 한다.

다양한 약물이 운동반응에 영향을 미쳐서 결과를 해

석하는데 어려움을 줄 수 있기 때문에 진단목적으로 운

동검사를 할 때는, 복용 중인 약물의 투약 중지를 고려

해 보아야 한다. 하지만, 이에 관한 지침(guidelines)이

아직 없는 실정이고, 베타차단제 등은 갑자기 중단할

경우 심한 고혈압 등 반사(rebound)현상이 일어날 수

있으므로 대부분의 피검자는 복약 중에 검사를 받게 된

다. 따라서 의사는 환자가 복용중인 약물을 반드시 숙

지하고 운동검사나 결과해석에 임해야 한다.

심전도의 기록(Electrocardiographic recording)

피부손질(Skin preparation)

환자가 움직이기 때문에 발생하는 전기적 소음을 최

소화하기 위해서는 피부와 전극사이에 저항을 줄이는

것이 매우 중요하다. 전극을 붙일 부위의 피부를 면도

하고, 표면을 가는 사포 등으로 문지른 다음, 알코올 스

폰지로 닦고 건조시킨다. 이런 과정을 통해 피부의 저

항을 5000오옴 이하로 줄여야 한다.

전극 및 도선(Electrodes and cables)

대부분의 검사장비에 부품으로 포함되어 있으므로

특별히 신경을 쓸 필요는 없으나, 유도-전선(lead-

cables)의 수명에 대해서는 관심을 가지고 있어야 한

다. 보통 1년 정도 사용할 수 있으며, 전기적인 간섭이

생기거나 접촉불량이 발생하면 교체할 시기임을 고려

한다.

유도장치(Lead systems)

흔들림에 따른 artifacts를 줄이기 위해 표준 12-유

도 심전도의 사지유도(Limb leads)를 몸통으로 옮긴

메이슨-라이커 12유도(Mason-Likar modification)

가 주로 사용된다. 상지유도(arm-leads)는 쇄골하방

의 가장 측단에 부착하고, 하지유도(leg-leads)는 전

방장골릉(anterior iliac crest) 상방과 늑골하방 사이

의 안정된 부위에 부착한다. 이렇게 변환된 심전도의

특징은 첫째, right axis shift, 둘째, 하방유도(inferior

leads)에서 전위가 커지며, Q-파가 소실될 수 있고,

aVL에서 새로운 Q-파가 생길 수 있다. 따라서, 메이

슨-라이커 12유도로 얻은 휴식시 심전도를 진단 목적

으로 판독하면 안된다. 하지유도(leg-leads)의 높이가

올라 갈수록 R-파 크기가 커지며, 운동에 의해 유발된

ST-분절의 변화는 심해진다.

과거에 사용되던 유도장치(Lead-systems)로 양극

성유도(Bipolar leads)가 있는데, 이 장치에서는 항상

V5 유도를 양극기준(positive reference)으로 정하고,

음극기준(negative reference)은 흉골병(M, manu-

brium sterni), RV5, 우측이마(H), 우측 어깨(S), 우

측팔(RA), 우측견갑골아래(B) 등 필요한 곳에 정한다.

양극성 유도장치(Bipolar lead system)는 부착하는데

걸리는 시간이 비교적 짧고, 움직임에 따른 artifacts가

적은 장점이 있다. Fig. 1은 표준 12 유도장치의 메이

슨-라이커 12유도와 대표적인 양극성 유도(Bipolar

leads)의 부착위치를 도식화한 것이다.

운동부하검사의 종류 및 프로토콜(protocols)

심혈관계 예비량(cardiovascular reserve)을 평가하

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는 데는 용적부하(volume stress)를 줄 수 있고, 등급

화(grading)가 용이한 동적운동을 이용한 프로토콜이

주로 이용된다.

일반적으로 심근의 산소 요구량이 환자의 최고 치에

도달할 때까지 점진적으로 강도가 심해지는, 총 6∼10

분 정도의 운동량이 환자의 진단과 예후를 평가 하는데

적절하며, 낮은 강도의 준비운동(warm-up) 단계와

마찬가지로 적절한 회복기(cool-down)도 반드시 필

요하다. 과거 운동부하검사 직전에 시행했던 과호흡(hy-

perventilation)은 더 이상 일상검사(routine exami-

nation)로 추천되지 않는다.

환자의 능력에 비해 운동이 너무 격렬하면 조기에 중

단하게 되고, 따라서 임상적으로 중요한 반응 들을 얻

을 수 없는 경우가 많다. 반대로 너무 쉬워서 유의한

반응을 얻기 위해 검사가 오래 지속되면 유산소 운동능

력 보다는 단지 지구력 검사로 전락할 수 있기 때문에

운동부하검사의 종류와 프로토콜은 반드시 환자에 따

라 개별화 되어야 한다.

악력 역동측정계(Hand dynamometer)

정적 운동(static exercise)으로써 수부역동측정계에

환자가 수행할 수 있는 최고 압력을 먼저 기록하고, 이

힘의 25∼33%만으로 3∼5분간 지속면서 심전도와 혈

압을 측정한다. 이 프로토콜에서는 운동에 따른 산소

소모량이 심근의 허혈반응을 일으키기에 충분치 못한

경우를 흔하다.

상완 작업측정계(Arm ergometry)

상완 작업측정계(Arm crank ergometry)는 수부역

동측정계와 같이 팔로 운동을 하는 검사이며, 2∼3분

간격으로 구성된 단계마다 10∼20 watts씩 운동부하

를 증가시킨다. 주어진 운동부하에 대한 혈압과 맥박

반응은 보통 다리운동에 비해서 크다.

자전거 작업측정계(Bicycle ergometer)의 축을 어

깨높이에 위치시키고, 앉거나 서서 팔로 pedal을 돌리

는 프로토콜의 경우는 보통 50 rpm의 회전속도를 유

지해야 하며, 이 때의 최대 심박수는 다리로 운동 할

때의 70%정도에 해당한다.

자전거 운동력 측정계(Bicycle ergometry)

운동 부하의 단위를 watts 또는 kilopond(KPD) me-

ters/min으로 표준화하고 있으며, 1 watt는 6 KPD와

등가이다. 기계적 감속장치가 장착된 자전거의 경우 60

∼80 rpm을 유지하도록 지속적으로 pedal을 밟아야

한다. 전자감속장치 자전거는 pedal 밟는 속도에 관계

없이 일정한 운동부하를 줄 수 있으므로 환자에 덜 의

존적이다.

대부분의 프로토콜들은 25 watts에서부터 시작하고,

2분 간격으로 25 watts씩 증량한다. 그러나 젊은 피검

자의 경우는 50 watts에서 시작하여 2분마다 50 wa-

tts씩 증량하기도 한다. 환자가 40 rpm 이상 속도를

유지하지 못할 때는 검사의 의미가 없으므로 운동을 끝

내야 한다.

Fig. 1. 메이슨메이슨메이슨메이슨-라이커라이커라이커라이커 12유도유도유도유도 (Ma-son-Likar modification of 12 Lea-ds)와와와와 양극성양극성양극성양극성 유도유도유도유도 (Biploar leads).Negative electrode placement formost bipolar lead systems. B in-dicates back, subscapular ； M,top of manubrium；X, midaxillaryline, fifth intercostal level；C, an-terior axillary line, fifth intercostallevel；H, above shoulders (neckor above)；S, right clavicular edge；R, right arm；and ＋, positive ele-ctrode placement for C5 bipolarelectrodes. From Froelicher VF. Ex-ercise and the Heart：Clinical Con-cepts. Chicago, III：Yearbook Me-dical Publishers, Inc；1987：18.

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자전거에 익숙치 않은 피검자는 운동검사를 적절히 실

행할 수 있는 근육이 잘 발달되어 있지 않기 때문에 쉽게

피로를 느끼며, 이것이 제한적인 요소가 될 수 있다.

답차 검사와 비교해 볼 때 운동 중 최고 심박수, 최

대 분당 환기량(maximal VE), 최고 혈중젖산농도는

비슷하지만 최대산소소모량(maximal VO2)과 무산소

역치(anaerobic threshold)는 자전거 운동부하검사에

서 더 낮다. 또한 자전거 운동부하검사 중 대사적 요구

량(metabolic requirement)은 체적(body mass)과 반

비례 관계에 있지만, 답차 검사는 비교적 관계가 없다.

자전거 운동부하검사는 답차 검사에 비해서 공간을 덜

차지하고, 비교적 조용하며, 상체를 많이 움직이지 않기

때문에 예민한 심전도를 얻을 수 있는 등의 장점도 있다.

답차(treadmill) 프로토콜

이 검사법은 답차의 속도와 경사를 단계별로 일정하

게 높임으로써 운동량을 증가시키는 것으로 피검자의

체력과 검사의 목적이 잘 부합되는 프로토콜을 선택하

는 것이 중요하다(Fig. 2). 앞에서 언급되었지만 하지

에 관절염을 앓고 있거나 다른 지체 부자유 등으로 인

해 적절한 검사를 시행할 수 없는 환자는 사전에 선별

을 잘해야 한다. 젊은 피검자에서는 부루스 프로토콜이

널리 이용되며, 노인이나 심질환에 의해 운동능력이 제

한된 경우는 수정된 부루스 프로토콜(modified Bruce

protocol)이 주로 이용된다.

답차검사를 할 때 운동 중에 측면 보호 봉(hand-

rails)을 붙잡지 않도록 피검자를 격려하는 것이 중요

한데, 이는 handrails을 잡고 검사를 할 경우 20%까지

도 운동능력을 과대 평가할 수 있으며, 분당산소소모량

(VO2)이 감소하기 때문이다.

Submaximum versus maximum exercise testing

환자의 연령이나 운동능력 정도에 따라 예상 최고 심

박수를 계산하고, 이것의 85∼90%(submaximum)를

표적 심박수(Target heart rate)로 정해서, 운동검사

중 이 수준에 도달하게 되면 검사를 중지하는 것이 보

통이다. 하지만 어떤 환자에서는 이렇게 계산한 수준이

그 환자의 최고 심박수일 수 있고, 때로는 상대적으로

심각한 결과를 초래할 운동량이 될 수도 있다. 따라서

환자가 신체적으로 기진맥진한 상태(point of bodily

exhaustion)에 도달하면 검사를 중지해야 한다.

운동강도에 대한 자각인지도(Perceived exertion)

일률적으로 심박수에 따라 운동 강도를 정함으로써

Fig. 2. 자전거자전거자전거자전거 운동부하검사와운동부하검사와운동부하검사와운동부하검사와 널리널리널리널리 사용되고사용되고사용되고사용되고 있는있는있는있는 몇몇몇몇몇몇몇몇 답차답차답차답차 프로토콜에서프로토콜에서프로토콜에서프로토콜에서 추정되는추정되는추정되는추정되는 산소산소산소산소 소모량이다소모량이다소모량이다소모량이다. 표준표준표준표준 부루스부루스부루스부루스프로토콜은프로토콜은프로토콜은프로토콜은 10% grade에에에에 시속시속시속시속 1.7마일로마일로마일로마일로 시작되며시작되며시작되며시작되며 (5 METs), 각각각각 단계별단계별단계별단계별 운운운운동량의동량의동량의동량의 증가는증가는증가는증가는 Naughton, ACIP, Weber프로토콜프로토콜프로토콜프로토콜 등의등의등의등의 다른다른다른다른 프로토콜보다프로토콜보다프로토콜보다프로토콜보다 크다크다크다크다. 이런이런이런이런 프로토콜에서는프로토콜에서는프로토콜에서는프로토콜에서는 2 METs이하로이하로이하로이하로 시속시속시속시속 2마일부터마일부터마일부터마일부터 시작하며시작하며시작하며시작하며, 단계별로단계별로단계별로단계별로 1∼1.5 METs씩씩씩씩 증가된다증가된다증가된다증가된다. 수정된수정된수정된수정된 부루스부루스부루스부루스 프로토콜에서는프로토콜에서는프로토콜에서는프로토콜에서는 3분씩분씩분씩분씩 준비운동준비운동준비운동준비운동 (warm-up)단계를단계를단계를단계를 두번두번두번두번 포함하는데포함하는데포함하는데포함하는데, 이때는이때는이때는이때는 각각각각각각각각 0% grade에서에서에서에서 시속시속시속시속 1.7마일마일마일마일, 5% grade에서에서에서에서 시속시속시속시속 1.7마일의마일의마일의마일의 운동이운동이운동이운동이 부하된다부하된다부하된다부하된다.

659

발생하는 운동의 과중함과 경함을 피하기 위해서 환자가

운동 중에 느끼는 피로감을 등급화한 것이 Borg scale이

다(Table 5). Borg scale을 이용함으로써 임상의사는 검

사단계에 따라 환자가 도달하는 피로의 수준을 판단하고,

운동을 환자의 일상 생활과 잘 연결시킬 수 있다.

운동검사 중 다음과 같은 경우에는 검사를 중단해야 한다.

절대적 적응증

• 운동강도가 증가해도 수축기 혈압이 하강하는 경우

(시작할 때보다 지속적으로 낮은 경우)

• 심해지는 허혈성 흉통

• 중추신경증상의 출현(운동실조, 현기증, 실신 등)

• 혈액의 관류 부족현상(청색증, 창백)

• 심각한 부정맥의 출현(high-grade ventricular ar-

rhythmias such as multiform complexes, triplets,

and runs)

• ECG나 혈압의 감시에 어려움이 있는 경우.

• 환자가 원하는 경우.

상대적 적응증

• 심전도에서 ST, junctional depression, axis의 심

한 변화.

• 피로, 호흡곤란, 천명, 하지 근육경련, 파행.

• 일반 전신 소견(피부체온하강, 차갑고 경한 발한, 말

초 청색증 등 저관류소견)

• 상심실성빈맥을 포함한 비교적 심하지 않은 부정맥.

• 심실빈맥과 구분이 잘되지 않는 각 차단의 발생.

운동부하검사 종료 직후 기간(Postexercise period)

몇 가지 이상반응은 운동이 끝난 직후 수분 내에 출

현하기 때문에 반드시 이 기간 동안 환자와 심전도, 생

체활력 징후(vital signs) 등을 주의 깊게 관찰해야 한

다. 운동부하검사의 민감도를 극대화 하기 위해서는 환

자를 누워있는 상태로 유지하는 것이 좋다. 하지만 운동

직후에 누워있는 것은 매우 불편하므로 보통은 앉은 상태

로 관찰한다. 서서히 냉각을 위한 보행(Cool-down wa-

lking)이 필요한 경우도 있지만, 이렇게 하면 종료 직후

기간(postexercise period)에만 보이는 이상반응의 출

현이 지연되거나 나타나지 않는 경우가 많다.

관찰 기간은 운동이 끝난 후 6∼8분 또는 심전도가

시작 전과 같이(base line) 회복될 때까지면 충분하지

만, 허혈성 심근의 기계적, 전기적 이상은 수 분 또는

수 시간 지속될 수 있기 때문에 이상반응을 보이는 경

우 완전히 회복될 때까지 지속적인 심전도 및 혈압의

관찰이 필요하다.

운동부하검사의 적응증과 금기증

운동부하검사의 주요 적응증은 말할 것도 없이 관상

동맥질환, 특히 협심증의 진단이다. 운동 검사는 심인

성 흉통을 다양한 원인들로부터 감별하는데 큰 도움이

된다. 또한 주요 적응증으로 심장환자의 운동능력(fun-

ctional capacity)을 평가할 수 있으며, 운동검사를 통

해 심장환자의 내과적 및 외과적인 치료의 평가에 관한

중요한 정보를 얻을 수 있다. 그 밖의 적응증으로는 심

장질환 뿐만 아니라 비심인성 환자에서 재활목적과 예

방방법에 관한 정보를 얻을 수 있으며, 비단 환자 뿐만

이 아니고 신체적으로 활동적이지 못한 사람을 보다 건

강한 삶을 영위하도록 자극할 수 있다. 다양한 항부정

맥제나 항 협심증제제의 평가 등 연구 목적과, 특정활

동이나 직업의 적정성을 평가할 수도 있다. Table 6은

운동부하 심전도 검사의 적응증이다. 다양한 상황에서

Table 5. 운동강도에운동강도에운동강도에운동강도에 대한대한대한대한 자각자각자각자각 인지도를인지도를인지도를인지도를 등급화한등급화한등급화한등급화한 Borg Scale

15-grade scale (original)

10-grade scale (newer 10-point category

scale) 6 0 Nothing 7 Very, very light 0.5 Very, very weak (just noticeable) 8 1 Very weak 9 Very light 2 Weak (light) 10 3 Moderate 11 Fairly light 4 Somewhat strong 12 5 Strong (Heavy) 13 Somewhat hard 6 14 7 Very strong 15 Hard 8 16 9 17 Very hard 10 Very, very strong (almost maximum) 18 19 Very, very hard maximum 20

Korean Circulation J 2000;30(5):653-674 660

의 운동부하검사의 적응증을 등급화하기 위한 ACC/AHA

분류를 보면 Table 7과 같다.

Table 8은 운동부하검사의 금기증에 관한 ACC/AHA

의 지침이다. 절대적 금기증은 절대로 시행해서는 안되

지만, 상대적 금기증에 해당하는 일부의 환자들에게는

submaximum testing을 시행함으로써 유용한 정보를

얻을 수도 있다.

결과 판독(Interpretation)

임상적 반응

증 상

운동 중에 발생하는 흉부 불쾌감은, 특히 증상이 전

형적인 허혈성 흉통일 때, 협심증을 강력히 시사하기

때문에 환자의 흉통이 전형적인 허혈성 흉통인지 아니

면, 비허혈성 흉통인지를 구별하는 것이 매우 중요하다.

운동에 의한 흉부 불쾌감은 허혈성 ST-분절변화가 나

타난 후에 발생하는 것이 보통이다. 일반적으로 만성

안정성 협심증환자에서의 흉부불쾌감은 ST-분절 변

화보다 적은 빈도로 출현한다. 하지만 일부의 관상동맥

질환자에서는 흉부 불쾌감만이 유일한 소견일 수 있으

므로 일단 흉통이 발생하면 검사를 중지해야 할 것인지

더 진행할 것인지 판단하기 위해 정확한 문진을 해야

한다.

피검자의 외견상태

운동 중 환자의 전반적인 외견을 보는 것도 진단에

도움이 된다. 체온하강이나 식은땀, 말초 청색증 등의

조직 관류저하 소견은 부적절한 심박출량으로 인한 이

Table 7. 적응증의적응증의적응증의적응증의 분류분류분류분류 Class I：주어진 시술 또는 치료가 유용하며 효과적이라는 증거나 일반적인 동의가 있는 경우. Class II：주어진 시술 또는 치료의 유용성 및 효과에 대한 증거가 상충하거나 의견이 다양한 경우.

IIa：증거, 의견의 가중치가 유용성 및 효과가 있다는데 찬성인 경우. IIb：유용성 및 효과에 대한 증거, 의견이 그리 잘 확립되지 않은 경우.

Class III：주어진 시술 또는 치료가 유용하거나 효과적이지 못하며, 때로는 유해할 수 있다는 증거나 일반적인 동의가 있는 경우.

Table 6. 운동부하운동부하운동부하운동부하 심전도심전도심전도심전도 검사의검사의검사의검사의 적응증적응증적응증적응증 진단적 목적

1. 관상동맥 질환 진단의 확인 2. 흉통의 감별진단. 3. 잠복기 관상동맥질환의 조기 발견. 4. 심장 부정맥의 운동과의 관련성 평가. 5. 운동과 관련된 다양한 증상(예, 의식혼절, 심계항진, 흉통 등)의 평가. 6. 불안정성 고혈압(labile hypertension)의 조기 발견

평가목적 1. 관상동맥질환자의 운동능력(functional capacity) 평가：기능적분류에 따른 단계적 변화 2. 관상동맥질환자의 내과적 치료에 대한 효능 평가：항협심증제 치료, 식이요법, 체중감량, 항 부정맥제 치료, 디기탈리스(예, 심방세동의 운동내성)

3. 외과적 치료 효과의 평가：관상동맥 우회술 4. 심근경색증을 앓았던 환자의 예후평가. 5. 격렬한 운동이나 작업수행 능력, 재활이나 운동 프로그램을 위한 심혈관계 운동능력 평가. 6. 전처치 운동(conditioning) 그리고/혹은 예방 프로그램에 대한 반응 평가.

재활목적과 예방수단 1. 심장환자의 재활 2. 심장질환 이외의 환자의 재활 3. 운동프로그램에 참여하도록 개개인에게 동기부여

연구목적 1. 항 협심증제의 평가. 2. 항 부정맥제의 평가. 3. 다양한 심혈관 질환에 있어서 운동에 대한 반응 평가.

선별검사 목적 1. 특정 활동이나 직업을 위해서 (예, 비행조종사나 우주인선발 등) 2. 생명 보험회사에서 피보험자 선별.

661

차적인 혈관수축에 기인하며, 가벼운 두통이나 현기증

같은 신경학적 이상소견 역시 부적절한 심박출량에 기

인한다. 이런 환자에게 운동강도를 높이기 위한 격려는

금물이다.

이학적 검사

운동검사 직후 피검자의 심음을 청진하면 허혈에 의

해 유발된 좌심실 기능부전에 관한 유용한 정보를 얻을

수 있다. 분마음(gallop sounds)이나 전흉부 팽창 등이

그 한 예이며, 새롭게 발생한 승모판 역류 심잡음은 허

혈에 의한 유두근의 일시적인 기능부전을 의미한다. 운

동 직후에 피검자를 눕힐 경우 기좌호흡(orthopnea)

발생유무를 알 수 있다.

혈역학적 반응

혈압 반응

운동량이 증가함에 따라 수축기 혈압은 서서히 증가

하게 되며 이완기 혈압은 유의한 변화를 보이지 않는

것이 보통이다. 환자에 따라서는 운동을 하면 혈압이 비

정상적으로 높아지는 경우가 있는데, 이를 운동 유발성

고혈압(exercise-induced hypertension)이라고 한다.

진단기준은, 운동 중에 수축기 혈압이 230 mmHg이상이

고, 이완기 혈압이 90 mmHg이상일 때이다. 운동 유발성

고혈압 소견을 보이는 환자에서, 장래에 임상적으로 유

의한 고혈압이 발생할 확률이 증가한다고 한다.

운동부하검사 중에 수축기 혈압이 120 mmHg이상이

유지되지 못하거나, 15초 이내에 반복될 수 있는 10

mmHg이상의 혈압 하강, 또는 휴식시 보다 하강하는 경

우는 비정상이며, 이것은 좌심실 기능부전으로 인한 심박

출량의 감소나, 말초혈관저항의 과도한 감소에 기인한다.

노작성 저혈압(exertional hypotension)의 유병율은

2.7∼9.3%이며, 좌측주관동맥이나 세 혈관(three ve-

ssel)질환 질환군에서는 이 보다 높다. 비정상적인 수

축기 혈압반응이 관상동맥질환의 유병율이 높은 환자

군에서 나타날 경우는, 보다 광범위한 질환이 있음을

시사하며, 동위원소 검사상 탈륨(thalium) 결손이 클

것으로 예상된다.

허혈성 심질환 이외에도 심근증, 부정맥, 혈관-미주

신경반응(vasovagal reactions), 좌심실 유출로 폐쇄,

항고혈압제의 복용, 저혈량증(hypovolemia)같은 병적

상태나, 지속적으로 격렬한 운동을 한 경우에는 운동량

이 증가해도 이에 상응한 수축기 혈압 상승이 없거나

오히려 하강하는 경우가 있다.

심박수의 반응

운동에 의해 항진되는 최고 심박수가 가장 높은 시기

는 유년시절이며, 나이가 증가함에 따라 점차 감소한다.

또한 잘 훈련된 운동선수에서도 최고 심박수는 어느정

도 감소되어 있다.

심박수의 반응이 비정상인 경우는 두 종류로 분류될

수 있다. 첫째, 운동단계가 증가해도 심박수가 적절하

게 상승하지 못하는 변시성의 부전(chronotropic in-

competence)으로써, 이런 경우 동방결절질환, 베타차

단제 같은 약물복용 또는 심근허혈반응 등을 의심해야

한다. 둘째, 낮은 단계에서도 부적절하게 심박수가 증

가되는 경우로써 저혈량증(hypovolemia), 빈혈, 심한

좌심실기능저하 등이 있으며, 이런 경우에서는 회복기

에도 수 분간 빈맥이 지속될 수 있다.

이중적(Double product or rate-pressure product)

심근의 산소요구량(MO2)은 심근의 장력(tension),

수축력(contractility), 심박수에 의해서 결정되며, 관상

동맥 혈류량과 정비례관계를 보인다. MO2는 심도자 검

사에 의해서 직접 측정할 수 있지만, 간접적인 측정 방

법 중의 하나로써 Rate-pressure product(RPP)가

주로 이용된다.

Table 8. 운동부하검사의운동부하검사의운동부하검사의운동부하검사의 금기증에금기증에금기증에금기증에 관한관한관한관한 ACC/AHA 지침지침지침지침 절대적 금기증

1. 급성 심근경색증 (2일 이내) 2. 약물치료로 먼저 안정화 시키지 않은 불안정형 협심

증 3. 증상이나 혈 역동학적 손상을 야기하는 조절되지 않

은 심장 부정맥 4. 증상이 있는 심한 대동맥판 협착증 5. 증상이 있는 조절되지 않은 심부전 6. 급성 폐전색증 또는 폐경색 7. 급성 심근염 또는 심낭염. 8. 급성 대동맥 박리

상대적 금기증 1. 좌측 주관동맥 협착증 2. 중등도의 협착성 심장판막질환 3. 전해질 불균형 4. 중증 고혈압 (sBP>200 and/or dBP>110 mmHg) 5. 빈맥성 부정맥 또는 서맥성 부정맥 6. 비후성 심근증과 다른 유형의 심실 유출로 폐쇄 7. 운동검사를 적절히 수행할 수 없는 정신 신체적 결손. 8. 고도의 방실 차단.

Korean Circulation J 2000;30(5):653-674 662

RPP의 최고치에 따른 심혈관계의 성능(perform-

ance)을 평가할 수도 있다. 대부분의 정상 피검자에서

R-PP는 20∼35 mmHg×beats/min×10-3이며, 유

의한 허혈성 심장병 환자의 경우 25를 넘는 경우는 드

물다. 그러나 25라는 수치가 건강한 사람과 환자 사이

에 중첩이 많고, 또한 심장에 영향을 미치는 약물들에

의해서도 상당히 영향을 받기 때문에 아주 유용한 진단

적 변수는 되지 못한다.

최대작업능력(Maximal work capacity)

최대작업능력은 운동부하검사로 얻을 수 있는 가장

중요한 예후 인자이다. 작업능력은 검사장비와의 친숙

도, 훈련정도, 검사환경 등에 의해서 상당히 영향을 받

기도 하지만, 일반적으로 운동제한(exercise limita-

tion)이 심할수록 관상동맥 질환의 정도가 심하거나 전

반적인 예후가 나쁘다고 할 수 있다.

운동부하검사 결과를 진단 목적이나 예후를 판정하

기 위해서 해석할 경우 최대작업능력이 반드시 필요하

다. 만약 중등도 수준의 운동부하도 완수하지 못하거나,

나이에 따른 최고 기대치의 85∼90%에 도달하지 못

한 경우, 이 운동량은 심장 예비량(cardiac reserve)을

평가하기에 충분하지 못하며, 질병이 있어도 심전도나

심근의 동위원소검사, 심실조영촬영 등에서 이상 소견

을 유발시키지 못할 가능성이 크고, 따라서 검사결과는

비진단적(non-diagnostic)일 수 있다.

이상 여섯가지 이외에도 운동부하검사의 회복기 초

기에 새롭게 제3심음, 범수축기 심첨부 잡음, 혹은 폐

저부 수포음 등이 출현할 경우에는 진단적 정확도가 매

우 높아진다.

심전도(Electrocardiographic measurements)

각 Lead의 상대적인 민감도를 보면, 운동 중 발생할

수 있는 전체 ST분절 하강의 90%가 측면 흉부유도

(lateral precordial leads, V4∼V6)에서 발견될 수 있

다고 한다. 따라서 V5 lead는 검사 중 지속적으로

monitoring하는 leads에 포함시키는 것이 현명하다.

정상반응

P 파

운동 중 P-파의 벡터(vector)는 보다 수직에 가까

워지고, 하방 유도(Inferior leads, II, III, aVF)에서 그

크기가 유의하게 증가한다. 하지만 P파의 기간(dur-

ation)은 별 변화가 없다.

PR 분절

운동 중에 PR 분절은 점차 짧아지며, 하방 유도에서

의 PR 분절은 하강 소견을 보인다. 심방의 재분극으로

인한 Ta파와 관련해서 PR 분절의 경사도가 감소하는

경우가 있는데, 이 때는 ST분절 변화의 기준점이 변한

것이므로 위양성 ST하강 소견이 나타나며, 이는 주로

하방 유도에서 관찰된다.

QRS complex

일반적으로 Q파는 휴식시에 비해 별 변화가 없으나,

최고 운동단계에 도달하면 음성도(negativity)가 더 심

해지고 R파의 크기는 전반적으로 약간 작아진다. 회복

기에 들어서면 이러한 변화는 1분 이내에 정상화된다.

J-junction하강

J-junction하강은 운동을 진행함에 따라 점차 심해

지며, 이러한 현상은 측방 유도(lateral leads)에서 가

장 뚜렷하게 볼 수 있다. 평상시에 조기 재분극(early

repolarization)으로 인해 J-junction이나 ST분절이

상승되어 있는 경우가 종종 있는데, 이러한 ST분절 상

승은 운동을 진행함에 따라 baseline으로 하강하고, 회

복기에는 다시 상승하는데, 이 모두 정상 소견이다.

생리적인 ST분절의 변화로 알려진 것들을 살펴보면,

휴식시 심전도에서 비특이적인 ST분절과 T-파의 이

상을 들 수 있는데, 이러한 소견은 기립이나 과호흡에

의해서 저명해진다. 이런 현상을 vasoregulatory as-

thenia라고 하는데, 이것은 누구에서나 나타날 수 있지

만, 주로 감정적으로 예민한 젊은 여성이나 중년 여성

에서 가장 흔하게 볼 수 있다. 이들도 협심증 같은 흉

통을 호소할 수 있기 때문에 허혈성 심질환과 감별을

요할 때가 있다. 휴식시 나타나는 생리적인 ST, T 변

화는 운동 초기에 더욱 저명해지며, 운동이 격렬해지거

나 운동이 끝난 직후 정상화된다. 또 다른 vasore-

gulatory asthenia로써 Reynolds 증후군이 있는데, 이

것은 기립성 ST, T 변화이며, 휴식시에 정상 심전도

소견을 보이던 환자가 기립시 ST하강을 보이고, 이런

소견은 과호흡이나 운동을 함에 따라 저명해지며 운동

663

이 끝나면 정상화된다. 이러한 대부분의 환자에서 교감

신경(sympathetic drive)이 항진되어 있고, 관상동맥

조영상은 정상소견을 보인다. 종종 기립시나 경한 운동

중에 부적절한 동성빈맥과 함께 심박수의 불안정한 변

화가 나타나기도 하는데, 이 현상은 발살바 조작(val-

salva maneuver)에 의해 개선된다.

T 파

운동을 진행함에 따라 점차 그 크기가 감소한다. 하

지만 운동 최고치에 도달하게 되면, 측부 유도(lateral

leads)에서 T wave는 점차 커지고 회복기에 들어서면

1분 이내에 기준치로 돌아간다. ST 분절의 변화를 동

반하지 않은 T-파의 방향이나 모양의 단독 변화는 비

특이적이며, 임상적으로 유의 하지 않게 생각된다.

U 파

운동과 관계없이 별 변화를 보이지 않으나, 운동 중에

심박수의 증가로 U파를 관찰하기 어려운 경우가 많다.

비정상 반응

ST 분절의 변화

운동 중에 심박수가 증가함에 따라 UP 분절은 짧아

지다가 사라지기 때문에, PR 분절 또는 PR junction을

ST 분절 변화의 기준으로 정하게 된다(Fig. 3). ST 상

승은 기본 ST 분절로부터 변위(deviation)된 정도를

측정하며, ST하강은 등전위(isoelectric)인 PR 분절을

기준으로 하는데, 이는 조기 재분극으로 인한 하향 이

동이 정상반응이기 때문이다. ST 분절의 측정은 J-

point로부터 시작하며, 60∼80 msec 동안의 변화를

관찰해야 한다. 상승성(Upsloping) ST하강을 비정상

반응으로 취급할 경우 검사의 민감도가 높아지지만, 특

이도는 떨어지게 된다. 운동에 의해 유발된 심근허혈

반응은 ST 분절의 하강, 상승, 정상 이중 어떤 형태로

도 나타날 수 있기 때문에 각 상황에서 무엇을 이상반

응으로 정하고 있는지를 잘 알고 있어야 한다.

ST 분절의 하강

운동 유발성 심근 허혈의 가장 흔한 심전도 소견인

ST 분절 하강은 심근내막하(subendocardial ische-

mia) 허혈로 인해 발생된다. 심전도에서 심근허혈을

양성반응으로 하는 표준 criteria는 ST 분절이 0.1 mv

이상 수평성(horizontal) 하강 또는 하강성(down-sl-

oping) 하강으로써, 기간은 80 msec까지 지속되는 경

우이고, 이것 외에도 몇 가지 다른 criteria들이 있다

(Fig. 4). Table 9는 ST 분절의 하강 정도와 유형에

따른 결과 해석이다.

보통 상승성 ST분절하강(up-sloping ST segment

depression)의 경우 큰 의미를 두지는 않지만, 느린

상승성 ST하강(slow up-sloping ST depression)을

양성반응에 포함시킬 경우 검사의 민감도는 상당히 높

아진다. 느린 상승성 ST하강의 정의는 ST 분절이 J

point하강으로부터 1 mV/sec 이상의 경사로 상승하지

만, 60∼80 msec 이후에도 기준선으로부터 0.15 mV

이상 하강되어 있고, 이러한 소견이 연속되는 3 beats

이상에서 보이는 것을 말한다.

ST하강이 출현하는 시간, 하강 정도, 나타나는 유도

(lead)의 수 등이 관상동맥 질환의 가능성과 협착 정도

를 반영한다. ST하강이 운동초기에 나타날 경우 다혈

관성 관상동맥 질환의 존재를 반영하며, 나쁜 예후를

암시한다. 또한 회복기에서도 ST하강이 지속되는 경우

는 질병이 심함을 알 수 있다.

Fig. 3. 운동부하운동부하운동부하운동부하 심전도의심전도의심전도의심전도의 정정정정상상상상 및및및및 비정상비정상비정상비정상 소견소견소견소견. PQ junc-tion line을을을을 ST분절분절분절분절 분석분석분석분석을을을을 위위위위한한한한 기준선으로기준선으로기준선으로기준선으로 한다한다한다한다.

Korean Circulation J 2000;30(5):653-674 664

ST 분절의 상승

ST 분절의 상승은 심근경색으로 인한 Q파가 있는

유도(leads)와 Q파가 없는 유도에서의 발생 기전이 각

각 다르기 때문에 해석 또한 달리해야 한다. 심근경색

이 있는 부위에서의 ST 상승은 운동에 의한 ST 상승

중에서 가장 흔하며, 이는 경색된 심근 벽의 운동 이상

이나 심장류(cardiac aneurysm)에 의한 것으로써, 전

벽 심근경색 후 약 50%, 하벽 심근경색 후 15% 정도

에서 관찰된다. 이렇게 ST 상승을 보이는 환자에서는

ST 상승이 없는 경우보다 보통 심실 구출율(ejection

fraction)이 낮고, 다른 유도에 역상변화(reciprocal

change)로써 ST하강을 보이는 경우가 많으며, ST절

의 상승 정도는 심실의 기능이상 정도 뿐만 아니라, 심

근의 손상 정도에 따라 결정될 수도 있다.

심근경색의 과거력이 없는 환자에서 운동부하검사

중에 나타날 수 있는 ST절 상승은 관상동맥 근위부의

질환이나 경련으로 인한 일시적인 심한 허혈상태를 암

시하며, ST분절의 상승이 나타나는 유도(leads)가 가리

키는 심혈관 부위는 다른 ST-T변화에서와 달리 실제

질환이 있는 심혈관과 비교적 좋은 상관관계를 보인다.

ST 분절의 정상화 또는 불변(absence of change)

평상시에 T파의 역전이나 ST절 하강을 보이던 환자

중에서 흉통이 발생한 후에, 때로는 운동을 시작한 후

역전되어 있던 T파나, 하강되어 있던 ST절이 정상화

되는 경우를 가끔 볼 수 있다. 이것은 비특이적인 소견

으로 여겨진다. 하지만, 드물게는 허혈심근에서의 ST-

T의 상승에 의해서 기존에 있던 T파의 역전이나 ST

절의 하강이 소실되는 효과(cancellation)에 의해서 나

타날 수도 있기 때문에 이러한 소견이 보이면 환자의

증상과 연결해서 다시 한번 고려해야 한다.

U파의 변화

U파의 역전은 좌심실비대증, 관상동맥질환, 대동맥판

막이나 승모판역류에 동반되어 출현하는 소견이며, 이

러한 상황들은 주로 좌심실의 확장능력(distensibility)

과 관계가 있다. 휴식 중에는 정상 심전도를 보이던 환

자에서 운동에 의한 U-파의 역전이 나타난다면 이것

Table 9. ST분절분절분절분절 하강의하강의하강의하강의 정도와정도와정도와정도와 유형에유형에유형에유형에 따른따른따른따른 결과결과결과결과 분석분석분석분석

Prognostic outcome Depth of ST depression

Upsloping ST* Horizontal ST Downsloping

< 1 mm Negative Negative Negative 1 to 1.4 mm Negative Equivocal/positive Positive 1.5 to 1.9 mm Equivocal/negative Positive Positive > 2 mm Positive Positive Positive

*Up-sloping ST depression is measured 0.06 seconds after the J point

Fig. 4. 비정상적비정상적비정상적비정상적인인인인 ST분절의분절의분절의분절의 반응반응반응반응. Illustrationof ST-segment responses.“Classic”＝horiz-ontal or downsloping ST-depression. Ups-loping＝the normal ST-segment responseto exercise；the abnormal upsloping STsegment with a depression of 0.2 mV at80 msec (From Froelicher VF：Exercise andthe Heart. Clinical Concepts. Chicago,Year Book Medical Publishers, 1987；withpermission).

665

은 심근허혈의 징후로 여겨지며, 좌전하행분지의 질환

을 고려해야 한다.

운동검사의 진단적 가치

민감도와 특이도

민감도(sensitivity)와 특이도(specificity)란 환자

를 비환자와 구별하는데 있어서 해당 검사의 정확도를

의미하며, 그 검사의 진단 능력이라고도 할 수 있다. 민

감도는 질병이 있는 사람을 비정상으로 판정할 확률이

며, 특이도는 질병이 없는 사람을 정상으로 판정할 확

률이다. 민감도와 특이도의 계산 공식은 Table 10과

같다. 민감도와 특이도는 서로 반비례 관계에 있으므로

검사의 민감도를 최고로 높이면, 특이도는 최저로 떨어

지고, 특이도를 최고로 높이면 민감도는 최저로 떨어진

다. 모든 검사는 상반되는 민감도와 특이도의 범위 중

병을 분별하는데 가장 적절하게 선택된 특정 영역을 가

지고 있다.

운동에 의해 유발되는 ST하강의 민감도와 특이도는

운동검사 결과를 관상동맥 조영술과 비교함으로써 얻

을 수 있다. 0.1 mV의 수평성 또는 하향성 ST절 하강

은 혈관 조영술상 유의한 질환에 대한 특이도가 약

84%이며, 이는 혈관 조영술상 질환이 없는 환자들에게

운동검사를 시행하면 84%에서 정상소견을 보인다는

의미이다. 혈관 조영술상 유의한 질환이 있을 운동검사

의 민감도는 단일 혈관 질환의 경우 40%, 세 혈관 질

환의 경우 90%로써, 평균 66%이다. 특이도는 디곡신

같은 약들이나, 기본 심전도, 좌심실 비대, 성별 등에

의해서 영향을 받을 수 있다.

TP(true-positive)는 검사상 이상소견을 보이나 질

환이 있는 경우, FN(false-negative)는 검사상 정상

이나 질환이 있는 경우, TN(true-negative)는 정상

검사소견이면서 질환이 없는 경우, FP(false-posit-

ive)는 비정상 소견이면서 질환이 없는 경우를 나타낸

다. Predictive value of abnormal test는 질환이 있는

사람 중에서 비정상소견이 나올 확률이며, Relative

risk 또는 risk ratio는 검사상 정상인 군과 비교하여

비정상인 군에서 질병이 있을 상대적인 경우의 수이다.

바이에스의 이론(Bayesian theory)

부하검사(stress test)의 결과는 확률적 진단임을 반

드시 기억해야 한다. 토마스 바이에스의 이론에 의하면

어떤 질환의 검사 전 위험도(pretest risk)와 시행하는

검사의 민감도, 특이도를 이용하여 그 질환의 검사 후

확률(posttest probability)을 계산할 수 있다. 관상동

맥질환에 이 이론을 도입하면, 운동부하검사의 진단율

은 검사 전 위험도가 중등도(intermediate 30∼70%)

인 환자에서 가장 높다. 동맥경화의 위험인자가 없고

증상이 없는 젊은 혹은 중년의 피검자에서는 pretest

probability가 매우 낮기 때문에 비록 운동부하검사에

서 정상이건 비정상이건 그 결과가 posttest risk를 의

미 있게 변동시키지 못하며, 따라서 이들 군에서의 운

동부하검사는 유용하지 않다. Table 11은 연령, 성별,

증상에 따는 관상동맥질환의 Pretest probability이고,

Fig. 5는 다양한 ST하강 정도에서 pretest proba-

bility에 대한 post-test probability이다.

Table 11. 연령연령연령연령, 성별성별성별성별, 증상에증상에증상에증상에 따른따른따른따른 관상동맥질환의관상동맥질환의관상동맥질환의관상동맥질환의 Pretest probability

Age (y) Gender Typical/definite angina pectoris

Atypical/probable angina pectoris

Nonanginal chest pain Asymptomatic

30-39 Men Intermediate Intermediate Low Very low Women Intermediate Very low Very low Very low

40-49 Men High Intermediate Intermediate Low Women Intermediate Low Very low Very low

50-59 Men High Intermediate Intermediate Low Women Intermediate Intermediate Low Very low

60-69 Men High Intermediate Intermediate Low Women High Iintermediate Intermediate Low

Table 10. 민감도민감도민감도민감도, 특이도특이도특이도특이도, 비교비교비교비교 위험도위험도위험도위험도, 기대기대기대기대 값의값의값의값의 정의정의정의정의 및및및및 계산법계산법계산법계산법

TP TP FN 민감도＝

TP＋FN 비교위험도＝

TP＋FP / TN＋FN

TP TP 특이도＝

FP＋TN 이상 기대값＝

TP＋FP ×100

Korean Circulation J 2000;30(5):653-674 666

다양한 상황에서 운동부하검사의 유용성

폐쇄성 관상동맥질환의 진단에 있어서의 운동부하검사

과거 심근경색증을 앓은 적이 없는 10,000여명의 환

자들을 대상으로 실시한 관상동맥조영술과 운동부하검

사에 관한 보고들을 통합분석(Meta-analysis)한 결과

에 의하면 운동부하검사의 민감도와 특이도는 큰 다양

성을 보였는데, 평균적으로 민감도는 67%, 특이도는

72%였다. 또한 ST 분절이 1 mm이상 horizontal 또

는 downsloping depression하는 것을 진단기준으로

할 경우 그 민감도와 특이도는 각각 50%와 90%였다.

따라서 운동부하심전도의 진단적 가치는 비교적 높은

특이도에 있다고 할 수 있겠다.

1 mm 이하의 ST하강을 평상시의 심전도에서 보이

는 환자에서는 검사의 특이도가 다소 떨어진다. 하지만

이런 환자가 중등도의 pretest probability에 해당한다

면 진단을 위해서는 운동부하검사를 첫째로 시행되어야

한다. 역시 1 mm이하의 ST하강을 동반한 좌심실비대나

디곡신 사용 중인 환자에서도 그 특이도는 다소 떨어지지

만 표준운동부하검사가 아직까지는 합리적인 선택이다.

그러나, 심실조기흥분증후군, 심실조율리듬, 휴식 중

1 mm이상의 ST하강, 완전좌각차단 등, 기본 심전도의

이상을 보이는 경우는 검사 결과의 해석에 큰 영향을

주기 때문에 운동부하검사보다는 영상검사(Imaging mo-

alities)가 선호된다.

Class I

• 성별, 나이, 증상에 근거한 관상동맥질환의 검사 전

확률이 중등도(intermediate pretest probability)인

성인 환자(완전우각차단이나 휴식 심전도에서 1 mm이

하의 ST하강이 있는 환자를 포함, 특이한 예외들은 아

래 Class II와 III에 명시)

Class IIa

• 혈관 경련성 흉통 환자.

Class IIb

• 관상동맥질환의 검사 전 확률이 높은(high pretest

probability) 환자

• 관상동맥질환의 검사 전 확률이 낮은(low pretest

probability) 환자

• 기본 심전도에서 1 mm이하의 ST하강을 보이는

경우와 디곡신을 복용 중인 환자

• 기본 심전도에서 좌심실 비후와 1 mm이하의 ST

분절 하강을 보이는 환자

Class III

• 아래의 이상 심전도를 보이는 환자：

• 조기흥분 증후군(Pre-excitation, WPW syndro-

me)

• 심박조율 리듬

• 휴식 심전도에서 1 mm이상의 ST하강

• 완전좌각차단

• 증명된 심근경색이나 이전에 실시했던 심혈관 조영

술에서 유의한 질병이 드러났던 환자처럼 이미 확인된

관상동맥질환이 있는 경우；그러나, 운동검사로 심근허

혈과 위험도를 측정할 수 있을 때.

관상동맥질환의 증상이나 과거력이 있는 환자에 있어서

위험도 평가와 예후

관상동맥질환이 의심되거나 이미 진단을 받은 환자

에 있어서 심근허혈을 시사하는 증상이 새롭게 발생하

거나, 기존 증상의 변화가 있으면, 향후 심장사고가 발

생할 수 있는 위험도를 반드시 평가해야 하는데, 만약

심도자술의 적응이 되지 않는 경우, 일반적으로 운동부

Fig. 5. 운동부하운동부하운동부하운동부하 심전도심전도심전도심전도. 다양한다양한다양한다양한 ST하강상태에서하강상태에서하강상태에서하강상태에서 관상동맥질관상동맥질관상동맥질관상동맥질환의환의환의환의 pretest probability(임상적임상적임상적임상적 추정추정추정추정)에에에에 대한대한대한대한 post-test pr-obability.

667

하검사를 시행하게 된다. 또한 심혈관 재성형술 여부를

위한 평가로써 운동 혹은 스트레스로 유발되는 심근허

혈을 확인 하는 것은 바람직하다.

디곡신을 복용하지 않고, 정상 심전도 소견을 보이는

환자에 있어서 위험도를 계측하기 위해서는 운동부하

검사를 첫째로 시행해야 한다. 이런 환자 군에 있어서

관절염, 심한 말초혈관질환, 만성 폐색성 폐질환 등 신

체적 제한이 있는 경우에는 약물 부하검사를 영상이용

검사(imaging modalities)들과 함께 이용할 수 있다.

조기흥분증후군(pre-excitation syndrome), 심박

조율 리듬, 1 mm이상의 전반적인 ST하강, 완전좌각차

단 등을 보이는 환자에서 허혈성 심질환의 유무를 검사

하기 위해서는 영상이용검사를 실시해야 하지만, 이들

에서도 운동부하검사를 이용하면 운동 능력(exercise

capacity) 등 예후에 중요한 정보를 얻을 수 있다.

운동부하검사로 얻을 수 있는 가장 강력하고 일관성

있는 예후 인자는 첫째, 최대 운동 능력, 둘째, 운동 유

발성 ST변화와 노작성 흉통 등 운동에 의해 유발될 수

있는 심근 허혈 징후이다. Duke treadmill score(Fig.

6)는 이 두 예후 인자 군을 병합하여 환자의 예후를 예

측하는 척도이며, 남녀 모두에게 똑같이 잘 적용된다.

하지만 노인환자에게 이 수치(score)를 똑같이 적용할

수 있을지는 아직 광범위하게 평가되지 않았다.

일부 불안정성 협심증 환자에서도 심장사고의 위험

도를 계측하기 위해서 운동부하검사를 적절히 이용할

수 있다. 외래에서 검사 중인 저위험군의 불안정성 협

심증 환자에서는 운동 또는 약물부하검사를 일반적으

로 72시간 이내에 시행해야 한다. 검사를 위해 입원한

저위험군 또는 중등도의 위험군에서 만약 심도자술의

적응이 되지 않는다면, 약물부하 또는 운동부하검사를

Fig. 6. 트레드밀트레드밀트레드밀트레드밀 수치를수치를수치를수치를 이이이이용한용한용한용한 예후예후예후예후 계측도표계측도표계측도표계측도표. 예후예후예후예후 결정을결정을결정을결정을 위해서는위해서는위해서는위해서는 다음의다음의다음의다음의 다섯다섯다섯다섯 단계로단계로단계로단계로 결정된다：결정된다：결정된다：결정된다：(1) 관측된관측된관측된관측된 운운운운동에동에동에동에 의해의해의해의해 유발된유발된유발된유발된 ST분절분절분절분절 변이변이변이변이 값값값값(휴식시휴식시휴식시휴식시 ST분절분절분절분절 변화를변화를변화를변화를 뺀뺀뺀뺀 최고치최고치최고치최고치)을을을을 운동운동운동운동 중중중중 ST분절분절분절분절 변이선변이선변이선변이선(ST segment deviaion during exercise)에에에에 표시한다표시한다표시한다표시한다. (2) 운동운동운동운동 중에중에중에중에 관찰된관찰된관찰된관찰된 흉통흉통흉통흉통 정도를정도를정도를정도를 흉통흉통흉통흉통 눈금선눈금선눈금선눈금선(Angina during exercise)에에에에 표시한다표시한다표시한다표시한다. (3) ST분절분절분절분절 변이변이변이변이 표시와표시와표시와표시와 흉통흉통흉통흉통 정도정도정도정도 표시를표시를표시를표시를 직선으로직선으로직선으로직선으로 연결한다연결한다연결한다연결한다. 이이이이 직선이직선이직선이직선이 ischemia-reading line을을을을 가로지르는가로지르는가로지르는가로지르는 선을선을선을선을 주시한다주시한다주시한다주시한다. (4) 부루스부루스부루스부루스 프로토콜에프로토콜에프로토콜에프로토콜에 따른따른따른따른 트레드밀트레드밀트레드밀트레드밀 검사검사검사검사 중중중중 총총총총 운동시간을운동시간을운동시간을운동시간을 운동기간운동기간운동기간운동기간 눈금선눈금선눈금선눈금선(exercise duration line)에에에에 표시한다표시한다표시한다표시한다. 다른다른다른다른 프로토콜프로토콜프로토콜프로토콜 s를를를를 이용할이용할이용할이용할 때는때는때는때는 해당해당해당해당 MET수를수를수를수를 대신대신대신대신 사용할사용할사용할사용할 수수수수 있다있다있다있다. (5) Ischemia reading line에에에에 있는있는있는있는 표표표표시와시와시와시와 Duration of exercise line에에에에 있는있는있는있는 표시를표시를표시를표시를 직선으로직선으로직선으로직선으로 연결한다연결한다연결한다연결한다. 이이이이 연결선이연결선이연결선이연결선이 예후예후예후예후 눈금선눈금선눈금선눈금선(Prognosis)을을을을 가로지르가로지르가로지르가로지르는는는는 점이점이점이점이 심혈관심혈관심혈관심혈관 5년년년년 생존율과생존율과생존율과생존율과 연간연간연간연간 평균평균평균평균 사망률을사망률을사망률을사망률을 나타낸다나타낸다나타낸다나타낸다. 운동에운동에운동에운동에 의한의한의한의한 ST변이가변이가변이가변이가 1 mm이하인이하인이하인이하인 환자에서는환자에서는환자에서는환자에서는 0 mm로로로로 간주해야간주해야간주해야간주해야 한다한다한다한다. 이이이이 도표에서도표에서도표에서도표에서 운동에운동에운동에운동에 의한의한의한의한 흉통이란흉통이란흉통이란흉통이란 전형적인전형적인전형적인전형적인 노작성노작성노작성노작성 흉통흉통흉통흉통 뿐만뿐만뿐만뿐만 아니라아니라아니라아니라, 환자가환자가환자가환자가 호소하는호소하는호소하는호소하는 운동에운동에운동에운동에 의해의해의해의해 유발된유발된유발된유발된 다른다른다른다른 증상의증상의증상의증상의 등가등가등가등가(equivalent)를를를를 말한다말한다말한다말한다. 이이이이 계측도표는계측도표는계측도표는계측도표는 최근에최근에최근에최근에 심근심근심근심근 경색증을경색증을경색증을경색증을 앓은앓은앓은앓은 적이나적이나적이나적이나, 심혈관심혈관심혈관심혈관 재관류술재관류술재관류술재관류술을을을을 받지받지받지받지 않았던않았던않았던않았던 환자로써환자로써환자로써환자로써 허혈성허혈성허혈성허혈성 심질환이심질환이심질환이심질환이 있거나있거나있거나있거나 의심되는의심되는의심되는의심되는 환자에게환자에게환자에게환자에게 적용된다적용된다적용된다적용된다.

Korean Circulation J 2000;30(5):653-674 668

일반적으로 실시하며, 환자가 최소한 48시간이상 심근

허혈 증상이나 심부전이 없을 때 시행한다.

Class I

• 의심이 되거나 알고 있는 심혈관 질환을 처음 평가

하는 경우. 특수한 예외는 Class IIb에 명시.

• 의심이 되거나 알고 있는 심혈관질환이 예전의 평

가에 비해 임상 상태가 유의하게 변하는 경우

Class IIb

• 아래의 이상 심전도를 보이는 환자：

• 조기흥분 증후군(Pre-excitation, WPW syndr-

ome)

• 심박조율 리듬

• 휴식시 ST하강이 1 mm 이상인 경우

• 완전좌각차단

• 안정된 임상경과를 보이는 환자에서 치료 지침 마

련을 위한 주기적인 감시(monitoring).

Class III

• 수명을 제한할 것 같은 심한 동반질환이 있고/또는

재관류술을 받아야 할 환자.

심근경색 이후

심혈관 재관류 치료를 받지 않은 심근경색증 환자에

Fig. 7. 급성심근경색급성심근경색급성심근경색급성심근경색증증증증 직후직후직후직후의의의의 운동검사를운동검사를운동검사를운동검사를 위한위한위한위한 전략전략전략전략. 저저저저혈압혈압혈압혈압, 울혈성울혈성울혈성울혈성 심부전심부전심부전심부전, 동성빈동성빈동성빈동성빈맥맥맥맥, 재발성재발성재발성재발성 흉통흉통흉통흉통, 운동불능운동불능운동불능운동불능 등등등등을을을을 포함한포함한포함한포함한 고위험군의고위험군의고위험군의고위험군의 적응증적응증적응증적응증.

669

서 향후 심장사고 위험도에 대한 전략(risk stratifi-

cation)을 세우기 위하여 운동부하검사를 실시해야 하

는가에 대한 증거는 아직 제한적이다. 이는 운동에 의

해 유발되는 심근허혈 보다는 심실기능장애가 심근경

색 후 발생할 수 있는 심장사고에 더 민감한 예측인자

로 알려져 있기 때문이다. 하지만 이에 관한 많은 연구

들이 재관류 치료가 널리 시행되기 이전 자료들에 의한

것임을 감안할 때 이에 대한 새로운 연구들이 행해져야

할 것으로 생각된다.

급성 심근경색 후 운동부하검사는 비교적 안전한 것

으로 알려져 있다. Submaximal testing은 심근경색 후

4∼7일 경에 시행할 수 있고, 증상-제한적(symptom-

limited) 검사는 3∼6주 또는 퇴원 후 조기에, 즉 14∼

21일경에 실시할 수 있다(Fig. 7). Submaximum li-

mited test에서 end-point로 이용되는 변수는 40세

이전과 이후로 나누어서 이전에는 심박수 140 beats/

min과 7 METs를, 40세 이후에는 심박수 130 beats/

min과 5 METs가 대략 이용된다.

Class I

• 예후 평가, 활동량 처방 또는 약물치료의 평가를 위

해서 퇴원 전에 실시(4∼7일째 submaximal test)

• 퇴원 전 운동검사를 실시하지 않았다면 예후 평가,

활동량 처방, 약물치료의 평가, 심장 재활을 위해 퇴원

후 조기에 실시(증상 제한적/약 14∼21일).

• 조기 운동검사가 submaximal test였다면 예후 평

가, 활동량 처방, 약물치료의 평가, 심장 재활을 위해

퇴원 후 늦게 실시(증상 제한적/약 3∼6주)

Class IIa

• 관상동맥 재관류술을 받은 환자에서 심장 재활의

한 부분으로써의 운동 훈련 또는 활동량 상담을 위해

퇴원 후에 실시

Class IIb

• 심도자술을 받은 환자에서 borderline severity 정

도의 관상동맥 질환이 있는 영역의 심근 허혈 유무를

찾기 위해 퇴원 전에 실시

• 아래의 이상 심전도를 보이는 환자：

• 완전좌각차단

• 조기흥분증후군

• 좌심실 비후

• 디곡신 복용 중

• 휴식 심전도에서 1 mm이상의 ST하강

• 심박 조율 리듬

• 운동 훈련이나 심장 재활 프로그램에 지속적으로 참

여하는 환자의 주기적 감시.

Class III

• 수명을 제한할 것 같은 심한 동반질환이 있고/또는

재관류술을 받아야 할 환자.

환기가스분석(Ventilatory gas analysis) 검사

환기가스교환분석은 심혈관 질환과 폐질환자에서 운

동부하검사를 할 때 유용한 부가적인 도구로써 이용될

수 있다. 이때 측정해야 할 변수들은 분당 산소 소모량

(VO2), 이산화탄소 배출량(VCO2), 분당 환기량(VE),

환기/무산소 역치(ventilatory/anaerobic threshold)

등이며, 이중에서도 분당 산소 소모량인 VO2가 심폐기

능과 유산소 운동능력(aerobic capacity)의 가장 좋은

지표로 생각된다. 운동부하검사와 함께 실시한 환기가

스 분석 자료는 심부전환자를 평가함에 있어서 그 신뢰

성과 중요성이 이미 증명되어 있다. 하지만, 이 자료가

휴식 중 좌심실기능이상에 대해서는 단지 부분적으로

만 반영하며, 또한 최대 운동 능력(maximal exercise

capacity)이 반드시 심부전 환자의 일상 활동을 제대

로 반영하는 것은 아니다.

이 검사는 보행성(ambulatory) 심부전 환자들 중에

서, 심장이식 수술을 고려해야 할 정도로 가장 나쁜 예

후를 가진 환자를 발견하는데 도움이 된다.

Class I

• 심장 이식을 받아야 할 것으로 생각되는 심부전 환

자에서 치료에 대한 반응과 운동 능력(exercise cap-

acity)의 평가.

• 운동 유발성 호흡곤란이나 운동능력 장애의 원인이

심장인지 폐인지 구분하는데 그 원인이 확실하지 않을

때의 보조.

Class IIa

• 최대 운동에 대한 주관적인 평가를 신뢰하기 어려

운 환자에서 의학적 이유로 운동 능력평가를 실시해야

할 때.

Korean Circulation J 2000;30(5):653-674 670

Class IIb

• 운동내성(exercise tolerance)의 개선이 중요한 목

표가 되는 특수한 치료적 중재시술에 대한 환자의 반응

을 평가.

• 포괄적인 심장재활의 일부분으로써 운동훈련의 강

도 결정.

Class III

• 운동 능력평가를 위한 일상검사로써 이용.

특수한 피검자 군 및 고려해야 할 사항

여성에 있어서 관상동맥질환을 진단하기 위해 실시하

는 운동부하 심전도는 그 정확성에 있어서 조금 문제가

있다. 심한 관상동맥질환의 유병율이 낮을 뿐만 아니라,

많은 여성들이 최대 유산소 운동능력까지 운동을 하지

못하는 경우가 많기 때문에 운동에 의해 유발되는 ST

분절 하강이 남성 환자보다 덜 민감하다. 비록 일관성이

있는 것은 아니지만, 검사의 특이도 또한 낮다는 보고들

이 많이 있는데, 그 이유로는 비 베이시안 인자(non-

Bayesian factors)와, 호르몬효과 등을 생각한다.

최대 유산소 운동능력까지 운동을 못하는 여성에 있

어서는 운동부하검사의 진단적 민감도가 많이 떨어지

기 때문에 약물부하검사를 대신 시행해야 한다. 하지만

운동부하검사의 위양성 반응을 극복하기 위해 모든 여

성 환자에게 부하영상(stress imaging)검사를 일차 검

사로써 실시하는 것은 아직 충분한 검증이 되어 있지

않다.

보통 65세 이상의 환자를 노인으로 정의할 수 있는

데, 이 연령층에서 협심증의 증상이 있는 경우에는 관

상동맥질환의 유병율이 매우 높다. 노인들은 운동을 적

절히 수행할 수 없는 경우가 많아서 약물부하검사가 자

주 필요하며, 기본심전도의 이상을 보이는 경우 또한

적지 않다. 그러나 표준 ST분절 변화를 이용한 운동부

하검사에서 진단의 정확도는 중년 환자와 의미있게 다

르지 않다고 한다. 노인들에서 운동부하검사의 민감도

는 높은 유병율로 인해 젊은이에서보다 약간 높으나,

좌심실비대가 동반되는 경우가 많기 때문에 특이도는

약간 낮다.

관상동맥질환을 진단받은 적이 없는 무증상 환자에서의

운동부하검사

증상이 없는 환자에서 심장사고의 절대 위험도는 일

반적으로 매우 낮지만, 양성 운동부하검사를 보이는 경

우 비교위험도는 높아진다. 이런 환자들에서 비록 위험

인자와 ST변화가 동시에 있다 해도, 연간 급성심근경

색증의 발병률이나 사망률은 약 1%에 불과하다.

운동부하검사에서 양성반응이 나올 경우 향후 주요

심장사고 발생 보다는 협심증의 발생이 더욱 예견된다.

또한 협심증을 사고로 여긴다 해도 소수의 환자들 만이

심장사고를 경험하게 된다. 그러므로, 운동부하검사가

비록 신체적 위험이 거의 없을 지라도, 위양성 반응이

나올 경우 이로 인한 부적절한 근심 걱정을 초래하여

근무에 지장을 주거나 생명 보험료 인상 등 여러가지

부작용을 초래할 수 있기 때문에 건강하고 증상이 없는

사람 들에게 선별검사를 목적으로 운동부하검사를 하

는 것은 추천되지 않는다.

Class I

• 없음

Class IIb

• 다수의 위험인자를 가진 사람의 평가.

• 증상이 없는 40세 이후의 남성과 50세 이후의 여

성에서 다음과 같은 때 평가：

• 한 운동을 시작하려고 하는 경우(특히, 앉아서 일하

는 사람)

• 손상시 공공의 안전을 위협할 수 있는 직업을 가진

경우

• 다른 질병 때문에 관상동맥질환의 고 위험군인 경

우(예, 만성 신부전)

Class III

• 증상이 없는 남성이나 여성의 일상 검사.

심장판막질환

심장판막질환이 확인되고, 증상이 있는 환자의 치료

경과 및 예후는 일반적으로 명확해서 운동부하검사가

필요한 경우가 그리 많지 않다. 그러나 도플러 심초음

파의 발달로 인해 심장판막질환의 발견이 급증함에 따

라 심장판막에 이상은 있으나 증상이 없는 환자의 수가

671

함께 증가하고 있다.

심장판막 질환자에서의 운동부하검사를 시행하는 1

차 목적은 비특이적인 증상, 운동능력, 장애정도의 객

관적인 평가에 있으며, 이것은 활동이 제한되어 증상이

잘 나타나지 않는 노인환자들에서 특히 중요하다.

심장판막 질환자들은 좌심실비후 등 기본 심전도의

변화가 많이 동반되기 때문에 위양성 반응이 높다. 따

라서 이들 군에서 운동부하심전도를 관상동맥질환의

진단목적으로 이용하는 것은 바람직하지 못하다. 대동

맥판협착증 환자에서 운동부하검사를 시행할 때는 환

자의 상태를 잘 아는 의사의 감시하에 실시해야 하며,

부적절한 혈압상승이나, 운동부하증가에 따른 심박수의

감소, 심실조기수축 등이 부적절한 운동반응이 나타나

면 검사를 즉시 중지해야 한다.

승모판 협착증 환자에서 수술적 치료의 적응은 증상

의 정도에 따라 결정되기 때문에, 노인들 같이 활동량

이 적기 때문에 증상이 없을 것으로 사료되거나, 판막

의 협착정도와 증상이 잘 일치하지 않을 때 운동부하검

사는 가장 가치가 있다.

대동맥판 폐쇄부전증 환자에서 수술적 치료의 적응

은 주로 휴식 중 좌심실의 구출율(ejection fraction)에

따라 결정되기 때문에, 증상이 애매한 경우가 아니면,

운동부하검사가 필요한 경우는 많지 않다.

승모판 폐쇄부전증 환자에서는 휴식 중 심장의 구출

률이 좌심실기능 평가의 지표로 적절하지 못하기 때문

에, 운동부하검사를 실시하는 것이 숨은 심실기능장애

를 찾는데 유용할 수 있다.

Class I

• 없음

Class IIb

• 심장 판막환자의 운동 능력 평가.

Class III

• 심장 판막환자에서 관상동맥질환의 진단.

심혈관 재관류술 전 후의 운동부하검사

심혈관 재관류술 이전의 운동부하검사

심혈관 재관류술을 고려해야 할 환자에서는 시술전

에 반드시 허혈성 심근 또는 생존심근의 존재를 확인해

야 하고, 증상이 없는 환자에서 이것은 더욱 중요하다.

이런 목적으로 운동부하심전도를 이용할 수 있으며, 특

히 다혈관(multivessel) 질환일 때는 매우 효과적인

것으로 보고되고 있다. 그러나, 단일혈관(one-vessel)

질환에서, 특히, 질병이 의심되는 혈관이 심근 후벽을

공급하는 혈관일 때는 그 민감도가 아주 낮으며, 운동

부하 심전도를 이용하여 주병소 혈관(culprit-vessel)

의 위치를 결정하려고 하는 것은 적절하지 않다.

심혈관 재관류술 이후의 운동부하검사

심혈관 재관류술 이후를 기간에 따라 두 단계로 분류

할 수 있는데, 초기에 실시하는 운동부하검사의 목적은

혈관 재관류술의 즉각적인 효과를 결정하는데 있고, 후

기, 즉 6개월이후의 운동부하검사는 질환의 평가와 치

료에 보조적으로 이용된다.

관상동맥 우회술을 받은 환자에서 운동부하검사는

심인성 흉통과 수술 후 흔히 발생할 수 있는 비특이적

인 흉통를 감별하는데 이용될 수 있다. 만약, 심근 허혈

의 존재 유무에 따라 치료 방침을 결정하려고 하면, 운

동부하 심전도만으로도 충분하지만, 허혈의 위치나 혈

관 협착 정도를 평가하는 것이 중요할 때는 운동부하

심전도 보다는 부하영상(stress imaging)검사가 더 우

수하다.

관상동맥 우회술 이후의 무증상의 이식혈관질환(si-

lent graft disease)을 발견하는데 있어서 운동부하 심

전도의 역할은 아직 잘 정립되어 있지 않다. 만약, 심근

허혈 증상이 있는 환자에서 운동부하검사가 양성이면

이식 혈관 협착을 예측할 수 있지만, 검사가 음성일 때

는 제한된 민감도로 인해 협착이 없다고 말할 수 없다.

심혈관 재 관류술 이후에 재협착의 빈도가 높기 때문

에, 일부에서는 운동부하검사를 일상검사로써 시행할

것을 권하기도 하는데, ACC/AHA 위원회는 다음과 같

이 선택된 고 위험군의 환자에서만 시행할 것을 권하고

있다.

1) 좌심실기능저하(Decreased left ventricular fun-

ction)

2) 다혈관 관상동맥질환(Multivessel, CAD)

3) 근위부 좌전하행혈관질환(Proximal left anterior

descending disease)

4) 심장 급사 기왕력(Previous sudden death)

Korean Circulation J 2000;30(5):653-674 672

5) 당뇨병(Diabetes mellitus)

6) 위험도가 높은 직업(Hazardous occupations)

7) 경피적 관상동맥성형술의 결과가 충분히 만족스럽

지 못할 때(Suboptimal PTCA results)

이렇게 선별하여 검사를 함에도 불구하고 재협착을

예측하는데 있어서 운동부하심전도의 민감도는 단지

40∼55% 밖에 되지 않는데, 아마도 단일혈관(one-

vessel)질환의 유병율이 높은 이유 등이 포함되기 때

문이라 생각된다.

Class I

• 재관류술 이전에 허혈(ischemia) 증거를 입증하기

위해.

• 재관류술 이후에 허혈이 의심되는 재발성 증상이 있

는 환자의 평가.

Class IIa

• 관상동맥 재관류술을 받은 환자에서 심장 재활의 일

부분으로써 활동 상담 또는 운동 훈련을 위해 퇴원 후에

실시.

Class IIb

• 혈관성형술 후 첫 한달 이내에 선별된 고 위험군의

무증상 환자에서 재협착을 찾기 해.

• 선별된 고 위험군의 무증상 환자에서 재협착, 이식

혈관폐쇄 또는 질환의 진행을 찾기 위한 주기적 감시.

Class III

• 중재시술 할 부위를 결정하기 해서 허혈 위치를 선정.

• PTCA나 관상동맥 우회술 이후 증상이 없는 환자

에서 특별한 적응증 없이 주기적 감시 및 일상 검사.

심장 부정맥 질환의 연구

양한 생리적인 반응들을 감지하여 심박수를 조정할

수 있는 adaptive-rate pacemaker가 알맞게 설정되

어 있는 지를 검사하는 방법 중의 하나로써 운동부하검

사의 역할은 비교적 잘 정립되어 왔다. 운동 유발성 부

정맥이나, 갑작스러운 의식소실을 평가하기 위해서 운

동부하검사가 자주 이용되며, 이들 환자에 있어서 치료

약물에 대한 반응을 평가하기 위해서도 운동부하검사

를 이용할 수 있다. 대표적인 예로써 심방세동을 들 수

있는데, 이들 환자에서 운동에 대한 심실반응을 평가하

고, 조절하는데 운동부하검사를 이용할 수 있다.

상동맥질환의 증거가 없는 중년 환자에서 고립성 심

실 기외수축의 임상적 의미를 검사할 목적으로 오래 전

부터 운동부하검사가 널리 이용되어 왔다. 그러나 토마

스 베이스의 이론에서 알 수 있듯이 이들 군에 있어서

는 검사결과와 상관없이 질환이 있을 확률이 낮으므로,

음성결과가 나오면 위안이 될지 모르지만, 양성결과가

나올 경우 환자가 겪어야 할 근심 걱정 등 개인적, 사

회적 문제로 인해 권장되지 않는다.

Class I

• 박수-적응형 심박동기(rate-adaptive pacema-

kers)를 한 환자에서 적절한 설정을 찾기 위해서.

Class IIa

• 운동 유발성 부정맥을 진단받았거나 의심되는 환자

의 평가.

• 운동 유발성 부정맥(심방세동 포함) 환자에서 약물

적, 수술적, 혹은 도자절제 치료를 위한 평가.

Class IIb

• 관상동맥질환의 다른 증거가 없는 중년 환자에서

고립성 심실 기외 수축의 연구

Class III

• 젊은 환자에서 고립성 기외 수축의 연구.

약물과 운동부하검사

베타 차단제(Beta-blockers)

베타 차단제는 운동부하검사를 위해서 급격히 투약

을 중단할 수 없기 때문에 보통 투약 중에 검사를 한다.

협심증 때문에 베타 차단제를 복용하는 환자에서 운동

부하검사를 시행할 때는 복용하기 전보다 높은 운동 능

력(exercise capacity)을 보이며, ST분절도 덜 하강하

고, 흉통 발생 역시 감소한다. 최고 이중적(maximal

pulse-pressure product, MPP)도 심하게 감소될 수

있다. 그러므로 약물 복용 시간을 검사 전에 반드시 기

록해 두어야 한다.

673

혈관 확장제 군

이 약물들은 말초혈관저항을 감소시키고, 혈압을 하

강 시킴으로써 협심증 환자에서나 만성심부전 환자에

서 모두 운동 능력을 증가시키는 것으로 알려져 있다.

하지만 협심증환자에서 장기간 복용 되어온 지속성 질

산염제제(long-acting nitrates)가 운동능력을 향상시

키는가에 대해서는 아직 입증되지 못했다.

ACE 억제제(Angiotensin-converting enzyme inhi-

bitors)

이 약물은 휴식 중이나 운동 중에 모두 혈압을 감소

시킴으로써 만성 심부전 환자에서 운동 능력의 증가와

함께 생존률을 증가시키는 것으로 알려져 있다.

칼슘 길항제(Calcium antagonists)

칼슘 길항제 중에서 느린 통로 차단제(Slow-cha-

nnel blocking agents)는 혈역학적으로 다양한 영향을

줄 수 있다. 운동부하검사 중 허혈상태에 도달하는 시

간을 지연시키고, 운동 능력을 증가시키며, 보통 높은

량의 운동부하에 도달할 때까지 ST분절이 하강함을 지

연시킨다. 주어진 운동량에 대한 심박수와 혈압도 감소

시킨다.

디기탈리스제(Digitalis)

디기탈리스제는 정상인이나 관상동맥질환자 모두에

서 운동 중에 ST분절의 하강을 유발시킬 수 있고, 기

존의 ST절 하강을 더욱 심화시킬 수 있다. 하지만 2

mm이상의 심한 ST절 하강은 디기탈리스를 복용 중인

환자라 하더라도 거의 항상 심근 허혈을 의미한다는 사

실을 잊어서는 안되겠다. 디기탈리스로 인한 ST분절

변화와 심근 허혈에 의한 변화의 차이점이라면, 전자의

경우 QT간격이 정상이며, 후자에서는 연장되어 있는

것을 볼 수 있다. 디기탈리스제의 복용을 중단하더라도

보통 2주 동안은 운동에 의해 유발되는 ST분절의 변

화를 볼 수 있다고 한다.

항부정맥제

퀴니딘(Quinidine)은 심근 활동전위(action poten-

tial)의 제2기를 연장시킴으로써 ST분절 내에서 재분

극 정도를 감소시키기 때문에 ST분절의 하강 정도를

감소시킬 수는 있지만 ST분절 자체나 심박동수, 최대

산소섭취(VO2max)를 변화시키지는 않는다.

아미오다론(Amiodarone)은 최고 심박동수를 분당

20회 정도 감소시킨다고 보고되어 있으며, 운동 중에

QRS 또한 연장시킨다.

이뇨제

이뇨제 자체가 운동에 미치는 영향은 거의 없으나 저

칼륨혈증을 유발시킴으로써 근육의 피로를 빨리 유도

하거나, 심실 기외수축을 유발할 수 있으며, 드물게는

ST분절의 하강도 일으킬 수 있다.

중심 단어：운동(부하) 검사.

■ 감사문 본 원고를 준비하는데 수고한 이경석 선생, 이성희 양에게 감

사드린다.

REFERENCES

1) Gerald F Fletcher, Gary Balady, Victor F Froelicher, L Howard Hartley, William L Haskell, Michael L Pollock. Exercise Standards. A statement for healthcare profession-als from the American heart association. Circulation;1995. p.91.

2) Ileana L Pina, Gary J Balady, Peter Hanson, Arthur J Labovitz, Deborah W Madonna, Jonathan Myers. Guid-elines for clinical exercise testing laboratories, a statement for healthcare professionals from the committee on ex-ercise and cardiac rehabilitation, American heart associ-ation. Circulation 1995;91:912-21.

3) Raymond J Gibbons, Gary J Balady, John W Beasley, J Timothy Bricker, Wolf FC Duvernoy, Victor F Froeli-cher, et al. ACC/AHA guidelines for exercise testing: Ex-ecutive summary. A report of the American college of car-diology/American heart association task force on prac-tice guidelines (Committee on Exercise Testing). Circulation 1997;96:345-54.

Korean Circulation J 2000;30(5):653-674 674

□ 부 록 □

운동검사를 위한 동의서

나 ___________________ 는 운동부하심전도 검사를 임함에 앞서,

첫째, 이 검사를 하는 목적, 즉, 운동에 대한 심혈관계의 반응을 평가하여 나의 신체조건에 알맞은

활동량, 운동량 및 나아가서는 운동의 종류 및 직업을 선택하는데 도움을 얻을 수 있음을 이해했고,

둘째, 이 검사의 실제 과정으로써, 심전도와 혈압을 지속적으로 관찰하면서 자동으로 돌아가는 답차

(treadmill) 위에 올라가, 걷기부터 시작하여 목표점에 도달할 때까지 점차적으로 증가하는 운동량에

맞추어 뛰게 되며,

셋째, 목표에 도달하거나, 현기증, 심한 피로감, 호흡곤란, 흉통 등이 발생하면 즉시 검사를 실시하

는 의사에게 표시를 하거나 응급 정지 단추를 눌러 운동을 중지해야 함에 대해 설명을 들어서 충분히

이해하고 있습니다.

이 검사를 시행하는 의료진은 검사 도중 발생할 수 있는 불편함과 위험을 없애기 위해 최선을 다

하겠지만, 다른 진단적 검사에서와 마찬가지로 운동부하심전도 검사도 잠재적인 위험이 있음을 이해

하며, 이런 위험으로써 일시적인 두통, 피로감, 현기증, 흉부불쾌감, 근육경련 및 각종 부정맥 등이

있을 수 있으며, 드물게(2∼3/10,000)는 급성 심근경색증과 사망(1/10,000)까지도 가능함을 충분

히 알고 검사에 임합니다.

또한, 운동부하심전도 검사의 일부분으로써 의사가 심장주사(heart scanning)를 목적으로 방사성

동위원소인 탈륨(thallium 201)의 혈관내 주입을 요구할 수 있으며, 이것이 운동부하검사의 위험에

어떠한 영향도 더하지 않고, 아직까지 알려진 다른 어떤 부작용도 없음을 알고 있습니다.

끝으로, 운동부하검사가 시행될 검사실은 발생 가능한 모든 응급상황에 대처할 수 있는 장비가 적절

히 갖추어져 있고, 필요한 응급처치에 능한 전문 의료진이 대기하고 있음을 알고 있습니다.

서 명：________________________________

날 짜：________________________________

증 인：________________________________