서론

  동방결절 기능 장애는 심방세동 등의 심방의 빈맥성 부정맥에 흔히 동반되는 것으로 알려져 있으며, 빈맥의 종료시 동방결절의 기능 장애로 인한 서맥이 발생하고 이로 인하여 실신을 유발할 수도 있다. 이러한 빈맥-서맥 증후군은 영구형 인공심박동기 시술의 적응증으로 알려져 있으며，심방세동과 관련된 동방결절 기능 장애는 심방세동 종료 이후 회복될 수 있는 것으로 알려져 있다. 실제 빈맥-서맥 증후군 소견을 보이는 발작성 심방세동 환자에서 완치적 고주파 전극도자절제술을 시행한 이후 동방결절 기능의 회복이 관찰되고 있다.

본론

   26세 여성 환자가 두근거림과 심한 어지러움을 주소로 내원하였다. 환자는 4년 전부터 간간히 두근거리는 증상이 있었고 어지러움을 느껴왔으며, 근처 병원에서 심방세동으로 진단받은 과거력이 있었다.


Figure 1. Twenty six old lady complained of palpitation, dizziness and pre-syncope. The electrocardiogram shows irregular heart rhythm and rapid heart beats.


Figure 2. Tachycardia-bradycardia syndrome. The electrocardiogram shows rapid heart beats and abrupt termination of tachycardia followed by sinus pause.

최근에 환자는 두근거림 증상이 거의 매일 지속되었고, 간혹 심한 어지러움 증상과 함께 아찔한 느낌도 자주 발생하곤 하여 병원을 내원하였다. 심전도(Figure 1)에서 심방세동 소견이 관찰되었다. Sotalol 40 mg bid 복용 후에도 상기 두근거림 및 어지러움 증상지속되었고, 이후 검사한 심전도(Figure 2)에서 빈맥-서맥증후군 소견 관찰되어 항부정맥 약제를 계속 사용할 수 없는 상황으로 심방세동에 대한 고주파 전극도자절제술을 계획하였다.

Figure 3. The atrial fibrillation converted to atrial flutter during the ablation of left pulmonary vein antrum.


Figure 4. The atrial flutter was terminated during the ablation of cavotricuspid isthmus and followed by pause and sinus rhythm.

   전기해부학적인 3차원적인 영상(3-dimensional electroanatomical mapping, 3D EAM)을 이용하여 Wide area circumferential LA antral ablation을 통해 PV isolation을 시도하였다. 좌측 폐정맥에 대한 고주파 전극도자절제술 중에 심방세동이 심방조동으로 이행되었으며(Figure 3), 이후 추가적인 cavotricuspid isthmus ablation중에 심방조동은 정상 동율동으로 전환되었다(Figure 4). 폐정맥 주위의 좌심방의 전극도자절제술 후 폐정맥과 좌심방의 분리(PV-LA isolation)를 Lasso multielectrode circulating mapping catheter를 이용하여 확인하였다(Figure 5).
Figure 5. Intracardiac electrogram shows normal sinus rhythm after the ablation.
Figure 6. After the catheter ablation of atrial fibrillation the patient didn’t complain of palpitation and dizziness and the electrocardiogram shows normal sinus rhythm.

이후 환자는 심전도 상 정상 동율동 소견으로 두근거림과 어지러움 등의 증상이 소실되었다.
   심방세동은 가장 흔한 심장 부정맥으로 부정맥 입원 원인의 1/3을 차지하며, 뇌졸중 원인의 6~24%에 해당하는것으로 알려져 있다. 심방세동의 유병률은 나이에 따라 증가하며, 80세 이상에서 인구의 9% 이상이 심방세동을 가지고 있고 장기적으로 중풍, 심부전, 사망률을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 심방의 섬유화 및 심방 근육의 소실은 심방세동의 병태생리적인 기전과 관련되어 있는 것으로 보고되고 있고, 결국 좌심방의 전기적이고 해부학적인 이상이 심방세동의 발생 및 진행에 관여하는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 기전에 대한 이해가 심방세동 환자의 치료를 위하여 중요하다.¹
   동방결절 기능 장애는 심방세동 등의 심방의 빈맥성 부정맥에 흔히 동반되는 것으로 알려져 있으며, 이러한 빈맥의 종료 시에 동방결절의 기능 장애로 인하여 심정지 등의 서맥이 발생하여 이로 인하여 실신이 발생할 수도 있다. 따라서 이러한 빈맥-서맥 증후군 환자에서는 영구형 인공심박동기의 시술이 필요한 것으로 알려져 있다.
   동방결절에 대한 해부학적인 연구에 의하면 동방결절의세포 수는 나이에 비례하여 감소하는 것으로 알려져 있으나, 심방세동 환자에서 동방결절의 해부학적 차이는 아직 잘 알려져 있지 않은 상태이다.² 동물 실험에서 빈맥 조율로 심방세동을 유발한 후 2~6주 후에 동방결절 기능을 평가한결과, 동방결절 회복 시간의 증가 소견이 관찰되었고, 이러한 동방결절 기능 장애는 정상 동율동 회복 후에 서서히 회복되는 것으로 보고되었다.³ Hocini 등은 발작성 심방세동 환자에서 심방세동 종료 시에 3초 이상의 심정지 소견을 보이는 빈맥-서맥 증후군 환자를 대상으로 심방세동에 대한고주파 전극도자절제술을 시행한 결과 평균 2년 후에 약 85% 환자에서 서맥 및 심방세동의 재발 없이 정상 동율동을 유지하였고, 동방결절 회복 시간을 평가한 결과 고주파 전극도자 절제술 직후 교정 동방결절 회복 시간이 428msec에서 2년 후 259 msec로 의미있게 감소하였고, 평균 맥박수도 분당 67회에서 76회, 최대 맥박수도 분당 137회에서 148회로 의미있게 증가하는 것으로 보고하였다.⁴
   동방결절에서의 심장 맥박의 자동능은 막 전압 시계(membrane clock, voltage clock)로 설명하는데 즉, 막 전압에 반응하는 이온 전류인 과분극 유발 전류, HCNrelated funny current (If)에 의한 것으로 이해하고 있다.
   이온 통로에 대한 기초 연구에 의하여 이러한 빈맥-서맥증후군의 분자생물학적인 기전을 심방빈맥에 의하여 동방결절의 HCN2/4와 minK 분절의 mRNA 발현이 감소(downregulation)하고, 이와 관련된 이온 전류 If와 slow delayed-rectifier current (IKs)의 감소를 유발하여 임상적으로 동방결절의 기능 저하를 야기하는 것으로 설명하고 있다.⁵ 심방빈맥 조율에 의하여 동방결절 회복 시간이 약 70%증가하며, 이러한 변화는 빈맥-서맥 증후군에서의 동방결절의 기능 장애 변화를 시사한다. 또한 동방결절에서의 RT-PCR (real time reverse-transcription polymerase chain reaction) 방법을 이용하여 mRNA 발현 정도를 평가한 결과, 심방빈맥 조율을 시행한 개의 동방결절에서는 HCN2, HCN4의 발현이 각각 50% 이상 감소하였고, β subunit of minK 발현도 약 42% 감소하였다. 이러한 변화는 빈맥에 의하여 동방결절 세포의 심박동에 관련된 이온통로의 재형성이 유발되고, 이에 따라 심박동 기능의 저하가 발생하는 것으로 이해할 수 있다.
   이러한 막 전압 시계 외에 심장의 맥박 형성에 관여하는 칼슘 시계(calcium clock)에 대한 연구에서도 심방세동 군에서 이상 소견이 관찰되었다.⁶ 즉, 정상 개에서는 isoproterenol 0.3과 1 μmol/L에 의하여 심박수가 각각 96%와 105%가 증가하였는데 반해, 심방세동 유발 개에서는 각각 60%, 72%의 심박수 증가를 보여 심박수 증가 저하 소견이 관찰되었다. 또한 isoproterenol에 의하여 유발되는 동방결절 상부부위에서의 후기 확장기 칼슘 증가(late diastolic Caelevation, LDCAE) 소견이 심방세동 유발 개에서는 절반미만에서만 관찰되었으며, 동방결절 상부 부위에서의 제2형 라이아노딘 수용체(type Ⅱ ryanodine receptor, RyR2)의 발현이 정상군의 33%로 감소하여 심방세동에서의 동방결절 기능 장애가 칼슘 시계의 기능 이상과 관련되어 있음을 시사하고 있다.
   따라서 이러한 빈맥-서맥 증후군 소견을 보이는 발작성 심방세동 환자에서 완치적 고주파 전극도자절제술을 시행하고 항부정맥 약제의 사용을 중지하는 경우, 동방결절 기능장애가 회복될 수 있어 영구형 인공심박동기의 삽입을 피할 수 있다. 우리나라에서도 굴심방결절기능장애를 동반한 빈맥-서맥 증후군에서와 같이 약제 유지가 불가능한 심방세동의 경우에 심방세동에 대한 고주파 전극도자절제술을 보험적응 기준으로 인정하고 있다. 하지만 빈맥과 관련되지않고 고령 등에 의한 내재적인 동방결절 기능 장애가 의심되는 경우에는 고주파 전극도자 절제술만으로 환자의 증상을 완치할 수 없으므로 홀터 등의 검사를 통하여 빈맥-서맥증후군 소견과 자발적인 심정지 소견을 감별하는 것이 필요하며, 빈맥이 없이 자발적인 심정지 소견이 있는 경우에는 영구형 인공심박동기 시술이 필요하다.

결론

    동방결절 기능 장애는 심방세동 등의 빈맥성 부정맥에 흔히 동반되는 것으로 알려져 있으며 이러한 빈맥의 종료시에 동방결절의 기능 장애로 인한 심정지 등의 서맥이 발생하며, 이러한 심방세동과 관련된 동방결절 기능 장애는 심방 세동 종료 이후 서서히 회복되는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 빈맥-서맥증후군 소견을 보이는 발작성 심방세동 환자에서 완치적 고주파 전극도자절제술을 시행하고 항부정맥 약제의 사용을 중지하는 경우, 동방결절 기능 장애가 회복될 수 있어 영구형 인공심박동기의 삽입을 피할수있다.

1. Allessie M, Ausma J, Schotten U. Electrical, contractile and structural remodeling during atrial fibrillation. Cardiovasc Res. 2002;54:230-246.
2. Thery C, Gosselin B, Lekieffre J, Warembourg H. Pathology of sinoatrial node: correlations with electrocardiographic findings in 111 patients. Am Heart J. 1977;93:735-740.
3. Elvan A, Wylie K, Zipes DP. Pacing-induced chronic atrial fibrillation impairs sinus node function in dogs: electrophysiological remodeling. Circulation. 1996;94:2953-2960.
4. Hocini M, Sanders P, Deisenhofer I, Jais P, Hsu LF, Scavee C, Weerasoriya R, Raybaud F, Macle L, Shah DC, Garrigue S, Metayer PL, Clementy J, Haissaguerre M. Reverse remodeling of sinus node function after catheter ablation of atrial fibrillation in patients with prolonged sinus pauses. Circulation. 2003;108:1172-1175.
5. Yeh YJ, Burstein B, Qi XY, Sakabe M, Chartier D, Comtois P, Wang Z, Kuo CT, Nattel S. Funny current downregulation and sinus node dysfunction associated with atrial tachyarrhythmia-A molecular basis for tachycardia-bradycardia syndrome. Circulation. 2009;119:1576-1585.
6. Joung B, Lin SF, Chen Z, Antoun PS, Maruyama M, Han S, Piccirillo G, Stucky M, Zipes DP, Chen PS, Das MK. Mechanisms of sinoatrial node dysfunction in a canine model of pacinginduced atrial fibrillation. Heart Rhythm. 2010 ;7:88-95.