간에 발생된 일차 혹은 이차 종양의 유일한 완치적 치료법은 수술을 통한 종양의 제거이다. 그러나, 많은 환자의 경우에서 수술후의 남은 간의 용적(future remnant liver, FRL)이 부족하여 수술이 불가능한 경우가 많았다. 이러한 문제를 극복하기 위해서 1980년대 후반에 일본에서 처음 portal vein embolization(PVE)이 소개 되었고, 현재에는 종양의 완치적 제거수술 전에 FRL의 증가를 위해서 널리 사용되는 시술방법이다.

PVE후의 간재생의 기전은 확실하게 밝혀지지 않았으나, 조직학적 관점에서 보면 PVE가 간세포의 자멸사(apoptosis)와 간동모양혈관의 확장(sinusoid dilatation)으로 인해서 색전된 간엽의 위축이 오고, 정상엽에서의 세포는 며칠후에 유사분열이 활성화(mitotic activity)되어 2~4주후에 FRL의 증가를 동반하게 된다. 생물학적 세포학적 기전은 설치류에서 행한 동물 실험과, 광범위 간절제술을 행한 환자에서 연구되었는데, 간세포는 G0기에 머물러 있다가 간엽 절제술을 시행한 다음날에 G1기로 쿠퍼세포, 내피세포와 담도세포가 뒤따라서 증식하기 시작한다. 이후에 간세포는 크기와 수가 증가하고 간의 크기가 증가하기 시작한다. 많은 분자세포학적인 경로와 많은 인자들이 관여를 하는 것으로 되어 있다. 하지만 많은 연구에도 불구하고, PVE후에 간세포 증식의 유발에 관해서는 알려지지 않고 있다.

환자의 선택은 수술의 계획에 따라서 잘라 내어져야 하는 간의 크기와, 간의 기능에 따라 결정된다. 남겨진 간의 용적 간실질의 기능(경화, 담증정체상태, 섬유화, 지방침착의 정도)와 복잡한 수술로 인해서 혈관을 clamping하는 시간의 증가하는 경우로, 수술중 혈액손실이 많아서 결과적으로 수술후에 간부전의 위험성이 증가하는 경우가 되겠다. 따라서 PVE의 시행은 3가지 인자에 의해서 결정되어 지는데, CT로 측정되는 간의 용적, 간기능검사, 간절제가 얼마나 복잡한가이다. 간의 용적은 조영제를 주입하여 촬영한 CT에서 쉽게 평가할수 있는데, 충분히 조영 증강된 CT를 통해서 간문맥의 분지들을 나누고, 단면들의 평가를 통해서 계산할수 있다. 최근에는 몇몇 3D 회사에서 자동적으로 간분엽을 인지하여 계산해주는 기능들이 제공되고 있다. 다른 방법으로는 FLR(future liver remnant) 비를 구하는 것인데, 수술후 남은 간용적(FRL)/총 기능적 간용적(total functional liver volume)의 계산으로 측정할 수 있는데, 이러한 방법으로 구한 FLR 비는 질병이 있거나, 간경화가 있는 환자에서는 감소할 수 있는데, 이를 토대로 정상적인 간에서는 PVE를 시행하는 기준으로 문헌에서는 FRL이 30%이하인 경우 시행하라고 보고하기도 하고 또 다른 문헌에서는 20%이하에서 시행하라고 보고하기도 하나, 저자의 병원에서는 좀더 안전한 30%를 기준으로 시술을 시행하고 있다. 간기능의 측정은 훨씬 복잡해서 많은 논란이 있다. 간경화가 있는 환자에 대한 연구는 많이 연구되었고, 항암치료나 담즙정체가 있는 환자에서는 연구가 덜 되어 있는데, 간경화가 있는 환자에서는 간절제술의 위험성은 3가지 구성요소로 평가하는데, Child-Pugh score, 간문맥고혈압의 측정과 idocyanine green(ICG) 검사이다. ICG 검사는 혈청의 ICG가 변화되지 않은채로 담즙에서 배설되는 것을 측정하는 것으로 간의 전반적인 관류와 담즙의 배설정도를 평가하는 방법으로 15분후에 ICG 저류율이 20%이상이 되면 간절제의 금기증으로 고려한다. 간문맥고혈압은 간정맥의 압력차를 바로 측정하거나, 내시경 혹은 영상에서 문맥-하대정맥의 측부혈관들을 확인하는 방법으로 평가할수 있다. 하지만 항암치료를 많이 받은 환자나, 대사질환, 담즙저류가 있는 환자에서는 명확한 기준은 아직 연구가 많이 되지 않았다. 일반적으로는 정상적인 간을 가진 환자군에서는 기능적인 간이 75~80% 제거되는 경우, 간경화를 가진 환자에서는 Child A와 문맥과 하대정맥의 앞력차가 12mmHg이하인 경우에서 60%이상 간이 제거되는 수술을 받는 경우에는 간부전의 위험성이 높은 것으로 알려져 있다. 또한 항암치료를 받거나, 담즙정체, 지방간이 있는 경우, FLR ratio가 20~40%일 경우에는 모든 위험인자들을 고려해야 한다.

두가지 절대적 금기증은 동측에 심한 종양혈전이 있는 경우가 임상적으로 저명한 문맥고혈압이 있는 경우이다. 동측에 심한 종양혈전이 있는 경우는 문맥의 혈류가 이미 바뀌어져 있어서 PVE를 위한 색전물질을 안전하게 주입하기 어려워서이고, 문맥고혈압이 있는 경우는 수술의 금기증이 되기 때문이다. 상대적 금기증으로는 응고장애와 신부전이 있다.

PVE의 technique은 병원마다 다 다르고 술자의 선호도에 따라 결정된다. PVE의 목적은 원하는 분절의 문맥을 완전히 폐쇄시키는 것으로, 문맥간의 우회(shunt)를 방지하는 것이 중요하다. 다양한 종류의 색전물질을 이용한 시술법이 있으며, n-butyl cyanoacrylate(NBCA), ethiodized oil, fibrin glue, ethanol, PVA particle같은 microparticle혹은 gelfoam, Nitinol plug등을 사용한 보고가 있다. 이상적인 색전물질은 환자가 잘견딜수 있으면서, 재관류없이 완전한 폐쇄를 유발하여 하며, 다루기 쉬워야 한다. 아직도 다양한 물질을 비교한 무작위 시험(randomized study)이 없으나, 후향적 비교연구에서는 비슷한 효과를 보고하고 있어서, 각 물질의 특성에 따라, 술자의 선호도, 접근경로에 따라 선택할 수 있다. 우엽절제술이나, 광범위 우엽절제술을 시행하는 경우에 PVE를 하는 경우가 많고, 좌엽의 PVE는 드물게 보고되고 있다 이는 우엽이 좌엽보다 커서 기능적인 문제를 덜 일으켜서 그런것으로 보고하고 있다. PVE는 회결장정맥을 통해서(transileocolic), 그리고 수술하는 동측(ipsilateral) 혹은 반대쪽 (contralateral)문맥을 접근하여 시행할수 있다. 회결장정맥을 통해서 시술을 하는 경우는 가장 오래된 방법으로 전신마취하에 수술방에서 개복하에 시행해야 하므로, 대부분의 인터벤션 영상의학과 센터에서는 경간접근(transhepatic arroach)를 선호한다. 경간접근 하는 경우 수술하는 동측(ipsilateral)혹은 반대쪽(contralateral)을 선택할수 있다. 동측접근을 하는 경우 문맥을 천자하여 오른쪽 문맥을 색전한다. 이 경우 4번 분절을 색전해야 하는 경우 쉽게 도관을 삽입할 수 있으나, 오른쪽의 문맥을 반대방향으로 찾아야 하므로 때로는 문맥으로의 접근이 쉽지 않을수 있다. 반대쪽에서 시행하는 경우에는 오른쪽 문맥을 찾는 것이 이론적으로 더 쉽고, 마지막 문맥조영술로 확인하는 것이 용이하다. 하지만 FLR을 통해 접근해야 하므로, FLR의 혈관에 손상을 줄 수도 있다. 접근경로의 선택에 따라 색전물질도 달리 결정될 수 있다. 동측접근을 하는 경우 NBCA같은 색전물질은 사용이 어려우나, 큰 직경의 접근경로가 필요한 plug같은 물질은 사용하기 편하다. 양측 접근경로의 장단점은 다음과 같다(Table 1). 필자의 병원에서는 주로 동측접근을 더 선호하는데, 접근경로에 따른 혈관손상을 주지 않기 때문이다. 하지만 각도가 급한 혈관을 선택하는 것이 어려울수 있는데 이는 반대방향의 각을 가진 도관을 이용하면 극복할수 있다. 색전물질로는 주로 gelfoam을 사용하고 있으며, 우측 문맥의 길이가 짧은 경우 gelfoam을 이용하여 색전후 재관류를 막기위해 다시 전후분지의 문맥을 0.035-에서 0.038 inch의 embolization coil을 이용하여 색전한다(Fig.1). 만약 전후 문맥으로 분지하기전의 우측 문맥의 길이가 충분하다면 Amplatzer plug를 이용하여 우측문맥을 막고, 이후에 gelfoam을 이용하여 우측문맥의 분지를 색전시키는 방법을 쓰고 있다(Fig. 2) 4분절의 색전술의 필요성에 대해서는 논란의 여지가 많이 있는데, 어떤 보고에서는 4분절의 색전술을 시행하는 경우 좌엽이 거의 2배가 된다는 결과를 보고하기도 하였으나, 다른 연구자에서는 별로 효과가 없다고 하기도 한다. 여기에 대해서는 좀 더 많은 연구가 필요하겠다.

PVE의 합병증은 다른 경간시술과 비슷하다. 따라서 피막밑 혈종, 혈액담즙증, 혈복강, 혈관손상, 기흉, 담도염등을 유발할수 있으며 PVE에 국한된 합병증은 원하지 않는 곳이 색전되고, 색전된 부위의 재관류, 그리고, 전 문맥의 혈전이 생길수 있다. 2010년에 출판된 Cardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe의 질향상에 대한 권고안에서는 소합병증(minor complication)의 경우 25%, 대합병증(major complication)의 경우 5%를 넘지 말아야 한다고 보고하고 있다.

PVE후에 간비대의 정도는 환자가 가지고 있는 질환에 따라서 다르다, 정상적인 간을 가진 환자에서는 2주 동안 하루에 12~21cm^3 정도의 속도로 재생하고, 간경화가 있는 환자에서는 하루에 9cm^3 정도의 속도로 재생한다. 그리고 정상간에서는 2~4주이내에 충분한 간비대가 일어나지만 간경화가 있는 환자에서는 4주이상 걸리기도 한다. 간암이 있는 환자에서 간경화가 같이 있는 환자가 많은데 이 때문에 간절제를 못하는 경우가 많은데, 간절제는 비교적 건강하고 FLR이 40%이상 되는 환자에서 시행하여야 술후 간부전과 사망율을 낮출수 있다. 몇몇의 연구에서 FLR이 40%이하인 환자에서 PVE를 시행하고 수술을 시행한 경우와 PVE를 시행하지 않고 수술을 시행한 환자군과 비교하였는데, 두 군에서 수술중 위험성은 비슷한 것으로 보고하고 있다. 정상간기능을 가진 환자에 대한 연구에서도 PVE의 유용성에 대한 많은 연구가 되었는데, 확대 우간절제술 (extended right hepatectomy)를 시행하는 FLR 20%이하인 환자에서 우측 문맥색전술과 4분절 색전술로 술후 좋은 결과를 얻었다는 보고를 하고 있다.

PVE는 악성 간종양의 수술에서 좀 더 큰 절제를 가능하게하고, 좀 더 안전한 술후 경과를 보여주고 있다. 이러한 시술에 대해서 좀더 많은 경험과 연구가 지속되고 있다.

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동측접근(ipsilateral approach)과 반대측접근(contralateral approach)의 장단점

Portal vein embolization with gelfoam and coils. A. Portogram of a 74-year-old man with cholangiocarcinoma in segment 4 and 8 with ipsilateral approach. B. After embolization of right and segment 4 portal vein with gelfoam, microcoils were inserted in the segment 4, ant. and post. portal veins separatedly for prevention of recanalization of veins.

Portal vein embolization with gelfoam and coils. A. Portogram of a 74-year-old man with cholangiocarcinoma in segment 4 and 8 with ipsilateral approach. B. After embolization of right and segment 4 portal vein with gelfoam, microcoils were inserted in the segment 4, ant. and post. portal veins separatedly for prevention of recanalization of veins.

Fig. 2. Portal vein embolization with gelfoam and Amplatzer plug. A. Abdominal CT of a 52-year-old man with HCC in segment 8. B. Portography after ipsilateral approach C. After obstructon of right main portal vein with Amplazer plug(arrowheads), right ant. and post. portal veins are well visualized D. Spot image after PVE with gelfoam and Amplazer plug. E. Abdominal CT months after PVE and right hepatectomy 4 month later shows left lobe hypertrophy.

Fig. 2. Portal vein embolization with gelfoam and Amplatzer plug. A. Abdominal CT of a 52-year-old man with HCC in segment 8. B. Portography after ipsilateral approach C. After obstructon of right main portal vein with Amplazer plug(arrowheads), right ant. and post. portal veins are well visualized D. Spot image after PVE with gelfoam and Amplazer plug. E. Abdominal CT months after PVE and right hepatectomy 4 month later shows left lobe hypertrophy.

Fig. 2. Portal vein embolization with gelfoam and Amplatzer plug. A. Abdominal CT of a 52-year-old man with HCC in segment 8. B. Portography after ipsilateral approach C. After obstructon of right main portal vein with Amplazer plug(arrowheads), right ant. and post. portal veins are well visualized D. Spot image after PVE with gelfoam and Amplazer plug. E. Abdominal CT months after PVE and right hepatectomy 4 month later shows left lobe hypertrophy.

Fig. 2. Portal vein embolization with gelfoam and Amplatzer plug. A. Abdominal CT of a 52-year-old man with HCC in segment 8. B. Portography after ipsilateral approach C. After obstructon of right main portal vein with Amplazer plug(arrowheads), right ant. and post. portal veins are well visualized D. Spot image after PVE with gelfoam and Amplazer plug. E. Abdominal CT months after PVE and right hepatectomy 4 month later shows left lobe hypertrophy.

Fig. 2. Portal vein embolization with gelfoam and Amplatzer plug. A. Abdominal CT of a 52-year-old man with HCC in segment 8. B. Portography after ipsilateral approach C. After obstructon of right main portal vein with Amplazer plug(arrowheads), right ant. and post. portal veins are well visualized D. Spot image after PVE with gelfoam and Amplazer plug. E. Abdominal CT months after PVE and right hepatectomy 4 month later shows left lobe hypertrophy.