폐동맥폐쇄(폐동맥폐쇄) Pulmonary Artery Atresia

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1. 역사

폐동맥폐쇄(pulmonary artery atresia)는 선천성 심장기형 중 중증 청색 심장병의 하나로, 19세기 말 부검 보고에서 처음 기술되었다. 1945년 Blalock과 Taussig가 쇄골하동맥-폐동맥 단락술(Blalock-Taussig shunt)을 도입하면서 청색 심장기형 환자의 고식적 치료에 전환점이 마련되었다. 이 술식은 폐동맥폐쇄, 팔로사징 등 폐혈류 감소형 심장기형 환자의 생존율을 크게 향상시켰다.

폐동맥폐쇄는 해부학적으로 다양한 형태를 보이며, 크게 심실중격 결손 동반 여부에 따라 ① 심실중격 결손 동반형(PA/VSD, 팔로사징의 극단 형태)과 ② 심실중격 결손 비동반형(PA/IVS, intact interventricular septum)으로 구분된다. PA/IVS는 우심실-관상동맥 누공(RVCA fistula)과 우심실 의존성 관상동맥 순환(RVDCC)이 동반되어 독특한 병태생리를 가진다.

1990년대 이후 경피적 풍선 폐동맥판 확장술과 방사상 절개(radiofrequency perforation) 기법이 도입되어 폐쇄된 폐동맥판을 최소침습적으로 개통할 수 있게 되었다. 외과적 완전 교정술은 PA/VSD에서는 우심실 유출로 재건을 통해, PA/IVS에서는 단심실 고식술 또는 양심실 교정으로 접근한다.

2. 원인

폐동맥폐쇄의 원인은 형태학적 유형에 따라 다소 다르다.

PA/IVS (심실중격 온전형):

• 태생기 폐동맥판 교련(commissure)의 유착 및 폐쇄가 진행되면서 우심실로부터의 혈류가 차단된다.
• 혈류 차단으로 우심실이 고압이 되고, 우심실-관상동맥 누공이 형성되어 관상동맥이 우심실로부터 역행성으로 공급받게 된다.
• 우심실 크기는 매우 다양하며(극도 저형성~정상 이상), 삼첨판 크기와 우심실 크기가 예후를 결정한다.

PA/VSD (심실중격 결손 동반형):

• 팔로사징의 극단 형태로, 우심실 유출로 발달 부전이 더욱 심한 경우이다.
• 폐혈류는 동맥관 또는 주요 대동맥폐동맥 측부동맥(MAPCA, major aortopulmonary collateral arteries)에 의존한다.
• 22q11 미세결실(DiGeorge/velocardiofacial syndrome)과 강한 연관성이 있다.

유전적 요인: NKX2.5, GATA4, JAG1(Alagille 증후군), 22q11.2 결실 등과 관련될 수 있다. 산모 당뇨, 루프스, 항경련제 노출도 위험인자로 알려져 있다.

3. 유전학

폐동맥폐쇄의 유전학은 동반 기형의 유형에 따라 다르다.

PA/VSD + 22q11.2 미세결실(DiGeorge/velocardiofacial syndrome):

• PA/VSD 환자의 약 20~30%에서 22q11.2 결실이 발견된다.
• 22q11.2 결실은 TBX1 유전자를 포함하며, 심혈관 이상(원추 중격 결손, 대동맥궁 이상), 면역 결핍(흉선 무형성), 부갑상선 기능저하, 구개 이상, 학습 장애가 동반된다.
• 진단: FISH 또는 CMA

JAG1 변이 (Alagille 증후군):

• JAG1 또는 NOTCH2 변이에 의해 발생하며, 말초 폐동맥협착/폐쇄, 담도 저형성, 특이 안면, 척추 이상, 눈 이상이 동반된다.

기타:

• CHARGE 증후군(CHD7 변이): 폐동맥 이상 동반 가능
• VACTERL 연합: 드물게 폐동맥 이상 동반
• 다운증후군(21삼염색체증): 일부 폐동맥 이상 동반

PA/IVS에서는 단독 발생이 많으며 특정 유전 증후군과의 연관성은 PA/VSD에 비해 낮다. 염색체 마이크로어레이와 차세대 염기서열 분석(NGS 패널)이 포괄적 유전 평가에 권장된다.

4. 일반 역학

폐동맥폐쇄는 선천성 심장기형 중 상대적으로 드문 편에 속한다.

PA/IVS:

• 발생률: 출생 10만 명당 약 4~8명
• 전체 선천성 심장기형의 약 1~3%
• 성별: 남아에서 약간 더 흔하다는 보고 있음

PA/VSD:

• 팔로사징(TOF) 전체의 약 15~20%
• TOF 발생률(10만 명당 약 35명)을 고려하면 PA/VSD는 10만 명당 약 5~7명으로 추산
• MAPCA가 동반된 경우 해부학적 다양성이 매우 크다

국내에서는 Q25.5 코드로 연간 수십 명이 진단되며, 산정특례 V149 적용 대상이다. 소아심장 전문센터에서의 집중 치료가 필요하여 대부분 서울 및 수도권 3차 병원으로 집중된다.

산전 초음파 보급으로 산전 진단율이 증가하였으며, 산전 진단 시 분만 계획과 초기 치료 계획 수립에 유리하다.

5. 발생기전

폐동맥폐쇄의 병태생리는 유형에 따라 크게 다르다.

PA/IVS 병태생리:

• 폐동맥판 폐쇄로 우심실에서 폐동맥으로 혈류가 없다. 폐순환은 동맥관을 통해 대동맥에서 폐동맥으로 역행성으로 공급된다(동맥관 의존성 폐순환).
• 우심실은 출구가 없어 고압이 되며, 삼첨판을 통해 역류(TR)가 발생한다. 우심실 내 고압으로 관상동맥 동(sinusoids)이 열려 우심실-관상동맥 누공(RVCA fistula)이 형성된다.
• 일부 환자에서는 관상동맥이 완전히 우심실에 의존하여 혈류를 공급받는 RVDCC(right ventricular dependent coronary circulation)가 된다. 이 경우 우심실 감압(decompression) 수술이 관상동맥 허혈을 유발할 수 있어 치료 방침에 중요한 영향을 미친다.

PA/VSD 병태생리:

• 심실 수준 좌-우 단락이 있으나 폐동맥이 폐쇄되어 있어 MAPCA 또는 동맥관을 통해서만 폐혈류가 공급된다.
• MAPCA는 내경, 수, 기시 위치가 다양하며 각 폐 분절에 독립적으로 혈류를 공급한다. 일부 MAPCA는 진성 폐동맥(true pulmonary artery)과 연결(confluent)되어 있고, 일부는 독립적이다.
• MAPCA 내 협착이 발생하면 해당 폐 분절에 혈류 부족이, 반대로 협착이 없으면 폐혈관에 고압 노출로 폐혈관 병변이 진행된다.

6. 증상

폐동맥폐쇄의 증상은 유형과 중증도에 따라 다양하다.

PA/IVS 신생아기 증상:

• 출생 직후 또는 수 시간~수일 내 청색증 발현: 동맥관이 폐쇄되기 시작하면 폐혈류가 감소하여 청색증이 심화된다.
• 호흡 곤란: 빠른 호흡, 흉부 함몰, 비익 확장. 심한 경우 무호흡.
• 수유 불량, 보챔, 기력 저하.
• 동맥관 폐쇄 시 급격한 악화: 창백, 맥박 약화, 저혈압, 대사성 산증.

PA/VSD 증상:

• 신생아기 청색증: 동맥관이 개존하는 동안은 비교적 안정적이나 폐쇄 시 악화.
• MAPCA에 의한 폐혈류가 충분하면 청색증이 경미하여 진단이 늦어질 수 있다.
• 나이가 들면서 청색증, 운동 불내성, 발달 지연, 곤봉지(clubbing) 발생.
• 폐 과혈류가 있는 경우 폐렴 반복, 심부전 증상이 나타날 수 있다.

공통 증상: 심음 이상(단일 제2심음), 청색 발작(PA/VSD에서 팔로사징 유사).

7. 징후

폐동맥폐쇄 환자의 신체 검진 소견:

PA/IVS:

• 전신 청색증: 주산기부터 뚜렷함
• 심잡음: 삼첨판 역류에 의한 전수축기 잡음(좌하 흉골연). 동맥관 혈류에 의한 연속성 잡음.
• 단일 제2심음: 폐동맥 성분 없음
• 간비대: 삼첨판 역류 및 우심부전 반영

PA/VSD:

• 청색증: 정도 다양(MAPCA 공급에 따라)
• MAPCA 잡음: 등 또는 측흉부에서 연속성 잡음 청진(MAPCA가 있는 경우)
• 단일 제2심음(폐동맥 성분 없음): 전형적 소견
• 곤봉지(clubbing): 만성 청색증에서 발생
• 심잡음: 심실중격결손에 의한 전수축기 잡음 또는 잡음 없음(압력이 균등화된 경우)

심전도: PA/IVS에서 좌심비대 소견(우심실 저형성 반영). PA/VSD에서 우심비대.

흉부 X선: 폐혈관음영 감소, 심비대(PA/IVS), 폐혈관 음영 불균등(PA/VSD with MAPCA).

심초음파: 폐동맥판 폐쇄, 우심실 크기, 삼첨판 환(annulus) 크기, 관상동맥 누공, 동맥관 유무 등을 평가한다.

8. 선별 검사 방법

폐동맥폐쇄의 조기 발견을 위한 선별 검사:

산전 초음파:

• 임신 18~22주 정밀 초음파에서 4방 단면도 이상(우심실 크기 이상, 폐동맥 저형성) 또는 대혈관 단면도 이상이 발견되면 태아 심초음파를 시행한다.
• PA/VSD에서는 폐동맥이 대동맥보다 작거나 없을 때 의심한다.
• 산전 진단 시 22q11.2 FISH/CMA 검사를 함께 진행한다.

신생아 맥박산소측정법(Pulse Oximetry Screening):

• 출생 후 24~48시간 내 시행. SpO₂ <95% 또는 상하지 차이 >3%면 즉시 심초음파 검사를 시행한다.
• 동맥관이 개존하고 MAPCA 혈류가 충분한 PA/VSD에서는 초기 SpO₂가 정상에 가깝게 측정되어 선별에서 누락될 수 있어 주의가 필요하다.

가족력 또는 위험 인자 있는 경우:

• 이전 자녀 선천성 심장기형, 22q11.2 결실, 산모 당뇨 등의 위험인자가 있으면 조기 태아 심초음파(임신 14~16주)를 고려한다.

9. 진단법

폐동맥폐쇄의 진단과 수술 전 평가:

심초음파(Echocardiography):

• 일차 진단 도구. 폐동맥판 폐쇄 확인, 우심실 크기 및 기능, 삼첨판 환 크기(Z-score), 관상동맥 누공(RVCA fistula) 유무, 동맥관 혈류 방향, 폐동맥 합류 여부를 평가한다.
• PA/IVS에서 RVDCC 평가가 치료 방침에 가장 중요하다.

심혈관 CT 혈관조영술(CTA):

• PA/VSD에서 MAPCA의 수, 기시 위치, 크기, 폐동맥 합류 여부를 3차원으로 평가한다. MAPCA 해부학은 수술 계획에 필수적이다.
• 진성 폐동맥(true pulmonary artery)의 크기와 분지 해부학도 평가한다.

심도자 검사(Cardiac Catheterization):

• 혈역학적 평가(우심실 압력, 폐혈관저항), 관상동맥 조영술(RVDCC 확인), MAPCA 조영(PA/VSD), 중재 시술(RF 천공 + 풍선 확장술) 등에 사용된다.
• PA/IVS에서 관상동맥 조영술은 RVDCC 평가의 표준 검사이다.

MRI: 심실 용적 평가, 폐동맥 분지 해부학 평가에 보완적으로 사용된다.

10. 치료법

폐동맥폐쇄의 치료는 유형에 따라 크게 다르다.

공통 초기 처치:

• PGE1(프로스타글란딘 E1) 정맥 투여: 동맥관 개존 유지. 0.01~0.1 mcg/kg/min.

PA/IVS 치료:

• RVDCC 없는 경우 — 우심실 감압:
  • 경피적 고주파 천공(RF perforation) + 풍선 폐동맥판 확장술: 폐동맥판을 개통하여 우심실 압력을 낮추고 우심실 성장을 유도한다.
  • 수술적 폐동맥 판막 절개술 + BTT 단락: 경피적 접근이 어려운 경우.
• RVDCC 있는 경우:
  • 우심실 감압이 금기. 단심실 고식술(BTT 단락 → Glenn → Fontan)로 진행한다.
  • 심장이식이 최종 옵션으로 고려된다.
• 우심실이 충분히 성장하면 양심실 교정(biventricular repair)이 가능하다.

PA/VSD 치료:

• MAPCA 통합 수술(unifocalization): 여러 MAPCA를 진성 폐동맥으로 통합하여 단일 폐동맥 공급로를 만든다. 여러 단계에 걸쳐 시행하는 경우가 많다.
• 완전 교정: 통합 후 우심실-폐동맥 도관 삽입, 심실중격결손 폐쇄.
• 완전 교정이 불가능한 경우 고식적 수술(Fontan).

11. 예후

폐동맥폐쇄의 예후는 유형, 우심실 크기, RVDCC 여부에 크게 좌우된다.

PA/IVS 예후:

• RVDCC 없이 우심실이 정상 이상인 경우: 양심실 교정 후 장기 생존율 양호(10년 생존율 ~80~90%).
• RVDCC 동반 시: 예후 불량. 단심실 고식술 또는 심장이식이 필요하며, 10년 생존율 약 40~60%.
• 삼첨판 환 크기(Z-score)가 예후 예측에 중요한 지표.

PA/VSD 예후:

• 완전 교정 가능한 경우: 10년 생존율 약 80~90%.
• MAPCA가 복잡하여 완전 교정이 불가능한 경우: 예후 불량.
• 22q11.2 결실 동반 시: 면역 결핍, 신경발달 장애, 재수술 필요성 증가로 전반적 예후 저하.

장기 합병증:

• 도관 협착: 우심실-폐동맥 도관의 반복 교체 수술 필요(평균 10~15년마다)
• 폐동맥 협착 재발, 폐혈관 병변 진행
• 부정맥: 심실 및 심방 부정맥
• 우심실 기능 저하

12. 예방법

폐동맥폐쇄의 예방 전략:

산전 관리:

• 정밀 산전 초음파(18~22주): 4방 단면도, 대혈관 단면도를 포함한 태아 심장 평가.
• 이상 소견 시 태아 심초음파 + 22q11.2 FISH/CMA 검사.
• 산전 진단 시 3차 병원 분만, 분만 직후 PGE1 투여 준비.

유전 상담:

• 22q11.2 결실 환자의 부모 검사: 부모 중 한 명이 결실 보유자이면 다음 임신에서 50% 위험.
• 산발성 PA/VSD: 형제 재발 위험 ~3~4%로 다음 임신 시 태아 심초음파 권장.

신생아 선별:

• 맥박산소측정법을 통한 선천성 심장기형 선별로 동맥관 폐쇄 전 조기 진단 가능.
• 의심 시 즉각 심초음파 및 PGE1 투여.

정기 추적관찰:

• 수술 후 정기 심초음파, 심전도, 필요 시 심도자 및 CT.
• 22q11.2 결실 환자는 면역, 내분비, 신경발달, 정신건강 전반에 걸친 다학제 추적 필요.

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