Adjunctive devices of primary angioplasty

in acute myocardial infarction

서울대학교 의과대학 내과학교실

채  인  호

급성심근경색증의 치료는 약물에 의한 혈전용해술의 발전과 더불어 관동맥중재술의 혁혁한 발전에 힘입어 최근 많은 변화가 있었다. 급성심근경색증치료의 핵심은 가능한 빠른 시간이내에 경색관련 혈관 및 심근으로 재관류를 시키는 것이다. 즉 12시간 이내에 혈전 용해제나 관동맥중재술을 이용한 혈관재통이 치료의 근간이 된다.

혈관재통술 중에서 일차적 관동맥중재술은 여러 다기관연구 결과 혈전용해술에 비해 우수함이 증명되었고, meta-analysis에서 사망률 및 재경색의 위험도가 모두 혈전용해술의 50% 정도로 입증되었다. 급성심근경색증에서 일차적 관동맥중재술은 혈전용해술에 비해 1) 경색관련 혈관의 개통율이 높으며 2) 허혈의 재발이 적으며 3) 사망률이 적으며 4) 두개내 출혈을 포함한 뇌경색의 발병이 낮으며 5) 재원일수가 적고 장기적인 의료비 절감 효과가 있으며 6) 좌심실 전벽 파열의 가능성이 낮다는 장점이 있다. 따라서 흉통 발생 12시간이내에, 특히 6시간이내에 내원한 ST분절 상승 급성심근경색증 환자에서 가능하다면 즉시 관동맥조영술 후 일차적 관동맥중재술을 시행할 것을 권고한다. 또 급성심근경색증에서도 관동맥 스텐트의 안전성과 장기 효과가 입증되어 많은 환자에서 이용되고 있다.

이러한 방법으로 일차적 관동맥중재술로 치료하더라도 모든 환자에서 정상적인 관동맥 혈류의 재개라는 결과를 얻을 수 없다. 급성심근경색증의 관동맥 중재술시 풍선과 스텐트에 보조적으로 사용되어 가능한 한 혈관 재개통율을 향상시킬 수 있는 중재시술 기구의 종류와 최근 임상 성적에 관해 기술하겠다.

1. 급성심근경색증의 관동맥중재술에서 보조적 기구 사용의 필요성

급성심근경색증의 근본적인 병태생리가 관동맥 내 혈전이며, 중재술 시술동안 동맥경화반의 파열 등으로 혈전 및 동맥경화반의 색전증이 생길 수밖에 없다. 이러한 이유로 발생되는 불완전한 관동맥 재통술은 결국 환자의 좌심실 기능은 물론 생존율에도 영향을 미치므로 완전한 혈관재개통을 위한 보조적인 기구들과 약물의 투여가 필요하게 되었다.

PAMI-Stent(primary angioplasty in myocardial infarction) 연구에서는 AMI 환자에서 단순 풍선 관동맥중재술과 stent를 무작위로 시술하고 추적 관찰하여 풍선에 비해 스텐트가 우수한 단기 성적을 보였으나, 1년 사망률은 증가시켰다고 하였다. 이 사실은 풍선 군에서보다 스텐트 군에서 더 큰 최소 혈관 내경을 얻을 수는 있었으나, 관동맥조영술상의 정상 혈류인 TIMI-3 혈류의 확보할 수 있었던 환자수가 92.9% 대 96.4%(p=0.02)로 오히려 풍선 군에서 더 많이 보인 것과 관련이 있을 가능성이 높다. 즉 혈전이나 동맥경화반 등의 미세 색전이라는 개념과 이를 예방해야 한다는 필요성이 제기되었다.

최근 CADILLAC 연구에서는 abciximab을 사용함으로써 풍선은 물론 스텐트 군에서도 abciximab을 사용하지 않은 군에 비해 우월한 효과를 보임으로써 급성심근경색증 환자의 관동맥중재술에서 혈전 색전이나 생성을 억제하는 것이 반드시 필요한 치료법임이 증명되었다. 또 관동맥조영술 시 관동맥을 지나가는 혈류만을 평가하는 TIMI 혈류뿐 아니라, 미세혈관의 개존성 및 기능과 심근의 관류를 대변하는 myocardial blush score가 더 중요하다는 연구들이 속출하고 있다. 급성심근경색증의 관동맥중재술 후 같은 TIMI-3 혈류를 보이는 환자에서 myocardial blush score를 기준으로 다시 분류하여 1년 생존율을 비교해 본 결과 정상 blush를 보인 환자는 93.2% 생존율을 보였으나 blush가 없었던 환자에서는 87.9%의 생존율을 보였다.

이러한 필요성을 배경으로 약물 요법이외에 관동맥중재술 시술 중에 적극적으로 혈전을 제거하거나 색전을 막아 더 좋은 관동맥혈류는 물론이고 완벽한 미세혈관 및 심근 관류를 달성할 수 있는 보조적인 중재술 기구를 개발하여, 환자의 심근 기능과 생존율을 개선시킬 수 있는지 임상 연구가 진행 중에 있다.

2. 혈전 색전을 감소시키는 중재시술 기구

급성심근경색증의 관동맥중재술시 혈전이나 동맥경화반의 색전을 방지할 수 있는 중재술 기구로는 크게 색전을 억제하는 기구와 혈전을 기계적으로 제거하는 기구로 나눌 수 있다. 색전을 억제하는 방법은 다시 관상동맥의 혈류가 유지된 상태에서 색전을 걸러내는 필터 기구가 있고, 시술 동안 시술 부위보다 원위부에서 관동맥 혈류를 완전히 차단하고 시술 후 색전될 물질을 흡입해내는 풍선 철선 기구가 있다.

1) Balloon occlusion and aspiration device

PercuSurge Guardwire 시스템은 원위부에 관동맥을 막을 수 있는 풍선이 장착된 특수한 관동맥 중재시술 겸용 유도철선과 이 풍선을 확장시키는 기구와, 중재 시술후 혈류가 차단되어 색전이 되지 못하고 갇혀 있던 혈전 등을 흡입해내는 도관으로 구성된다. 이 시스템은 관동맥 혈류를 완전히 차단함으로써 색전물의 크기에 관계없이 모두 물리적으로 제거가 가능하여 색전을 효과적으로 방지하며, neurohumoral substances의 관류 역시 차단되므로 미세혈관의 화학적 반응도 줄인다는 장점이 있다. 또 다른 기구에 비해 내경이 작아 심한 협착이 있거나 작은 크기의 관동맥에서도 사용이 가능하며, 가능한 모든 색전물질들을 제거시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 유도철선 원위부의 풍선으로 관동맥을 완전히 폐쇄시키므로 치료하려는 혈관이 공급하는 심근에 허혈을 유발하므로 고위험군 환자에서 사용이 제한되며, 시술 시간을 최소화시켜야하는 부담이 있다. 또 관동맥혈류가 없는 상태에서 중재시술을 시행해야 하므로 정확한 병변의 위치 선정이나 미세한 관찰이 불가능하며, 병변 부위와 풍선 폐색 부위 사이에 곁가지가 있는 경우 이들 분지까지 완벽하게 보호할 수 없다는 등의 단점이 있다.

이 시스템은 이미 경동맥 중재술시 뇌색전증을 효과적으로 방지하여 훌륭한 효과를 보여주었으며, SAFE 연구결과로 관동맥우회술 후 변성된 복재정맥의 중재술에서 안전하고 효과적으로 사용할 수 있음이 증명되어 있다. 최근에는 급성심근경색증 환자에서 이 시스템을 사용하여 더 많은 TIMI-3 혈류를 얻을 수 있었고, 급성심근경색증의 일차적 관동맥중재술에서 시술 전에 이 시스템을 이용하여 관동맥내 혈전흡인만 시행하여도 좋은 결과를 얻을 수 있었다는 소규모 연구가 발표되었고, 현재 많은 임상 연구들이 시행되고 있어, 향후 급성심근경색증의 일차적 중재술에서 새로운 치료법으로 자리할 가능성이 높다.

2) Catheter-based filters

많은 기구 회사에서 여러 종류의 필터가 개발되어 있다. 관동맥중재술용 유도철선의 원위부에 필터를 잘 말아서 병변을 통과시킨 후 우산과 같이 펴지도록 하여 시술 동안 색전 물질들이 필터링 되도록 하고 시술이 끝나면 다시 우산을 접듯이 색전물질이 필터 내에 들어있는 상태로 접어 체외로 제거하는 방식이다.

이 시스템의 장점은 사용이 편하고 중재술 동안 관동맥혈류가 지속적으로 유지되므로 환자 및 시술자에 부담이 적어 혈역학적으로 불안정한 고위험군 환자에서도 사용이 가능하다는 점이다. 또 병변의 위치나 특성을 잘 관찰할 수 있어 정확하고 효과적인 중재 시술이 가능하다는 점이다. 반면에 필터 기구 자체의 내경이 크므로 심한 협착 병변의 통과가 어렵고 통과도중 이 기구에 의한 색전 유발의 가능성이 있으며, pore 크기에 따라 다르기는 하지만 아주 작은 색전이나 neurohumoral substances의 관류를 막을 수 없으며, 필터가 완벽하게 관동맥 벽에 붙지 않는다면 색전 억제 효율이 떨어지다는 단점이 있다.

복재정맥의 중재시술과 자기 관동맥의 선택적 중재시술에서 원위부 색전을 감소시켜 no reflow 현상을 방지할 수 있었다는 연구들이 보고되어 있으며, 급성심근경색증에 관련되어 효과가 입증된 임상 연구는 아직 없다.

3) Catheter-based thrombectomy devices

Rheolytic thrombectomy device인 AngioJet와 thromboatherectomy device인 X-sizer catheter 시스템이 여기에 속한다. 이들은 모두 기계적으로 혈전을 흡인하는 기전으로 작용되며, 급성심근경색증의 일차적 관동맥중재술에서 사용되어 보다 좋은 혈류를 얻을 수 있는 것으로 보고되었다. 관동맥내 혈전 존재의 가능성이 높은 ST절 상승 급성심근경색증을 포함한 급성관동맥증후군에서 고식적인 관동맥중재술 단독보다는 X-sizer 시술후 관동맥중재술을 시행한 경우 관동맥 혈류 개선과 함께 ST 분절의 정상화도 더 빠르게 진행된다는 연구들이 있다. 그러나 아직은 이들 도관의 내경이 커서 큰 혈관의 근위부에서 밖에 사용할 수 없다는 단점이 있다.

결론적으로 급성심근경색증은 그 병태생리가 관동맥내 혈전에 의한 혈관 폐색이므로 막힌 혈관을 열어주는 관동맥중재술 도중 혈전이나 동맥경화반 등에 의한 색전증이 생기게 되어 완전한 혈관재통을 달성하지 못하게 된다. 따라서 급성심근경색증의 중재적 치료에서는 혈전을 제거하거나 원위부 색전을 방지함으로써 더 좋은 관동맥 혈류와 심근관류를 얻을 수 있을 것이며, 이러한 기구가 발전되어 안전성과 장단기 임상적 효과가 입증되면, 환자의 심근 기능과 생존율을 호전시키는 보조적 치료로 그 적응증이 더 확대될 수 있을 것이다.