Current Status of PCI in Ischemic Heart Disease

동아의대 김 영대

경피적 관동맥 중재술(Percuatenous Coronary Intervention; PCI)은 1977년 처음 임상에 도입된 이후 4반세기 동안 거듭된 기술적 발전과 축적된 많은 지식을 통해 관상 동맥 질환의 재개통을 위한 중요한 치료 수단으로서  자리 잡았다. 이 기간에는 관상동맥 질환의 병리에 대해 새로운 사실들이 발견되었으며 이를 바탕으로 하여 이루어진 약물의 개발에 의해 내과적인 치료에서도 괄목할 만한 진전이 있었다. 관상동맥 질환의 외과적 치료도 마취과정의 심근 보호와 동맥도관의 이용 등 수술 기법의 발전으로 장기 성적이 개선되었으며 수술 자체도 보다 덜 침습적인 방향으로 나아가고 있다. 즉 관상동맥 질환에 있어서의 대표적인 세가지 치료법은 각자 끊임없이 발전하고 있으며 이에 따라서 각 치료법이 차지하는 상대적인 우열 역시 관찰 시점에 따라 유동적이다. 그러므로 관상동맥 질환에서 PCI의 역할도 해당 시점의 상대적 평가에 의거한다. 그러므로 이 논제에서는 먼저 PCI의 발전에 대하여 간단히 돌아보고 관상동맥 각 질환에서의 역할에 대해서 고찰하기로 한다.

1. PCI의 발전

도자를 이용한  혈관 성형술은 1960년대에 Dotter 등이 말초 혈관에서 먼저 시도하였으나 기구가 사용에 불편하였으며 1970년대 Gruenzig가 풍선 도자를 개발하여 1977년 최초의 PCI를 사람에게 시행하였다. 1986년에 monorail형의 도자가 개발되어 유도 철선의 사용이 간편해졌으며 1987년에 처음 관동맥내 stent삽입이 시도되었다. 풍선도자 외에 여러 가지 혈관내 기구가 고안되었으나 결국 중재 시술 영역에서 광범위하게 받아들여진 것은 stent이며 다른 기구는 거의 퇴역되거나 (레이저 혈관 성형술), 해당 적응증에서 선택적으로 사용되고 있다(athrectomy, rotablation). 현재 기술의 발전은 stent사용에도 불구하고 남아있는 재협착과 미세 색전증의 문제를 해결하는 방향으로 나아가고 있다.

1) 재협착의 방지

Stent는 혈관 벽을 지지하여 혈관의 축소(recoil 혹은 negative remodeling)를 방지하여 풍선도자에서 발생하는 재협착을 절반 정도로 줄였으나 혈관내 세포의 증식에 따른 혈관의 협착은 막을 수 없었다. 스텐트 시술시에 혈전 발생을 줄이기 위해서 시행되는 고압력 팽창은 기구를 혈관벽에 밀착시키는 효과는 있으나 혈관벽의 손상을 가중시켜 염증반응과 cytokine 유리를 초래하여 세포 증식을 조장하는 작용을 한다.

세포 증식의 방지를 위한 수단으로 먼저 등장한 것이 방사선 근접요법 (radiation brachytherpy)이다. 이용되는 방사선의 입자는 양자(ϒ radiation), 전자(β radiation)로 대별되며 이들은 세포내 DNA의 이중 나선 구조에 결손을 초래하여 증식세포를 파괴한다. 병변으로의 방사선 전달은 방사선 동위원소 물질을 coating 한 stent, 방사선 방출 리본을 장착한 catheter, 방사선 동위원소 물질을 주입하는 풍선도자의 3종류가 주로 쓰인다. 동물 실험을 거쳐서 임상에 도입된 방사선 근접요법은 스텐트내 재협착(instent restenosis;ISR)을 대상으로 주로 사용되었다. 비교적 많은 ISR 환자를 대상으로 무작위  비교 임상시험에서 방사선 요법은 6-9개월 추적에서 대조군에 비해 해당병변의 재시술(Target lesion revascularization;TLR)을 유의하게 감소시켰다. GAMMA I 연구1)에서 TLR은 치료군 31%, 대조군 46%(p<0.01), START 연구2)에서는 각각 16% 와 24% (p=0.026), INHIBIT 연구3)에서는 20% 와 31%(p=0.033)로 관찰되었다. 그러므로 현 단계에서 스텐트내 재협착(ISR)이 있는 경우는 방사선 근접요법이 효과적인 대안으로서 FDA의 공인을 받은 상태이다.4) 방사선 근접요법의 초기에 나타났던 edge restenosis나 subacute thrombosis 같은 부작용도 충분한 부위의 방사선 조사와 장기간의 항혈소판제제 사용으로 해결이 될 수 있었다.5,6) 그러나 방사선 근접요법은 새 병변(de novo lesion)에 대한 명확한 효과가 입증되지 못하였으며, 무엇보다도 방사선의 장기 효과에 대한 불안감이 있다는 것이 결점으로 나타났다. 이미 동물 실험에서 장기간에서는 방사선이 오히러 내막증식을 부추긴다고 보고되었을 뿐 아니라7) 임상에서도 추적기간이 길어짐에 따라 초기의 효과가 점차 소실되는 것이 관찰되고 있다.8) 더구나 방사선 근접요법의 적응이 스텐트내 재협착에 국한되어 있어 재협착이 최소화된 약물 유출 스텐트가 등장함에 따라 향후의 사용 전망이 불투명해지고 있다.

약물 유출 스텐트(Drug-eluting stent)는 스텐트 금속에 약물을 입히는 기술에 의해서 현실화되었으며 세포 증식을 억제할 수 있는 물질을  일정 기간 동안 유리하여 재협착을 막는다. 사용되는 약제는 sirolimus(rapamycin), paclitaxel(taxol), actinomycin-D 등이 있으며 sirolimus는 세포 주기의 진입을 방해하고9) paclitaxel은 세포 분열에 관여하는 microtubule을 억제한다.10) 이들은 동물 실험 단계를 거쳐 임상에 사용되고 있으며 대표적인 siroliumus-eluting stent의 경우 소규모 임상에서 단순병변에서의 재협착은 거의 없었고(RAVEL)11) 보다 복잡한 병변을 대상으로 한 대규모 임상(SIRIUS)에서 해당 병변 재협착율이 한자리 비율로(9.2% vs 32.3%; 72% reduction, p<0.001), 단순 스텐트에 비해 재시술율을 현저히 낮추는 괄목할 성적(4.7% vs 16.7%; 72% reduction, p<0.001)을 보였다.12) 이러한 drug-eluing stent는 현재로서는 PCI에서의 재협착을 해결할 수 있는 가장 전망 밝은 해결책으로 보인다. 그러나 현실적으로는 높은 가격으로 인해 cost-effective 한 적응을 찾는 것이 하나의 문제점으로 지적되고 있다.

2) 혈전 색전증의 방지

PCI의 적응범위가 넓어지면서 급성 심근 경색이나 정맥 이식 절편(SVG), 경동맥등 색전증의 위험이 있는 병변을 자주 다루게 되면서 원위부 조직을 색전으로 보호하기 위한 기구(emboli protective device)가 등장하였다. 이는 시술 도중 원위부를 막는다든지(occlusive device), 색전을 걸러내는 도구(filter device)로 크게 나뉘며 실제 임상에 적용되어 그 효과가 보고되고 있다. 예로서 색전 위험이 높은 SVG 에 대한 연구(SAFER trial)에서 보호 도구인 Guardwire의 사용은 사망, 경색, 응급 우회수술의 발생을 유의하게 줄이는 것으로 나타났다(9.6% vs 16.5%, p=0.004).13)

2. 허혈성 심질환에서 PCI 의 임상적 효용성

허혈성 심질환에서 치료의 효용성은 사망률(생존율), 심근 경색, 허혈의 재발, 그리고 증상 완화 혹은 운동능의 개선을 주된 평가의 지표로 삼는다. 효용은 안정형 협심증, 불안정협심증, 심근 경색등 질환별로 분석하거나 질환에 관계없이 혈관 병변의 정도에 따라 (예 다혈관 질환) 분석하기도 한다.

1) 안정 협심증 (Stable angina)

안정 협심증에서 단일 혈관 질환(single-vessel disease)은 혈관 재개통이 약물요법에 비해 생존이나 심근 경색을 줄였다는 보고가 없어 생존율을 일차 목표로 하기는 어려우며 복수 혈관 질환(multivessel disease)의 경우는 생존율을 치료 목표에 포함시킨 예가 있다. 안정형 협심증에서 내과적 치료에 대비한 PCI의 효용을 본 연구는 ACME14), ACME-215), RITA-216), AVERT17) 들로서 비교적 소수의 환자를 대상으로 하였으며 증상의 호전은 일반적으로 PCI가 약물 치료에 비해 더 나은 것으로 나타났다. 증상 호전을 보지 않은 AVERT에서는 PCI가 statin을 쓴 약물 요법보다 허혈 합병이 더 자주 관찰되었으나 이는 시술 자체에 따른 결과로 해석되었다.  이는 RITA-2에서도 비슷하여 시술과 연관된 합병으로 인해 사망과 경색율은 PCI에서 많게 나왔다(6.3 vs 3.3%, p=0.02). 6개 연구를 종합한 결과는  경색과 사망률은 유의한 차이가 없었고 증상의 호전은 PCI가 나았다(Figure 1).18) 이런 결과들은 안정적인 관상동맥 질환에서는 내과 치료를 우선하더라도 경과 도중 경색 등의 합병이 더 생기지는 않는다는 안전성을 시사하고 있다.

수술적 치료를 포함하여 3자 치료의 비교를 한 연구는 ACIP19), MASS20), MASS-222), TIME23)의 4 연구가 있다. 이 중 대상이 대부분 다혈관 질환 환자인 ACIP19) 에서는 이같은 비교를 한 연구로는 유일하게 CABG 나 PCI가 내과적 치료에 비해 사망과 경색율이 유의하게 작게 나타났으나 대상수가 적고 내과 치료군에서 최대한의 약제치료가 되지 않았다는 비판이 있다. 좌전하행지 단독 병변을 대상으로한 MASS20) 에서는 세군에서 사망이나 경색율은 유의한 차가 없는 것으로 나타났다. 이 연구에서 5년 추적 결과 수술이 증상 호전이나 재시술면에서 가장 우수하였으며 PCI는 약물 치료에 비해서 증상 호전은 나았으나 재시술율은 수술보다 높았다.21) MASS-222)는 구혈율이 정상인 다혈관 질환을 대상으로 하였고 MASS와는 달리 PCI의 70% 에서  stent를 시술하였다. 1년 추적에서 사망률은 세 치료군에서 비슷하였으나 심장 사건의 발생은 약물 치료에서 가장 낮게 나타났다. 심근 경색의 발생은 PCI군에서 다른 군보다 높았으며 재시술율이나 CABG로의 전환율도 약물 치료군에 비해 높았다. 그러나 PCI군에서 시술에 따른 사망이나 경색이 10% 이상으로 여타의 연구에 비해 지나치게 높게 나왔다는 지적이 있다. CABG는 약물 치료에 비해 증상의 개선에서만 나은 결과를 보였다. TIME23)은 약물 치료에 불응하는 노인 환자를 대상으로 한 연구로서 재개통 치료를 한 군에서 약물보다 사망과 경색발생을 포함한 일차 목표에서 나은 결과를 보였으나 대상이 약물에 반응을 잘 하지 않는 환자로서 약물 치료가 불리하게 치우쳐 있었다.

Figure 1. PTCA versus medical therapy in non-acute coronary artery disease.

Risk ratios for endpoints in 6 randomized trial

정리하자면 안정 협심증에서 PCI는 사망이나 경색의 감소에서 약물에 비해 유의한 차이를 보이지 않으며 증상 호전이나 운동능의 개선에 주된 효과를 보이고 있다. 그러나 앞서의 임상 연구들은 비교적 대상군이 작았다는 점 외에 환자들에게 효과가 입증된 약물이나 기술 등이 충분히 사용되지 않아 최근의 치료를 반영 못한다는 점이 한계점이 될 수 있다. 이러한 점을 고려하여 가능한 최적의 약물 치료와 이에 더하여 시행한 PCI를 비교하는 대규모 임상 연구(COURAGE24))가 진행 중이며 안정 협심증에서의 치료에 관해서 보다 명확한 정보를 제공할 것으로 기대된다. 그러나 궁극적으로 PCI와 약물 치료는 대립적이기 보다 상호 보완적 치료책이며 PCI를 하더라도 최적의 약물 치료가 따라야 효율적인 치료가 될 수 있다.

2) 불안정 협심증 (Unstable angina) 및  비ST절상승 심근경색 (NSTEMI)

불안정 협심증은 단기간에 걸친 예후가 보다 불량한 군으로서 치료의 효용성이 보다 쉽게 드러날 수 있다. 불안정 협심증의 초기에 PCI를 포함한 재개통 치료와 약물 치료를 우선하는 것과의 효용성 비교를 위해서 몇 개의 임상 연구가 시행되었으나 그 결과가 서로 일치하지는 않았다. TIMI IIIB25)에서는 양군 사이에 일차 목표인 6주후의 사망, 심근 경색, 허혈 소견은 양군간 차이가 없었으며 (invasive vs conservative 18.1 vs 16.2%, NS), 1년 경과 추적에서도 차이는 별로 없었다. VANQWISH26)에서는 재개통군이 약물치료에 비해 1년후 오히려 사망률이 높게 나타났는데 재개통의 수단으로 시행한 CABG에서 이례적으로 사망률이 높게(7.7%) 나온 것이 지적되었다.  또한 재개통군에서 실제 시술을 받은 사람은 44%에 불과하고 약물 치료군중 32%에서 PCI를 받아 양군의 치료 차이가 별로 없었던 것도 연구의 제한점으로 거론된다. FRISC II27)에서는 먼저 low molecular weight heparin인 dalteparin을 5일간 투여하고 양군으로 나누어 비교하였는데 1년 경과후 사망 혹은 경색은 재개통군에서 약물 치료보다 유의하게 감소하였다 (10.4 vs 14.1%, p=0.005). FRISC II 의 환자는 troponin T상승(45.5%)과 ST-depression(57.5%)의 비율이 높아 상대적으로 고위험군이었고 약물 치료군은 운동부하 검사에서 3mm 이상의 ST절 하강이 있지 않으면 재개통 시술을 안 시켰기 때문에 재개통군의 효과가 더욱 두드러졌을 가능성을 생각할 수 있다. 이 연구에서 임상적 효과는 주로 ST절 하강군과 troponin 상승군에서 나타났다. TACTICS-TIMI1828)은 최근의 치료 추이에 가장 가까운 연구로서 stent의 사용과 혈소판 IIb/IIIa의 사용이 병행되었다. 재개통군의 시술 시간  역시 48시간 이내로 최근의 추세와 일치하였다. 환자는 증상 외에 심전도 변화, cardiac marker의 상승, 관동맥 질환의 병력중 하나 이상의 소견이 있었다. 6개월 추적에서 재개통군은 사망과 심근 경색이 유의하게 감소하였으며 (7.3 vs 9.5%, p<0.05) 허혈 증상으로 인한 재입원율도 감소하였다. 효과는 FRISC II에서처럼 cardiac marker 양성과 심전도 변화를 보인 군에서 가장 크게 나타났다. RITA-329)에서는 심전도에서의 허혈소견이나 기타 임상적으로 관동맥 질환의 증거을 보이는 환자를 대상으로 하였으며 1년 추적에서 재개통군은 사망과 심근 경색에서는 차이가 없었으나(7.6 vs 8.3%, p=0.58) 조절이 힘든 협심증 증상은 약물치료에 비해서 유의하게 감소하였다(6.5 vs 11.6%, p=0.0002). Figure 2는 비교 임상의 주요 결과를 요약한 것이다.

Figure 2. Rates of death/myocardial infarction at varous time interval in six trials

comparing invasive(inv) with conservative(con) medical management in acute coronary syndormes.

불안정 협심증에서 임상 연구마다 치료 효과의 차이를 보이는 것은 상이한 대상 환자군이 하나의 원인이 될 수 있다. 그러나 일련의 임상시험을 통하여 고위험군에서 조기 재개통이 가지는 효용은 명확한 것으로 평가되며 최대의 약물 치료를 한다 해도 위험이 높을 것으로 추정되는 환자들은 조기 재개통으로 인한 이득이 그만큼 크다 할 수 있다.

3) 급성 심근 경색증 (acute ST elevation MI)

급성 심근 경색의 초기에서 PCI는 혈전용해 치료의 후속 조치로서의 adjunctive angioplasty와 혈전용해 없이 자체적으로 재관류를 시도하는 primary angioplasty가 있다. 최근은 primary angioplasty전에 혈전 용해나 항혈소판제제를 써서 혈관의 개존을 확보한 후 시술의 효용을 극대화하려는 노력(facilitated angioplasty)이 진행중이다.

Adjunctive angioplasty

급성 심근 경색에서 혈전용해는 상당수에서 혈류를 재개통할 수 있으나 TIMI 3 flow를 달성하는데는 한계가 있고, 뇌출혈의 위험(0.5-1.0%), 재패색(~5%), 그리고 잔여 협착으로 인한 심근 허혈과 같은 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 1980년대 중반에 혈전용해후 routine으로 혈관 확장을 시도(empirical PCI) 하였으나 오히러 역작용이 나타났으며 따라서 혈전용해후의 PCI는 혈전용해가 실패하였을 때의 구제책(rescue PCI) 혹은  임상 경과 도중 허혈 소견이 노출될 때의 해결책(elective PCI) 역할을 하고 있다.

Primary angioplasty

Primary PCI는 혈전 용해와 함께 급성 심근 경색에서 근본 원인인 혈관의 급성 폐색을 해소하는 역할을 하는 중요 치료 수단이나 이제껏 2가지 치료를 비교한 많은 임상 연구가 있음에도 어느 한쪽의 우열은 명확하게 판정나지 않았다. 한편, PCI는 기구의 발전과 보조약제의 등장으로 점차 성적이 나아지고 있으며 새로운 세대의 혈전 용해제는 bolus 투여가 가능하여 병원 도착전 투여(pre-hopital thrombolysis)을 가능케 하고 있어 효용의 평가도 향후 재평가를 필요로 한다. 재관류을 위한 각 치료법의 효용은 시간이라는 요인에 크게 좌우되며 이와 함께 단순한 관동맥의 개존이나 혈류 재개를 넘어서 조직 수준의 관류(tissue perfusion)의 회복 여부가 궁극적인 예후의 결정 인자이다.

① 치료 시작 시간

심근 경색의 크기가 시간이 지남에 따라 불가역적으로 확대된다는 사실은 이를 해결하는 치료의 효과도 시행 개시 시간과 속도에 따라 영향을 받는 것을 의미한다. 그러나 혈전 용해의 경우는 시간 경과에 따라 치료 효과가 급격하게 감소하는 것이 대단위 임상을 통해서 입증되어 있는 반면 primary PCI의 경우는 시간에 따른 효과 감소가 아직 명확하지 않다. Primary PCI의 치료 효과와 시간과의 상관 관계는 환자에서 치료 선택에 중요한 영향을 미친다.  예를 들어 PCI의 치료 효과가 시간 경과에 따라 혈전 용해와 같은 정도로 감소한다면 지역 병원에 내원한 급성 심근 경색 환자를 시간을 들여 후송하여 primary PCI를 받게 하는 것보다는 바로 혈전 용해를 하는 것이 유리할 것이다. 물론 같은 시간대에 시술을 받을 수 있다면 primary PCI가 유리한데 그것은 PCI가 혈전 용해보다 TIMI 3 flow의 달성율이 높기 때문이다30). 일부의 임상 연구에서는 primary PCI의 효능은 혈전 용해와 달리 시간 지연에 따른 효과감소가 별로 없다고 보고하였다(STOP-AMI31)). 그러나 다수의 임상 결과는 primary PCI도 시간의 영향을 받는 것을 시사한다. 이것을 잘 보여주는 것은 바로 양자를 비교한 randomized trial32,33)과 NRMI-234), MITI35), French National Survey36)등의 registry가 보여주는 성적의 차이이다. 즉 randomized trial의 경우는 전문화된 의료기관에서 PCI를 시행이 이상적이라 할 수 있는 정도로 신속히 이루어져서 이들 각자의 성적이나 meta-analysis한 결과는37) PCI가 혈전 용해보다 나은 성적을 나타내나(Figure 3A) 실제 훨씬 많은 환자들이 일선에서 받는 치료를 등록하여 분석한 registry는 양군이 유사하게 나타난다(Figure 3B). Randomized trial 과 registry의 가장 두드러진 차이는 후자에서의 PCI의 치료 개시 시간이 늦다는 점이며 이러한 이유로 PCI는 나은 성적을 보여주지 못한 것으로 사료된다. 실제 Cannon등38)이 분석한 자료에서 primary PCI의 성적은 door-to-balloon time에 유의하게 좌우됨을 보고하였으며(figure 4), GUSTO-IIb39)에서 PCI 군을 분석한 결과 역시 30일 사망률은 치료 시작 시간과 유의하게 연관되어 있었다.

Figure 3. Outcomes of clinical trials comparing primary PCI with fibrinolysis in acute myocardial infarction. A: meta-analysis of randomized trials. B: In-hospital outcome of patients in two large MI registries.

Figure 4. Multivariate-adjusted relationship between door-to-balloon time and mortality in patients with acute myocardial infarctrion undergoing primary angioplasty.

현실적으로 부딪치는 문제로서 지역 병원에서 현장에서의 혈전 용해와 후송(primary PCI)를 비교한 임상으로는 PRAGUE40) 나 DANAMI-241)의 연구가 있다. PRAGUE40)에서 300명의 환자를 100명씩 혈전 용해, 후송(primary PCI), 혈전 용해후 후송 등 3군으로 나뉘었을 때 30일 사망/경색/뇌졸증 면에서 후송(primary PCI)군이 가장 나은 결과를 보였고 DANAMI-241) 역시 혈전 용해와 후송후의 primary PCI를 비교대상에 넣어 PCI에서의 우위를 보고하였다. 그러나 PRAGUE 경우 door-to-balloon 시간은 30분 미만, DANAMI-2에서 PCI를 위해 후송하는 시간은 불과 20분으로서 이러한 결과를 받아들여 적용하는 것은 비현실적이다. 우리나라 상황으로는 지역 병원에서의 결정과정과 후송에 상당한 시간이 소요되는 것이 현실이며 이 시간에 그만큼의 심근 손상도 진행됨을 생각해야 한다. 동아대 병원에서 시행한 임상 연구에서 일차적 관동맥 성형술의 치료 시작은 혈전 용해 치료보다 평균 90분이 늦었으며(Figure 5A), ST절 하강으로 비교한 조직 관류 정도는 혈전 용해에서 오히려 나았다(완전 ST 하강; 혈전 용해 vs 일차적 관동맥 성형술 = 50% vs 29.4%, p=0.045)(Figure 5B).42) 그러나 분석 결과 이 차이는 치료 방법보다는 치료 시간에 의한 것이었으며 시간을 조정하였을 때 양군간의 차이는 없었다. 한편 최근 발표된 PRAGUE-243)에서는 850명의 급성 심근경색 환자를 대상으로 하였을때 primary PCI가 혈전 용해에 비해 30일 사망률이 낮은 추세였으나 (6.8 vs 10.0%, p=0.12) 시간별로 보면 발병후 3시간 이후군에서 primary PCI가 나은 성적이었고(6.5 vs 15.3%, p<0.02) 3시간이내에서는 양군이 비슷한 성적을 보였다(7.3 vs 7.4% p=NS). 한편 내원전 후송도중의 혈전용해(prehospital thrombolysis)와 PCI를 비교한 CAPTIM44)에서는 30일 사망/경색/뇌졸증은 양군이 비슷하였으나 (6.2 vs 8.2%, p=0.29) PCI군에서 심인성 숔의 발생율이 2배 정도 높았다(2.5 vs 4.9%).

A                             B

Figure 5. A. Time-to-treatment for primary stenting and thrombolysis. B. Ratio of complete ST resolution after treatment, primary stenting versus thrombolysis.

경색 혈관의 재개에서 시간의 중요성은 facilitated angioplasty에서도 잘 나타난다. 이는 시술전 조영술에서 TIMI 3 flow가 있으면 예후가 나으므로 사전에 혈전 용해나 항 혈소판을 주고 시술을 하는 것을 지칭한다. PACT 연구45)에서는 시술전 tPA 50mg을 bolus로 주고 바로 angiogram을 하여 flow가 TIMI 3이 아니면 rescue angioplasty를 하였는데 좌심기능의 회복이 가장 좋았던 경우는 시술 직전에 TIMI 3 flow가 있었거나(EF=62.4%) 후속 PCI에 의해 1시간 이내에 TIMI 3 flow 가 회복된 군(EF=62.5%)이었고 1시간이 지난 후의 TIMI 3 flow는 이보다 못하였다(EF=57.3%)(Figure 6).

Figure 6. Time dependency of "open artery" in reperfusion therapy in acute myocardial infarction. Outcome of facilitated angioplasty(PACT) trial.

② 심근 조직 관류(myocardial tissue perfusion)

혈류 재개통의 궁극적인 목적은 심근 조직내의 관류를 회복하는 것이다. 이를 위해서는 심외막 관동맥(epicardial coronary artery)의 혈류 재개가 필수적이나 이 자체가 조직관류를 위한 충분 조건은 아니다. 몇 몇 임상 연구에서 TIMI 3 flow를 달성한 경색 환자들에서도 1/3가량이 myocardial contrast echocardiogram46) 이나 MRI47)에서 조직 관류가 결여됨을 발견하였고 이들은 추적 관찰에서 나쁜 예후를 가지는 것이 관찰하였다.

1990년대에 들어 primary PCI의 영역에 도입된 stent가 풍선도자에 비해 혈관의 직경을 크게 하고 급성 폐색을 막을 뿐 아니라 재협착과 재시술을 줄일 수 있었음에도 불구하고 정작 TIMI 3 flow라든지 사망률에서는 호전을 보이지 못하였는데(Figure 7), 이의 원인으로서 stent가 조직내 미세혈류를 개선시키지 못한다는 점이 지적된다.48) 특히 시술도중에 생기는 혈소판 색전은 원위부의 혈류 저하의 큰 요인으로 생각된다.49) 그러므로 근래에는항혈소판 제제인 당단백 IIb/IIIa 억제제가 이러한 합병을 줄일 수 있는 수단으로 등장하였다.

Figure 7. 6 months mortality in patients treated with prmary baloon angioplasty or stent implanatation for acute myocardial infarction.

일차적 관동맥 중재술에서 당단백 IIb/IIIa 억제제의 병용 효과를 관찰한 임상 시험은 4개가 있으며 이중 ADMIRAL50)은 6개월후의 사망,심근 경색, 응급재시술율이 stent 시술 전에 abciximab을 사용한 군에서 하지 않은 군보다 유의하게 감소하였다(7.4 vs 15.9%, p<0.05), CADILLAC51)의 경우는 stent 시술군에서는 차이가 없었고 풍선도자를 사용한 군에서 abciximab이 유의한 효과를 보였다. RAPPORT52)는 풍선도자를 primary PCI 수단으로 하였는데 6개월후 intention-to-treat 분석으로는 abciximab 사용이 일차 목표를 줄이지 못하였으나 실제 사용에서 사망과 심근 경색을 상당히 감소시켰으며(6.9 vs 12.0%, p=0.07), bail-out stent 사용의 필요성을 42%나 줄인 것으로 보고하였다. ISAR-253)에서는 stent에 병행한 abciximab의 사용이 2주후 조영 검사에서 관동맥내의 혈류와 심근벽 운동을 개선시켰다(Table 1). 이밖에 STOP-AMI31)는 stent +abciximab과 tPA를 비교하였는데 전자에서 경색 크기(14.3 vs 19.4%, p=0.02)와 함께 6개월후의 사망, 심근 경색, 뇌졸중의 발생을 유의하게 감소시켰다(8.5 vs 23.2%, p=0.02). 이상의 소견들은 차이는 있으나 혈소판 당단백 IIb/IIIa의 억제제는 PCI에서의 조직관류를 개선시켜서 임상 결과를 호전시킬 수 있음을 시사한다.

Table 1. Randomized studies of platelet GP IIB/IIIA inhibition during primary angioplasty for acute myocardial infarction - clinical outcome at 6 months

미세 혈류 저하를 막기 위한 또 다른 방책은 protective device를 사용하는 것이다. SVG graft의 PCI에서 protective device의 효용성은 앞서 이야기 하였으며 현재 급성심근 경색환자들을 대상으로 한 PercuSurge Guardwire 에 대한 무작위 임상시험(EMERALD)가 진행중으로서 이의 효용성을 밝혀줄 것으로 기대된다.

결론적으로 급성 심근경색에서의 PCI는 재관류를 위한 주요 수단이나 혈전 용해에 대비하여 확고한 우위성을 입증하지는 못하였다. 단 무작위 임상시험에서와 같이 시술 주체의 경험이 많고 조기에 치료를 시작할 수 있다면 PCI는 보다 나은 성적을 제공할 수도 있다. 따라서 AHA/ACC의 guideline54)에서도 PCI는 혈전 용해의 대안으로서 이러한 조건이 충족될 때 사용하기를 권하고 있다. 또한 심인성 쇼크를 동반한 75세 미만의 환자는 내과적 치료보다는 재개통에서 나은 결과를 보였으므로55) 이러한 경우도 PCI를 권하고 있다. 향후는 혈전 용해와 PCI를 각각 대립된 개념으로 사용하기보다 이들의 장점을 조합함으로써 최대한의 재관류 효과를 얻고자 노력하게 될 것으로 전망된다.

3. 재개통 치료의 비교: 다혈관질환에서 PCI와 CABG 비교

다혈관 질환에서의 혈류 재개통을 위한 수단으로서 PCI와 CABG의 우열을 가리는 연구는 이전부터 있었으나 양자 모두에서 기구나 시술이 발전하고 있어 이에 따른 새로운 분석이 요망된다. 이전의 balloon PTCA와 CABG를 비교한 무작위 연구들은 대부분 공통된 결과를 내놓았는데 즉 1) 양자간 사망이나 심근 경색의 차이는 없으나 2) PTCA는 CABG에 비해 재시술율이 유의하게 높으며 3) 이로 인해 PTCA가 가지는 경제적인 이익도 시간이 지나면서 점차 상쇄된다는 점이다.

재협착을 줄일 수 있는 stent와 CABG를 비교한 무작위 연구는 ARTS56), ERACI-II57), SoS58) 가 있다. 이중 ERACI-II57)는 가장 재협착율이 높다는 Gianturco-Roubin II stent59)를 사용하였음에도 재시술율을 관찰에서 누락시켜서 PCI군에 유리하게 고안되었으며 단기(30일) 성적을 비교함으로써 수술후의 합병이 상대적으로 많이 포함된 점이 결함으로 지적된다. ARTS 나 SoS에서는 역시 사망과 경색율에서 PCI와 CABG는 의미있는 차이가 없었으나(SoS에서는 CABG가 이례적으로 낮고 PCI군에서 non-cardiac death가 많음), stent군에서 아직도 CABG에 비해서 재시술률이 높았다(ARTS 16.8 vs 3.5%; SoS 13.0 vs 4.8%).56,58)그러나 stent군의 재시술률은 이전의 PTCA의 성적과 비교하면 현저히 낮아져 있어 stent가 CABG를 따라가지 못하지만 balloon에 비해 재협착이 줄어든 정도만큼 재시술율을 감소시켰음을 나타낸다. 현저한 재협착 감소를 보인 drug-eluting stent가 CABG에 비해 어떤 결과를 낳을지는 향후의 연구를 통해 알 수 있을 것이다.

다혈관 질환이라도 증상이 안정되고 좌심 기능이 나쁘지 않으면 약물 치료가 가능하나 약물 치료에 듣지 않거나 위험이 크다고 인정된 경우(Table 2)60)는 물리적 재개통을 하는 것이 이점이 있다. 이런 경우 재개통의 수단은 사망/경색의 합병은 PCI나 CABG가 유사하므로 선택에 영향을 끼치지 않으나 당뇨, 심한 좌심기능 부전, 복잡한 다혈관 병변, 좌주간지 병변등은 CABG가 유리함을 뒷받침하는 연구 결과가 많으므로 현재로서는 CABG의 선택이 합리적이라 할 수 있다.

Table 2. Non-invasive risk stratification: High risk (>3% annual mortality rate)

High-risk treadmill score (score ≤-11)

Stress-induced large perfusion defect (particularly if anterior)

Stress-induced  perfusion defects of moderate size

Stress-induced multiple perfusion defect with LV dilation or increased lung uptake       (thallium-201)

Echocardiographic wall motion abnomality (involving >2 segment) developing at a       low dose of dobutamine (≤ 10mg.kg-1.min-1) or at a low heart rate (120min)

Stress echocardiograhic evidence of extensive ischemia

결론: 여러 임상 연구를 통해 경피적 관동맥 중재술(PCI)를 비롯한 관동맥의 재개통(revascularization)은 생존을 크게 제고시키는 효용성은 없다는 사실이 드러나고 있다. 생존율의 향상은 동맥 경화 발병/진화에 기여하는 위험인자를 줄이기 위한 적극적인 약물 치료나 생활 양식 개조를 통하여 더욱 이루어질 수 있다. 따라서 PCI가 관상동맥 질환의 일부에서 생존을 향상시키는 것은 사실이나 주된 효용은 증상의 호전과 운동능의 개선에 있다. 기술의 발전에 따라 사용이 간편하고 재협착의 발생이나 미세 색전증과 같은 결점을 최소화할 수 있는 도구가 개발됨으로써 PCI의 전반적 성적도 점차 나아지고 있다.

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