심장으로 향하는 혈액의 통로인 관상동맥이 좁아지거나 막히면 협심증이나 심근경색은 물론 돌연사로 이어질 위험이 크다. 현재 관상동맥 질환을 진단하기 위해서는 운동부하검사, 약물 부하검사, 핵의학 관류영상, 심장 초음파, CT 관상동맥조영술 등 다양한 검사가 활용되고 있다. 그러나 환자의 운동 능력 저하, 신장 기능 이상, 조영제 부작용 우려 등으로 기존 검사를 시행하기 어려운 경우가 적지 않다.
이 같은 한계를 보완하기 위해 국내 연구팀이 사지동맥과 경동맥의 맥박 파동을 측정해 심장혈관 상태를 예측할 수 있는 비침습 의료장비 ‘코로나이저(Coronyzer, KH-3000)’를 개발하고 임상적 유용성을 확인했다.
연구는 연세대학교 강남세브란스병원 심장내과 이병권 교수와 상지대학교 소프트웨어학과 이상석 교수 연구팀이 공동으로 진행했다.
연구팀은 기존 검사들이 조영제 투여와 방사선 노출, 운동 부하 등의 부담이 있다는 점에 주목했다. 특히 조영제 과민반응이나 신장 기능 저하로 CT 조영검사가 어려운 환자, 고령자, 하지 근육·관절 문제로 운동부하검사를 시행하기 힘든 환자들에게 보다 안전하고 간편한 검사법이 필요하다고 판단했다.
이에 연구팀은 심장혈관 이상이 의심되는 환자들을 대상으로 두 단계의 검증 연구를 진행했다.
우선 협심증이 의심되는 환자 100명을 대상으로 코로나이저 검사를 시행한 뒤, 실제 관상동맥 상태를 확인하는 관상동맥조영술 결과와 비교하는 전향적 연구를 수행했다. 이어 실제 임상현장에서 코로나이저 검사를 받았던 환자 가운데 관상동맥조영술 또는 CT 관상동맥조영술을 시행한 136명을 대상으로 독립적인 후향적 검증 연구를 추가 진행했다.
연구팀은 혈관 직경 협착률이 50% 이상인 경우를 중증 관상동맥질환으로 정의했다. 진단 성능 평가는 혈관 저항(Resistance, R)과 혈관 순응도(Compliance, C)를 기준으로 분석했다.
저항은 혈관 내 노폐물 축적으로 혈류 흐름이 얼마나 방해받는지를 의미하며, 순응도는 혈관의 탄력성과 혈압 변화에 대한 적응 능력을 뜻한다. 연구팀은 저항 수치가 1.24를 초과하거나(R>1.24), 순응도가 0.8 미만(C<0.8)일 경우 심혈관질환 위험 신호로 판단했다.
연구 결과, 전향적 코호트 연구에서 코로나이저 검사의 민감도는 81%, 특이도는 89%로 나타났다. 이는 실제 질환 환자를 비교적 정확히 찾아내면서도 건강한 사람을 질환자로 잘못 판정할 가능성이 낮다는 의미다.
후향적 검증 연구에서는 저항과 순응도를 함께 적용했다. 두 조건 가운데 하나만 충족해도 위험군으로 판단하는 ‘OR 규칙(R>1.24 or C<0.8)’에서는 민감도 0.77, 특이도 0.41을 보였다. 반면 두 조건을 모두 만족해야 위험군으로 보는 ‘AND 규칙(R>1.24 and C<0.8)’에서는 민감도 0.53, 특이도 0.78로 분석됐다.
또한 검사 정확도를 종합적으로 평가하는 AUC(Area Under the Curve)는 0.69를 기록해, 해당 장비가 관상동맥질환을 선별하거나 보조적으로 평가하는 도구로 활용 가능함을 확인했다.
이병권 교수는 “코로나이저는 비침습적 방식으로 체력이 약하거나 정밀검사가 어려운 환자들도 안전하게 검사를 받을 수 있다는 장점이 있다”며 “1차 의료기관에서도 심장질환 위험도를 사전에 확인해 정밀검사가 필요한 환자를 조기에 선별하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이어 “방사선 노출 위험이 없고 반복 검사도 가능해 의료비 절감 등 사회적 비용 감소 효과도 기대할 수 있다”고 덧붙였다.
한편 이번 연구 결과는 심장학 분야 국제학술지 Cardiology 『American Heart Journal Plus: Cardiology Research and Practice』 최신호에 ‘Non-invasive estimation of coronary resistance and compliance: Prospective diagnostic study vs. angiography’라는 제목으로 게재됐다.
