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형광 안저 혈관조영술

형광 안저 혈관조영술 (fluorescein angiography; FA)[1] 은 1960년대에 처음 도입된 이후 망막과 맥락막의 해부, 병리 그리고 생리학의 이해를 넓히는 데 중요한 역할을 하였고[2], FA를 이해하고 해석하는 능력은 망막 혈관, 황반 질환을 정확히 평가하고, 진단하고, 치료하기 위해 필수적이 되었다[3][4].

플루레신의 특성

플루레신은 정상적으로 망막과 맥락막의 큰 혈관들을 빠져나가지 못하며, 망막 모세혈관도 내피세포 사이의 폐쇄띠 (zonula occludens) 에 의해 빠져나가지 못한다 (내측 혈액-망막 장벽). 하지만 맥락막 모세혈관은 혈관벽이 매우 얇고 많은 작은 구멍들이 있어서 정상적으로 플루레신이 빠져나간다. 브루크막도 통과하지만, 망막 색소상피층 (RPE) 은 세포 사이의 폐쇄띠에 의해 빠져나가지 못한다. 즉, 플루레신은 맥락막 모세혈관에서 누출되지만, 정상적으로는 RPE층을 투과할 수 없어 망막까지 확산되지는 않는다 (외측 혈액-망막 장벽). 시신경유두 혈관도 플루레신이 빠져나가지 못한다. 다만 후기에 주변 맥락막혈관 등에서 빠져나온 플루레신이 시신경 유두를 염색한다. 그래서 망막 모세혈관의 내측 장벽이나, RPE의 외측 장벽이 손상되는 질환들에서는 누출로 인한 형광 변화를 보이게 된다.

과정 또는 용법

  1. 먼저 피검자의 동공을 충분히 산동시킨 후 암실에 앉힌다.
  2. 칼라와 무적색광 안저 사진을 각각 촬영한다.
  3. 10% sodium fluorescein 5ml를 전주 정맥에 빠른 속도로 주사하고, 연속적으로 안저를 촬영한다. 안저 카메라는 플래쉬 방식이고, cSLO는 플래쉬를 사용하지 않는다.

최근의 안저카메라 장비는 필름 카메라 대신 디지털카메라를 장착하여 영상을 기록한다. cSLO도 디지털 장치와 개인 컴퓨터를 이용하여 영상을 획득하고, 기록한다. 이제는 디지털 영상 시스템으로 고해상도의 유효한 영상을 얻을 수 있으며, 검사 결과를 바로 분석할 수 있어 신속한 진단과 치료도 가능하게 되었다.

장점

혈관을 관찰함과 동시에 형광 물질 (플루레신) 누출, 고임 등을 관찰할 수 있다는 장점이 있어, 혈관 질환이나 염증성 질환의 진단이나 경과를 관찰함에 있어 유용하다. 또한 초기 촬영 시 얻어지는 영상에서는 무혈관 부위를 잘 관찰할 수 있다.

단점

형광 물질을 전신 주입함과 관련된 부작용의 발생 가능성이 있고, 드물지만 쇼크, 사망과 같은 치명적인 경우도 발생할 수 있으며, 이런 이유로 반복하여 검사하기에는 부담이 있다.

조영제의 부작용

금기사항은 임신초기 3개월, 과거 플루레신 쇼크 및 여타 주사제의 부작용 경험이 있는 경우 등이다. 신장 기능이 나쁜 경우는 천천히 주사하거나, 주사량을 줄이고, 사전에 내과와 협의할 수 있다. 투석 환자는 투석 전날 또는 직전 검사한다. 과민 반응은 주사 후 1~2분 이내에 구역질, 구토, 피부 발진, 어지러움 등으로 나타날 수 있으며[5], 이때 주사를 2~3분 멈추는 것이 증상 경감에 도움이 된다. 가려움증은 대개 주사 후 10~15분에 나타나는데 수시간 후에는 사라지지만 항히스타민제가 증상 완화에 도움이 된다. 검사에 대한 심리적인 불안감으로도 유발될 수 있으므로 미리 피검자를 안심시킨다. 드물지만 과민성 쇼크 (anaphylaxis) 가 생길 수 있고, 기관지연축 (bronchospasm) 등의 심각한 부작용이 발생할 수 있는데, 대부분 주사 직후 나타나므로 주의 깊게 관찰하며, 근처에 항상 기도를 확보할 수 있는 기구와 산소를 공급할 수 있도록 기본적인 응급함을 준비한다. 간혹 주사 도중 팔 혈관의 파열로 색소가 누출된 경우는 통증 관리를 잘 하고 피부 괴사가 생기지 않도록 주의한다.

정상 소견

맥락막기

주사 후 10~15초부터 맥락막 형광이 보이기 시작하며, 망막 중심동맥 형광 1~2초 전에 나타난다. 초기의 특징적인 두 가지 소견이 나타난다. 희미한 반점(patchy) 모양의 형광이 후극부에 불규칙하게 산재되어 나타나며 (choroidal flush), 이는 RPE에 의한 차단이 다양한 정도로 나타나기 때문이다. 또한 인접한 반점 모양의 형광들이 시간차를 두고 나타나면서 뚜렷한 경계가 보이기도 하는데 (patchy filling), 이는 맥락막 소엽들이 동시가 아니라 순차적으로 충만되기 때문이다. 이후 10초 이내에 맥락막 형광이 극대화되고, 5초 정도 지속된다. 이때 여러 형태의 분수계역이 나타나며, 초기 정맥기까지 지속되기도 한다. 수직으로 형광의 충만이 지연되는 모양이 가장 흔한 모양이다. 한편 맥락막 모세혈관에서 플루레신의 확산과 브루크막의 염색으로 맥락막은 젖빛유리같이 균일한 배경형광으로 보이며 맥락막혈관이 가려진다. 섬모체망막동맥이 있으며, 맥락막과 같이 조영된다. 황반 중심부는 시종 어둡게 보인다. 이는 중심부의 RPE는 키가 크고 밀도도 높으며, 멜라닌과 리포푸신 색소가 많고, 망막외 망상층에도 엽황소 (xanthophyll) 가 많아 뒤쪽의 맥락막 형광을 차단하기 때문이다. 중심와 무혈관 부위와도 관련이 있다.

동맥기

망막중심동맥 형광은 맥락막 형광 1~2초 후 (주사 후 11~18초) 에 나타나며, 이는 안동맥-망막 순환계 거리가 맥락막보다 더 멀기 때문이다. 주사 후부터 망막 중심동맥 형광이 나타날 때까지의 시간인 팔-망막 순환 시간은 약 10~15초 정도이다. 망막동맥은 약 1초 내에 완전히 충만된다. 동맥의 형광 출현 시간은 황반부가 가장 빠르고, 상하 차이는 없으나 이측이 비측보다 더 빠르다. 한편, RPE의 색소가 많을수록 배경이 어두워 망막 혈관은 더 뚜렷이 보인다.

동정맥기 (모세혈관기)

초기 동정맥기에는 플루레신이 중심망막동맥을 거쳐 망 막동맥，모세혈관 이전 세동맥, 모세혈관, 모세혈관 이후 세정맥을 거쳐 망막정맥으로 들어간다. 후기 동정맥기에는 플루레신이 정맥으로 갈 때 혈관벽을 따라 들어가면서 특징적인 '결 흐름(laminar flow)' 을 보인대그림 5). 이는 혈관 중심부의 혈류 속도가 주변부보다 빠르고, 중심부의 적혈구 농도가 높기 때문이며，형광이 벽에 붙은 것처럼 보이고, 시간이 경과하면서 점차 두터워진다. 정맥이 합쳐지는 곳에서 내측에 결이 생기면서 결이 세 개가 되기도 한다. 한편, 형광이 이측 망막동맥에 나타나기 시작하여 이측 망막정맥에 완전히 충만될 때까지의 시간을 동정맥 통과 시간 (AV transit time) 이라고 하며, 보통 11초 이하이지만 망막 중심혈관 폐쇄나 안허혈 증후군에서 길어진다.

정맥기

이 시기에는 망막 정맥의 결 흐름이 두터워지면서 결국 완전히 충만되는데, 황반부 정맥이 가장 먼저 충만된다. 주사 후 20~25초 정도가 형광의 최고점 단계이며, 0| 때 중심와주위 모세혈관망과 중심와 무혈관 부위가 가장 잘 보인다. 그러므로 촬영할 때 이 시기를 놓치지 않도록 형광의 농도가 증가하면 빠른 속도로 찍기 시작하여 감소할 때까지 계속해야 한다. 하지만 중심와주위 모세혈관망이 항상 잘 보이는 것은 아니며, 매질이 깨끗하거나 젊은 사람에서 잘 보인다. 색소가 많은 사람도 어두운 배경으로 잘 보인다.

재순환기

주사 후 약 30초 정도에 형광이 맥락막과 망막 순환계를 일차적으로 통과한다. 이후 형광이 빠져나가고, 다시 낮은 농도의 플루레신이 간헐적으로 안저 혈류에 다시 나타난다. 주사 후 3~5분부터는 맥락막과 망막혈관에서 플루레신이 빠져나가면서 회색으로 보이기 시작한다.

후기

주사 후 약 10분이 지나면 거의 모든 플루레신이 빠져나가고 혈관들은 저형광으로 보인다. 한편, 맥락막 모세혈관에서 누출된 플루레신이 시신경유두와 주변 공막, 시신경 사상판을 염색하여 과형광으로 보인다. 그리고 맥락막 조직, 브루크막, 공막 등도 염색으로 형광이 지속된다.

비정상 소견

저형광

형광이 감소하거나 나타나지 않아 어둡거나 (too dark) 검게 보이는 경우로 기전에 따라 두 가지로 나눈다.

  • 형광 차단 (blocked) : 앞에 생겨난 어떤 물질로 인해 뒤쪽의 망막 이나 맥락막 형광이 차단되는 것이다. 이 경우 차단 물질의 해부학적 위치를 결정해야 한다. 망막과 맥락막 모두를 가리면 망막 앞 차단 물질이고, 맥락막 혈관만 가린다면 망막외층 또는 망막하 차단 물질이다.
  • 혈관 충만 장애 (vascular filling defect) : 형광물질이 혈관 속으로 들어가지 못하는 것이다. 선천 또는 후천적으로 혈관조직이 없거나 혈관이 폐쇄 또는 위축되어 형광이 덜 차거나 지연되어 발생하며 전체적 혹은 부분적으로 발생할 수 있다. 원인혈관이 망막 혈관계, 맥락막 혈관계 혹은 유두 주변 혈관계인지에 따라 양상이 다르다.
    • 유두주변 혈관계의 폐쇄 : 초기 단계 저형광 소견으로 구분이 용이하다.
    • 망막 혈관계의 폐쇄 : 혈관의 주행 경로 및 분포에 따라 저형광을 보이며 이를 통해 병변의 위치를 파악할 수 있다
    • 맥락막 혈관계의 혈관 충만 장애 : 망막혈관계 흐름은 정상이나 RPE의 탈색 및 맥락막 혈류 감소, 초기 맥락막 모세혈관의 저형광 소견을 보인다.

두 가지를 감별하기 위해서는 저형광 부위를 안저 소견 또는 안저 사진과 관련시켜서 분석한다. 즉, 저형광의 크기와 모양, 위치와 일치하는 차단 물질이 있으면 형광 차단, 차단 물질이 없으면 충만 장애로 판단한다. 정상인 황반부도 저형광을 보이는데 이것의 원인은 황반부의 RPE가 크고, 멜라닌, 리포푸신, Xantho­phyll 양이 황반에 더 많이 분포하고, 황반부가 망막 모세혈관이 없는 capillary-free zone이기 때문이다.

과형광

정상보다 형광이 밝게 보이는 경우이다. 주사 전 형광, 투과 형광, 이상 혈관 및 형광 누출로 분류한다.

주사 전 (preinjection)

  • 자가형광 : 리포푸신 (lipofuscin) 등의 물질이 청색 파장의 빛에 자극되어 녹황색 형광을 보이는 경우로 시신경 유두 드루젠 (drusen) 이 대표적이다.
  • 가성형광 : 비형광 광선이 카메라 필터로 걸러지지 않아 나타나며, 밝게 반사된 공막, 삼출물, 반흔 등에서 보인다.

투과 (transmitted)

RPE 창문 비침 (window defect) 이라고도 하며, RPE의 위축이나 선천적 색소 감소로 맥락막 형광이 차단되지 않는 경우이디. 그러므로 맥락막이 충만되는 초기부터 보이며, 밝기는 맥락막 형광의 증가와 감소에 비례하고, 후기에도 크기와 모양에 변화가 없다. 다만 맥락막 혈관이 차단되거나 부족하면 투과 형광도 보이지 않는다.

이상 혈관

초기의 혈관이 충만될 때 잘 보이며, 각각 망막과 맥락막 및 시신경 유두의 이상 혈관에서 보인다. 망막의 이상혈관은 크게 6가지로 분류된다. 맥락막의 이상 혈관은 맥락막하 신생혈관 또는 종양 내 혈관에 의한 것이다.

    • 사행 (tortuosity) 및 확장 (dilation)
    • 모세혈관 확장 (telangiectasis)
    • 신생혈관
    • 혈관 문합 (anastomosis)
    • 동맥류
    • 종양 내 혈관

누출 (leakage)

혈액-망막 장벽 이 손상되어 형광이 혈관 밖으로 빠져나와 생긴 경우이다. 보통 주사 40~60초 후부터 형광이 소실되기 시작하여 10~15분 후에는 대부분의 형광이 소실되므로, 이후에도 형광이 남아있다면 이는 누출에 의한 것이다. 또한 후기에 정상적으로 보이는 염색에 의한 시신경유두 가장자리, 사상판, 유두 옆 공막, 탈색소 부위 공막 등의 과형광을 제외한 후교 I 과형광도 누출에 의한 것이다. 그리고 누출은 유리체, 시신경유두, 망막 그리고 맥락막에서 각각 나타날 수 있다. 유리체의 누출은 망막 또는 시신경에서 유리체강 내로 발생한 신생혈관, 안구내 염증, 또는 안구 내 종양에 의해 발생할 수 있다. 시신경은 정상에서도 후기 형광 누출이 발생하므로 비정상 소견과 큰 차이를 보이지 않는다.

  • 낭포 (cystoid) : 황반부의 낭포 부종은 외망상층이나 내과립층의 작은 낭포들에 의해 생긴 해부학적 공간에 꽃잎 모양으로 형광이 고인 (pooling) 것이다.
  • 비낭포 : 해부학적 공간보다는 단단한 조직 자체가 미만성으로 뚜렷한 경계 없이 불규칙하게 염색(stain)된 것이다.

형광 누출의 양은 망막혈관 내피세포의 기능 장애 정도에 비례하여 증가하며 누출01 심할 경우 낭포에 형광이 고이는 속도 또한 빨라진다. 맥락막에서의 누출 또한 형광 고임 (pooling) 과 염색 (staining) 으로 분류된다.

  • 형광 고임 : 해부학적으로 뚜렷이 구분된 공간 안에 형광 물질이 고이는 것이다. 색소상피 박리 (RPED) 에서의 형광 고임은 경계 부분의 형광이 짙어 경계가 뚜렷하며 신경망막박리에서의 형광고임은 경계 부분의 형광이 엷고 경계가 흐리다. 또한 신경망막박리는 형광이 천천히 고이며, RPED는 비교적 초기부터 형광이 고여 뚜렷한 과형광이 후기까지 지속된다.
  • 염색 : 조직 전반적으로 형광 물질이 퍼진 것이다. 염색은 색소가 조직에 침착되는 것이므로 형광이 고르게 퍼지지 않아 과형광의 정도와 모양이 일정하지 않다.

형광 고임과 염색은 형광이 혈관에서 누출되는 시간이 필요하기 때문에 초기에는 잘 나타나지 않는다. 하지만 시간이 갈수록 크기와 모양 및 강도가 증가하고 오래 지속되는 특징이 있다.

참고

  1. ↑ 망막 5판, 2021 (한국 망막 학회, 진기획)
  2. ↑ Novotny HR, Alvis DL. A method of photographing fluorescence in circulating blood in the human retina. Circulation. 1961 Jul;24:82-6. 연결
  3. ↑ Haining WM et al. Advanced techniques for FA. Arch Ophthalmol. 1968 Jan;79(1):10-5. 연결
  4. ↑ Schatz H. Letter: flow sheet for the interpretation of the FA. Arch Ophthalmol. 1976 Apr;94(4):687. 연결
  5. ↑ Lipson BK et al. Complications of IV fluorescein injections. Int Ophthalmol Clin. 1989 Fall;29(3):200-5. 연결
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