대한심장학회 초청강연 (2023) : 센터장 송시몬, 신승용 교수

SHDI 선도연구센터 송시몬 교수(센터장), 신승용 교수(3세부)는 2023년 10월 15일 서울 워커힐 호텔에서 개최된 대한심장학회 제67차 추계학술대회에서 "Importance of Correct LAAO Studied by 4D Flow MRI"를 주제로 공동 초청강연을 진행하였다.

Importance of Correct LAAO Studied by 4D Flow MRI

혈류역학적 분석은 최근 심뇌혈관 질환 진단 및 치료에서 중요한 역할을 하고 있다. 전산유체역학(computational fluid dynamics, CFD)과 4D flow MRI를 통한 혈류역학적 연구는 각각의 장단점을 갖고 있다. 전사유체역학은 혈류역학적 정보를 상세하게 제공할 수 있지만 초기 조건 및 경계 조건을 가정하는데 따른 결과의 신뢰성 문제가 있다. 이와 반대로 4D flow MRI는 환자의 혈류를 직접 측정하여 높은 신뢰성을 가지지만 측정을 위한 시간이 길어 환자 대상 연구의 시간적 한계와 연구 불확실성이라는 한계점을 갖고 있다. 따라서 연구진은 개별 환자의 해부학적인 특징을 최대한 반영한 3D 프린트 좌심방모델을 이용하고 4D flow MRI의 장점을 최대한 살린 연구를 고안했으며 실제 혈류를 최대한 재현하고 정밀하게 기록하여 상세한 분석을 진행하였다. 만성 심방세동 환자의 좌심방이 폐색술 전과 시술 후 4D 혈류 특성을 고해상도로 기록하고 분석하였다. 환자의 CT 영상을 기반으로 3D 프린팅을 통해 팬텀(phantom) 모델을 제작하고 환자의 폐정맥 유량을 팬텀 모델에 반영하여 연구를 진행했다. 결과적으로 4D flow MRI를 통해 정확한 패색(correct closure)여부에 따른 혈류역학적 상태의 변화를 공간 해상도 0.75mm로 정밀하게 기록하고 가시화하여 차이점을 찾아낼 수 있었다. 기존의 혈류역학적 분석에 널리 활용되던 벽면 전단응력(wall shear stress)과 교벽 전단지수 (oscilatory shear index)를 활용하기 보다는 유동 정체성(flow stasis)과 입자 체류시간(particle residence time)을 활용하는 것이 더 정확한 비교 결과를 도출하는데 유용하였다. 이와 함께 연구에서는 경피적 좌심방이 폐색술(percutaneous left atrial appendage occlusion)의 시술 후 혈전 위험과 관련된 결정적인 혈류역학 인자에 대한 정보와 정확한 폐색(correct closure)을 얻는 것의 중요성을 다시 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 4D flow MRI와 전산유체역학 분석 기법을 통해 증명할 수 있었고 치료 목표를 재정립하는데 도움이 되었다. 종합하면 의학자와 공학자간의 긴밀한 협업을 통해 각 전문분야에서 unmet needs를 찾고 각 분야의 최신의 연구 방법들인 전산유체역학 분석과 4D flow MRI를 적절히 활용하여 임상적인 궁금증을 해결하는 것은 심혈관 질환의 진단과 치료에 중요할 것이다. 더불어 이러한 연구 방법들을 임상 연구에서 적절하고 폭넓게 활용하면 다양한 임상적인 이득을 제공하는데 효과적이고 강력한 도구가 될 것이다.