힘을 이용한 중심정맥압 추정

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 1500(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

우리는 내부 경정맥(IJV)의 힘 결합 초음파 영상을 통해 중심 정맥압(CVP)을 추정합니다. 초음파 프로브 영상 표면에 의해 IJV에 가해지는 힘을 측정하면서 초음파 영상을 획득합니다. 우리는 27명의 건강한 피험자를 대상으로 정맥을 완전히 폐쇄하는 데 필요한 힘인 붕괴력을 기록합니다. 우리는 임상적 비침습적 표준인 앙와위 붕괴력과 경정맥 박동 높이(JVP)가 CVP를 추정할 때 r2 = 0.89의 선형 상관 계수와 0.23mmHg의 평균 절대 차이를 갖는다는 것을 발견했습니다. 우리는 앙와위에서 16도 기울임으로써 추정치를 부정적으로 교란하고 CVP 추정치에서 예측할 수 있는 모든 대상에 대한 붕괴력의 감소를 관찰합니다. 우리는 IJV가 붕괴되는 동안 피험자가 Valsalva 기동을 수행하고 모든 피험자에 대한 붕괴력의 증가를 관찰함으로써 보상되지 않은 심부전에서 경험한 값에 대해 정맥압을 긍정적으로 교란합니다. 마지막으로 앙와위 붕괴력과 대략 일정한 힘에서 분할된 힘 결합 초음파 데이터를 사용하는 역 3차원 유한 요소 최적화를 통해 CVP 파형을 도출합니다.

울혈성 심부전(CHF)은 심장의 펌핑 능력이 감소하여 순환계에 체액이 축적되는 임상 증후군입니다1. 현재 이 질병은 약 620만 명에게 영향을 미치고 있으며 미국에서는 매년 약 380,000명의 사망 진단서에 기록되어 있습니다2. 심부전이 진행되는 동안 정맥압을 증가시키는 이러한 체액 축적은 기관에 산소를 공급하기 위한 적절한 심박출량을 유지하기 위해 감소된 펌핑 능력을 보상하는 순환계의 방식으로 시작됩니다1. 보상되지 않은 심부전은 체액량의 증가가 더 이상 심박출량을 유지할 수 없을 때 발생하며, 결국 심박출량에 해로운 영향을 미침에도 불구하고 체액량이 지속적으로 증가하는 악순환이 시작됩니다1,3. 이 시점에서 정맥압은 순환계에서 체액을 방출할 만큼 높아 말초부종과 폐부종을 유발하여 사망으로 이어질 수 있습니다1,4,5.

비대상성 심부전의 정맥압 상승에 대한 치료에는 중심정맥압(CVP) 측정을 통해 정보를 얻은 이뇨제 투여가 포함됩니다6. CVP 평가의 최적 표준은 카테터 삽입을 통해 상대정맥 또는 우심방의 압력을 직접 측정하는 것입니다7,8. 그러나 환자가 이미 카테터를 삽입하지 않는 한 비침습적 평가가 선택되는 경우가 많습니다6,8. 표준 비침습적 정맥압 측정은 경정맥 맥박 높이(JVP) 측정 및 하대정맥 직경 측정9,10입니다. 생리학적 원리에 뿌리를 두고 있지만, 이러한 방법은 동맥압 대응인 상완 혈압 커프와 비교하여 치료 결정을 안내하기 위한 신뢰할 수 있는 비침습적 표준을 달성하기에는 부족합니다. 이 커프는 정맥에서 복제할 수 없는 방법론을 가지고 있습니다. 최근 몇 년간, 특히 의료용 초음파 분야에서 정맥압 평가를 개선하려는 여러 시도가 있었습니다14,15,16,17,18.

힘 결합 초음파는 초음파 이미징과 초음파 프로브의 이미징 표면이 이미지 평면 위의 피부에 가하는 힘을 동시에 측정하는 기술입니다. 이 기술은 경동맥이 완전히 붕괴될 가능성이 전혀 없는 경동맥의 혈압을 정확하게 추정하는 데 중간 정도의 성공을 거두었습니다. 또한, 힘 결합 단일 요소 초음파 연구에 따르면 내부 경정맥(IJV)24을 완전히 폐색하는 데 필요한 힘을 측정하여 평균 경정맥압의 변화를 감지할 수 있습니다. 코로트코프 혈압 커프(혈압계)는 동맥벽 붕괴 작용 소리가 발생하는 최대(수축기) 및 최소(이완기) 커프 압력을 기록하여 수축기 및 확장기 상완 혈압을 추정합니다25. IJV에 외부 압력을 대칭적으로 적용하는 것이 가능하지 않다는 점을 인정하지만, 힘 결합 초음파 영상을 사용한 IJV의 비대칭 압축은 Korotkoff 커프에 대한 정맥 아날로그로 연구되어야 한다고 생각합니다1. IJV는 주변 해부학적 랜드마크보다 압력과 강성이 낮으므로 다른 주변 조직을 압축하는 것보다 낮은 힘으로 압축할 수 있습니다. 또한, 목 기저부의 IJV와 우심방 사이에는 판막이 없기 때문에 우심방의 압력 파형이 IJV1의 압력 파형에 반영되어야 합니다.