초음파 뇌혈류 검사기에서 바로 측정되지 않고, 검사자가 계산하여서 얻는 지표를 '간접지표(indirect index)'라고 하며, 좌우차(side-to-side difference), 백분율 좌우차(% side-to-side difference), 혈류속도 비율(velocity ratio), 중대뇌동맥 최고수축기 혈류속도 차이(Δ-MCA), 혈류가속(flow acceleration), 비대칭 지수(asymmetry index), 대뇌반구 지수(hemispehric index) 등이 있다.
1,'좌우차(左右差;side-to-side difference)'와 '백분율 좌우차(% side-to-side difference)'
뇌혈관의 혈류가 전체적으로 감소하는 경우에는 협착부의 혈류속도가 정상 범위에 있을 수 있다. 이 때에는 반대측 혈관(homolopus artery)과 차이가 많이 나면 비정상으로 봐아하는데, '좌우차(side-to-side difference)'와 '백분율 좌우차(% side-to-side difference)'를 이용하여 판정한다. 한 쪽의 혈류속도가 정상범위이지만 협착이 의심될 때, 평균 혈류속도의 좌우차가 30 cm/sec 이상 또는 백분율 좌우차가 30 % 이상이면 혈류속도가 높은 쪽에 협착이 있슴을 시사한다[1]. 근위부의 협착이 의심될 때에는, 평균 혈류속도의 좌우차가 30 cm/sec 이상 또는 백분율 좌우차가 30 % 이상이면, 혈류속도가 낮은 쪽의 근위부에 협착이 있슴을 시사한다. 만약, 평균 혈류속도의 백분율 좌우차로써 확실하지 않으면, 최고 혈류속도의 백분율 좌우차를 이용하여 판정한다[2].
(1) 평균 혈류속도;
Mean Velocity % side-to-side difference={(혈류속도가 빠른 쪽의 평균 혈류속도-혈류속도가 느린 쪽의 평균 혈류속도)/혈류속도가 느린 쪽의 평균 혈류속도}x100 %
예 1) 한 쪽의 평균 혈류속도가 높은 정상치일 때;
우측 중대뇌동맥의 평균 혈류속도가 45 cm/sec 이고, 좌측은 65 cm/sec 일 때, 좌우차=65-45=20 이므로 임상적인 의미가 없지만, 백분율 좌우차= {(65-45)x100}/45= 44 % 이므로 좌측 중대뇌동맥에 협착이 있다고 할 수 있다.
사진 7-1-1 증례 2-1. 우측 중대뇌동맥(55mm). PV 68, MV 45, PI 0.7
사진 7-1-2 증례 2-1. 좌측 중대뇌동맥(55mm). PV 99, MV 65, PI 0.5
예 2) 한 쪽의 평균 혈류속도가 낮은 정상치일 때;
우측 내경동맥의 평균 혈류속도가 10 cm/sec 이고, 좌측은 25 cm/sec 일 때, 좌우차=25-10=10 으로 임상적인 의미가 없지만, 백분율 좌우차= {(25-10)x100}/25= 60 % 이므로 우측 내경동맥의 근위부에 협착이 있다고 할 수 있다.
사진 7-1-3 증례 2-2 우측 내경동맥. PV 18, MV 10, PI 1.3
사진 7-1-4 증례 2-2 좌측 내경동맥. PV 41, MV 25, PI 1.0
(2) 최고수축기 혈류속도;
내경동맥의 협착을 진단할 때, 양측 중대뇌동맥의 최고수축기 혈류속도의 '백분율 좌우차'가 35 % 이상일 때, 속도가 느린 쪽의 내경동맥에 중증도(severe) 협착이 있슴을 진단할 수 있다. '최고수축기 혈류속도'가 '평균 혈류속도'보다 먼저 감소하는 현상에 착안하여 Can 이 제안한 지표이다[2].
MCA peak systolic velocity % difference= {(반대측 최고 수축기 혈류속도-동측 최고 수축기 혈류속도)/반대측 최고 수축기 혈류속도} x 100.
2, 속도비(Velocity Ratio)
각 대뇌동맥의 혈류속도를 서로 비교하는 지표로, 기본적으로 사용되지는 않고 혈전용해 치료의 결정이나 효과를 평가하는데 사용된다[5].
(1) 전·중대뇌동맥 속도비(ACA-MCA Velocity ratio;AMVR); '전대뇌동맥의 평균 혈류속도/중대뇌동맥의 평균 혈류속도'의 비를 말한다. 정상치는 0.53-1.27 이다[6]. 1.2 이상이면 중대뇌동맥 협착으로 인한 전대뇌동맥의 혈류증가를 의심해야 한다[5].
(2) 중·전대뇌동맥 속도비(VMCA/VACA); '중대뇌동맥의 평균 혈류속도/전대뇌동맥의 평균 혈류속도'의 비를 말한다. 정상치는 1.27±0.12 이며, 보통 1.2 이상이면 정상으로 본다[5].
(3) 전대뇌동맥 속도비(ACA Velocity Ratio; ACAVR); '병변측 전대뇌동맥 평균 혈류속도/반대측 전대뇌동맥 평균 혈류속도'의 비를 말한다. 정상치는 1.01±0.25이며 0.61-1.50 의 범위이다[6]. 내경동맥이 정상이고 중대뇌동맥의 협착이 있을 때 1.34 정도(1.15-1.74)로 증가한다[5].
(4) 후·중대뇌동맥 속도비(PCA-MCA Velocity Ratio;PMVR); '후대뇌동맥의 평균 혈류속도/중대뇌동맥의 평균 혈류속도'의 비를 말한다. 정상치는 0.29-0.86 이다[6].
(5) 양측 후대뇌동맥간 혈류속도비; 반대측 보다 평균 혈류속도가 50% 증가되는 경우에 측부 순환으로 본다[6].
위의 지표들 중에서 (2)VMCA/VACA과 (3)ACAVR 은 전대뇌동맥의 측부순환을 보는 지표이며, 기본적으로 사용되지는 않고 혈전용해 치료의 결정이나 효과를 평가하는데 사용된다[5].
예) 다음과 같인 우측 전대뇌동맥의 평균 혈류속도가 54 cm/sec, 좌측 전대뇌동맥의 평균 혈류속도가 73 cm/sec, 좌측 중대뇌동맥의 평균 혈류속도가 59 cm/sec 일 때, 전·중대뇌동맥 속도비(AMVR)는 73/59=1.24 이므로 좌측 전대뇌동맥은 측부순환이다. 전대뇌동맥 속도비(ACAVR)는 73/54=1.35 이므로, 좌측 중대뇌동맥의 협착이라고 할 수 있다(증례 '구 o o', 여자 49세).
사진 7-2-1 우측 전대뇌동맥 (66mm) 평균 혈류속도 54 cm/sec
사진 7-2-2 좌측 전대뇌동맥 (78mm) 평균 혈류속도 73 cm/sec
사진 7-2-3 좌측 중대뇌동맥 (61mm) 평균 혈류속도 59 cm/sec
3, 중대뇌동맥 최고수축기 혈류속도 차이(Delta-MCA; Δ-MCA)
양측 중대뇌동맥의 최고수축기 혈류속도의 차이는 정상적으로 30 cm/sec 를 넘지 않는다. 중대뇌동맥의 최고수축기 혈류속도가 반대측 보다 30 cm/sec 이상 감소하면, 동측 두개외 내경동맥의 심한 협착을 시사한다. 근위부 협착이 있을 때, 가장 먼저 감소하는 것은 '최고수축기 혈류속도'이다[1, 5]
Δ-MCA= 병변쪽 중대뇌동맥의 최고 수축기 혈류속도-병변 반대측 중대뇌동맥의 최고 수축기 혈류속도.
예) 증례 2-1에서, 우측 중대뇌동맥의 최고수축기 혈류속도가 68 cm/sec 이고, 좌측은 98 cm/sec 일 때 , 양측의 수축기 혈류속도는 모두 정상범위이지만, 차이가 31 cm/sec이므로 좌측의 두개외 내경동맥 협착을 의심할 수 있다.
4, 혈류가속(Flow Acceleration;FA)
혈류가속은 수축기 상승 곡선의 경사도를 의미하며 공식은 다음과 같다. '내경동맥 협착'이나 '대동맥 판막 협착' 등과 같이 근위부의 저항이 증가한 경우에 중대뇌동맥에서의 혈류가속이 낮아진다. 중대뇌동맥에서 혈류가속의 정상치는 592±200 cm/sec²의 범위이다. 심한 '두개외 내경동맥 협착'이 있을 때는 229±115 cm/sec²으로 낮아진다[5].
혈류가속=(최고수축기 혈류속도-최종이완기 혈류속도)/시간 차이(초).
사진 7-4-1 혈류가속 정상. 시간 차이는 기계에서 산출되지 않으면 검사자가 자(尺)로 재야한다. 혈류가속=(95-45)/0.126 = 397 cm/sec²
사진 7-4-2 혈류가속 지연. 근위부에 협착이 있으면 혈류가속이 지연된다. 혈류가속=(61-30)/0.166 = 187 cm/sec²
5, 비대칭 지수(Asymmetry Index;AI)
비대칭 지수를 구하는 공식은 다음과 같다[7].
asymmetry index={(동측 동맥 평균 혈류속도-반대측 동맥 평균 혈류속도)/(동측 동맥 평균 혈류속도+반대측 동맥 평균 혈류속도)} x 2 x 100 %.
Toni 등은 비대칭 지수의 정상치가 각각 중대뇌동맥 22 %, 전대뇌동맥 30 %, 후대뇌동맥 32 % 라고 하였다. 그러나, 중대뇌동맥 협착이 발생한 쪽의 중대뇌동맥의 비대칭 지수가 '-21%'이었다고 하였다[7]. Akopov는 중대뇌동맥 협착이 발생한 쪽의 비대칭 지수는 '-49 %'라고 하였다[9].
예) 우측 중대뇌동맥의 평균 혈류속도가 90 cm/sec 이고, 좌측 중대뇌동맥의 평균 혈류속도가 69 cm/sec 이면,
우측을 기준으로 한 비대칭 지수 = {(90-69)/(90+69)} x 2 x 100} = 26.42 % 이므로, 우측 중대뇌동맥에 협착이 있슴을 시사한다.
6, 대뇌반구 지수(Hemispheric Index;HI)
대뇌반구 지수는 'Lindegaard ratio'라고도 하며, '혈관연축'과 '충혈'상태를 구별할 때 사용된다. '혈관연축'은 중대뇌동맥만 수축한 상태이고, '충혈'상태는 뇌 전체의 혈류가 모두 증가되어 있는 상태이다. 대뇌반구 지수를 구하기 위해 내경동맥을 검사할 때에는 2 MHz 탐속자로 깊이 45-50 mm 에서 측정한다[3]. 대뇌반구지수가 3 이상이면 혈관연축을 시사하고, 6 이상이면 심한 혈관연축을 시사한다[3].
대뇌반구 지수= 중대뇌동맥의 평균 혈류속도/내경동맥의 평균 혈류속도.
-----참고문헌-----------
1, Demchuk AM, Christou I, Wein TH, Felberg RA, Malkoff M, Grotta JC, Alexandrov AV.Specific transcranial Doppler flow findings related to the presence and site of arterial occlusion. Stroke 2000 Jan;31(1):140-6.
2, Can U, Furie KL, Suwanwela N, Southern JF, Macdonald NR, Ogilvy CS, Buonanno FS, Koroshetz WJ, Kistler JP.Transcranial Doppler ultrasound criteria for hemodynamically significant internal carotid artery stenosis based on residual lumen diameter calculated from en bloc endarterectomy specimens. Stroke 1997 Oct;28(10):1966-71.
3, 조수진, 정진상, 이광호. 정상 MRI, MRA 소견을 보인 건강한 성인의 Transcranial Doppler Ultrasonography의 정상 참고치. 대한신경과학회지 1998;16:264-270.
4, 권순억. 대뇌혈관의 폐쇄성 질환에서의 뇌혈류 검사 소견. 대한뇌졸중학회지 2001;3(1):14-20.
5, 이태규, 윤성상. 경두개 초음파의 정상소견. 대한뇌졸중학회지 2001;3(1):7-13.
6, 조수진, 정진상, 이광호. 정상 MRI, MRA 소견을 보인 건강한 성인의 Transcranial Doppler Ultrasonography의 정상 참고치. 대한신경과학회지 1998;16:264-270.
7, Toni D, Fiorelli M, Zanette EM, Sacchetti ML, Salerno A, Argentino C, Solaro M, Fieschi C. Early Spontaneous Improvement and Deterioration of Ischemic Stroke Patients.Sroke. 1998;29:1144-1148.
8, Moon S, et al. Evaluation of cerebral blood flow and cerebrovascular reactivity in Ischemic Stroke Patient Using Transcranial Doppler. Journal of Oriental Medicine 1996;1(1):
9, Akopov S. Whitman GT. Hemodynamic Studies in Early Ischemic Stroke; Serial Transcranial Doppler and Magnetic Resonance Angiography Evaluation .Stroke. 2002;33:1274-9.
10, 김경환, 등. 정상성인 200명을 대상으로 한 Transcranial Doppler Ultrasonography(TCD)의 기준치와 그에 영향을 주는 요소들. 대한신경과학회지 1995;13:815-824.