진단용 초음파를 활용한 복강 내 압력 변화에 따른 뇌혈관 기능 변화 평가

Assessment of Cerebrovascular Functional Changes Induced by Varying Intra-Abdominal Pressures: A Diagnostic Ultrasound Study

본 연구는 진단용 초음파를 활용하여 자율신경 반응 검사로 활용되고 있는 발살바 조작(Valsalva maneuver, VM)을 이용하여 복강 내 압력의 변화에 따른 경동맥 혈관 구조와 혈류역학 변화를 체계적으로 분석함으로써 혈관 기능 평가에서 초음파의 유용성을 제시하고자 한다. 건강한 20대 성인 남녀 40명을 대상으로 10, 20, 30, 40 mmHg 압력의 VM을 모두 수행하도록 하였다. 측정은 진단용 초음파를 사용해 경동맥 혈관 직경, 경동맥의 수축기 혈류속도 및 박동지수를 획득하였다. 또한 평균동맥압과 맥파전달속도를 산출하기 위해 혈압을 측정하였으며, 마지막으로 심장-손가락 맥파전달속도를 추가로 측정하여 말초혈관 경직도를 확인하였다. 그 결과 경동맥 혈관의 직경은 모든 VM 강도 수행 이후 유의하게 증가하였다. 반면, 평균동맥압은 20 mmHg VM 이후에서만 유의한 증가가 확인되었고(p =0.011), 박동지수는 20 mmHg VM 이상의 강도에서 유의하게 증가하였다(p =0.021). 수축기 혈류속도와 심장-손가락 맥파전달속도는 40 mmHg VM에서만 유의하게 증가하였다(p =0.020; p <.001). 결론적으로, 20 mmHg VM 압력이 경동맥 혈류 변화 및 혈관 반응을 유발하는 최소 자극임을 확인하였다. 이는 기존에 주로 사용되던 30-40 mmHg에 비해 대상자의 수행 부담을 줄이면서도 유의미한 생리적 반응을 유도할 수 있어 혈관질환 위험군에서도 안전하게 활용할 수 있는 평가 및 훈련 도구가 될 수 있음을 시사한다. 또한 본 연구를 통해 진단용 초음파 영상이 저압자극에 의한 혈관 구조와 혈류의 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 검사 도구임을 확인하였으며, 이를 기반으로 초음파 영상을 이용한 혈관 기능 검사의 민감도와 활용성을 높일 수 있는 검사 방법으로서의 가능성을 확인하였다.

This study aimed to determine whether ultrasound could be useful for assessing vascular function by analyzing he-modynamic changes in the common carotid artery (CCA) in response to intra-abdominal pressure changes during the Valsalva maneuver (VM), which assesses autonomic nervous system responses. Forty young healthy subjects underwent VM at pres-sures of 10, 20, 30, and 40 mmHg. CCA diameter was measured using B-mode, and peak systolic velocity (PSV) and pulsa-tility index (PI) were measured using Doppler mode. Blood pressure (BP) was measured simultaneously with the ultrasound to determine mean arterial pressure (MAP) and pulse wave velocity (PWV). Finally, heart-finger PWV (HF PWV) was meas-ured to assess peripheral vascular stiffness. CCA diameter significantly increased at all VM pressures. However, a significant increase in MAP was observed only after 20 mmHg VM (p =0.011), and PI significantly increased at intensities higher than 20 mmHg VM (p =0.021). PSV and HF PWV significantly increased only at 40 mmHg VM (p =0.02; p <.001). In contrast, PWV did not significantly change at any VM intensity. Therefore, this study confirmed that 20 mmHg is the minimum stimulus for in-ducing CCA blood flow changes and vascular responses. It suggests that 20 mmHg can induce physiological responses with less effort than the conventional 30-40 mmHg, making it a safe assessment tool even in high-risk groups for vascular disease. Furthermore, diagnostic ultrasound can precisely measure even low-pressure stimuli, confirming its potential as a screening method that increases the sensitivity and accessibility of vascular function tests.