서론
폐쇄성 혈관 질환에서 혈관확장술은 중재적 시술로서, 외과적 수술을 통한 치료 방법보다, 간편하고 안전하고 전신마취로 인한 위험 부담율을 줄일 수가 있으며 성공율도 높아 세계적으로 널리 이용되고 있는 실정이다. 이같이 폐쇄성 혈관 질환에서 보편적으로 자리를 잡아가고 있는 경피경관 혈관성형술(percutaneous transluminal angioplasty, PTA)로 시술 중 또는 시술 후 다시 혈관이 막혀 버리는 경우가 발생되어 점차 혈관 내 stent설치에 대하여 관심이 집중되고 있다.
혈관내 stent 설치술은 1969년 Dotter에 의해 처음으로 실험동물에 시도한 이후 PTA와 더불어 1983년까지 별다른 주목을 받지 못하였다. 이후 PTA가 널리 보급되고 시술 후 재협착을 치료하기 위한 stent의 필요성을 인식함으로서 1980년대 중반부터 1990년대 초까지 다양한 stent가 개발되었다.
Stent는 혈관확장술 후 elastic recoil, 재협착, 내피 박리등의 경우에 유용하나 재협착의 문제점을 아직은 해결할 수가 없는 실정이다.
1. Stent의 특성
Stent는 thermal memory, spring recoil 또는 풍선 팽창 후 plastic deformation 등의 기본적인 3가지 작용 기전 중에 하나를 만족시켜야 한다. Design에 따라 단순한 spring coil로부터 지그재그 형태로 woven meshwork 형태를 만들어지기도 하고 stent자체를 제거 가능하도록 또는 biodegradable stent로 제작되기도 한다.
Palmaz에 의하면 stent가 혈관 내에 설치되면 바로 혈관 벽에 파묻히고 금속 stent표면은 fibrin으로 덮혀 stent strut 사이 사이에서부터 reendothelialization이 시작되어 수주 내에 전 stent surface를 endothelium이 덮게 된다고 하였다. 그러나 stent가 덜 펴진 경우 이 사이에 thrombus와 fibrin이 차게 되면 이 부위에 endothelium의 형성이 안되며 이로 인하여 thrombus가 증가하고 smooth muscle proliferation으로 내강이 좁아지게 된다. 따라서 혈관용 stent는 혈관벽과 밀착하여야 하고 폐쇄 혈관의 elastic recoil을 극복하여야 하며 internal support로의 역할을 하여야 한다.
이상적인 intravascular stent는 1) introducer가 작아야, 2) 투시 중 잘 보여야, 3) 설치 기전이 정확해야, 4) 쉽게 설치되어야, 5) 휘기 쉬우나 꼬이지 말아야, 6) radial strength를 갖고 있어야, 7) 상피세포형성이 빠르나 혈전 형성이 안되어야, 8) 혈류를 방해하지 말고 내피 손상이 적어야, 9) branch vessel를 막지 말아야, 10) 약제와 결합이 되거나 biodegradable하여야, 11) 크기나 굵기가 다양하여야, 12) 경제적이고, 13) MRI에 지장이 없어야 한다.
이러한 이상적인 조건을 위하여 세계 각처의 실험실 및 연구기관에서 계속 연구가 진행 중이다.
현재 국내에서 시판 중인 대표적인 stent를 설치 기전에 따라 나누면 다음과 같다.
Self expandable stent :Z-stent, Wallstent, 하나로 stent, Memotherm
Balloon expandable stent: Palmaz stent, Strecker stent
각각의 stent의 특성에 대하여는 생략하겠다.
Vascular Stent의 적응증
혈관 내 Stent 설치술은 PTA가 기술적으로 성공하였으나 혈관조영술상 만족스럽지 못하거나 혈류 역학적으로 장애가 발생시 즉 1) PTA후 잔존 협착이 30%이상일 때 2) PTA후 수축기 혈압차가 5mgHg 이상일 경우, 3) PTA나 atherectomy 후의 restenosis의 발생, 4) total iliac artery occlusion, 5) ulcerated plaque, 6) post angioplasty dissection 등에 적응된다.
Contraindication
아직 정립되지 않은 상태이나 1) 진행 중인 bacteremia, 2) PTA후 vessel rupture site에 stent 설치 등이 있다. 적절한 혈관조영 장비 및 투시기기가 갖추어지면 기술적인 면에서 일어날 수 있는 사고 방지 및 이에 대한 신속한 대처가 이루어질 수 있을 것이다.
Stent 설치 technique
1. 적절한 길이와 직경의 stent 및 balloon을 갖춘다.
2. 안내 철선은 stent 설치가 끝날 때까지 병변을 지나 놓아두어야 한다.
3. vascular sheath는 안내 철선을 타고 병변을 통과시킨다.
4. 이 sheath를 통하여 stent나, stent가 mount된 balloon을 설치를 위한 적절한 위치에 진행시킨다.
5. sheath를 후퇴시켜 stent나 stent mounted balloon을 노출시킨다.
6. stent가 적절히 위치되었는지 조영제를 sheath를 통하여 주입하면서 확인한다.
7. balloon을 inflation시키거나 stent를 싸고 있는 피복을 retraction시켜 stent를 설치한다.
8. balloon catheter를 remove한다.
Stent 설치시 약물 투여
Aspirin, Dipyridamole 외에 anticoagulation 제재인 Dextran, Heparin, Coumadin의 전량 투여는 출혈 요인이 높아 병상 입원 일수가 길어질 가능성이 있다. Aspirin과 Ticlopidine의 antiplatelet therapy와 적절한 stent팽창만으로도 합병증 발생율과 아급성 thrombosis를 줄일 수 있는 것으로 알려졌다. 따라서 adjuvant theraphy는 PTA시와 비슷하다.
One day prior to stenting
Ticlid®250mg bid
ASA ≥ 100mg / day
In the cath Lab
Heparin 5,000 IU
Nitroglycerin 0.2mg once before and once after stent implantation
After stenting
Ticlid®250mg bid for 1month
ASA ≥ 100mg / day for 6months
합병증
합병증은 stent 설치 도중 언제라도 발생할 수 있다. Stent 종류에 따라 그 특성을 이해하고 조심스럽게 다루어야 할 것이다. 특히 Wallstent의 경우는 팽창시 양측 끝으로부터 짧아진다는 사실을 잘 알고 있어야 하며, Palmaz stent는 설치 도중에 미끄러질 수도 있다. Stent는 설치 도중에 절대 앞쪽으로 진행이 되지 않으므로 위치 선정에 주의하여야 하며 반드시 vascular sheath내에서 이루어져야하고 병변의 중심부에 stent center를 일치시키는 것이 중요하다. 여러 가지 야기될 문제점을 해결하기 위하여는 안내 철선은 시술 도중 반드시 병변을 통과한 상태로 혈관내에 있어야 한다.
1. Periprocedural period
약 10%에서 groin hematoma, peripheral thromboembolism, extravasation of contrast media, puncture site pseudoaneurysm, laceration of femoral artery, AV fistula, subintimal dissection 등이 있다.
2. Stent thrombosis or restenosis
Stent 설치 후 바로 thrombosis로 인한 급성 폐쇄가 발생되는 경우 urokinase를 직접 투여하여 occlusion을 치료하며 내막 증식 등으로 인한 만성 폐쇄가 발생된 경우에는 PTA나 atherectomy로 hyperplasia를 제거한다.
Fig. 1. Schematic drawing of Palmaz stent implantation in atherosclerotic artery.
Vascular Stent 결과
기술적 성공율
Stent의 설치율은 iliac artery에서는 거의 100%, renal artery에서는 90-95%로 보고되고 있다.
개통율
1) lliac artery
Iliac angioplasty가 가장 흔히 시행되는 PTA procedure이기는 하나 stent 설치술은 PTA로 인한 intimal dissection시나 혈류 장애를 초래할 경우 가장 유용한 해결 방법이다. 또한 iliac artery의 total occlusion시, 설치 후 바로 혈류 역학적으로 PTA보다는 성적이 우수하다는 점으로 인하여 iliac artery에 stent 설치술을 선호하고 있다. Iliac artery stent의 clinical success rate는 Palmaz에 의하면 99.2% (immediate after treatment), 1년 patency rate는 90.9%, 2년에 84%, 43개월에 68.6%를 보고하고 있다. PTA 성적과 마찬가지로 당뇨병이나 poor runoff 환자 에서는 성적이 나쁘다.
Richter에 의하면 PTA와 Palmaz stent의 accumulative 5-year success rate는 stent가 92.7%, PTA는 69.7%이었다 (1993년 SCVIR meeting). 따라서 iliac artery stenosis에서는 PTA보다는 우선적으로 stent설치를 고려하여야 할 것이다.
2) Renal artery
신동맥 협착 시에 stent 설치술은 제한되어 신동맥 PTA가 용이하지 못한 신동맥의 완전 폐쇄, ostial lesion, 또한 석회화가 심한 경우 등에 주로 stent 설치를 보고하고 있다. 성공률은 좋은 편이어서 Jaffre는 21명의 환자에 Wallstent 사용시 90% 환자에서 clinical improvement를 보고하였으나 추적 검사상 Palmaz stent의 경우 혈관조영술상 약 30%에서 6개월 만에 restenosis의 소견을 보고하였다.
3) Femoropopliteal artery
PTA procedure initial success rate 89%, 2-year patency rate 60-70%, 3-year patency rate 50-60%로 보고하고 있으나 stent 설치의 경우 평균 patency rate는 6개월에 70%, acute occlusion은 7-25%를 보고하고 있어 아직도 stent 설치는 제한적이다. 이 경우 초기 혈관 폐쇄 및 혈관 개통을 오랫동안 유지하기 위하여 시술 중, 후 전신 anticoagulation 치료 및 상당한 기간의 coumadin 요법이 필요하다.
4) Venous system
일반적으로 arterial stent보다 patency rate가 떨어진다. 그러나 대표적으로 악성종양으로 인한 SVC syndrome시에는 성적이 아주 좋은 편이어서 success rate는 90-100%, reocclusion rate는 10%이하를 보고하고 있다.
결론
Stent 설치는 폐쇄적 혈관 질환에서 매우 유용한 치료 방법임이 이미 장골 동맥 및 관상동맥, 신동맥, 대퇴동맥 등에서 밝혀졌다. 그러나 아직도 stent설치 후에 재협착 문제점은 해결되지 않고 있는 실정이다. 현재 bypass graft material의 연구의 초기상태에 접하고 있지만 한걸음 더 나아가 향후 stent의 여러 가지 재질, stent 및 bypass graft의 집합된 연구, stent에서 직접 혈관 벽 손상 후 변화를 조절할 수 있는 약물 분비 등의 기술이 발달되면 혈관 질환에 대한 stent 설치는 타의 추종을 불허할 것이다.
Fig. 2. 54 year-old male patient with total occlusion of right common iliac artery.
A. 3cm total occlusion of right common iliac artery and multiple narrowing of left iliac artery.
B. Memotherm stent implanted in right common iliac artery and PTA in left iliac artery.
C. Follow-up angiogram 6 months after procedure shows mild narrowing of proximal portion of stented right common iliac artery.
참고문헌
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