Popliteal arteriovenous fistula, endovascular treatment, Viabahn stent graft

M/32

우측 후방십자인대 재건술을 시행받고 3개월 경과 후부터 발생한 painless right calf swelling을 주소로 내원하였다

Popliteal arteriovenous fistula with pseudoaneurysm

내원하여 시행한 CT angiography axial image 및 MIP image (Figure 1)에서 right popliteal artery의 posteromedial aspect에 약 4mm 크기의 fistula hole이 있으며 이를 통해 연결된 약 3cm 크기의 pseudoaneurysm이 발견되었다. 인접 superficial 및 deep veins들은 반대편과 비교해 볼 때 dilatation되어 있으며 early opacification이 되고 있었다. Soft tissue thickness도 반대편과 비교해 볼 때 증가되어 있었다. Popliteal arteriovenous fistula with pseudoaneurysm에 합당한 소견으로 진단하였다.

A. Axial image shows a 3cm pseudoaneurysm connected to the popliteal artery via 4mm fistula (arrow) in the right popliteal fossa. Superficial veins are enhanced earlier than usual. Mild diffuse soft tissue edema aIso is noted. B. MIP image shows pseudoaneurysm as well as dilated deep and superficial veins, compared with contralateral limb.

Right common femoral artery를 초음파 유도하에 antegrade puncture하였으며 guidewire를 SFA쪽으로 넘긴 다음 6 Fr sheath를 insertion 하고 4 Fr catheter로 angiogram을 시행하였다. Angiogram 상 popliteal artery P1-P2 segment junction 근방에서 fistula hole이 하나 보이고 있으며 fistula hole을 통해 popliteal artery flow 가 popliteal vein으로 direct drain 되고 있었다. Catheter tip 을 fistula hole의 위치보다 distal segment까지 전진시키고 다시 evaluation해 보았을 때 anterior tibial artery, posterior tibial artery, 및 peroneal artery들은 flow 정상이며 vascular abnormality가 없었다. Right common femoral artery에 suture-mediated closure device (Perclose Proglide, Abbott Oscular, IL, US) 를 거치한 후 sheath를 10 Fr 로 바꾼 다음, Rosen guidewire를 병변 부위를 cross하여 right anterior tibial artery까지 advance하였다, 직경 9 mm, 길이 5 cm의 Viabahn (Viabahn Endoprosthesis, W.L. Gore, Flagstaff, AZ, US) stent graft를 fistula hole이 stent graft의 중간에 위치하도록 deployment 하였다. 설치 직후 angiography에서 stent graft가 완전히 밀착되지 않아 약간의 leak가 보이고 있어 9 mm 직경의 balloon으로 stent graft를 full expansion 시켰다. Completion angiogram에서 더 이상의 shunt flow는 없음을 확인 하였다 (Figure 2). Puncture site는 ctosure device를 이용하여 지혈하였다. 시술 후 dorsalis pedis artery의 pulse는 intact했다. 시술 1달 follow-up doppler ultrasound에서 stent graft는 patent했으나 popliteal vein에는 thrombus가 형성되어 있었다 (Figure 3A). 시술 3개월 f/u CT angiography에서 popliteal artery에 insertion된 stent graft는 patent했으며 fistula는 소실되었다. Early venous drainage도 시술 전과 비교해 볼 때 호전되었다. 초음파 소견과 동일하게 popliteal vein에만 국한하여 thrombus가 있었다 (Figure 3B, 3C). 환자는 stent graft insertion 후 anticoagulation (rivaroxaban 20 mg, 1 회 /day)을 유지하고 있다.

A-B. Early arterial phase angiogram shows 3cm pseudoaneurysm in the right popliteal artery and opacification of deep and superficial veins. A wire is seen in the pseudoaneurysm through fistula hole (arrow). C-D. Viabahn stent graft of 9mm in a diameter and 5cm in length is deployed with the fistula hole in the middle of the graft. A 9mm in a diameter balloon isused for sealing the fistula tightly. E. Neither pseudoaneurysm nor early venous drainage is seen on the early arterial phase of completion angiogram. Distal runoff is intact. Arrow indicates a sealed off fistula hole.

A. A transverse ultrasound image obtained 1 month later shows patent stent graft and thrombosed pseudoaneurysm and popliteal vein (arrow). B-C. Axial and MIP images 3 months later show patent stent graft. Deep and superficial veins have gotten back to normal as well as soft tissue edema.

Popliteal vessel injury는 total knee replacement, arthroscopic cruciate ligament reconstruction, arthroscopic meniscectomy등의 정형외과 수술, trauma, 혹은 directional atherectomy (1) 등과 연관해서 생길 수 있다. Total knee replacement 후에 popliteal artery injury의 incidence는 보고자 마다 차이가 있으나 0,03 ~ 0,51%로 알려져 있다. Thrombosis가 가장 흔하고, pseudoaneurysm, intra-operative hemorrhage, arteriovenous fistula, embolus, extrinsic compression 순이다. Injury mechanism은 direct 혹은 indirect로 구분될 수 있으며 direct injury에 의해서는 intra-operative hemorrhage, pseudoaneurysm, arteriovenous fistula가 생길 수 있으며 indirect injury는 intimal damage, atheromatous plaque disruption, thrombo-embolic event가 포함된다 (2). Arthroscopic ligament reconstruction과 관련해서는 대부분 anterior cruciate ligament reconstruction 후에 생기며 popliteal artery occlusion, medial inferior geniculate artery 혹은 popliteal artery pseudoaneurysm, popliteal artery thrombus, popliteal arteriovenous fistula 등이 보고되었다. Injury mechanism은 tibia medial side의 periosteum elevation과 drilUng에 의한 direct damage가" 제시되고 있다. 정확한 incidence는 보고된 바가 없으며 6례 정도만 보고되었다 (3). 가능한 치료 방법은 vein graft를 이용한 수술과 endovascular treatment가 있다. Endovascular treatment는 stent graft insertion, balloon expandable covered stent, coil embolization, AMPLATZER vascular plug insertion등이 보고되어 있다. Endovascular treatment는 수술적 치료에 비해 functional recovery가 빠르며，재원기간이 짧고，출혈이 적고，전신마취가 불필요하다는 장점이 있다. Knee level의 femoropopliteal artery는 elongation, torsion, compression, flexion-ex tention의 stress force를 반복적으로 받기 때문에 stent graft의 fracture, kinking, migration, 및 occlusion이 생길 수 있다. Viabahn (W.L. Gore & Associates, Flagstaff, AZ, USA) device는 self-expandable nitinol stent에 expanded polytetrafluoroethylene(ePTFE)을 coating한 구조로 flexibility와 strength가 특징으로 다른 stent graft들에 비해 patency가 좋다고 보고되어 있다. Popliteal artery aneurysm치료에 사용한 Viabahn stent graft의 long-term follow-up results는 충분하지 않으나 Garg 등의 보고에 의하면 평균 22 ± 17개월 follow-up 했을 때 1년 후 primary 및 secondary patency rate는 공히 91.2%였고，2년 후에는 각각 85,5%와 91.2%였다 (4). Rajasing he 등은 1년 후 primary patency rate 는 93%, secondary patency rate는 100%로 보고했다(5). 이는 open repair의 성적과 비교해 볼 때 큰 차이가 없다. Stent graft를 이용한 endovascular treatment의 대표적인 complication은 graft의 occlusion이다. 대부분의 경우 early post-operative period에 생긴다고 하며 postoperative antiplatelet therapy가 치료의 성공을 결정하는 중요 인자로 알려져 있다. Poor distal runoff는 graft thrombosis의 predisposing factor로 알려져 있기 때문에 endovascular repair 시 에 충분한 evaluation0] 필요하다. 본 증례는 posterior cruciate ligament reconstruction 후에 생긴 popliteal arteriovenous fistula 및 pseudoaneurysm을 Viabahn stent graft로 성공적으로 치료한 증례 보고로 문헌 고찰상 최초의 보고로 판단된다.

1. Pagnotta P, Briguori C, Presbitero P. Arteriovenous fistula complicating directional atherectomy of the popliteal artery. J cardiovasc Med (Hagerstown) 2009;10:798-800 2. Pal A, Clarke JM, Cameron AE. Case series and literature review: popliteal artery injury following total knee replacement. Int J Surg 2010;8:430-435 3. Ke^eci B, Ku^iik L, Bi^er EK, Posacioglu H. Traumatic arteriovenous fistula formation after misplaced femoral tunnel in arthroscopic anterior cruciate ligament reconstruction. Eklem Hastalik Cerrahisi. 2012;23:117-120 4. Garg K, Rockman CB, Kim BJ, et al. Outcome of endovascular repair of popliteal artery aneurysm using the Viabahn endoprosthesis. J Vase Surg 2012;55: 1647-1653 5. Rajasinghe HA, Tzilinis A, Keller T, Schafer J, Urrea S. Endovascular exclusion of popliteal artery aneurysms with expanded polytetrafluoroethylene stent-grafts: early results. Vase Endovascular Surg 2007;40(6):460- 466