Association between carotid intima-media thickness and Ankle-Brachial Index in patients with ischemic stroke

Introduction

최근 한국 통계에 의하면, 매년 약 105,000명의 환자들이 뇌졸중을 경험하고 이중 26,000명 이상이 사망한다[1]. 뇌졸중의 대표적인 위험인자로는 고혈압, 당뇨병, 고지질혈증, 동맥 경화증, 흡연, 비만 등이 있으며, 이 중 동맥경화증은 뇌졸중의 주요 위험 인자로 알려져 있다.

발목상완지수(ankle-brachial index, ABI)는 동맥경화증을 조기에 선별할 수 있는 빠르고 쉬우며 비침습적인 방법이다[2]. 일반적으로 ABI가 0.9 이하인 경우 동맥경화증이 있는 것으로 판단하며, 이런 경우 말초동맥질환의 위험도가 증가하고 심혈관계 이환율과 사망률의 위험이 2.5배 증가하는 것으로 알려져 있다(95% 신뢰구간: 1.5~4.3) [3-5]. 44,590명을 분석한 한 연구에 의하면 낮은 ABI가 관상동맥질환, 뇌졸중을 포함한 심혈관 질환의 이환율 및 사망률 증가와 관련이 있으며, 이 중 뇌졸중의 상대위험도는 1.35로 나타났다[6]. 그리고 뇌출혈 군과 뇌경색 군을 비교한 연구에서는 뇌경색 군의 ABI가 뇌출혈 군에 비하여 유의하게 낮으면서 허혈성 뇌혈관 질환의 진행과 상관이 있었다[7].

ABI와 함께 내막-중막 두께(intima-media thickness, IMT) 역시 동맥경화증의 조기 지표로 사용되고 있다[8]. 증가된 IMT는 관상동맥 질환을 포함한 진행된 동맥경화증, 혈관 질환의 위험요소와 연관이 있다[9-11]. 6년 이상 추적 조사한 Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) 연구에서는 IMT가 1 mm 이상일 때 1 mm 미만인 경우에 비해서 뇌졸중이 남자에서 3.6배, 여자에서 5.5배 더 발생한다고 보고하였다[12]. 또 다른 연구에서는 경동맥 IMT가 0.1 mm 증가할 때마다 심근경색과 뇌졸중의 상대 위험도가 각각 1.15, 1.18배 증가한다고 보고하였고, 55세 이상의 연령인 7983명을 조사한 Rotterdam 연구에서는 IMT가 0.16 mm 증가할 때 뇌졸중이 1.4배 증가하였다{교차비: 1.42 (95% 신뢰구간: 1.25~1.82)} [13]. 이러한 결과들은 IMT의 증가가 뇌졸중과 의미 있는 상관 관계가 있음을 보여준다.

심혈관 질환 위험 인자를 가진 일반 인구 집단을 대상으로 조사한 연구에서는 ABI가 1.09 이하인 군의 경동맥 IMT는 ABI가 1.10 이상인 군의 경동맥 IMT에 비해 높게 측정되었으며, ABI와 경동맥 IMT가 역상관 관계를 보이는 것으로 나타났다[14]. 그리고 전 인구 집단을 대상으로 조사한 ARIC 연구 또한 ABI가 감소함에 따라 경동맥 IMT가 증가함을 보 여 ABI와 경동맥 IMT가 역상관 관계에 있을 것으로 추정된다[15].

지금까지 많은 연구들을 통해 낮은 ABI와 높은 IMT는 뇌졸중을 포함한 심혈관계 질환의 높은 위험도와 연관이 있다는 사실이 보고되었다[8, 16]. 그러나 실제 뇌졸중 환자에서의 ABI와 IMT의 관계를 분석한 연구는 보고된 바가 없다. 그러므로 본 연구에서는 허혈성 뇌졸중 환자에서 ABI와 경동맥 IMT를 측정하고 그 상관 관계를 알아보고자 한다.

Materials and Methods

Results

평균 ABI는 1.11 ± 0.13, 평균 경동맥 IMT는 0.94 ± 0.46 mm로 측정되었다. ABI는 정상 ABI (>0.9)인 사람이 94%(109명), 비정상 ABI (≤0.9)인 사람이 6.0%(7명)이었으며, 경동맥 IMT는 정상 경동맥 IMT (<0.9)인 사람이 61.2%(71명), 비정상 경동맥 IMT (≥0.9)인 사람이 38.8%(45명)이었다(Table 1).

ABI가 비정상인 경우(≤0.9)에는 정상인 경우에 비해 평균 경동맥 IMT가 비정상적으로 두꺼웠다(P=0.0262). 또한 나이, 성별 보정 시 비정상 ABI (≤0.9)인 경우 정상 ABI일 때보다 경동맥 IMT가 5.67배 더 증가하였다{교차비: 5.67(95% 신뢰구간: 1.85~17.38)}. 나이, 성별에 따른 변화를 보정하고 ABI와 IMT간의 상관 관계를 연속적으로 분석한 결과, ABI와 경동맥 IMT는 상관계수 −0.378로 역상관 관계를 나타내었다(P=0.0001) (Fig. 1).

Fig. 1. Distribution of carotid intima-media thickness and ankle-brachial index.

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Discussion

이전 연구들을 통해 발목상완지수(Ankle-brachial index, ABI)와 내막-중막 두께(Intima-media thickness: IMT)는 잠재적인 동맥경화증의 지표로서 증가된 심혈관 질환의 위험도와 연관이 있다고 알려졌다[9]. 그리고 뇌경색 환자의 ABI값이 정상인에 비해 유의하게 낮았으며 심혈관계 질환자의 IMT가 정상인에 비해 유의하게 높았다고 보고하였다[6, 19].

본 연구에서 허혈성 뇌졸중 환자의 ABI와 경동맥 IMT를 조사한 결과 ABI가 정상인 경우가 비정상인 경우보다 현저하게 많았다(94%(109명) vs. 6.0%(7명)). 경동맥 IMT에서는 정상인 경우가 비정상인 경우보다 많았으나{71명(61.2%) vs. 45명(38.8%)} ABI에서의 비정상 비율보다는 상대적으로 높은 비정상 비율을 나타내었다.

일반 인구집단을 대상으로 한 연구에서 비정상 ABI의 비율은 연구에 따라 3.8~18.2%로 다양하게 보고되었고, 비정상 IMT는 28.2%였다[16, 20-23]. 본 연구에서는 허혈성 뇌졸중환자의 비정상 ABI는 6.0%로 일반 인구집단에서와 비슷하였으나 비정상 IMT는 38.8%로 일반 인구집단보다 더 많은 비율로 나타났다.

두 가지 검사 결과 모두가 동맥경화를 반영하는 지표로 사용이 되고 있지만 본 연구와 같이 이미 뇌혈관 질환이 발생한 경우에는 ABI에 비해서 IMT가 뇌혈관 질환을 조금 더 민감하게 반영하는 것 같다. 그러나 해석에 있어서 허혈성 뇌졸중 초기에는 혈압이 상승되는 경우가 있는데 이에 따라 ABI가 전반적으로 높아져 비정상군이 줄어드는 효과일 가능성을 주의해야 한다. 이를 확인하기 위해서 뇌졸중 후 혈압이 정상화되는 시기의 ABI에 대해 재조사할 필요가 있어 보인다.

ABI가 비정상일 때 평균 경동맥 IMT는 유의미하게 증가하였으며 나이, 성별 보정할 때 비정상 ABI (≤0.9)인 경우 경동맥 IMT가 5.67배 증가하였다. 또한 허혈성 뇌졸중 환자 군에서의 나이와 성별 보정 시 평균 ABI와 평균 경동맥 IMT는 역상관 관계를 나타냈다. 이는 전체 인구를 대상으로 시행한 기존 연구에서와 일치하는 결과이나 상관도(r=−0.378)가 약해 그 의미 해석에는 한계가 있다[16]. 이는 연구대상 군의 수가 적고, 나이, 성별 이외에 뇌졸중의 발생에 영향을 미칠 수 있는 다른 인자인 흡연, 고혈압, 당뇨병, 고지혈증 등 여러 요인을 고려하지 않은 결과로 생각된다.

본 연구에서는 뇌졸중 아형 분류를 시행하지 않았다. 기존 연구에서는 낮은 ABI가 허혈성 뇌졸중의 위험요인으로 알려져 있으나 ABI는 두개 내 내경동맥과 중뇌혈관의 협착 정도와 강한 관련성을 보이며 작은 혈관 질환에 의한 허혈성 뇌졸중보다 큰 뇌혈관동맥의 동맥경화증에 의한 허혈성 뇌졸중과 연관이 깊다고 보고된 바 있다[7, 24]. 그리고 경동맥 IMT 역시 작은 혈관 질환보다 큰 뇌혈관동맥의 허혈성 뇌졸중에서 더 증가하였다[25, 26]. 이러한 결과들은 ABI와 경동맥 IMT 모두 뇌졸중의 아형 중 큰 뇌혈관 질환과 관련 있음을 보여준다. 이에 추후 뇌졸중 아형에 따른 ABI와 IMT에 대한 보다 광범위한 환자를 대상으로 한 연구가 필요할 것이다.