심부전의 외과적 치료방법 ; 심장이식과 다른 대체수술법( Transplantation and Other Surgical Options)

2003년 4월 17-18

대한 순환기 학회 춘계학술 대회

제주 롯데호텔

머릿말

현재 말기 심부전 환자의 외과적 치료법으로 가장 확실한 것은 심장이식이라고 할 수 있다.  그러나 심장이식이 갖는 여러 가지 수술의 면역역제제로 인한 합병증과 이식에 소요되는 경제적 부담은 물론이고 뇌사환자의 부족으로 인한 장기수급의 불균형은 아직도 해결되고 있지 않은 상태이다.  따라서 여러 가지 다른 대체 수술방법이 등장하게 되었고 이중 몇가지는 효과면에서 인정받지 못하고 사라지거나 퇴색하고 있으며 일부는 임상적으로 응용되고 있으며 실험적인 몇가지 방법도 시도되고 있는 실정이다.  환자의 활동을 중심으로 한 임상적인 효과면에서 평가한다면 심장이식이 다른 어떤 수술방법보다도 가장 확실한 심부전의 효과를 가져온다고 할 수 있다.

심장이식외의 다른 수술방법으로는 심실 보조장치 (Ventricular Assist Device), 심근 성형술(Cardiomyoplasty), 좌심실 축소 성형술(LV Reduction Plasty,  Batista procedure), 심실내 첨포 봉합성형술 (endovascular circular patch plasty, Dor procedure), 승모 판막 성형술(Mitral valve repair), 심근세포이식술(cell transplantation), 양심실 박동기거치술(Biventricular pacing), 레이져 혈관재개술(transmyocardial laser revascularization, TMR) 등이 있는데 이들의 대부분은 그 수술이 영구적이기라기 보다는 심장이식으로 가기전의 전단계로서 역할을 하는데 있다고 볼수 있다. (bridge to transplant)  이중 효과가 확실한 심실 보조장치 (VAD), 좌심실내 첨포봉합 성형술(Dor procedure) 은 현재 활발하게 임상적으로 적용되고 진행되고 있으나 심근 성형술( Cardiomyoplasty)과 좌심실축소성형술(Batista Procedure), 레이져 혈관재개술(TMR), 승포판막윤 축소 성형술(MV repair, Bolling procedure)은 초기에서처럼 인기를 얻지 못하고 퇴색하고 있는 느낌이다.

한편 최근의 줄기세포나 세포생물 공학의 발전에 힘입어 손상된 심근 경색부위에 세포를 이식하여 심근의 수축력을 향상시키려는 시도가 현재 진행되고 있으며 결과는 좀더 두고 봐야 할것으로 보인다.  허혈성 심질환에 대한 심폐기 사용을 하지 않는 수술법이 점차 늘고 있고 수술방법이 점차 정교하게 발전하는 것도 역시 심부전치료에 좋은 발전이 될 수 있을 것이다.

향후 전망으로는 인공심장이나 좌심실 보조장치가 현대공학의 발달로 인해 더욱 정교해지고 미세해지는 추세로 사용이 늘어날 전망이며 이에 더해 세포이식학적 치료가 병행 발전될 것으로 판단된다. 이번 논문에서는 현재 사용되고 있는 심부전 치료의 외과적 칙료방법에 대해 알아보고1), 2) 국내와 외국의 현황을 비교해 보고자 한다.

심장이식

말기 심부전의 치료에 가장 효과적이라고 할수 있는 심장이식은 장기의 부족으로 인하여 매년 이식을 받는 환자보다 이식을 기다리고 있는 환자가 몇 배로 적체되고 있는 실정이며 공여자(donor)의 부족으로 인해 많은 환자가 이식을 기다리다가 사망하고 있는 실정이다.  처음  인간에게서 심장이식이  성공적으로 실시 된것은  1967년  남아프리카 공화국의  Christiaan Barnard에 의해서지만  그 이전에 수많은 동물실험을 통해 심장이식의 기초를 닦은 사람은 미국 스탠퍼드 대학병원의 Dr.Shumway라고 할수 있다.  Dr. Shumway와 Lower는 10년  이상 실시한 자신들의 동물실험을 통해 심장이식의  수술수기및 합병증등을 자세히 기술하여  지금까지도 그의 이식수기는 심장이식의 모델로서 널리 이용되고 있다.  현재 세계적으로 심장이식은 년간 약 3000례정도가 시행되고 있으며 5년 생존율은 약 75%에 이르고 있다. 주요 적응증으로는 허혈성 심근부전(ischemic cardiomyopathy, iCMP)과 확장성 심근 부전(dilated cardiomyopathy, dCMP) 이며 기타 판막, 심근염, 선천성질환등이 차지하고 있다. 3)

국내에서는 1992년 11월 11일에는 서울 아산병원의 송명근4) 등에 의해 처음으로 사람의 심장이식이 성공하였다.  이후 서울대학병원에서는  1994년 3월에, 그리고 부천세종병원에서는 같은해 4월에 각각 심장이식에  성공하였고 5), 6) 이후 2002년 말까지 총 203례의 심장이식의 실시되었다. (표 1)

(표1)국내 심장 이식 현황표(1992 - 2002)

년도 장기	1992년	1993년	1994년	1995년	1996년	1997년	1998년	1999년	2000년	2001년	2002년	계
심장	1	1	26	21	20	29	30	31	12	21	11	203
폐	0	0	0	0	2	0	0	2	1	0	2	7
심장, 폐	0	0	0	0	0	3	0	1	0		1	5

세계적으로는 심장이식분야에서 몇가지 눈여겨 볼 부분이 있는 데 하나는 1982년도에 싸이클로스포린( cyclosporine A)이 임상사용되면서 증가하기 시작하던 심장이식례가 1994년에 4,000례를 넘어서던 것이 이후 조금씩 감소하여 1998년부터는 약간씩 감소하기 시작하여 현재는 년간 약 3,000례에 머물고 있다는 점이다. 3)  이는 물론 공여자(donor)공급의 부족에 의한 것으로서 이식 외과  의사는 공여자 연령(donor age)를 늘려 잡고 종래에는 적응이 되지 않던  마약복용자라든지 알코홀 중독자등을 포함시키기도  하고 심지어는 관상동맥협착증이 있는 경우  관상동맥우회술까지 실시하여  공급을 늘리려고 노력을 하고 있지만 그럼에도 불구하고 많이 부족한 것이  현실이다.  이종이식(Xenograft) 및 인공 심장이  이에 대한 해결 방안으로 활발한 연구가 진행되고 있으나 이종이식(xenograft)의 경우 초급성거부반응(hyperacute rejection)이 해결되지 않았고  인공심장의 경우 혈색전증(thromboembolism)과 감염(infection), 그리고 활동성의 제한(limitation of activity)을 극복하지  못하고 있어 아직은 영구적 목적으로보다는 공여심장(donor heart)을 찾을 때까지 일시적으로  다리 역활을 해주는 소위 “bridge to transplant” 에 그치고 있는 실정이다.

다른 하나의 변화는 심장이식의 가장 많은 적응증으로 1위를 차지 했던 특발성 심근증(idiopathic cardiomyopathy)대신 허혈성심부전(ischemic cardiomyopathy)이 크게 증가하여 거의 같은 비율을 차지한다는 사실이다.  최근 통계를 보면 이 성인에서의 가장 많은 이 두 가지 적응증은 서로 비슷한 원인이 되고 있음을 알 수 있다.   이는 심장이식의 결과가 좋기 때문에 종래에는 나이제한으로  또는 이식에 대한 인식 부족으로 이식에서 제외되었던 허혈성 환자들이 이식을 받기 시작하기 때문으로 해석된다. 3)  국내의 경우 지금까지 시행된 심장이식대상자의 80%가 확장성 심근증이며 나머지는 관상동맥 질환, 판막 질환, 선천성 심장병등이다. 5)

현재 대부분의 심장이식 center에서 이식의 기준으로 삼고 있는 것은 “2년 이상 생존이 힘든 말기 심부전 환자”이다. 그러나 ‘무엇을 기준으로 1년 이상 생존이 힘들다고 판단할 것인가?’ 하는 점은 의사와 환자에 따라 매우 힘든 질문이 될 수 있다. 상태가 너무 심한 환자만을 골라 이식을 실시한다고 하면 그렇지 않아도 부족한 donor를 결과적으로 낭비하게 될 수 있고 또 너무 서두른다면 이것 또한 불필요한 이식이 될 수 있기 때문이다.

심부전 환자의 예후를 정확하게 예측할 수 있는 객관적인 하나의 방법은 없을 지라도 여러 가지 객관적 측정치를 통해 어느 정도 예상은 할 수 있다. 임상적으로는 환자의 운동능력의 정도 (NYHA functional class), 심부전의 악화속도 등이 평가에 이용될 수 있으며 이학적 검사를 통한 심부전의 정도 측정 외에 객관적으로는 심초음파, 핵의학적 검사(GBP scan)등을 통한 심실박출계수(ventricular ejection fraction)의 평가, 흉부 X선상 폐울혈 소견의 변화 관찰 등 여러 가지 방법이 있겠다.

어느 한 가지를 기준으로 심장이식을 결정할 수는 없다. 예를 들어 좌심실구출력(ejection fraction)이 30% 이하라 해도 이 초음파 검사 역시 검사자에 따라 측정치가 다를 수 있기 때문이다.  외과의사들은 일반적으로는 핵의학적 검사에 의한 측정치를 믿는 경향이 있다.  산소소모량(oxygen consumption) 역시 15ml/kg/min 이하인 경우 1차적으로 이식의 대상으로 된다.  하지만 검사 당시 16ml/kg/min 이상이면서도 심부전이 자주 오는 환자가 있다. 가장 확실한 것은 임상의사가 외래 추적시 판단하는 경과다.  좌심실 박풀계수 (ejection fraction)가 30%  미만이면서 심부전으로 2회 이상 입원한 환자는 일단 이식 팀과 상의하는 것을 권하며 생존기대일 수가 1년 미만이면서 다른 치료방법이 없는 말기 심부전 환자로서 이식에 부적합한 합병증이 없는 경우가 이식의 대상이 된다.  그러나 무엇보다 중요한 것은 담당의사의 임상경과중 관찰한 ꡐ심부전의 진행속도ꡑ이다.  그 외 간, 콩팥 등 다른 장기의 기능은 이식에 항상 중요하게 고려되어야 한다.

심장이식에서 제외되는 경우

1) 폐동맥의 혈관저항이 8wood units 이상인 경우.  이 경우에는 필요에 따라 이소심장이식(heterotopic transplantation)을 실시할 수 있음.

2) 심장을 제외한 다른 vital organ에 비가역적 변화가 일어난 경우(특히 간, 신장, 폐 등 )

3) 급성 전신 감염

4) 회복되지 않는 폐경색증

5) 급성 소화성 궤양

6) 악성 종양(종양 치료 후 5년이 경과하면 고려 될 수 있음)

7) 심한 정신질환자 및 의사의 지시에 따르지 않는 자

8) 심한 뇌혈관 또는 말초 혈관 질환

9) 인슐린 의존성 당뇨병 (Insulin Dependent DM) 으로 합병증이 있는 경우 (neuropathy, retinopathy, peripheral vasculopathy etc.)

10) 심한 급성 혹은 만성 폐질환자

11) 마약 중독자, 알코올 중독자, 간염 항원 양성자 등은 환자에 따라 결정

12) 기타 심장이식 후 생존에 영향을 줄 수 있는 전신적 질환자

현재 한국에서는 1999년 뇌사입법을 규정한 장기등 이식에 관한 법률이 통과되어 1년뒤인 2000년 2월 9일부터 국립의료원에 국립장기관리기구(KONOS, Korean Network for Organ Sharing)가 만들어지고 활동 중인데 시행첫해부터 뇌사자의 감소로 인해 여러움을 겪고 있다.  장기분배 및 뇌사환자관리의 공정성과 객관성을 유지하기위해 여러 가지 기준과 규정(표 1) (표 2)을 정해서 실천하고 있는 것은 긍정적이라고 생각되나 뇌사환자의 장기기증을 증가시키기 위한 홍보활동등 그 효율성을 증가시키기 위해 많은 노력이 필요하다고 본다. (www.konos.go.kr)

(표 1) 심장,폐,심장․폐 이식대상자 선정기준

심장의 이식대상자는 다음의 가. 내지 자.의 항목을 적용하고, 폐의 이식대상자는 가. 내지 카.의 항목(자.의 항목은 0점)을 적용하며, 심장․폐 동시이식대상자는 가. 내지 카.의 항목을 적용한다.  ※ 마.항목은 중복 적용 되지 않음.

항목	내용	점수
가. 장기등이식대기자의 응급도	응급도 0	최우선대상
	응급도 1	우선대상
	응급도 2	3점
	응급도 3	0점
	응급도 7	일시적 이식제외자 (폐는 제외)
나. 장기등이식대기자의 대기시간	6개월(180일) 이상	2점
	3개월 내지 6개월 (90일 내지 179일)	1점
	3개월(89일) 이하	0점
다. 장기등기증자와 혈액형이 동일한지의 여부	동일	1점
	호환	0점
라. 장기등이식대기자의 감염성 질환 유무	없음	2점
	있음	0점
마. 과거에 장기등을 기증한 사실이 있는지의 여부 및 배우자, 직계존․비속, 형제자매 또는 4촌이내의 친족중 뇌사자 장기기증을 한 사실이 있는지의 여부	과거에 장기등을 기증했는지의 여부 및 배우자, 직계존비속	2점
	형제자매	1점
	4촌이내	1점
바. 장기등기증자와 장기등이식대기자의 지리적 근접도	동일병원	4점
	동일시	3점
	동일지역	2점
	동일권역	1점
	다른권역	0점
사. 장기등이식대기자의 나이	만 40세 이하	3점
	만 41세 내지 60세	2점
	만 61세 이상	0점
아. 장기등기증자와 장기등이식대기자의 나이 차이	만 10세 이하	1점
	만 10세 초과	0점
자. 장기등기증자와 장기등이식대기자의 체중 차이	±25% 이내	2점
	±26% 내지 50%	1점
차. 장기등기증자와 장기등이식대기자의 흉부 X-선상 폐의 크기의 차이	±15% 이내	1점
	±16% 내지 30%	0점
카. 장기등이식대기자의 원인질환의 유형	질환군 1	1점
	질환군 2	0점

(표 2) 항목 응급도

구분	심장	폐	심장․폐
응급도 0	1)심장이식후 초급성 거부반응상태 (Hyperacute rejection) 2)수술후 심인성 쇽(Cardiogenic shock) 등 초응급상태로 당장 이식을 받지 않으면 사망에 이르는 매우 급한 중증 불안정 상태 (critical unstable condition)		심장과 동일
응급도 1	1)인공심장(Artifical heart) 2)좌심실이나 우심실 조력 장치(LVAD or RVAD) 3)대동맥내 풍선 펌프(Intraaortic balloon) 4)심부전으로 인한 인공호흡기를 부착중인 환자로서 빠른 시일내에 이식을 받지 않으면 안되는 불안정 중증 상태(unstable critical condition) 5)체외막형 심폐기 가동중인 환자		심장과 동일
응급도 2	1)정맥내 강심제투여 2)심장이식, 좌심실 축소 성형술(Batista 수술),심근성형술(Cardiomyoplasty)등 심부전 수술을 받고 재 이식이 필요한 경우 3)나이가 6개월 미만인 경우로 안정형 중증 상태(stable critical condition)에 있는 경우	1)인공호흡기를 부착중인 환자로 빠른 시일내에 이식을 받지 않으면 안되는 안정형 중증 상태(stable critical condition) 2)과거에 폐이식을 시행한 경우로 다시 폐이식이 필요한 경우 3)과거에 폐용적 감소술(lung volume reduction surgery)을 시행한 경우로 상태가 악화된 경우 4)폐암에서 폐이식이 적용된 경우	심장과 폐에 해당하는 응급도중 높은 응급도 적용
응급도 3	응급도 0, 1, 2 에 해당되지 않는 모든 대기자	1) 단독 폐이식이 필요한 경우 2) 폐기종, 폐고혈압, DILD 3) 폐기능검사에서 노력호기량 < 30% 4) 호흡 부전증으로 3번이상 입원한 경우
응급도 7	일시적으로 이식의 대상에서 제외된 경우	응급도가 0,1,2,3에 해당 되지 않는 모든 대기자

심실 보조장치(Ventricular Assist Device)

인공 심장이 처음 임상에 사용된 것은 1982년 으로 Utah 대학의 Dr. DeVries에 의해서였다.5)  당시 Dr. Jarvik이 고안한 Jarvik-7 인공심장은 61세된 치과의사에게 이식되어 112일을 작동하였는데 비록 혈전과 감염으로 사망하기는 하였지만 이 수술이후 인공심장은 사람의 심장을 대치할 수 있는 방법으로 그 가능성을 보여 주었으며 Jarvik 인공심장은 현재 Cardiowest 라는 이름으로 사용되고 있는데 이외에도 수많은 회사에서 여러 가지 기능을 갖춘 심실 보조장치를 개발하여 임상적으로 응용되고 있다.   현재는 심장이식을 제외하고 가장 확실하게 효과를 가져오는 심부전의 치료법으로 자리하게 되었다.  이러한 심실 보조장치는 초기에는 심부전환자에서 심장이식을 받을 때까지 임시로 가교 역할을 하는 소위 “Bridge to Transplant” 역할에 머물렀으나 7) 현재는 심장이 회복되면 제거하는 "Bridge to Recovery"목적으로도 사용되며 8), 9) 사용기간도 점차 늘어나 혈전과 감염이라는 큰 문제점을 극복하고 10), 11), 12) 최장기간이 3년을 넘긴 환자도 있게 되었다.   이러한 심실 보조장치는 생체 공학의 발달과 함께 더 정밀하고 미세해지고 기능적으로도 향상되어 조만간 영구적 목적의 거치(permanent implantation)도 가능하리라고 본다.  우리나라에서도 심실보조장치에 대한 자체개발이 활발하여 이미 AnyHeart 라는 제품이 동물 실험은 물론 임상 적용까지 하여 환자는 2 주일 후 다장기 손상으로 사망하였지만 적어도 기계적으로는 문제가 없다는 것이 밝혀지기도 하였다. 13)  이러한 심실 보조장치는 물론 장기간의 활동적인 환자의 생활을 보조하는 것이며 2-3일 정도의 단기간의 심실회복을 목적으로 한다면 흔히 사용하는 심폐기를 사용할 수도 있고14) 대동맥 풍선펌프(IABP)도 그러한 기능을 훌륭히 담당한다고 본다..

우리나라에서는 지금까지 엄밀한 의미에서 두 건의 좌심실 보조장치술이 시행되었는데 첫 례는 1997년 7월 3일 중앙병원에서 시행되었다. 환자는 확장성 심부전으로 인해 심장이식을 기다리고 있던중 심부전이 악화되어 Thoratec 사의 심실보조장치를 시행받았으며 9일후에 성공적으로 심장이식을 시행할 수 있었다.   두 번째 례는 2000년 7월 11일 연세 심혈관센타에서 시행되었는데 환자는 65세 남자로 확장성 심근증이었으며 1차로 Dor procedure, 승모판막 성형술, 삼첨판막성형술을 시행하였으나 심폐기 이탈이 안되어 수술실에서 바로 좌심실보조장치술을 결정 시행한 경우이다.  TCI 사의 HeartMate IP2000 제품을 사용하였으며 2001년 11월 25일 심장이식을 시행하였다.  이 두 제품 외에도 LionHeart, Heartsaver, Abiocor등 수많은 좌심실보조장치들이 있으나 많이 사용되는 것으로 Baxter 사의 Novacor 제품이 있으며 전기 구동형으로 1995년 4월까지 300례이상이 설치 되었다.  허리에 배터리를 차고 퇴원할 수 있는 모델(wearable battery packs)이 나와 있다.  이러한 수술은 현재까지 세계적으로 3,500례 이상이 실시되었으며 약 1/3 에서 심장이식이 시행되고 있고 1/5정도는 심장이식없이 회복되는 것으로 알려져 있다.  우리나라의 경우 2003년 현재까지 두 환자 모두 심장이식후 건강하게 생존해 있다.

우리나라에 비해 일본은 이러한 좌심실 보조장치의 설치가 비교적 활발한 편이며 2003년 3월 Dr. Taenaka 가 발표한 바에 의하면 1980년 5월부터 2002년 9월까지 일본전체에서 557례의 심실 보조장치가 삽입되었으며 60%는 Toyobo제품(국립 순환기센타)이 30%는 Zeon 사 제품(Tokyo University type)이 사용되었다.  이환자중 42% 가 보조장치 이탈이 가능했고 이탈된 환자중 60%가 생존하였다.  최장 거치기간은 1090일이었으며 평균 185일 이었다. 17명은 심장이식(bridge to transplantation)으로 회복되었고 19명은 이식없이 회복(bridge to recovery)되었다. 15)

좌심실 축소 성형술(Partial Left Ventriculectomy, Batista op.)

좌심실의 일부근육을 잘라 내주는 좌심실축소 성형술( Partial left ventriculectomy)은 1983년부터 브라질의 Dr. Batista 16) 에 의해 시행되어 시행초기 전세계적으로 급속히 파급되어 인기가 매우 높았던 수술로 우리나라에서는 1996년도 9월 19일 처음 시행되었다. 17)  이 수술의 원리는 늘어난 좌심실의 일부를 잘라내어 주면 심실의 직경이 감소하고 심근의 벽에 걸려있는 긴장도가 감소하면서 심근의 수축력이 증가한다는 것으로 소위 라플라스 법칙에 따른 수술법이라고 할 수 있다. (Law of Laplace, T ∝ PR)  즉 확장된 심장은 직경에 비례해서 그만큼 심실근의 긴장도( wall tension)가 증가 하고 이 확장된 부분을 잘라 주었을 때 줄어든 직경만큼 심실근의 긴장도가 감소하여 심실의 수축력이 증가한다는 이론에 근거하고 있다.

장점으로는 수술이 비교적 쉬워 심폐기만 있으면 누구나 실시할 수 있으며 수술비가 일반 심장수술에 비해 크게 들지 않는 다는 점이 있지만 한편 단점으로는 나빠진 심장의 근육을 그대로 두고 직경만 줄이는 것이 얼마나 효과가 있을 것인가 하는 의구심이 있을수 있다.  예를 들어 심장의 좌심실 구축력 (ejection fraction)만을 가지고 심장의 기능이 호전되었다는 미국의학계에서도 이러한 의심으로 인해 1983년 처음 Brazil에서 Dr. Batista에 의해 실시된이후 1996년에서야 인정을 받게 되었다.  Dr. Batista는 1996년까지 410명을 실시 하였으며 미국에서는 Cleveland Clinic에서 지금까지 약 40여명에서 실시하여 전례에서 심장이식을 받지 않아도 될 정도로 환자의 상태가 호전되었다고 보고 하였다. 18)

그러나 이 수술은 역시 나빠진 심근을 그대로 두고 좌심실의 직경만 줄인다는 그 한계를 벗어나지 못하고 시간이 점차 흐르면서 임상적인 결과가 초기에 보고만큼 좋지 않다는 것이 알려지게 되었고 급기야는 2002년 유럽 심장외과학회에서는 심근성형술과 함께 시행하지 말아야 할 수술명단에 오르게 되었다.19)

돌이켜보면 심실의 확장은 심부전에 따른 Frank-Starling 법칙에 의한 필연인데 이를 일시적으로 되돌린다고 해서 심근의 상태가 더 좋아질 수 없다는 것을 이야기한다고 볼 수 있다.  예를 들어 좌심실 수축력을 이야기할 때 반드시 좌심실 구축력(LVEF, LV Ejection Fraction) 을 가지고 이야기하는데 이 숫치를 비교해보면 알수 있다. 예를 들어 극단적이기는 하지만 수술전 좌심실 확장기말 용적이 (LVEDV) 이 200cc 이고 수축기말 용적이 150cc 라고 할때 EF은 25%로 계산 될 것이다.   좌심실 축소 성형술(Lateral ventrucular reduction plasty)후 좌심실확장기말 용적이 100cc 이고 수축기말 용적이 50cc로 감소하였다면 이 환자는  수술후 EF이 갑자기 50%로 상승되어 매우 수술이 좋아진 것처럼 보인다. 그러나 실제 나가는 Stroke Volume은 50cc로 수술전이나 후나 전혀 변화가 없다는 것을 알아야 한다.

우리나라에서도 1996년도에 처음 시행된 후 2001년도까지 20명의 심부전 환자가 이 수술을 시행받았는데 수술후 대부분이 심부전의 악화로 2-3년후에 사망하였다.  저자의 경우 이 수술을 시행한 후 심장이식으로 전환해서 성공한 1례를 가지고 있다.  환자는 40세 남자로 확장성 심부전이었으며 1997년 7월 8일 좌심실 축소성형술을 받고 지내던중 심부전이 악화되어 1999년 1월 19일 심장이식을 실시하였고 2003년 현재 양호한 상태이다.   그러나 이 술법은 최근까지만 해도 매우 유행하였던 방법이며 20), 21), 22), 23), 24) 아직도 그 방법을 변형하여 극히 제한된 환자에게서 좌심실의 소위 “remodeling”법으로 사용하고 있으며  우라나라에서도 그 효과에 대해 보고가 있다. 25)

심근성형술(Dynamic cardiomyoplasty)

세계적으로는 1985년도에 Dr. Carpentier 26) 가 좌심실종양제거후에 흉벽에 있는 광배근(Latissmus dorsi muscle)을 이용하여 성형술을 실시한 이후 현재까지 약 600예 이상이 실시 되었으며 주로 유럽과 남미 등지에서 활발하게 시도 되고 있다.   아시아에서는 인도, 싱가폴, 대만 등지에서 20례이상이 실시 된 것으로 알려져 있으며 한국에서는 1996년 7월 본 저자에 의해 처음으로 실시되었다.27)  이 수술역시 처음부터 심장이식을 대체 할 수 있는 수술로 시작한 것은 아니고 심장이식을 받을 때까지 임시로 심부전을 호전시키기위해 실시되었다.

심근 성형술은 힘은 좋으나 피로에 쉽게 지치는 골격근의 하나인 광배근(Latissmus dorsi muscle)을 박리 하여 심장주위로 감싸준 뒤 이를 일정한 저주파 전기자극에 의해 피로에 잘 견디는 근육으로 변형시켜 심장의 수축을 돕는 것이다.  이러한 심근 성형술은 수축력의 보강(systolic augmentation)외에 이완기 확장을 방지(diastolic girdling effect)하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.  실제로 많은 임상례에서 심근 성형술 후에 심초음파를 해보면 좌심실 구축력은 생각처럼 크게 향상되지 않는다는 것을 알 수 있다.  그럼에도 불구하고 환자의 임상 증세가 호전된 것은 바로 심장의 확장을 막아 산소 소모를 줄이는 이러한 심근 성형술의 효과 때문이라고 보고 있다.

심근 성형술은 그 수술의 특성상 몇가지 장점이 있으나 이러한 장점은 곧 단점과도 연결이 된다.  몇가지 장점으로는 대부분의 수술에 있어서 심장을 멈출 필요가 없기 때문에 심폐기를 필요로 하지 않는 다는 점,  심장이식과 같이 뇌사환자의 심장을 필요로 하지 않으며 면역억제제의 투여가 필요 없다는 점, 자기 몸의 광배근을 이용하기 때문에 거부반응이나 혈전, 이물질에 의한 염증 등의 반응이 없다는 점 등이 있다.  그러나 단점으로는 심근 성형술은 근육의 자극훈련이 완전히 끝나는 기간 동안은 자기의 심장이 의해서만 수술 후 과정을 견디어 내어야 함으로 심장의 상태가 아주 나쁜 환자는 실시할 수 없다는 점이 있다.  즉 심장이식은 수술 후 새로운 심장이 이식됨으로 환자 자신의 심장이 아무리 나쁘더라도 다른 장기의 상태만 좋으면 되지만 심근 성형술의 경우는 자기 심장을 그대로 두고 근육편을 덮어 주는 수술이므로 어느 정도 자기의 심장의 기능이 유지되는 환자여야 한다는 것이다. 따라서 심장이식의 대상환자가 모두 심근 성형술의 대상이 되는 것은 물론 아니고 이중에서 약 25% 내지 30%만이 적응이 된다고 보면 된다.  이외에도 몇가지 단점으로는 특수한 근육 자극기가 필요로 하며 이의 가격이 만만치 않다는 점, 환자의 맥박이 반드시 동율동(sinus rhythm)이어야 한다는 점, 승모판막의 부전의 정도가 2도(Grade II)를 넘지 말아야 한다는 점, 등을 들 수 있다. 28)-35)

저자가 경험한 례는 25세 남자환자로 간염항원이 양성이었으며 확장성 심근증으로 심부전이 악화되어 1996년 7월 30일 심근 성형술을 시행하였다. 근육자극기(Myocardiostimulator)로는 러시아제 ECS-445를 사용하였으며 (Illini group, Chicago)환자의 상태는 수술후 NYHA II 까지 향상되었으나  결국 진행되는 심부전으로  점차 악화되어 2년 반만에 사망하였다.

최근에는 이 수술법 역시 좌심실 축소 성형술과 마찬가지로 시들해진 느낌이 많다.  주요 이유는 수술후 드는 비용에 비해 효과가 너무 느리고 적다는 것이고 또 하나는 적응증의 폭이 너무 좁아 환자가 너무 악화되었으면 효과가 적고 아직 악화되지 않았으면 오히려 약물치료가 더 효과적이라는 것이 그 주요 이유이다.

따라서 이러한 광배근의 지속적 수축능력을 오히려 심장으로 옮겨서 이용 할 것이 아니라 대동맥주위로 감싸서 대동맥 풍선펌프처럼 사용해서 효과를 본다는 보고도 많이 있으며 국내에서도 실험적으로 이를 보고한 바가 있다. 30)

좌심실내 첨포 봉합 성형술(Dor procedure)

1984년 Dr. Dor 에 의해 처음 도입된 이후 이 수술법 37) 은 심근 경색증후에 발생한 만성 허혈성 좌심실류에 대한 가장 확실한 수술법으로 자리하게 되었다. 이 수술의 방법은 비교적 간단해서 확장된 좌심실 첨부를 도려내고 팻취봉합을 해주는 것으로 좌심실의 측벽을 도려내고 봉합해주는 소위 Batista 술식에 비해 여러 가지로 수긍이 가는 장점이 많다고 볼수 있다.  일단 늘어난 좌심실류를 없애줌으로 인해 좌심실 수축시 혈류의 이상흐름(paradoxical movement)을 차단해주게 되며 비운동성 부위(exclusion of akinetc segment)를 없애주는 효과를 가져오게 되고 첨포의 크기를 크게 줄여서 좌심실 내강을 줄여주는 효과를 동시에 가져오면서 좌심실의 형태를 Batista 술식과는 다르게 생리학적으로 정상에 가깝게 할 수 있다는 장점이 있다. 즉 Batista 술식에서는 저하되어 있기는 하지만 움직임이 있는 좌심실의 측벽을 줄여주고 봉합을 하기 때문에 중격을 제외한 좌심실 측벽 전체가 수축력 저하를 초래하게 되는 데 비해 이 Dor 술식은 전혀 움직임이 없는 심첨부위만 제거하게 됨으로서 훨씬 더 유리한 혈역학적 방법이 된다는 것이다. 더불어 수술시 심내막하에 반흔조직까지 제거함으로서 수축력을 증가시킬수 있고 부정맥을 없애는 효과도 가져올 수 있다.

그러나 이러한 수술법은 심근경색후 만성적으로 발생한 일부 좌심실류에만 적용된다는 한계가 있다. 모든 심부전 환자에게서 사용하기는 무리라는 것이다. 38)  물론 꼭 허혈성 심실류가 아니더라도 좌심실의 일부가 심첨부에서 유난히 크게 확장된 경우 이러한 방법을 사용해서 효과를 볼수 도 있겠으나 25) 일반적으로 확대해서 적용하기에는 무리가 있는 것이 사실이다.

서울대병원에는 1999년부터 2001년까지 12례의 Dor 술식을 발표하였으며 모든 례에서 관상동맥이식술을 병행하였다.  적응증으로는 class III 이상의 심부전, 좌심실 박출률이 35% 미만, 이완기말 좌심실 용적이 150ml 이상, centerline method 로 계산한 미수축부분길이(asynergic portion)가 45% 이상 인 경우로 하였으며 수술후 좌심실 박출률은 34.8%에서 수술후 56.7%로 증가하였다고 보고하였다.

저자의 경우 3례의 Dor를 경험하였으며 한례는 허혈성 심근증으로 심장이식대상이었던 여자 환자였다. 전례에서 관상동맥 이식술과 함께 Dor 술식을 시행하였으며 수술후 현재 3례 모두 생존하고 있다.

승모판막 성형술(Dr. Bolling's Mitral Valve Repair Method)

종래에는 심근부전(Cardiomyopathy)으로 인한 승모판막 폐쇄부전은 특별한 경우를 제외하고는 수술을 하지 않는 것이 원칙이었다.  승모판막이 먼저인지 좌심실 부전이 먼저인지 애매모호한 경우도 있지만 좌심실부전으로 승모판막윤이 확장된 경우는 이 판막을 성형술로 교정한 후에 오히려 심실의 후부하(afterload)가 증가하고 심근 부전이 악화될 것이라는 이유에서이다.   즉 좌심실 확장 변경이 먼저이고 승모판막윤 확장은 나중이기 때문에 승모판막질환을 고친다 해도 좌심실확장으로 인한 심부전은 계속 될 것이라는 것이 그 이유이다.

이러한 종래관념을 깨고 승모판막의 부전이 있으면 어떤 원인이든 상관없이 승모판막 부전을 없애주어야 한다는 것을 주장한 사람이 Michigan 의 Dr. Steve Bolling 이다.  판막윤을 줄여주는 성형술 자체는 새로울 것이 전혀 없는 수술이지만 그는 좌심실의 remodeling을 내세우며 판막 성형술을 적극 주장하고 나선 것이다.  그는 좌심실의 확장으로 인한 판막윤의 확장, 건색(chordae)과 유두근(papillary muscle)의 긴장도 증가, 이로 인한 판막첨(cusp)의 coaptation area 감소는 판막의 역류로 이어지며 좌심실의 확장을 더욱 증가시키며 악순환이 된다는 이론이다.  또한 단순한 판막의 치환으로는 이러한 좌심실의 역류만을 막을 뿐이며  좌심실과 승모판막의 연결부위의 remodeling과 축소를 가져오기 힘들다고 주장하고 과감한 판막윤 감소를 가져오는 성형술(undersized valve repair)을 통해 판막부전을 없애는 것은 물론 좌심실의 remodeling도 도모할 수 있다고 주장한다. 39)

Dr. Bolling은 1993년부터 1999년도까지 92명의 말기 심부전 환자에서의 승모판막 부전을 이 술식으로 치료하였으며 5명의 수술직후 사망과 26 명의 만기 사망환자를 제외한 생존환자를 24개월 추적한 결과 평균 EF 26%로 거의 전례에서 NYHA FC I 또는 II로 생활하고 있다고 보고하였다. 40)

이러한 수술법 역시 앞에서 언급한 다른 여러 가지 수술법과 마찬가지로 근본적인 치료는 되지 못한다고 볼 수 있다. 그러나 다른 방법이 없는 상황에서 판막 부전이 심한 심부전환자의 을 경우 과감하게 접근하여 판막 부전을 없애주고 좌심실의 기능악화를 일시적이나마 막을 수 있다는 것을 지적한 것은 긍정적인 면이라고 보인다.

Biventricular pacing

심부전이 되면 약 30%에서 좌심실과 우심실의 수축이 동시에 일어나지 않고 서로 다른 시점에 발생하기 때문에 승모판막부전이 초래된다고 한다.  이러한 상이한 수축시간의 원인으로는 심실을 통한 전도의 지연이 지적되고 있으며 심전도상 넓은 QRS 파, 각블록(bundle branch block)이 나타난다.  양심실을 동시에 인공박동기를 이용하여 수축시켜줄 경우 심실의 동시성(synchrony)이 유지되고 심실중격의 수축이 제 역할을 하게 되고 방실판막의 역류가 줄어들고 심실확장기시간을 조절함으로 인해 심실충전시간(ventricular filling time)을 증가시킬수 있다는 장점이 있다.

이러한 방법은 심실전도장애가 있으면서 양심실이 상이한 수축을 보일 경우 효과적이라고 생각되나 아직 그 효과가 미지수이다.  더욱 임상적인 비교연구가 필요할 것으로 판단된다.

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