Mean platelet volume (MPV) represents the platelet size, and is a surrogate marker of activated platelets. We investigated the relation between atrial fibrillation (AF) and MPV in patients with acute ischemic stroke.
Total 357 consecutive patients (mean age, 65.8±13.0 years; 37.8% women) with acute ischemic stroke within 72 hours of onset, were retrospectively enrolled. Patients were divided into two groups: stroke with AF and stroke without AF. Various parameters were analyzed and compared between the two groups.
Sixty-three patients (17.65%) were enrolled in the stroke with AF group. The frequency of female gender, pre-existing coronary artery disease, heart failure and hyperlipidemia, age, and the NIHSS score at admission were all significantly higher in the stroke with AF group (
MPV increases with AF in acute ischemic stroke.
급성 허혈성 뇌졸중의 병태생리에서 중요한 것은 혈소판의 활성화이다[
심방세동은 뇌졸중의 가장 위험한 인자이며, 심방세동과 관련된 뇌졸중은 심하게 나타나고 사망률이 높다. 발작성 심방세동은 현재까지 진단에 많은 어려움이 있다. 진단에 좀 더 도움을 얻고자 심방세동과 관련된 여러 혈액 표지자가 알려져 있으나, 아직 임상적으로 적용하기에는 어려움이 있다[
본 연구는 급성 허혈성 뇌졸중 환자에서 심방세동의 유무에 따라 MPV의 유의한 차이가 있는지 알아보고자 하였다.
본 연구는 2011년 3월부터 2014년 6월까지 본 대학병원 신경과에 입원하여 급성 허혈성 뇌졸중으로 진단받은 자를 대상으로 하였다. 이 기간 동안 뇌졸중 환자군은 총 879명이었다. 허혈성 뇌졸중은 Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment (TOAST)에 의해 분류하였다[
연구대상군의 임상적인 자료는 의무기록을 통해 얻었다. 병력, 과거력, 심뇌혈관질환 위험인자, 신경학적 장애 정도가 수집되었고, 혈액검사, 심전도, 24시간 심전도감시, 심초음파, 컴퓨터단층촬영과 자기공명영상을 분석하였다. 고혈압은 뇌졸중 급성기 후 임상적으로 안정된 상태에서 수축기혈압 140 mmHg 이상이거나, 이완기혈압 90 mmHg 이상이 두 번 이상 있는 경우와 고혈압 약을 복용 중인 경우를 고혈압으로 정의하였다. 당뇨병 치료를 받았거나 입원 후 공복 혈당이 126 mg/dL 이상이거나 식후 2시간 째 혈당이 200 mg/dL 이상인 경우, 당화혈색소가 6.5 이상인 경우를 당뇨병으로 하였다. 고지질혈증은 공복시 총 콜레스테롤 240 mg/dL 이상 혹은 저밀도지질단백 160 mg/dL 이상이거나, 고지질혈증 약을 복용 중인 경우로 정의하였다. 심방세동은 과거에 심방세동으로 진단받은 적이 있거나, 내원 후 24시간 심전도감시를 통해 진단된 경우로 하였다.
혈액검사의 변수는 혈소판 수, MPV, plateletcrit (PCT), 혈소판분포폭(platelet distribution width, PDW), platelet-to-lymphocyte ratio (PLR), 백혈구 수, 혈색소 등을 이용하였다. MPV는 내원 직후 EDTA용기에 채취하여 바로 시행한 결과를 이용하였다. 전혈구검사와 혈소판 관련 검사는 UniCel DxH 800 Coulter Cellular Analysis System (Beckman coulter, USA)을 이용하여 분석하였다.
뇌졸중의 정도와 예후를 평가하기 위해 입원시의 미국국립보건원뇌졸중척도(National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS) 점수와 3개월 후 mRS (modified Rankin scale)점수를 이용하였다.
연속형 변수는 평균±표준편차로 표현했고, 범주형변수는 빈도와 퍼센트로 표현했다. 심방세동이 있는 군과 없는 군 간의 여러 변수들의 특성을 알기 위해 Chi-square, T-test, Fisher’s exact test를 이용하여 분석하였다. 심방세동을 예측하기 위한 MPV의 cut-off value는 ROC 곡선(receiver operating characteristic curve)을 이용하여 분석하였다. 양 군 간의 유의미한 차이를 보인 변수들로 심방세동을 예측할 수 있는 변수를 찾기 위해 로지스틱회귀분석을 시행하였고, 교차비(odd ratio)와 95% 신뢰구간(confidence interval)을 확인하였고, 교란 변수들을 조정하기 위해 다중로지스틱회귀분석을 시행하였다. TOAST 분류에 따른 MPV의 차이를 보기 위해 일원배치분산분석을 시행하였고, 각 군 간의 차이를 보기 위해 사후검증으로 Scheffe 다중비교를 시행하였다. 통계는 SPSS Version 22.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하였고, 유의수준은 0.05로 하였다.
대상군은 총 357명이고, 평균연령은 65.8±13.0세였다. 남성은 222명(62.2%)이며, 여성은 135명(37.8%)이다. 심뇌혈관 위험인자는 고혈압 73.9%, 당뇨병 36.1%, 고지질혈증 28%, 관상동맥질환 7.6%를 동반하고 있었고, 흡연은 45.7%, 음주는 41.5%를 보였다(
심방세동 유무에 따라 두 군으로 나누었고, 각각 294명과 63명이었다. 심방세동군에서는 심방세동이 없는 군에 비해 나이, 여성, 관상동맥질환과 심부전이 많았고, 고지질혈증은 유의하게 적었다(
심방세동의 유무에 따른 전혈구 수, 혈소판과 염증 표지자 관련 변수들을 비교해 보았다. 혈소판 수는 비심방세동군에서 유의하게 높았다(
심방세동을 예측하기 위한 최적의 MPV 값을 알아보기 위해 ROC curve를 이용해 분석한 결과 기준치(cut-off value)는 7.95 fL이며, 민감도 63%와 특이도 56%를 보였다(
심방세동의 유무에 따른 분석 외에, TOAST분류에 따른 MPV의 차이를 살펴 보았다. TOAST분류 다섯 군간의 일원배치 분산분석에서 차이가 있었고(
본 연구는 심방세동을 가진 급성 허혈성 뇌졸중의 혈소판의 여러 혈액 변수들에서 MPV가 심방세동이 없는 경우보다 높게 나타났다. 급성 뇌경색에서 혈소판 기능이 활성화되지만 심방세동이 있는 경우에 혈소판 활성이 더 높았다. 또한, 급성 허혈성 뇌졸중의 MPV가 심방세동 예측의 독립적인 인자로 활용할 가능성이 있음을 알 수 있었다.
혈소판과 관련된 변수로는 일반혈액검사에서 쉽게 얻을 수 있는 MPV, 혈소판 수, PCT, PDW, PLR이 알려져 있다. MPV는 PCT를 총 혈소판 수로 나누어서 얻을 수 있는 값이다. 혈소판의 활성 표지자로 가장 많이 알려져 있고, 높은 혈소판 활성과 혈관내피세포 기능 이상을 반영하며, 혈전이나 염증과 관련하여 증가한다[
급성 허혈성 뇌졸중의 증가된 혈소판 활성도와 응집은 중요한 병리기전이다. 혈소판은 혈관의 항상성 유지와 면역반응, 염증반응, 동맥경화를 조절하는 역할을 한다. 허혈성 뇌졸중의 항혈소판제가 효과를 보이는 것도 이런 기전에 의한 것이다. 따라서 혈소판의 기능을 모니터링하고 평가하는 것은 뇌졸중 발생과 예방에 중요할 수 있다. 급성 허혈성 뇌졸중의 증가된 MPV는 증가된 혈소판 활성과 응집을 나타내며, 이것은 동맥경화와 혈전 질환의 위험이 높음을 의미한다. 허혈성 뇌졸중의 MPV는 주로 대조군과 비교하여 증가를 보고하지만[
심방세동에서는 혈류 이상, 혈관벽의 이상, 혈소판이나 응고연속단계의 이상으로 과응고 상태가 되어 혈전색전을 발생시킨다. 혈소판은 혈관내피, 응고연속단계의 단백질, 염증세포와 상호작용을 한다[
허혈성 뇌졸중의 분류에 따른 MPV 차이에 대한 연구는 매우 드물다. 비열공성뇌경색에서 열공성뇌경색과 비교하면 MPV가 더 높다라는 결과가 있으나[
뇌혈관질환 환자에서의 MPV는 평균 6.3 fL에서 12.3 fL까지 다양하게 보고되고 있는데, 이는 검사 장비에 따라서, 검체의 용기에 따라서(EDTA or Citrate), EDTA 용기의 경우 검체 채취 이후 검사까지의 시간에 따른 부종의 정도에 따른 차이로 생각된다[
본 연구는 몇 가지 제한점을 가진다. 첫째, 정상 대조군이 없는 급성 허혈성 뇌졸중으로 한정하였다는 점과 심방세동 유무에 따른 두 군의 수가 차이가 크다는 점이다. 둘째, 환자군이 주로 경한 환자가 많고 단일기관 연구여서 전체 허혈성 뇌졸중 환자를 대변한다고 보기에 어려움이 있다.
허혈성 뇌졸중의 급성기에 심방세동이 있는 경우가 없는 경우보다 MPV가 높았다. 이것은 심방세동이 있는 환자에서 혈소판 기능이 더 활성화됨을 의미할 수 있다. 또한, 허혈성 뇌졸중의 MPV가 심방세동 예측 인자로서의 가능성이 있음을 알 수 있다.
Mean platelet volume (MPV) values in the two group (left), and ROC curves for MPV (right).
Baseline demographics and clinical characteristics of patients with acute ischemic stroke
All (n=357) | Stroke with AF (n=63) | Stroke without AF (n=294) | ||
---|---|---|---|---|
Age, years | 65.8±13.0 | 73.2± 11.5 | 64.2±12.7 | <0.001 |
Females, n (%) | 135 (37.8) | 31 (49.2) | 104 (35.4) | 0.040 |
Hypertension, n (%) | 264 (73.9) | 50 (79.4) | 214 (72.8) | 0.281 |
Diabetes, n (%) | 129 (36.1) | 18 (28.6) | 111 (37.8) | 0.169 |
Hyperlipidemia, n (%) | 100 (28.0) | 11 (17.5) | 89 (30.3) | 0.040 |
CAD, n (%) | 27 (7.6) | 11 (17.5) | 16 (5.4) | <0.001 |
CHF, n (%) | 16 (4.5) | 10 (15.9) | 6 (2.0) | <0.001 |
Previous stroke, n (%) | 55 (15.4) | 7 (11.1) | 48 (16.3) | 0.298 |
Smoking, n (%) | 163 (45.7) | 24 (38.1) | 139 (47.3) | 0.360 |
Alcohol, n (%) | 148 (41.5) | 20 (31.7) | 128 (43.5) | 0.188 |
Antiplatelet medication, n(%) | 64 (17.9) | 11 (17.5) | 53 (18.0) | 0.915 |
Anticoagulant medication, n (%) | 12 (3.4) | 7 (11.1) | 5 (1.7) | <0.001 |
Systolic BP (mmHg) | 158.6±28.0 | 154.8± 25.2 | 159.4±28.5 | 0.235 |
Diastolic BP (mmHg) | 89.1±16.8 | 91.9± 16.3 | 88.5±16.9 | 0.150 |
BMI (kg/m2) | 24.1±3.2 | 24.5± 3.4 | 24.0±3.2 | 0.337 |
BUN (mg/dL) | 18.1±7.4 | 19.6± 8.6 | 17.8±7.2 | 0.127 |
Creatinine (mg/dL) | 0.9±0.6 | 1.0± 1.2 | 0.9±0.4 | 0.275 |
eGFR (mL/min/1.73 m2) | 91.2±29.0 | 79.3± 30.8 | 93.7±28.0 | <0.001 |
Total cholesterol (mg/dL) | 190.4±44.6 | 181.4± 35.8 | 192.4±46.1 | 0.075 |
HDL (mg/dL) | 48.1±14.4 | 49.4± 17.1 | 47.8±13.8 | 0.433 |
LDL (mg/dL) | 115.6±68.5 | 108.0± 35.2 | 117.3±73.7 | 0.329 |
Triglyceride (mg/dL) | 157.0±112.0 | 125.1± 68.8 | 163.9±118.3 | 0.001 |
hs-CRP (mg/dL) | 0.8±2.3 | 0.9± 1.7 | 0.7±2.4 | 0.567 |
ESR (mm/hr) | 18.0±16.3 | 20.3± 15.5 | 17.6±16.4 | 0.243 |
Homocystein (µMol/L) | 14.0±9.2 | 16.9± 15.7 | 13.4±7.0 | 0.136 |
Fibrinogen (mg/dL) | 320.2±176.6 | 335.4± 88.5 | 317.3±189.0 | 0.499 |
NIHSS on admission | 3.7±4.6 | 7.3± 5.9 | 2.9±3.8 | <0.001 |
mRS on 3 month | 1.5±1.7 | 2.7± 2.2 | 1.3±1.4 | <0.001 |
Values are presented as mean±standard deviation or number (%).
AF, atrial fibrillation; CAD, coronary artery disease; CHF, congestive heart Failure; BP, blood pressure; BMI, body mass index; BUN, blood urea nitrogen; eGFR, estimated glomerular filteration rate; HDL, high-density lipoprotein; LDL, low-density lipoprotein; hs-CRP, highsensitivity C-reactive protein; ESR, erythrocyte sedimentation rate; NIHSS, National Institutes of Health Stroke Scale; mRS, modified Rankin Scale.
Comparison of complete blood cell counts and platelet parameters between acute ischemic stroke with and without atrial fibrillation
All (n=357) | Stroke with AF (n=63) | Stroke without AF (n=294) | ||
---|---|---|---|---|
WBC count (x 103/µL) | 8.2±3.0 | 8.7± 3.1 | 8.1±3.0 | 0.152 |
Hemoglobin (g/dL) | 13.7±1.8 | 13.9± 1.8 | 13.6±1.9 | 0.329 |
Platelet count (x 103/µL) | 221.2±67.2 | 203.0± 57.2 | 225.1±68.6 | 0.018 |
PCT (%) | 0.17±0.05 | 0.17± 0.04 | 0.18±0.05 | 0.144 |
MPV (fL) | 8.0±0.9 | 8.4± 1.0 | 8.0±0.9 | 0.002 |
PDW (%) | 16.6±0.6 | 16.6± 0.6 | 16.6±0.7 | 0.953 |
PLR | 130.2±95.2 | 149.6± 145.6 | 126.0±80.2 | 0.217 |
Values are presented as mean±standard deviation.
AF, atrial fibrillation; WBC, white blood cell; PCT, plateletcrit; MPV, mean platelet volume; PDW, platelet distribution width; PLR, plateletto-lymphocyte ratio.
Univariate and multivariate logistic regression analysis for stroke with atrial fibrillation
Variables | Univariated analysis |
Multivariated analysis |
||
---|---|---|---|---|
OR (95% CI) | Adjusted OR (95% CI) | |||
Age (increase per unit) | 1.06 (1.04-1.09) | <0.001 | 1.03 (0.99-1.06) | 0.107 |
Sex (female) | 1.77 (1.02-3.06) | 0.041 | 1.54 (0.75-3.17) | 0.240 |
Platelet count (increase per unit) | 0.99 (0.99-1.00) | 0.015 | 1.00 (0.99-1.00) | 0.396 |
eGFR (increase per unit) | 0.98 (0.97-0.99) | 0.001 | 1.00 (0.99-1.01) | 0.896 |
Triglyceride (increase per unit) | 1.00 (0.99-1.00) | 0.014 | 1.00 (0.99-1.00) | 0.403 |
MPV (increase per unit) | 1.53 (1.16-2.01) | 0.002 | 1.52 (1.09-2.13) | 0.014 |
Coronary artery disease | 3.68 (1.61-8.37) | 0.002 | 1.82 (0.60-5.56) | 0.292 |
Heart failure | 9.06 (3.16-25.98) | <0.001 | 2.73 (0.71-10.42) | 0.142 |
Anticoagulant medication | 7.22 (2.21-23.58) | 0.001 | 4.91 (1.21-19.98) | 0.026 |
Hyperlipidemia | 0.49 (0.24-0.98) | 0.043 | 0.53 (0.23-1.20) | 0.129 |
NIHSS on admission (increase per unit) | 1.19 (1.12-1.27) | <0.001 | 1.14 (1.06-1.22) | <0.001 |
OR, odds ratio; CI, confidence interval; eGFR, estimated glomerular filteration rate; MPV, mean platelet volume; NIHSS, National Institutes of Health Stroke Scale.
Comparison of mean platelet volume (MPV) according to stroke etiology defined by TOAST classification
TOAST classification |
||||||
---|---|---|---|---|---|---|
LAA | SVO | CE | OD | UD | ||
n=79 (22.1%) | n=95 (26.6%) | n=66 (18.5%) | n=3 (0.8%) | n=114 (31.9%) | ||
MPV (fL) | 8.0±1.0 | 7.9±0.8 | 8.5±1.1 | 7.9±0.1 | 8.0±0.8 | 0.012 |
a, b | b | a | a, b | a, b |
TOAST, trial of org 10172 in acute stroke treatment; LAA, large-artery atherosclerosis; SVO, small-vessel occlusion; CE, cardioembolism; OD, other determined; UD, undetermined.
The same letters indicate non-significant difference between groups based on Scheffe multiple comparison tests.