서론
현재 뇌혈관질환에서 보편적으로 시행되는 혈관내수술(endovascular surgery)로는 뇌동맥류 코일색전술(coil embolization), 뇌경색을 유발하는 급성 뇌혈관 폐색에 대한 기계적 혈전제거술(mechanical thrombectomy), 경동맥 등 혈관 협착에 대한 혈관성형술 및 스텐트 시술(angioplasty with stenting) 등이 대표적이다. 새로운 기구나 기술의 개발, 질환에 대한 이해도가 늘어나면서 혈관내수술 치료는 매우 빠르게 치료 범위가 늘어나고 있다. 최근 혈류전환기(flow diverter)나 혈류교란기(flow disruptor) 등이 새롭게 개발되어 기존 결찰술(clipping)이나 코일색전술과 다르게 뇌혈류의 조정을 통해 동맥류를 치료하기 시작하게 된 것이 한 예가 되겠다. 또한 질환에 대한 이해도가 늘어나면서 혈관내수술의 영역이 넓어지게 된 대표적 질환이라면 만성 경막하혈종(chronic subdural hematoma)을 뽑을 수 있다.
만성 경막하혈종의 치료는 두개골 천공 후 배액(burrhole drainage)을 통해 치료하는 것이 일반적이며, 간혹 혈종이 완전히 액화되지 않았거나 내부에 격막이 심하게 발달되어 배액이 불가능한 경우 두개골 절개술(craniotomy)로 혈종을 제거할 수 있다. 이 방법은 혈종으로 발생한 덩이 효과(mass effect)와 관련된 증상을 해결하는 데는 매우 효과적인 치료이기는 하나, 혈종이 발생하는 근본 원인에 대한 변화를 주지 못하기 때문에 최근에 발표된 보고에서도 수술 후 재발률은 20%, 재발로 인한 재수술은 12%나 되어 만족스러운 결과를 보여주지 못하고 있다[1,2]. 수술적 치료 외에 약물치료가 시도되었기는 하나, 그 효과가 제한적이거나 오히려 해를 주는 보고도 있어 임상 적용에는 한계가 있다[3,4].
만성 경막하혈종의 발생과 성장에 대해서는 오래 전부터 연구가 진행되어 왔으나, 그 병태생리에 근거한 치료는 개발되지 못하였다. 하지만 혈관내수술이 발달하기 시작하면서 이런 치료가 가능해져 2000년 첫 증례보고 이후[5], 성공적 치료사례들이 추가로 발표되었고, 이들을 기반으로 한 첫 비교 논문[6]이 2018년 보고되면서 만성 경막하혈종의 혈관내 수술이 보편화되기 시작하였다. 이런 선행연구들을 바탕으로 여러 전향적 연구가 시작되었으며, 비록 지면은 아니지만 전향적 연구결과들이 올해 들어 발표되기 시작하였다. 따라서 이 논문에서는 혈관내수술의 기반이 되는 만성 경막하혈종의 병태생리, 혈관내수술 과정을 소개하고 최근까지 발표된 혈관내수술의 치료결과를 정리하였다.
혈관내수술의 병태생리학적 근거
만성 경막하혈종은 조직학적으로 보았을 때, 혈종은 경막의 경막경계세포층(dura border cell layer)과 거미막(지주막; arachnoid) 사이에 고여 있으며, 섬유아세포(fibroblast)와 콜라젠(collagen)으로 구성된 외막(outer membrane)을 가지고 있다[7,8]. 경막경계세포층과 외막에는 정상 경막에서는 관찰되지 않는 동굴모세혈관(sinusoidal capillary)으로 이루어진 신생혈관증식이 관찰된다[9,10]. 이런 조직학적 특성을 바탕으로 현재의 만성 경막하혈종의 생성, 성장 및 흡수가설이 생기게 되었다. 만성 경막하혈종은 외상 등 다양한 원인으로 발생하는 경막경계세포와 거미막 사이의 분리에서부터 시작하게 된다. 이는 치유반응(healing response)을 촉발하는데, 경막경계세포 증식, 유아조직의 생성, 염증 세포의 축적이 포함된다[11-13]. 이 반응으로 경막경계세포층에서부터 만성 경막하혈종의 외막이 형성되고 염증세포들에서 분비된 혈관형성인자(angiogenic factor)로 인해 경막 경계세포층과 외막에 걸쳐 신생혈관이 형성된다[9,13-17]. 이 신생혈관은 주로 동굴모세혈관으로 구성되어 있는데 다른 모세혈관과는 달리 기저막(basement membrane)이 없고, 열린 구멍(open pore) 형태를 가지고 있어 혈액과 세포들이 쉽게 이동할 수 있다. 다른 모세혈관에 비해 구조적으로 취약하기 때문에 반복적으로 출혈이 발생할 수 있고, 이 경우 만성 경막하혈종은 점차 커지게 된다. 반면 이 모세혈관이 기존 혈종을 흡수, 배출하는 통로로 작용할 수 있기 때문에 출혈보다 우세할 때는 혈종이 자연 흡수될 수도 있는 것이다. 따라서 출혈과 흡수의 균형을 통해 만성 경막하혈종의 운명이 결정된다고 볼 수 있다.
경막은 수막동맥(meningeal artery)으로부터 혈액을 공급받는다. 만성 경막하혈종은 주로 대뇌반구 위에 발생하는데, 대뇌반구를 싸고 있는 경막 부위는 외경동맥의 한 분지인 내상악동맥(internal maxillary artery)에서 시작된 중수막동맥(middle meningeal artery)으로부터 혈액공급을 받는다. 경막경계세포층과 만성 경막하혈종의 외막에 생성된 신생모세혈관은 관통동맥을 통해 중수막동맥과 연결된 것이 조직학적으로 확인된 바 있다[9,18-21]. 따라서 중수막동맥을 혈관내수술을 통해 색전하여 유입 혈류를 막는다면 혈종 외막에서의 출혈을 줄이고 상대적으로 자연 흡수를 늘려 만성 경막하혈종의 자연 흡수를 촉진시킬 수 있을 것이다.
중수막동맥 색전술
중수막동맥 색전술은 국소마취로 진행되며, 혈관내수술에 흔히 사용되는 헤파린(heparin) 등의 항응고제 투여는 필요없다. 한쪽 대뇌반구에 시행 시 20분 정도, 양측 반구에 시행 시 30분 정도 소요된다. 만성 경막하혈종의 양이 많아 배액술 등 혈종 제거 수술이 필요한 경우, 이론적으로는 색전술을 수술 전 시행하는 것이 바람직하지만, 외막에서의 출혈은 천천히 일어나기 때문에 혈종 제거 수술이 급하다면 먼저 혈종 제거를 하고 수일 내에 중수막동맥 색전술을 시행하여도 효과를 볼 수 있다.
특별한 문제가 없다면 우측 대퇴동맥(femoral artery)을 통해 시술이 진행된다. 우측 대퇴부에 국소마취 후 5-F 도입관(sheath)을 총대퇴동맥(common femoral artery)에 삽입한다. 도입관 안으로 5-F 유도도관(guiding catheter)을 올려 치료하고자 하는 대뇌반구 쪽 총경동맥(common carotid artery) 쪽으로 진입시킨다. 우선 내경동맥(internal carotid artery)을 통해 혈관조영술을 시행하여 뇌혈관상태를 먼저 파악하고, 정상변이(normal variant) 여부를 확인해야 한다. 안동맥(ophthalmic artery)은 보통 내경동맥에서 시작하여 정상적으로 눈과 안구 내부에 혈액을 공급하는데, 안동맥이 두개내동맥(intracranial artery)에서 시작하지 않을 경우 중수막동맥에서 시작될 가능성이 높아 중수막동맥 색전술 전 미리 확인해야 한다. 중수막동맥이 드물게 두개 내 혈관에서 시작되는 경우가 있으며 이 경우 색전술 시행이 어려울 수 있다. 내경동맥 혈관조영 후 본격적인 시술을 위해 유도도관을 외경동맥(external carotid artery) 근위부로 변경한다. 만성 경막하혈종은 고령 환자에서 많이 발생하기 때문에 나이에 따른 대동맥궁(aortic arch)의 변화로 유도도관을 원하는 위치에 위치시키기 어려운 경우가 있을 수 있다. 하지만 적절한 형태의 유도도관을 선택하여 총경동맥 원위부까지만 유도도관의 끝을 위치시키면 문제없이 시술을 진행할 수 있다.
환자 사례를 통해 본격적인 중수막동맥 색전술 과정을 설명해 보고자 한다(Figure 1). 두 달 전 두부 외상이 있었던 74세 남자 환자가 3주 전부터 발생한 양측 하지 위약감으로 내원하여 검사 상 양측 대뇌반구에 위치한 만성 경막하혈종이 진단되었다(Figure 1A). 혈종배액술을 양측으로 시행해 혈종은 모두 배액되고 근력은 완전히 회복된 상태로 퇴원하였다. 한 달 뒤 추적관찰을 위해 두부 컴퓨터단층촬영(computed tomography, CT)을 하였으나, 좌측에서 재발한 것이 확인되었다(Figure 1B). 재발한 혈종은 증상이 없었기 때문에 재수술 대신 중수막동맥 색전을 하기로 결정하였다. 유도도관을 외경동맥 근위부에 위치시킨 후 외경동맥 혈관조영술을 시행하여 전체적인 해부학적 특성을 파악한다(Figure 1C). 혈관조영술 영상을 로드맵으로 변환한 후 유도도관 안으로 미세도관(microcatheter)을 삽입하여 외경동맥의 분지인 내상악동맥, 그 근위부에 위치한 중수막동맥 까지 순차적으로 진입하게 된다. 이 구간은 혈관사행(vessel tortuosity)이 거의 없기 때문에 미세철사(microwire) 조정으로 미세도관을 쉽게 원하는 위치까지 진입시킬 수 있다. 보통은 극공(foramen spinosum)을 지나 접형골 능선(sphenoid ridge) 전에 미세도관의 끝을 위치시킨다. 중수막동맥은 극공을 지나는 부위에서 천막을 따라 뒤로 진행하는 추체분지(petrous branch)를 내며, 이 분지는 안면신경과 추체신경에 혈액을 공급하기 때문에 색전 물질로 추체분지가 막힐 경우 해당 신경마비가 유발될 수 있다. 따라서 이를 피하기 위해 미세도관은 극공을 지나 위치시킨 후 색전을 하게 된다(Figure 1D). 색전을 시행하기 전 미세도관을 통해 조영제를 주입하여 혈관조영술을 시행하고 중수막동맥의 미세적 해부학적 정보를 추가로 얻는다. 특히 정상변이로서 안동맥이 중수막동맥에서 시작되는지 여부와 두개 내 혈관과 비정상적인 연결(extra-intracranial vessel anastomosis)의 여부를 확인하게 된다. 이런 변이를 통해 색전 물질이 중요부위로 유입되게 되면 시력상실 혹은 뇌경색 등의 합병증이 발생할 수 있으므로 여러 번 혈관조영을 시행하게 되고 이를 통해 색전 물질 주입 시 안전한 주입압력을 추정하게 된다.
색전 물질은 일반적으로 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol) 입자(particle)를 사용한다. 아주 작은 입자는 침투력은 좋지만 이론적으로 신경맥관(vasa nervorum)이나 비정상적 혈관연결을 통과할 수 있기 때문에 신경손상 및 뇌경색 등의 합병증을 피하기 위해 잘 사용하기 않는다. 너무 굵은 입자는 미세도관을 통해 주입하기 어렵다. 보통 150-250 µm 크기의 입자가 효과도 좋고 합병증 유발 가능성이 낮으며 사용되는 외경 1.68에서 1.7-F의 미세도관을 통해 잘 주입되므로, 이 크기의 입자가 많이 사용된다. 입자를 조영제와 섞어 주사기를 통해 주입하게 되는데 미세도관을 통해 나온 입자는 혈류를 따라 중수막동맥 원위부로 이동하여 선택된 입자 크기와 일치하는 원위부에 이르러 멈추며 점차 근위부로 누적되면서 혈관이 막혀가게 된다. 영상장치를 통해 입자가 침투되는 혈관과 부위를 지속적으로 확인하며 충분히 색전이 되면 시술을 끝내게 된다(Figure 1E). 이 환자의 경우 중수막동맥 색전술 외 특별한 치료가 예정되지 않았기에 시술 당일 바로 퇴원하였다.
외래 추적은 시술 후 1개월과 3개월 뒤에 시행하는데 CT를 통해 결과를 확인할 수 있다. 혈종의 완전 흡수는 보통 3개월 정도 소요되나, 양이 많을 경우 6개월까지 걸릴 수 있다. 이 환자는 3개월 뒤 CT에서 혈종이 완전히 흡수된 것이 확인되었다(Figure 1F).
고령 환자의 경우 중수막동맥이 간혹 가는 경우가 있어 미세도관 진입 시 원위부로 흐르는 혈류가 막혀 입자를 사용하지 못하는 경우가 있다. 이 경우 액체형 색전 물질을 사용할 수 있는데, Onyx나 N-butyl cyanoacrylate가 대표적이다. 외국의 경우 사용된 보고가 많지만, 입자에 비해 더 좋은 효과를 보이지 않으며 영상에서 확인되지 않는 부위까지 색전되는 위험성이 있었다고 보고되고 있다[22].
중수막동맥 색전술의 치료 효과
만성 경막하혈종의 고식적 치료는, 발견 당시 증상이 없고 혈종의 덩이 효과가 없다면 경과관찰을 할 수 있고, 덩이 효과로 인한 심한 두통, 뇌졸중 증세를 보인다면 즉각적인 혈종 배액 등의 혈종 제거가 필요하다. 무증상 혈종을 경과관찰하게 될 때 자연 흡수율이 실제 높지 않아 결국 혈종을 수술적으로 제거하게 되므로[6], 현재까지 진행된 혈관내 수술에 대한 연구에서는 혈종이 일정 정도 이상(보통 두께 10 mm 이상)이라면 증상 여부와 상관없이 중수막동맥 색전술의 대상으로 포함하였고 덩이 효과가 있거나 유증상인 경우라면 중수막동맥 색전술과 더불어 혈종 제거를 치료에 포함하였다.
고식적 치료와 혈관내수술 효과를 비교한 첫 연구는 국내에서 진행되어 2018년에 보고되었다[6]. 연구자들은 고식적 치료를 받은 469명의 과거대조군(historical control group)과 중수막동맥 색전술을 받은 72명의 전향적 연구군을 비교하여, 재발(recurrence, 6개월 추적 후 10 mm 이상의 혈종이 남은 경우) 혹은 수술적 구제(surgical rescue, 추적기간 중 혈종으로 증상이 발생하여 수술적 제거를 한 경우)율이 27.5%에서 1.4%로 유의미하게 감소되었고, 치료 관련 합병증은 고식적 치료 4.3%, 중수막동맥 색전술 0%로 차이가 없는 것으로 보고하였다. 만성 경막하혈종이 진단된 환자의 경우 기저질환으로 복용해야 하는 항혈전제나 항응고제를 일반적으로 끊게 되는데, 이 연구에서는 중수막동맥 색전술을 받는 환자의 경우 이런 약제를 중단하지 않았으며, 그럼에도 불구하고 재발과 수술적 구제가 없었다고 한다. 반면 고식적 치료를 받는 환자는 원칙대로 항혈소판제나 항응고제를 중단했고 7.6%에서 뇌경색이 발생하였다고 한다. 이는 중수막동맥 색전술이 갖는 중요한 장점이 확인된 결과라고 할 수 있다.
이후 추가로 진행된 연구들을 포함한 20개 연구 1,416명(고식적 치료 698명, 중수막동맥 색전술 718명)의 데이터를 메타분석한 결과에서[23], 재발률은 21.5%에서 4.8%로 감소하고(교차비, 0.15; 95% 신뢰구간, 0.03-0.75), 수술적 구제는 16.4%에서 4.4%로 그 빈도가 유의하게 줄었으며(교차비, 0.21; 95% 신뢰구간, 0.07-0.58). 합병증은 고식적 치료 4.9%, 중수막동맥 색전술 1.7%로 차이가 없는 것으로 나타났다(교차비, 0.78; 95% 신뢰구간, 0.34-1.76). 최근 발표된 또 다른 메타분석에서는 9개 연구 1,523명(고식적 치료 1,186명, 중수막동맥 색전술 337명)의 결과를 비교 분석하였고[24], 중수막동맥 색전술이 치료실패(상대위험도, 0.34; 95% 신뢰구간, 0.14-0.82), 수술적 구제(상대위험도, 0.33; 95% 신뢰구간, 0.14-0.77), 혈종 완전흡수(상대위험도, 2.01; 95% 신뢰구간, 1.10-3.68) 모두에서 고식적 치료에 비해 우위인 것으로 나타났으며, 합병증에서는 차이가 없는 것으로 나타났다(상대위험도, 0.93; 95% 신뢰구간, 0.63-1.37).
그간 많은 수의 전향적 연구들이 진행되고 있었는데 최근 2024년 International Stroke Conference에서 3개의 전향적 연구가 발표되었고, 그 3개의 연구결과를 요약해 보면 다음과 같다.
1. EMBOLISE 연구
EMBOLISE (Embolization of the Middle Meningeal Artery With ONYX Liquid Embolic System in the Treatment of Subacute and Chronic Subdural Hematoma) 연구[25]는 연구대상자 600명을 목표로 미국 39개 센터에서 진행된 연구이다. 경증의 만성 경막하혈종(중간선 전위[midline shift] ＜5 mm, 혈종두께 ≤15 mm 및 두통 같은 경증 증상) 환자는 경과관찰 혹은 중수막동맥 색전술로 1:1 무작위 할당을 하였고, 중등 혹은 중증의 만성 경막하혈종(중간선 전위 ≥5 mm, 혈종 두께 ＞15 mm 혹은 근력저하 등 중증 증상) 환자는 수술(혈종 제거) 단독 혹은 수술과 추가 중수막동맥 색전술(72시간 이내)로 1:1 할당하였다. 일차 결과변수는 만성 경막하혈종이 재발하거나 혈종이 증가하여 90일 이내 수술적 치료가 필요한 경우로 정의하였고, 이차 결과변수에는 신경학적 상태, 색전술 성공률 등이 포함되었다.
경증 환자의 경우 아직도 진행 중이나 중등 및 중증 환자의 결과는 완료되어 발표되었는데, 일차 결과변수는 수술과 중수막동맥 색전술 모두를 받은 환자군 4.1%, 수술적 치료만 받은 환자군 11.3%로 중수막동맥 색전술이 재발과 재수술을 효과적으로 예방하는 것으로 나타났다(상대위험도, 0.36; 95% 신뢰구간, 0.11-0.80, P=0.0081). 신경학적 악화의 경우, 수술과 중수막동맥 색전술을 모두 받은 환자군 11.9%, 수술적 치료만 받은 군 9.8%로 중수막동맥 색전술이 기존 수술에 포함되면서 추가적으로 늘어나는 위험은 없는 것으로 나타났으며(비열등성 한계[non-inferior margin] 12%, P=0.0022) 중수막동맥 색전술 관련 중증 합병증은 2%, 90일 이내 뇌졸중 혹은 사망의 경우 두 연구군 간에 차이가 없었다.
2. MAGIC-MT 연구
MAGIC-MT (Managing Non-Acute Subdural Hematoma Using Liquid Materials: A Chinese Randomized Trial of Middle Meningeal Artery Treatment) 연구[26]는 중국 31개 센터에서 722명의 만성 경막하혈종 환자를 대상으로 한 전향적 연구이다. 고식적 치료군(혈종배액술 혹은 경과관찰)과 중수막동맥 색전술군(중수막동맥 색전 단독 및 색전술 후 혈종 배액)의 2개의 연구군으로 구성되어 있었으며, 대상 환자를 1:1로 무작위 할당을 하였다. 일차 결과변수는 90일 이내에 만성 경막하혈종 재발로 증상이 생긴 경우 및 혈종이 진행하여 수술적 치료가 필요한 경우로 정의하였고 이차 결과변수는 EMBOLISE 연구와 비슷하였다.
중수막동맥 색전술을 받은 환자군(7.2%)에서 고식적 치료군(12.2%)에 비해 만성 경막하혈종 재발로 인한 재수술이 적었고(교차비, -4.92; 95% 신뢰구간, -9.37 to 0.63; P=0.02), 90일 이내 중증 위해사건(serious adverse event)도 중수막동맥 색전술군 6.7%, 고식적 치료군 11.6%로 유 의미하게 적었다(교차비, 0.54; 95% 신뢰구간, 0.32-0.92; P=0.02).
3. STEM 연구
STEM (The Squid Trial for the Embolization of the Middle Meningeal Artery for the treatment of Chronic Subdural Hematoma) 연구[27]는 미국, 프랑스, 스페인의 33개 센터에서 진행된 전향적 연구로, 310명의 유증상 만성 경막하혈종 환자를 표준치료(혈종배액 혹은 경과관찰)와 중수막동맥 색전술(색전술 단독 혹은 표준치료와 추가 색전술)군으로 1:1 무작위 할당하여 두 연구군의 결과를 비교하였다. 일차 결과변수는 180일 추적기간 내 혈종 재발 혹은 수술이 필요한 혈종 증가였으며, 이차 결과변수에는 180일간의 안전성 관련 변수들이 포함되었다.
다른 연구들과 마찬가지로 혈종 재발 및 수술적 치료가 필요한 혈종 증가를 막는 데 있어 중수막동맥 색전술을 포함한 표준치료(15.2%)가 표준치료 단독(39.2%)에 비해 우위의 결과를 보였다(교차비, 3.6; 95% 신뢰구간, 1.91-6.78, P=0.0001). 하위군 분석 시, 중수막동맥 색전술의 효과는 색전술 단독과 경과관찰을 비교했을 때 더 뚜렷하게 나타났고(19.1% 대 59.2%; 교차비, 6.1; 95% 신뢰구간, 2.43-15.4; P=0.001), 혈종 제거 후 색전술을 포함한 경우와 그렇지 않은 경우에는 색전술을 포함한 경우가 우위를 보이기는 하였으나 통계적 유의성까지는 보이지 않았다(12.3% 대 25.4%; 교차비, 2.4; 95% 신뢰구간, 0.97-6.03; P=0.058). 안전성 항목에서는 두 연구군 간 차이를 보이지 않았다.
결론
기존 연구들과 최근에 발표된 전향적 연구의 결과를 모아본다면, 중수막동맥 색전술은 만성 경막하혈종 치료에 있어 효과적이고 안전한 치료라 판단되며, 수술적 제거를 한 경우에도 재발 방지를 위한 표준치료로 고려될 수 있다고 본다. 2018년 첫 비교 논문 이후 외국에서는 만성 경막하혈종 치료에 혈관내수술이 활발하게 적용되고 있으나 국내에서는 건강보험 제한이 있다. 2018년 발표된 비교 논문에 참여했던 대상자들에 대해 건강보험심사평가원의 대규모 보험삭감이 있었고, 2016년 진료심사평가위원회 중앙심사조정위원회에서 수술적 혈종 제거 후 재발한 경우에만 색전술을 인정해주기로 결정하여 국내에서는 현재 재발한 경우에만 혈관 내수술이 가능하다. 이런 건강보험 제한으로 국내에서는 더 이상 관련 연구가 진행되지 못하였다. 하지만 외국에서는 위에 정리한 전향적 연구들 외에도 더 많은 전향적 연구가 진행되고 있어 추후 발표되는 결과에 따라 만성 경막하혈종 치료의 패러다임이 혈관내수술로 바뀔 것으로 예상하고 있다.
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