| 항목 | 내용 |
|---|---|
| A. 분류 코드 | ICD-10: Q25 (대동맥의 선천기형) | 산정특례: V192 (심장질환 산정특례: 등록일로부터 최대 30일간 본인부담 5%) |
| B. 동의어 | 동맥관 개존(PDA), 대동맥 축착(CoA), 대동맥궁 중단(IAA), 폐동맥 협착(말초형), 폐동맥 폐쇄(Q25.5) |
| C. 성인기 발현 | 경도 대동맥 축착과 소형 PDA는 성인기까지 무증상으로 고혈압이나 심잡음으로 우연히 발견되는 경우가 흔하다. |
| 1. 역사 | 1628년 Harvey 동맥관 기술; 1944년 Gross PDA 첫 외과 결찰; 1945년 Crafoord 대동맥 축착 첫 절제 문합 |
| 2. 원인 | PDA: 출생 후 동맥관 수축 기전 이상; CoA: 대동맥궁 발달 이상 및 동맥관 조직 이행 이론 |
| 3. 유전학 | Turner 증후군 45,X(CoA), 22q11.2 결실(대동맥궁 중단), TFAP2B·MYH11(PDA 가족성) |
| 4. 일반 역학 | PDA 만삭아 0.05~0.1%, 조산아 최대 60%; CoA 0.3~0.4/1000 출생아; IAA 0.015/1000 |
| 5. 발생기전 | PDA: 산소 감수성 K+채널·프로스타글란딘 기전 이상; CoA: 동맥관 수축 조직의 대동맥 이행·유착 이론 |
| 6. 증상 | 대형 PDA: 영아 심부전·폐동맥 고혈압; CoA: 상지 고혈압, 두통, 하지 파행; IAA: 신생아기 쇼크 |
| 7. 징후 | PDA: 연속 기계성 잡음·넓은 맥압; CoA: 상하지 혈압 차이·대퇴 맥박 약화·늑간 절흔 |
| 8. 선별 검사 방법 | 신생아 맥박산소측정(상하지 차이), 사지 혈압, 청진, 흉부 X선 |
| 9. 진단법 | 심초음파, CT/MR 혈관조영술(CoA·IAA), 심도자(압력 측정·중재 계획) |
| 10. 치료법 | PDA: 인도메타신/이부프로펜(조산아), 경피 기구 폐쇄, 수술 결찰; CoA: 풍선 성형/스텐트 또는 수술 교정 |
| 11. 예후 | PDA 폐쇄 후 예후 우수; CoA 교정 후 잔여 고혈압, 재협착, 대동맥 합병증 위험 지속 |
| 12. 예방법 | 조산 예방(PDA 위험 감소), 산전 진단, Turner 증후군 심혈관 선별, CoA 교정 후 평생 추적 |
| 13. 참고문헌 | Congenital aortic stenosis and coarctation: current understanding and management … 외 9개 논문 |
대혈관의 선천기형 중 가장 역사적으로 중요한 기형은 동맥관 개존(patent ductus arteriosus, PDA)과 대동맥 축착(coarctation of the aorta, CoA)이다. 태아기 폐를 우회하는 혈관 연결인 동맥관(ductus arteriosus)은 William Harvey가 1628년 De Motu Cordis에서 처음 기술하였으며, 그 기능적 의미는 19세기를 통해 점진적으로 이해되었다. 1907년 Munro는 PDA의 외과적 결찰을 이론적으로 제안하였으나 시행에는 이르지 못했으며, 1938년 Robert Gross와 John Hubbard가 보스턴 소아병원에서 7세 여아에서 PDA를 성공적으로 외과 결찰하면서 선천 심장병 수술의 역사가 시작되었다.
대동맥 축착의 역사는 1760년 Johann Friedrich Meckel이 부검에서 협착된 대동맥을 최초로 기술한 것으로 시작되며, 1903년에는 방사선 검사를 통한 생전 진단이 처음으로 이루어졌다. 1945년 스웨덴의 Clarence Crafoord와 Georg Nylin, 그리고 같은 해 미국의 Gross가 각각 독립적으로 대동맥 축착의 절제 및 단단 문합(resection and end-to-end anastomosis)을 성공함으로써 외과 교정 시대를 열었다. 이후 subclavian flap aortoplasty(1966년), 패치 성형술, 인터포지션 그래프트 등 다양한 수술 변형이 개발되었다. 1982년 경피적 풍선 대동맥 성형술(BAP)의 도입과 1990년대 이후 스텐트 삽입이 성인 및 재협착 환자의 치료 방법으로 자리 잡았다.
폐동맥의 선천기형에서는 1954년 Potts 등이 팔로 4징의 체-폐 단락술을 개발하여 폐동맥 폐쇄 환자의 고식적 치료를 가능하게 하였다. 폐동맥 말초 협착의 경피적 풍선 성형술은 1980년대 도입되었으며, 혈관 내 스텐트 삽입이 이후 추가되어 치료의 정밀도와 효과를 향상시켰다. 2000년대 이후 경카테터 폐동맥판 삽입술(TPVI)의 발전은 폐동맥 기형 수술 후 잔여 협착과 역류의 치료에 새로운 선택지를 제공하고 있다.
동맥관 개존(PDA)의 원인은 출생 후 동맥관의 생리적 폐쇄 기전의 실패이다. 태아기 동맥관은 프로스타글란딘(PGE2, PGI2)에 의해 확장 상태로 유지되며, 출생 후 폐호흡으로 산소 분압이 상승하고 프로스타글란딘이 감소하면서 동맥관 평활근이 수축하여 기능적 폐쇄가 이루어진다(생후 12~24시간). 이후 수일에 걸쳐 섬유화(해부학적 폐쇄)가 완성된다. 만삭아에서 이 과정이 실패하는 원인은 동맥관 조직의 산소 감수성 저하, 프로스타글란딘 항진이며, 조산아에서는 PDA 유병률이 매우 높아 재태 연령이 낮을수록 발생률이 높다(28주 미만 조산아에서 70~80%). 풍진 바이러스 감염(임신 초기)은 PDA의 환경적 원인으로 알려진 대표적 사례이다.
대동맥 축착(CoA)의 발생 원인에 대해서는 두 가지 주요 이론이 존재한다. 동맥관 조직 이행 이론(ductal tissue theory)은 동맥관 조직(수축성 혈관 조직)이 대동맥 협부(isthmus)까지 이행하여, 출생 후 동맥관 수축 시 함께 협착을 유발한다는 이론이다. 혈류 감소 이론(flow theory)은 태아기 좌심실 및 대동맥궁을 통한 혈류 감소가 대동맥협부의 발달 부전을 초래한다고 설명한다. 대동맥궁 중단(IAA)은 가장 심각한 형태로, 대동맥궁의 일부가 완전히 발달하지 않아 상행 대동맥과 하행 대동맥 간의 연속성이 소실된다. 대부분 심실 중격 결손, 동맥관 개존을 동반하며 출생 직후 동맥관 의존성 체순환이 발생한다.
대혈관 선천기형의 유전학은 다인성 원인이 지배적이나, 일부 유전 인자가 확인되었다. 터너 증후군(45,X)은 대동맥 축착과 가장 강하게 연관된 단일 염색체 이상으로, 터너 증후군 여성의 약 10~20%에서 CoA가 동반된다. 이 연관성에서 X 염색체 SHOX 유전자 반수 불충분이 혈관 발달에 영향을 미친다는 가설이 있다. 22q11.2 결실 증후군은 대동맥궁 중단(type B: 좌 경동맥과 좌 쇄골하 동맥 사이 중단)과 강한 연관성을 가지며, IAA 환자의 50% 이상에서 22q11.2 결실이 확인된다.
가족성 PDA의 원인 유전자로는 TFAP2B(전사인자 AP-2 베타, 신경능 세포 분화 조절)가 상염색체 우성 가족성 PDA에서 확인되었다. 또한 MYH11(평활근 미오신 중쇄)과 ACTA2(혈관 평활근 액틴) 변이가 가족성 PDA 및 대동맥 기형의 원인으로 보고되었다. 이들 유전자 변이는 동맥관 평활근의 수축 능력에 직접 영향을 미치는 것으로 이해된다. 말초 폐동맥 협착은 Williams 증후군(7q11.23 결실, ELN 유전자 반수 불충분)과 Alagille 증후군(JAG1 변이)에서 주요 심혈관 표현형으로 나타난다.
동맥관 개존(PDA)은 만삭 출생아에서 1000명당 약 0.5~1명의 발생률을 보이며, 조산아에서는 재태 연령에 반비례하여 유병률이 급증한다(28주 미만 조산아 약 70~80%, 32주 미만 약 30~60%). 풍진 감염이 유행하던 시절에는 PDA가 모성 풍진의 주요 합병증이었으나, 풍진 백신의 보편화로 현재는 드물다. 성별은 여성에서 약 2배 빈도가 높다.
대동맥 축착(CoA)은 1000 출생아당 약 0.3~0.4명의 발생률로 선천 심장병의 약 5~8%를 차지하며, 남아에서 약 1.5~2배 많다. 터너 증후군 여성에서는 일반 인구보다 10~20배 높은 유병률을 보인다. 대동맥궁 중단(IAA)은 10,000 출생아당 약 0.15~0.2명으로 드문 기형이며, 단독으로는 거의 발생하지 않고 대부분 VSD, 동맥관 개존을 동반한다. 폐동맥 폐쇄(Q25.5)는 10,000 출생아당 약 0.5~1명이며, 심실 중격 결손 동반 여부에 따라 혈역학과 치료 방법이 크게 다르다.
PDA의 생리적 폐쇄는 출생 시 산소 분압 상승이 동맥관 평활근의 산소 감수성 칼륨 채널(KV 채널)을 억제하고 세포 내 칼슘 농도를 상승시켜 평활근 수축이 유발되는 기전으로 이루어진다. 동시에 출생 후 프로스타글란딘(PGE2, PGI2) 농도 급감도 수축에 기여한다. 조산아에서는 동맥관 평활근의 미성숙으로 산소 감수성이 낮고 프로스타글란딘 농도가 높아 PDA 유병률이 높다. 만삭아에서의 PDA는 동맥관 평활근 자체의 구조적 이상(근육층 부족, 탄성 섬유 이상)이 원인일 수 있다.
대동맥 축착의 동맥관 조직 이행 이론에 따르면, 동맥관 조직에 포함된 수축성 평활근 세포가 출생 시 동맥관 폐쇄와 함께 인접한 대동맥 협부로 이행하여 협착을 유발한다. 이 이행이 대동맥 내강으로 확장되면 특유의 후측방 막성 협착(shelf-like posterior ledge)을 형성한다. 협착 부위의 혈류 장벽은 상행 대동맥 및 상지에 고혈압을 유발하고, 협착 원위부에는 저혈압과 측부 순환 발달을 초래한다. 대동맥궁 중단에서는 대동맥궁의 일부가 완전히 발달하지 않아 연속성이 소실되며, 이후 체순환 전체가 동맥관을 통한 우심실 혈류에 의존(ductal-dependent circulation)하게 된다.
PDA의 임상 증상은 동맥관의 크기와 단락량에 따라 달라진다. 작은 PDA는 무증상이며 심잡음만 청진된다. 중등도 이상 PDA에서는 좌-우 단락에 의한 폐혈류 과잉과 좌심실 용량 과부하로 영아기에 수유 곤란, 체중 증가 불량, 빈호흡, 반복 호흡기 감염 등 울혈성 심부전 증상이 나타난다. 장기 미교정 시 폐동맥 고혈압이 진행하여 Eisenmenger 증후군으로 이행하면 역 단락으로 하반신 청색증(differential cyanosis: 오른손은 정상, 발은 청색증)이 특징적으로 나타난다.
대동맥 축착의 증상은 협착 중증도와 연령에 따라 다르다. 심한 신생아 CoA는 동맥관 폐쇄와 함께 급격한 순환 부전과 대사 산증으로 발현한다. 경증에서 중등도의 성인 CoA는 상지 고혈압, 두통, 비출혈, 하지 냉감 및 파행 증상이 특징적이다. 난치성 고혈압, 특히 젊은 성인 또는 소아에서 발생하는 경우 CoA를 반드시 감별해야 한다. 장기 미교정 시 두개내 동맥류 파열(Willis 환 동맥류와 연관), 감염성 심내막염, 대동맥 박리 위험이 증가한다. 대동맥궁 중단은 신생아기 동맥관 폐쇄와 함께 급격한 쇼크와 다발 장기 부전으로 나타나는 심각한 응급 상황이다.
PDA의 가장 특징적인 청진 소견은 흉골 좌상연(제2늑간)에서 들리는 기계성 연속 잡음(continuous machinery murmur)으로, 수축기에 시작하여 제2심음을 덮고 이완기까지 지속되는 것이 특징이다. 단락량이 많은 경우 맥압이 넓어지고 두드러진 박동성 맥박(bounding pulse)이 촉지된다. Eisenmenger 증후군으로 이행한 경우에는 잡음이 소실되고 하반신 청색증 소견이 나타난다.
대동맥 축착에서는 우상지와 하지 혈압 차이(정상 기준 >20 mmHg)가 가장 중요한 신체 징후이며, 좌상지 혈압은 동반된 좌 쇄골하 동맥의 기원이 협착 원위부인지 근위부인지에 따라 달라진다. 대퇴 맥박의 감소 또는 지연(방사-대퇴 맥박 지연)이 특징적이다. 흉부 X선에서 대동맥 협착 부위 주변의 이중 윤곽(double aortic knuckle sign), 그리고 측부 순환 발달로 인한 3번째 갈비뼈 이하 하연의 늑간 절흔(rib notching)이 성인 CoA의 병적 소견이다. 심전도에서 좌심실 비대 소견이 동반된다.
선천 대혈관 기형의 선별에서 신생아 맥박산소측정은 청색증형 기형(폐동맥 폐쇄, 심한 CoA 등)의 조기 발견에 핵심적이다. 특히 우측 손목(출구 전 혈류)과 하지(출구 후 혈류)에서 동시에 측정하여 3% 이상의 차이가 있으면 대동맥궁 이상 또는 CoA를 강하게 시사한다. 사지 혈압 측정(양측 상지 및 하지)은 CoA 선별의 중요한 도구로, 성인에서도 원인 불명 고혈압 환자에서 반드시 시행해야 한다.
PDA 선별은 심잡음 청진이 일차 도구이며, 조산아에서는 호흡기 치료 요구도 증가, 대사 산증, 맥박산소 불안정 등 PDA 합병증의 임상 지표를 지속적으로 감시한다. 흉부 X선에서 심비대(좌심실 확장), 폐혈관 분포 증가는 의미 있는 PDA 단락을 시사한다. 산전 태아 심초음파에서 대동맥궁 형태 및 혈류를 평가하여 CoA, IAA를 조기 발견하는 것이 신생아 결과 개선에 핵심이다.
심초음파는 PDA와 CoA의 진단에 일차 도구이다. PDA 심초음파에서는 동맥관의 위치·크기·단락 방향, 단락량 추정(도플러), 폐동맥 고혈압 여부, 좌심실 확장을 평가한다. CoA에서는 협착 부위의 도플러 속도 측정으로 압력차를 추정하고, 대동맥궁과 하행 대동맥 전체를 평가한다. 소아에서 경흉부 창이 양호하여 심초음파만으로 진단 가능한 경우가 많으나, 성인에서는 창이 제한되어 보완 영상이 필요하다.
CT 혈관조영술(CTA)과 MR 혈관조영술(MRA)은 대동맥궁 전체 형태, 협착 부위 길이와 형태, 측부 혈관 발달, IAA의 해부 분류에 필수적이다. MRA는 방사선 조사 없이 혈류 평가와 형태 평가를 동시에 할 수 있어 소아 및 반복 추적에 선호된다. 심도자는 경피적 풍선 성형술 또는 스텐트 삽입 계획 수립, 폐혈관 저항 측정, 폐동맥 기형의 정확한 해부 파악에 사용된다.
PDA의 약물적 폐쇄는 주로 COX 억제제(인도메타신, 이부프로펜)를 이용한 프로스타글란딘 합성 억제로 이루어지며, 조산아 PDA의 1차 치료로 사용된다. 만삭아 또는 큰 소아·성인 PDA는 약물 반응이 낮아 경피적 기구 폐쇄(transcatheter device closure)가 표준 치료이며, Amplatzer Duct Occluder 등을 이용하여 시행한다. 수술적 결찰은 경피 시술이 어려운 경우나 아주 큰 PDA에 사용된다. 인도메타신에 금기인 조산아(신부전, 괴사성 장염 등)에서는 아세트아미노펜이 대안으로 연구되고 있다.
대동맥 축착의 치료는 소아에서 외과적 절제 및 단단 문합이 표준이며, 성인 CoA 또는 재협착에서는 경피적 풍선 성형술 또는 스텐트 삽입(stent implantation)이 선호된다. 스텐트 삽입은 재협착률을 낮추고 장기 결과를 개선하는 것으로 확인되었다. 대동맥궁 중단에서는 긴급 프로스타글란딘 E1 투여로 동맥관을 유지한 후, 조기 완전 외과 교정(VSD 봉합 + 대동맥궁 재건)이 표준이다. 말초 폐동맥 협착은 경피적 풍선 성형술 또는 스텐트 삽입으로 치료하며, 반응이 불충분한 경우 수술적 교정이 필요하다.
적절히 교정된 PDA는 예후가 매우 우수하며, 영아기 교정 시 정상 기대 수명을 기대할 수 있다. 미교정 대형 PDA에서 Eisenmenger 증후군으로 진행한 경우 폐동맥 고혈압 표적 치료를 받더라도 예후가 불량하다. 대동맥 축착 교정 후에도 장기 추적에서 잔여 고혈압(약 30~50%에서 지속), 재협착, 대동맥 동맥류, 두개내 동맥류 위험이 지속되어 평생 심혈관 전문의의 추적이 필요하다. 교정 연령이 어릴수록 잔여 고혈압과 심혈관 사건 위험이 낮다는 증거가 있다.
대동맥궁 중단의 외과적 교정 후 30일 내 사망률은 현재 주요 센터에서 5~10%이나, 장기 추적에서 좌심실 유출로 협착 재발, 대동맥 재협착, 잔여 VSD 등의 재수술이 필요한 경우가 많다. 폐동맥 폐쇄(심실 중격 결손 동반)는 단계적 수술을 통해 이분 심실 교정이 가능한 환자와 불가능한 환자로 나뉘며, 이분 심실 교정이 가능한 경우 장기 생존율이 유의하게 높다. 전반적으로 Q25 군 기형은 조기 진단과 전문 센터에서의 치료가 예후를 결정짓는 가장 중요한 인자이다.
PDA 예방을 위한 가장 효과적인 전략은 조산 예방이다. 조산 고위험 산모에서 임신 24~34주에 코르티코스테로이드를 투여하면 폐 성숙을 앞당겨 조산아 PDA 위험을 감소시킨다. 풍진 예방접종은 풍진 관련 PDA를 거의 완전히 예방할 수 있다. 임신 중 비스테로이드 소염진통제(NSAID) 복용은 태아 동맥관의 조기 수축을 유발할 수 있어 임신 20주 이후 회피가 권고된다.
대동맥 축착 및 대혈관 기형의 산전 진단은 조기 개입과 결과 개선에 핵심적이다. 터너 증후군 진단 환자에서는 진단 즉시 심혈관 검사를 시행하고, 이후 정기적 대동맥 영상 추적이 권고된다. CoA 교정 후 환자에서는 고혈압 조절(목표 혈압 <130/80 mmHg), 정기 CT/MR 혈관조영술을 통한 재협착 및 대동맥 동맥류 감시, 감염성 심내막염 예방이 이차 예방의 핵심이다. 두개내 동맥류는 CoA 동반 선천 심기형에서 발생률이 높으므로 증상(두통, 시력 변화) 발생 시 두개 MR 혈관조영술을 시행해야 한다.
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