폐혈류 증가시 미세혈관 변화와 폐혈역학적 고찰

Abstract

[영문]

[한글]

좌우전류를 동반하는 선천 심기형의 교정 수술에 있어서 가장 큰 장애는 폐혈관 폐쇄이

며, 수술 당시 환자의 연령이 2세 이상일 때 폐혈관 폐쇄의 위험이 크다. 임상 소견, 심

도자검사에 의한 혈역학 소견등으로 폐혈관 폐쇄 유무를 판단하나 이들이 수술후 폐혈관

폐쇄의 예측에 항상 정확치는 않다. Heath와 Edward(1958)는 처음으로 폐쇄성 폐혈관 질

환을 폐소동맥의 병리 소견에 따라 분류하였는데, 이중 grade Ⅳ에서 Ⅵ는 비가역적이지

만그 이하의 grade를 보인 환자중에서도 교정 수술후 폐혈관 폐쇄가 진행되는 일부 환자

가 있으며, 혈역학 상태와의 상관이 별로 뚜렷치 않다고 한다. 이러한 점을 보완한 수 있

는새로운 형태계측학적 방법 (morphometric approach)이 Davies와 Reid(1970)에 의하여

제안되었으며, Haworth와 Reid(1978)는 일부 폐조직의 형태계측 소견이 폐전체의 변화를

반영함을 보고함으로써 폐생검에 의한 진단 효용성의 근거를 제시하였다. 심실중격 결손

증등 좌우전류가 있는 선천 심기형 환자에서 부검(Hislop등, 1975; Haworth등, 1977) 혹

은 폐생검 (Rabinovitch등, 1978)조직을 형태계측 방법으로 조사하였고 수술전 혈역학 소

견과 상관이 높다는 보고들이 있다.

본 연구는 좌우전류가 있는 선천 심기형 환자 38명을 대상으로 심기형 완전 교정 당시

폐생검을 행하고, 이중 15명에서 평균 3.8년 후 추적검사를 행하여 폐소동맥의 조직 변화

를 수술전 및 수술후의 혈역학 상태와 비교함으로써, 가장 인과 관계가 높은 요인 및 장

기간 예후의 추정에 가장 정확한 조직 변화를 찾고, 이를 토대로 폐혈관 폐쇄의 위험이

높은 환자의 선정에 도움을 얻으려 하였다.

연구 결과를 요약하면 다음과 같다.

1. 수술전 혈역학 소견중 폐동맥압과 폐혈관 저항치의 상승은 폐소동맥의 중막 비후와

높은 직선 상환을 보있으며 폐포-폐소동맥비 증가는 폐체혈류비 및 수술 당시 환자 연령

과 다중 직선상관이 있었다.

2. 폐모세혈관 혹은 비근성 폐소동맥으로 추측되는 소혈관들의 폐쇄로 의심되는 소견을

8명의 환자에서 관찰하였으며, 이들은 연령이 2세 전후, 폐체혈류비가 2 : 1 전후인 것

이 공통적이었다. 이들 대부분의 경우 폐포-폐소동맥비 증가가 경하거나 거의 없었던 것

으로 보아 이미 형성된 소혈관의 폐쇄가 폐포-폐소동맥비 증가의 중요한 선행 병변일 것

으로 추측된다.

3. 수술한 지 평균 3.8년 후의 폐혈관 저항치가 15명의 환자 중 5명에서는 대기 공기

홉입시 2.5u/㎡ 이상이었고, 10명에서는 정상이었다. 이중 4명의 환자는 FIO^^2 0.15의

기체를 10분간 흡입후 2.5u/㎡이상으로 증가하였으며, 6명은 2.5u/㎡ 미만이었다. 수술전

폐혈관 저항이 높고 폐체혈류비가 2 : 1 이하였던 환자들은 추적검사상 대기 공기 흡입

시의 폐혈관 저항치가 정상이었고, 수술전 폐체혈류비가 2 : 1 이상이었던 환자 중 많은

수가 추적검사상 잔류 폐혈관 저항증가를 보였다. 대기 공기 홉입시 및 저산소기체 흡입

후 폐혈관 저항치의 상승 여부는 형태계측소견중 중막 비후의 정도와는 유의한 차이가 없

었으나 폐포-폐소동맥비 증가는 뚜렷한 차이를보였다. 추적 검사시 폐혈관 저항치는 수술

당시 폐포-폐소동맥비의 증가뿐만 아니라 수술 당시의 환자 연령과도 유의한 다중 직선

상관 관계를 보였다.

The Hemodynamics and the Histologic Changes of Pulmonary Arterioles in Increased

Pulmonary Blood Flow

Kyo Ok Choe

Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Chang Yun Park, M.D.)

Pulmonary vascular obstruction is one of the major problems encountered in the

corrective surgery of congenital heart disease with left to right shunt. The risk

of pulmonary vascular obstruction is high if the lesion is surgically corrected

after the age of 2 years. In order to predict the reversibility of pulmonary

vascular obstruction after the corrective surgery, one may take the clinical

features or the hemodynamic data of cardiac catheterization into consideration but

the accuracy of predicting reversibility of pulmonary vascular obstruction is

needed to be further elucidated.

The pathologic classification of the obstructive pulmonary vascular disease was

initially described by Heath and Edward(1958). According to their classification,

grade IV to VI was known to have irreversible nature; furthermore some patients

with grade II or III by their classification had developed progressive pulmonary

vascular obstruction after corrective surgery. Therefore a new morphometric

approach was introduced by Davies and Reid(1970) to overcome such inconsistency.

Also Haworth and Reid (1978) reported that the lung biopsy findings reflected the

pathological changes of the entire lung, hence justifying the diagnostic efficacy

of the lung biopsy. Morphometric studies through autopsy(Hislop et at, 1975;

Haworth et al, 1977) or lung biopsy (Rabinovitch et al, 1978) in congenital heart

disease with left to right shunt were done and the high correlation of these

changes with preoperative hemodrnamic status had been reported.

This study included 38 congenital heart disease patients with left to right shunt

who had undergone lung biopsy during corrective surgery, where 15 of them had

follow-up cardiac catheterization within the average of 3.8 years. Histologic

changes were correlated with the hemodynamic status of preoperative period and

average of 3.8 years after corrective surgery, to determine factors showing the

most probable cause-and-effect relationship between the hemodynamic and histologic

findings, to find the most reliable histological determinants needed to be

estimated for the longterm prognosis, and to establish the guidelines for the

selection of high risk patients of pulmonary vascular obstruction.

Following statements are the results of the study.

1) Among the preoperative hemodynamic data the mean pulmonary arterial pressure

and pulmonary vascular resistance revealed moderate degree of positive linear

correlation with the increase of medial wall thickness of pulmonary arterioles. And

the increase of alveoloarterial ratio relied on the pulmonic-systemic flow

ratio(Qp/Qs ratio) and the age of the patients at the time of operation.

2) Small round lesions filled with amorphous material, suggestive of

hyalinization obstruction of small vessels, probably representing pulmonary

capillaries or nonmuacular arterioles, were observed in 8 patients. Two common

features were the age of the patients around 2 years and their Qp/Qs ratio 2 : 1.

Because the alveoloarterial ratio remained near normal or mildly increased in most

patients. one can expect capillary obstruction to precede the definite increase of

alveoloarterial ratio. In other words, the important pathogenic mechanisms of the

increase of alveoloarterial ratio is expected to be consequence of the obliteration

of developed pulmonary arterioles.

3) Pulmonary vascular resistance after 3.8 years of operation was as follows. In

15 patients, 5 patients showed elevated pulmonary vascular resistance above 2.5

u/㎡ under room air inhalation, and the rest was normal, of whom 4 patients had

increased pulmonary vascular resistance above 2.5 u/㎡ after inspiring FIO^^2 0.15

gas for 10 minutes, and 6 patients maintained the level of the resistance below 2.5

u/㎡. Patients whose preoperative pulmonary vascular resistance was high and their

Qr/Qs ratio below 2 : 1 revealed normal pulmonary vascular resistance under room

air inhalation, whereas most patients with their preoperative Qp/Qs ratio higher

than 2 : 1 revealed elevated pulmonary vascular resistance under room air

inhalation. Although the severity of medial wall thickness in morphometric findings

had no significant differences of among those indicated, however, the differences

in the increased alveoloarterial ratio revealed its own significance. During the

follow-up examination, severity of the pulmonary vascular resistance was affected

by both in the increased alveoloarterial ratio and the age of patients during the

time of surgery.