대동맥판 역류(AR) 정량 평가: 왜 PISA와 aliasing velocity가 중요한가?

1. 단일 지표만으로 Severe AR 판단이 부정확한 이유와 PISA의 필요성

Color Doppler, Vena Contracta(VC), Pressure Half-Time(PHT) 등은 빠르게 AR의 중증도를 추정할 수 있는 semi-quantitative 지표로 임상 현장에서 유용하게 활용됩니다. 그러나 이들 지표는 혈류의 방향, 부하 조건(preload, afterload), 해부학적 구조에 따라 민감하게 영향을 받기 때문에, 중증도 평가에서 오차가 발생할 가능성이 큽니다. 특히 excentric jet이 있거나 preload 변화가 심한 상황, Doppler 신호가 충분하지 않은 경우에는 더욱 그러합니다.

 

이러한 한계를 극복하고자 여러 지표가 상충하거나 모호한 경우, 특히 AR이 moderate와 severe 사이에 걸쳐 있을 때는 정량적 접근이 필요합니다. 이때 가장 대표적인 정량적 도구가 바로 PISA를 이용한 EROA(Effective Regurgitant Orifice Area) 측정입니다. 단, ASE/EACVI 가이드라인에서는 AR이 명확히 mild로 보이는 경우(예: VC < 3mm, PHT > 500ms 등)에는 굳이 EROA까지 측정할 필요는 없다고 명시하고 있습니다.

 

2. 왜 aliasing velocity를 20~40 cm/sec, 특히 40cm/sec 이하로 조정해야 할까?

EROA 계산식은 EROA = (2π × r² × Va) / Vmax로 정의되며, 여기서 Va는 aliasing velocity입니다. 이때 Va를 낮추면 PISA 반지름(r)이 커지게 되며, 이는 반지름 측정에서의 상대적 오차를 줄이는 데 도움이 됩니다. 다시 말해, aliasing velocity를 낮출수록 계산의 정밀도가 증가하는 셈입니다.

 

실제 임상에서는 aliasing velocity가 낮을수록 PISA가 반구형(hemisphere)에 가까운 모양으로 형성됩니다. 이는 공식에 반영되는 2πr² 식을 그대로 적용할 수 있게 해 주므로, 보다 신뢰도 높은 EROA 계산이 가능합니다. 반면, aliasing velocity가 너무 높으면 PISA가 찌그러진 형태가 되기 쉬우며, 이는 정량적 평가의 정확도를 떨어뜨립니다. 그러나 Va를 지나치게 낮추면 PISA 영역이 너무 커져 주변 구조물과 겹치면서 측정이 어려워질 수 있기 때문에, 30~40 cm/sec가 현실적이고 실용적인 타협점으로 권장됩니다.

 

3. PISA의 모양이 꼭 반구여야 할까?

PISA는 유속 수렴(flow convergence)의 물리적 원리에 따라 반구형 등속면(iso-velocity surface)을 전제로 설계된 모델입니다. 따라서 이론적으로는 영상에서 대칭적이고 중심이 명확한 반구형의 모습이 이상적인 형태입니다.

 

하지만 실제 임상 영상에서는 대부분 원형 또는 비대칭적인 형태로 관찰되며, 이는 2D 단면에서의 한계 때문입니다. ASE 2017 가이드라인에서는 시각적으로 대칭성과 중심성이 유지된다면 반구형으로 간주하고 기존 공식을 사용할 수 있다고 제시합니다. 그러나 반타원형이거나 벽에 붙어 있는 경우, 혹은 찌그러진 형태로 나타난 경우에는 공식의 적용이 부정확할 수 있으므로 주의가 필요합니다.

 

4. 모양이 찌그러졌을 땐 aliasing velocity를 오히려 높여야 하는 이유?

기본적으로 aliasing velocity를 낮추면 aliasing 선이 더 멀리서 형성되고, 그에 따라 PISA가 더 커져 반구형 형성이 쉬워집니다. 하지만 해부학적 구조나 주변 조직과의 간섭으로 인해 반구형을 만들 수 없는 경우, aliasing velocity를 오히려 높이는 전략이 필요할 수 있습니다.

 

Va를 높이면 aliasing이 더 안쪽에서 형성되기 때문에 PISA 영역이 작아지고, 찌그러짐이나 구조물과의 겹침이 줄어들게 됩니다. 이는 왜곡을 줄이고 보다 측정 가능한 형태로 만들 수 있는 현실적인 대안입니다.

 

정리하면, 원칙적으로는 가능한 한 반구형 유지를 위해 Va는 20~40 cm/sec 범위 내에서 조정해야 하며, 예외적으로 반구형 형성이 물리적으로 불가능할 경우에는 Va를 올려서 aliasing 영역 자체를 줄이는 방식이 합리적입니다. 그럼에도 대부분의 경우 aliasing velocity는 40 cm/sec 이하로 설정하는 것이 일반적입니다.

 

요약

PISA는 EROA라는 정량 지표를 통해 대동맥판 역류의 중증도를 보다 객관적으로 평가할 수 있게 해주는 도구입니다. 여기서 aliasing velocity는 실제 흐름이나 Vmax를 바꾸는 요소가 아니라, 단순히 aliasing 영역의 품질을 개선하기 위한 조정 수단입니다.

 

핵심은 Va × 면적 = Vmax × EROA라는 물리적 관계를 정확하게 성립시킬 수 있도록, PISA의 형태를 최대한 반구형에 가깝게 유지하고 aliasing line을 신뢰도 높게 형성하는 데 있습니다.