목동맥 석회화죽상경화판에서 발생한 동맥-동맥색전증의 조직학적 확증

Histological Evidence of Artery to Artery Embolism from Calcified Atherosclerotic Plaque of Carotid Artery

Article information

J Korean Neurol Assoc. 2016;34(2):150-153

Publication date (electronic) : May 1, 2016

doi : http://dx.doi.org/10.17340/jkna.2016.2.12

Sung-In Na, MD ^*, Han Uk Ryu, MD ^*, Chan-Hyuk Lee, MD, Hyuk-Su Jang, MD, Seol-Won Lee, MD, Tae-Ho Yang, MD, Hyo-Sung Kwak, MD ^a, Gyung-Ho Chung, MD ^a, Seul-Ki Jeong, MD

Department of Neurology, Chonbuk National University Hospital, Chonbuk National University Medical School, Jeonju, Korea

^aDepartment of Radiology, Chonbuk National University Hospital, Chonbuk National University Medical School, Jeonju, Korea

나성인^*, 류한욱^*, 이찬혁, 장혁수, 이설원, 양태호, 곽효성^a, 정경호^a, 정슬기

전북대학교 의학전문대학원 신경과학교실

^a전북대학교 의학전문대학원 영상의학과교실

Address for correspondence: Seul-Ki Jeong, MD Department of Neurology & Research Institute of Clinical Medicine, Chonbuk National University Medical School-Biomedical Research Institute of Chonbuk National University Hospital, 20 Geonjiro, Deokjin-gu, Jeonju 54907, Korea Tel: +82-63-250-1590 Fax: +82-63-251-9363 E-mail: jeongsk@jbnu.ac.kr

SI Na and HU Ryu contributed equally to this manuscript.

received : October 30, 2015 , rev-recd : January 11, 2016 , accepted : January 11, 2016 .

Trans Abstract

Artery to artery embolism is one of the main causes of cerebral infarction, and it can originate from many locations. Here we report a case of cerebral infarction in which calcified cerebral emboli were detected in brain computed tomography (CT). The calcified emboli were thought to originate from a carotid plaque that showed calcification and ulceration. We present histologic and micro-CT findings of a carotid plaque as a source of artery to artery embolism.

Keywords: Artery to artery embolism; Calcified emboli; Carotid plaque

큰동맥죽경화증(large artery atherosclerosis, LAA)에 의한 뇌경색은 크게 심한 협착이나 폐색이 있는 혈관의 원위부 영역에 관류장애로 인해 발생하는 경계구역경색(borderzone infarction)과 죽상경화 병변에서 생긴 혈전이 윈위부의 혈관으로 떨어져 나가면서 색전뇌경색을 일으키는 동맥-동맥색전증(artery to artery embolism)이 있다[1]. 이 중에서 동맥-동맥색전증은 정확한 병태생리적 변화보다는 근위부의 불안정한 죽상판 확인과 함께 해당 혈관을 중심으로 그 원위부에 발생한 다발성뇌경색 패턴을 보고 진단하는 경우가 많다[2,3]. 즉, 다발성으로 분포한 뇌경색이 특정 혈관의 분포를 따라 발생하는 경우는, 심장성뇌경색보다는 해당 혈관의 죽상경화와 그 변성으로 인해 발생하는 것으로 추정하여 LAA에 포함시킨다. 색전은 자화율강조영상(susceptibility weighted image), 기울기에코영상(gradient echo image) 뿐만 아니라 뇌컴퓨터단층촬영에서도 진단이 가능하지만, 발생 원인이 되는 근위부 혈관과의 연관성을 밝히기는 매우 어렵다. 본 증례는 좌측 중대뇌동맥부뇌경색 환자로 중대뇌동맥 제2분지 영역에서 석회화색전이 비조영증강 뇌컴퓨터단층촬영에서 관찰되었다. 동측속목동맥협착과 연관된 뇌경색이라 진단하고 목동맥내막절제술을 시행하여 조직학 및 미세컴퓨터단층촬영(micro CT) 검사를 시행한 결과 해당 목동맥의 석회화죽상경화판 파열 및 색전으로 인한 전형적인 증례라 사료되어 보고 하고자 한다.

증 례

77세 남자가 30분 전에 발생한 갑작스런 구음장애와 우측 상하지 근력약화로 응급실에 왔다. 환자는 20년 전부터 고혈압으로 약물 치료 중이며 그 이외 특별한 과거력은 없었다. 환자의 혈압은 150/90 mmHg, 심박수는 분당 72회, 호흡수는 분당 16회, 체온은 36.4도였으며, 심전도는 정상이었다. 증상 발생 30분 후, 시행한 신경학적 검사에서 구음장애, 우측상하지에 Medical Research Council(MRC) 근력척도 4/4 및 우측 얼굴마비가 있어 NIH뇌졸중척도(National Institutes of Health Stroke Scale)는 4점, 수정Rankin척도 3점으로 측정되었다. 급성뇌졸중 의심 하에 응급으로 시행한 뇌컴퓨터단층촬영에서 출혈은 없었으나, 좌측 중대뇌동맥 영역에 석회화색전으로 의심되는 원형 모양의 고음영결절이 관찰되었다(Fig. 1A).

Figure 1.

An initial noncontrast brain computed tomography (A) showing a calcified cerebral embolus in the left middle cerebral artery (arrow). Diffusion-weighted magnetic resonance imaging (B) demonstrated the high signal intensity in the corresponding lesion. The Time-Of-Flight magnetic resonance angiogram (C, D) revealed the focal obstruction in the M2 inferior division of left middle cerebral artery (arrowhead) and stenosis in the proximal portion of the left internal carotid artery (arrow).

결절의 면적이 제일 크게 보이는 단면에서 자유 그리기 방식으로 관심 영역(region of interest) 감쇠 값을 측정한 결과, 평균 245.00±69.45(표준편차) Hounsfield Unit (HU)였다. 환자는 정맥내혈전용해술 적응증에 해당되어 조직플라스미노겐활성제(tissue plasminogen activator)를 투여하였다. 내원 당일 촬영한 뇌확산강조영상(diffusion weighted image)에서 좌측 중대뇌동맥 M2 분지 영역에 급성뇌경색이 관찰되었고(Fig. 1B), 자기공명혈관조영(magnetic resonance angiography)에서 좌측 중대뇌동맥 M2 분지의 국소적인 폐색과 좌측 근위부속목동맥의 협착이 관찰되었다(Fig. 1C, D). 환자는 입원 중 우측 상하지의 MRC 근력척도가 3/3으로 악화되어 내원 2일째 뇌혈관조영술을 시행하였고, 양측 근위부속목동맥죽상경화판에 의한 협착과 좌측 중대뇌동맥 M2 분지에서 병소 부위의 음영 결손을 확인할 수 있었다(Fig. 2A). 또한, 경화판의 형태, 구성성분 등을 정확히 분석하기 위해 B-mode 영상의 경동맥초음파와 black-blood 기법의 스핀에코(spin echo)영상을 이용한 죽상경화판 고해상도자기공명영상(high-resolution MRI)을 시행하였다. 검사 결과, 경동맥 초음파에서 좌측 근위부속목동맥 내에 후방 음향 그림자를 보이면서 표면이 매끄럽지 않은 석회화죽상경화판이 관찰되었다(Fig. 2B). 고해상도자기공명영상에서도 좌측 근위부속목동맥에 작은 궤양을 동반한 석회화죽상경화판이 관찰되었으며, 일부가 떨어져 나가면서 궤양을 만들고, 원위부에 색전을 야기한 것으로 추정되었다(Fig. 3A). 내원 3일째 재촬영한 뇌확산강조영상에서 재개통되지 않은 기존 병변 부위가 약간 더 커진 것 외에 새로 발생한 병변은 없었다. 하지만 재발성뇌경색 예방 목적으로 입원 중에 좌측 목동맥내막절제술을 하였고, 내막절제술 부위의 조직검사 및 미세컴퓨터단층촬영(micro CT)을 시행하였다. 그 결과 불안정한 석회화죽상경화판 내에 파열에 의한 것으로 추정되는 작은 궤양이 관찰되었다(Fig. 3B, C). 다른 원인에 의한 색전성뇌경색을 감별하기 위하여 심장컴퓨터단층촬영, 경흉부심장초음파를 시행하였지만, 56%의 정상 심박출률을 보이며 대동맥 및 판막의 석회화병변은 관찰되지 않았다. 또한, 하지도플러초음파검사에서도 심부정맥혈전증을 의심할만한 소견은 보이지 않았다. 환자는 항혈소판제를 복용하면서 운동과 재활치료를 병행하였으며, 증상이 호전되어 퇴원하였다. 뇌경색 후 3개월째 환자의 상태는 NIH뇌졸중척도 3점, 수정Rankin척도 2점으로 다소 회복되었으며, 현재 외래 추적관찰 중이다.

Figure 2.

Cerebral angiography (A) showed a focal filling defect in the M2 inferior division of left middle cerebral artery (arrow). Longitudinal view of carotid duplex ultrasound (B) revealed the calcified plaque accompanied with acoustic shadowing in the left internal carotid artery.

Figure 3.

Carotid plaque magnetic resonance imaging (A) displayed a small ulcerative lesion of calcified plaque in the left internal carotid artery (arrow). Ex-vivo micro computed tomography (B) showed a small ulcerative lesion on ruptured calcified plaque. Histological cross section of carotid plaque specimen (C) showed ulcerative and ruptured plaque intermixed with calcification (gross image of Hematoxylin-Eosin stain, 9.4×6.2 mm).

고 찰

급성뇌졸중을 초기 평가하기 위해 실시하는 뇌컴퓨터단층촬영에서 비정상적인 고음영의 병변이 관찰되는 경우가 있다. 대표적으로 적혈구, 섬유소, 세포 부스러기들이 축적 및 응괴되어 형성된 비석회화혈전에 의해 나타나는 고밀도중대뇌동맥징후(hyperdense MCA sign or MCA dot)와 두개내석회증(intracranial calcification)으로 나타나는 석회화대뇌색전이다.

두개내석회증(intracranial calcification)은 많은 원인에 의해 발생할 수 있고, 위치와 모양이 매우 다양하다. 뇌실질 내에서 보이는 경우, 자발적으로 발생한 두개내종양, 동정맥기형, 해면종 그리고 감염질환의 잔류체에 해당하는 경우가 많다[4]. 하지만 동맥경화로부터 이차적으로 발생한 석회화색전의 경우 주로 대뇌 혈관 또는 뇌실질 표면에서 고음영병변으로 발견된다.

석회화색전은 보통 크기가 작아서(약 2-3 mm) 쉽게 간과되고, 출혈이나 혈관벽의 석회화로 오인되는 경우가 많다. 하지만, 석회화색전은 특징적으로 혈관 내 혈전보다(50-70 HU) 음영 증가가 더 크고(200 HU 이상), 선형의 혈관벽석회화보다 원형 및 타원형을 띄게 된다. 따라서 대뇌혈관 구역 및 뇌실질 표면에 위치하면서 고음영의 원형석회화결절은 급성뇌경색을 초래하는 석회화대뇌색전일 가능성이 크다. 본 증례에서도 환자가 신경학적 이상 증상을 보이면서 초기 뇌컴퓨터단층촬영에서 보이는 고음영결절이 평균 245.00±69.45 HU의 높은 감쇠 값을 보였고, 실비우스틈새 안의 뇌섬엽겉질에 위치하고 있어 석회화대뇌색전을 시사했다.

이러한 석회화대뇌색전의 근원은 심장부터 대뇌혈관에 이르기까지 다양하다. Walker 등[5]은 석회화색전 뇌경색 환자 68명을 분석한 결과 추정되는 근원으로 석회화대동맥판협착(36%), 속목동맥의 죽상경화판(30%), 승모판고리석회화(11%), 죽경화성대동맥활(4%), 팔머리동맥의 죽상경화판(3%), 척추동맥(1%)을 보고했다. 이 중, 석회화대동맥판협착으로 인해 이차적으로 발생하는 석회화색전의 경우 이전 증례에서도 많이 보고되었듯이[6,7] 가장 일반적인 원인으로 간주된다. 하지만 Boon 등[8]은 815명의 환자 코호트 연구를 통해 대동맥판막의 석회화병변과 색전성뇌졸중 간의 직접적인 연관이 없다고 보고했다. 마찬가지로 속목동맥의 석회화죽상경화판이 직접적인 원인으로 작용하여 색전성뇌졸중을 일으킨 사례도 몇 차례 보고되었지만, 아직 직접적인 상관관계가 병태생리학적으로 명확하게 밝혀지지는 않았다.

본 환자는 동측속목동맥의 석회화죽상경화판을 내막절제술 후에 조직학적으로 확인하였기에 동맥-동맥색전증으로 발생한 석회화색전의 증례로 판단할 수 있었다. 비슷한 사례로 Christian 등[9]은 뇌컴퓨터단층촬영에서 보이는 다발성 석회화대뇌색전을 동측속목동맥에서 발생했음을 추정하며 이를 Salted Prezel징후라고 표현했다. 또한 Tardy 등[10]은 초기 뇌컴퓨터단층촬영상 우측 이마엽과 마루엽에서 보이는 석회화색전이 동측속목동맥에서 보이는 석회화 죽상경화판의 유동적인 일부분이 떨어져 나가 발생했음을 경동맥 초음파를 통해 제시했다. 그러나 현재까지의 보고들은 정확한 병태생리학적 기전보다는 뇌영상 및 초음파검사만을 기반으로 뇌경색 패턴을 보고 추측하는 정도였다. 본 증례는 심장컴퓨터단층촬영, 경흉부심장초음파로 석회화색전의 원인으로 가능성이 높은 심인성 원인을 배제할 수 있었고, 미세컴퓨터단층촬영 및 조직학적 검사를 통해 동측속목동맥의 석회화죽상경화판궤양으로 인한 색전이 뇌경색을 일으킨 것으로 판단할 수 있었다. 이처럼 목동맥죽상경화판에 석회화가 동반되어 있는 경우, 색전의 위험성 증가 유무는 아직 논란의 여지가 있지만, 정확한 병태생리학적 관계 규명은 적절한 근원 치료를 함으로써 재발 방지에 도움을 줄 수 있겠다. Walker 등[5]은 22명의 석회화색전 환자 중 43%에서 재발성뇌경색이 발생했음을 보고하며, 환자 예후에 있어서 그 근원에 대한 적절한 검사 및 내외과적 치료의 중요성을 강조했다.

죽상경화증은 심근경색, 말초혈관폐색과 같은 혈관질환뿐만 아니라 뇌졸중의 중요한 원인이다. 특히, 죽상경화판의 이차적 변성으로 나타나는 죽상경화판궤양은 색전을 잘 일으키고, 이는 동맥-동맥색전성뇌경색의 중요한 원인 인자로 알려져 있다. 그러나 죽상경화판의 석회화궤양은 상대적으로 드물 뿐만 아니라, 진단 자체가 조직검사를 실시해야 확진을 할 수 있기 때문에 그 임상적 의미를 평가하기 어려웠다. 본 증례는 환자에서 발생한 동맥-동맥색전성뇌경색을 앞서 언급한 검사들을 바탕으로 석회화색전으로 판단하였으며, 그 근원을 조직검사를 통해 동측근위부 혈관죽상경화판의 석회화궤양임을 증명하였다는 점에서 의의가 있겠다. 차후 죽상경화판의 석회화궤양이 임상적으로 어떤 의미가 있을지는 더 많은 증례 확보가 필요할 것으로 보인다.

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9. Christian BA, Kirzeder DJ, Boyd J, Laing J, Gash JR. Showered calcific emboli to the brain, the ‘salted pretzel’ sign, originating from the ipsilateral internal carotid artery causing acute cerebral infarction. Stroke 2009;40:e319–e321.

10. Tardy J, Da Silva N, Glock Y, Larrue V. Neurological pictures. Stroke with calcium emboli related to a calcified stenosis of internal carotid artery. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2008;79:1273–1274.