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International Journal of Arrhythmia 2012;13(3): 13-16.
MAIN TOPIC REVIEWS
Optimization

서울대학교 의과대학 내과학 교실 조 구 영
Goo-Yeong Cho, MD, PhD
Division of Cardiology, Department of Internal Medicine, Seoul National University Bundang Hospital, Gyeonggi-do, Korea




서론

   심장재동기화 치료(cardiac resynchronization therapy, CRT)는 약물에 반응하지 않는 환자에서 삶의 질과 생존율을 증가시키는 치료이지만, 30~40%는 반응을 하지 않는다(nonresponder). 이러한 non-responder의 원인에는 생존심근이 없거나, 비동시성 심실수축(dyssynchrony)을 효과적으로 해결하지 못한 경우, 심방-심실 혹은 우심실-좌심실 간의 optimization이 부적절한 경우가 흔한 것으로 알려져 있다. Optimization은 좌심방에서 좌심실 및 대동맥으로 최대한 혈류를 보내고(AV optimization), 또한 수축기 시 우심실 및 좌심실을 동시에 수축(VV optimization)시켜 심박출량을 극대화시킨다. 이러한 optimization은 여러 가지 방법으로 사용되고 있다. Optimization은 전세계적으로 약 60%에서 시행되고 있으며, 이 중 70%는 심초음파를 이용하고 있다(Table 1). Optimization이 운동능력, 호흡곤란, 좌심실 구혈률 향상에 도움을 준다는 연구도 있지만 아직 논란이 많은 실정이다.1 저자는 먼저 optimization으로 가장 많이 이용되는 심초음파를 중심으로 optimization의 방법과 장단점에 대하여 논의하고 자한다.





AV Optimization

   CRT 기기에는 자동적으로 방실지연(AV delay)을 optimization하는 프로그램이 내장되어 있는데, 문제는 이 방법이 심초음파로 측정된 값과 일치하지 않으며, 혈역학적 평가에 있어서 심초음파에 비하여 떨어진다는 점이다.2 일반적으로 좌심실 충만 시간은 심주기의 40% 미만이면 AV dyssynchrony가 있다고 판단한다. 때문에 가급적 이완기 충만시간을 늘이기 위해서는 조기 충만기(early filling phase, E)와 심방 수축(atrial contraction, A)이 서로 분리되어 있으면서 A가 좌심실 수축기 이전에 끝나는 것이 가장 바람직하다(Figure 1).3



1. Iterative Method

   임상에서 가장 많이 사용하는 방법으로 AV dyssynchrony가 있는 경우 주로 E/A가 융합(fusion)되어 있다. 이는 방실지연이 너무 길어진 것으로 방실지연을 짧게 수정한다. 이후 E/A가 분리되면서 A가 수축기를 넘어가지 않을 때까지 점차적으로 방실지연을 증가시킨다(Figure 2).

2. Ritter's Method

   이는 DDD 심방 박동기를 넣은 환자에서 주로 사용하였는데, 심전도의Q wave와 심초음파의 E/A time을 보고 맞추는 방법이다. CRT를 시행한 환자에서는 방법이 복잡하고 재현성이 거의 없어 임상에서는 사용하지 않는다.

3. Mitral Inflow TVI

   E/A wave를 추적하여 time velocity integral (TVI)을 구한 다음 AV delay를 증가 혹은 감소시키면서 TVI가 최대가 되는 값을 구하여 AV delay time을 구한다. AV optimization 방법 중 재현성이 가장 좋으나 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

4. Meluzin’s Method

   CRT 환자는 대부분 승모판폐쇄부전이 동반되어 있는데 A wave가 끝나는 시점과 승모판폐쇄부전이 시작하는 시점의 시간 차이를 최소화하는 방법으로 간단하게 시행할 수 있는 장점은 있지만, A wave가 끝나는 시점을 정확하게 평가하지 못하는 경우 많은 단점이 있다.
   자주 optimization하는 것이 좋을 것이라는 가정하에 AV optimization이 일반적으로 기기 내에 설정되어 있는 고정값과 프로그램으로 자주 optimization하는 방법, 심초음파로 하는 방법을 비교한 연구를 시행한 결과, 실제 임상적 호전의 큰 차이를 보여주지 못하였다.4 비슷한 연구로서 방실지연을 120 msec로 설정한 군, 기기 내 intrinsic program 혹은 심초음파로 optimization한 군에서 차이가 없어서 일반적으로 모든 환자에서 AV optimization하는 것은 권유하지 않고 non-responder군에서만 시행하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.5

VV Optimization

   우심실과 좌심실의 수축은 거의 동시에 일어난다. 그래서 기기도 VV delay는 0~10 msec로 설정되어 있다. VV optimization도 여러 가지 방법이 있지만, 가장 많이 사용하는 방법으로는 QRS 폭과 심초음파 방법이다. 우심실 혹은 좌심실의 수축 간격을 40~80 msec 간격으로(LV pre-excitation 혹은 RV pre-excitation)하여 QRS 폭을 측정한 후 폭이 가장 줄어드는 시점에서 VV delay를 정한다. 이후 추가적으로 20 msec 간격으로 심박출량을 계산하여 optimization을 시행한다. 하지만 많은 연구에서 VV optimization은 단기 및 장기 효과가 의문시되고 있어서 통상적으로 잘 시행하지 않는다. 다만 허혈성 심근병증에서 심근 석회화로 심실내 전도지연(intraventricular conduction delay)이 있는 경우에는 도움을 받을 수 있다.

결론

   AV 혹은 VV optimization은 이론적 혹은 단기적으로는 효과가 있는것으로 보이지만, 대규모 연구에서 장기적인 효과는 아직 의문시 되고 있다. 이는 optimization을 정확하게 시행할 수 있는 황금지표가 아직 없기 때문일 것으로 생각된다. 현재까지는 CRT를 시행하는 모든 환자에서 optimization을 하는 것은 적합하지 않다. CRT를 시행하고 3개월 후에 증상을 평가하여 증상의 호전이 없는 경우 optimization을 하고, 6개월 후에 심초음파로 재평가하여 responder일 경우는 optimization을 하지 않고 non-responder로 판단된 경우에만 optimization을 시행한다.6 Optimization을 시행할 경우는 심초음파를 이용하는 것이 가장 좋을 것으로 생각된다.


References

  1. Leon AR, Abraham WT, Brozena S, Daubert JP, Fisher WG, Gurley JC, Liang CS, Wong G; InSync III Clinical Study Investigators. Cardiac resynchronization with sequential biventricular pacing for the treatment of moderate-to-severe heart failure. J Am Coll Cardiol. 005;46:2298-2304.
  2. Kamdar R, Frain E, Warburton F, Richmond L, Mullan V, Berriman T, Thomas G, Tenkorang J, Dhinoja M, Earley M, Sporton S, Schilling R. A prospective comparison of echocardiography and device algorithms for atrioventricular and interventricular interval optimization in cardiac resynchronization therapy. Europace. 2010;12:84-91.
  3. Barold SS, Ilercil A, Herweg B. Echocardiographic optimization of the atrioventricularand interventricular intervals during cardiac resynchronization. Europace. 2008;10:iii88-95.
  4. Abraham WT, Gras D, Yu CM, Guzzo L, Gupta MS; FREEDOM Steering Committee. Rationale and design of a randomized clinical trial to assess the safety and efficacy of frequent optimization of cardiac resynchronization therapy: the Frequent Optimization Study Using the QuickOpt Method (FREEDOM) trial. Am Heart J. 2010;159:944-948.
  5. Ellenbogen KA, Gold MR, Meyer TE, Fernndez Lozano I, Mittal S, Waggoner AD, Lemke B, Singh JP, Spinale FG, Van Eyk JE, Whitehill J, Weiner S, Bedi M, Rapkin J, Stein KM. Primary results from the SmartDelay determined AV optimization: a comparison to other AV delay methods used in cardiac resynchronization therapy (SMART-AV) trial: a randomized trial comparing empirical, echocardiography-guided, and algorithmic atrioventricular delay programming in cardiac resynchronization therapy. Circulation. 2010;122:2660-2668.
  6. Bertinin M, Belgado V, Bax JJ, Van de Veire NRL. Why, how and when do we need to optimize the setting of cardiac resynchronization therapy? Europace 2009;11:v46-57.
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