서     론

모야모야병은 내경동맥의 만성 진행성 폐색 혹은 협착을 보이는 원인 미상의 질환으로 1957년 Takeuchi와 Shimizu7)가 처음으로 양측 내경동맥의 발생저하(hypogenesis of bilateral internal carotid arteries)라는 용어를 사용함으로서 문헌에 보고가 되었으며 1969년 Suzuki와 Takaku5)에 의해 혈관조영술상 뇌기저부에 측부순환 혈관의 모양을 moyamoya 라는 용어로 표현하였다.

현재까지 모야모야병의 치료를 위한 많은 수술적 치료방법이 개발되고 발전되어 왔으며,1)2)3) 수술의 목적은 부가적인 측부순환을 만들어 줌으로서 뇌출혈 및 뇌경색의 빈도를 낮추는데 있다. 수술적 치료법은 주로 직접 및 간접 우회술로 나눌 수 있는데, 직접 우회술은 정맥 이식(vein grafts)과 외경-내경동맥 문합술(측두동맥-중대뇌동맥(superficial temporal artery-middle cerebral artery, STA-MCA)) 그리고 후두동맥-중대뇌동맥 문합술(occipital artery-middle cerebral artery, OA-MCA) 등이 있으며, 간접 우회술로는 1) encephalo-duro-arterio-synangiosis(EDAS), 2) encephalo-myo-synangiosis(EMS), 3) encephalo-myo-arterio-synangiosis(EMAS), 4) 천공술(the use of cranial burrholes), 5) 장간막 이식술(transplantation of omentum) 등이 있다. 1989년 Endo 등1)이 모야모야병 환자에서 발생한 뇌실내 출혈 환자를 치료하기 위해 뇌실외 배액술을 실시하면서 만들어진 전두골 천공에서 관찰된 혈관 신생 현상을 처음 보고한 후, 다발성 천공술은 모야모야병의 수술적 치료법으로 쓰이게 되었다. 다른 간접 우회술에 비해 이 수술법은 중대뇌동맥 지배 영역 이외의 영역에도 혈류개선 효과가 있으며, 수술시 전신마취가 필요 없고 수술이 간단하고 다른 직접 및 간접 우회술과 함께 시술이 가능하다.

본 연구에서는 성인 모야모야병 환자 중 간접 우회술인 다발성 천공술을 이용하여 치료한 결과를 분석하여 향후 이 질환의 치료에 보다 효과적인 방법을 확립하고자 하였다.

대상 및 방법

2001년 1월부터 2005년 12월까지 내원한 모야모야병 환자 중 다발성 천공술을 시행한 성인 환자 12명을 대상으로 성별, 연령분포, 병변 부위, 임상증상, 신경학적 결손 등을 조사하였다. 평균연령은 38.3세(19~54세)이었으며 남녀 비는 1:2이었다. 수술 후 경과 관찰이 평균 39.3개월(21~67개월)이었으며, 초기 임상 증상은 일과성 뇌허혈 발작이 4명(33.3%), 뇌경색 3명(25%), 뇌실질 및 뇌실내 등 출혈성 질환이 5명(41.7%)이었다(Table 1).

모야모야병의 진단 기준은 1988년 일본 후생성 산하 Willis환 자발적 혈관 폐색에 대한 연구위원회에서 발표한 판정 기준을 이용하였다.9) 뇌혈관 조영술상 내경동맥의 말단부나 전대뇌 또는 중대뇌동맥의 기시부에 협착 또는 폐색 소견이 있고 동시에 뇌기저부에 비정상적인 모야모야 혈관망들이 나타나며 이러한 병변이 양측성으로 나타나는 경우로 하였고 뇌혈관 조영술 소견을 Suzuki등의 분류에 따라 0기에서 VI까지 일곱 단계로 구분하였다. 수술 전후 그리고 6개월 간격으로 뇌혈관 조영술과 acetazolamide를 사용한 단광자 방출 전산화 단층 촬영상(single photon emission computerized tomography using technetium-99m hexamethylpropylene amine oxime, 99mTc-HMPAO-SPECT) 검사를 시행하여 수술 부위의 측부신생혈관의 발생 및 혈관 조영상 의 Suzuki 등급과 뇌관류 결손부위의 변화를 비교하였다. 두개골 천공술의 적응증은 혈관 조영술상 Suzuki등급 III(10명), IV(2명)로, 시행부위는 acetazolamide를 사용한 99mTc-HMPAO-SPECT 후에 뇌혈액관류의 결손과 함께 혈관 조영상 신생혈관의 측부혈류가 보이지 않는 경우로 정하였다.

수술은 Kawaguchi 등2)이 제안한 방법에 따라 시행하였다. 국소마취 하에서 도플러 초음파를 이용하여 천측두동맥의 손상을 예방하였으며, 정중앙선에서 3~5cm 측방에 직경 1.5~2cm 크기의 천공술을 시행하였다. 수술중 수술현미경하에 경막과 지주막은 경막혈관들을 손상시키지 않으면서 넓게 개방하였다. 일측성 수술을 시행한 환자가 6명, 양측성으로 시행한 환자가 6명으로 이 18개의 뇌반구에서 각 뇌반구에는 한 개부터 세 개의 천공술을 시행하여 총 12례의 수술을 통해 41개의 천공을 생성하였다. 전두골에는 19개(우측 12개, 좌측 7개)의 천공을 생성하였으며 두정골에는 22개(우측 12개, 좌측 10개)의 천공을 생성하였다(Table 1).

결     과

수술 시행 후 6개월 이상 경과한 후 뇌혈관 조영술과 acetazolamide를 사용한 99mTc-HMPAO-SPECT 검사를 시행한 결과 수술 부위 측부순환을 통한 신생혈관형성은 한명을 제외한 11명(92%)의 환자에서 신생혈관형성이 관찰되었으며 전두부 19개의 천공(우측:12 좌측:7) 중 13곳(68.4%), 두정부 22개의 천공(우측:12 좌측:10) 중 14곳(63.6%)에서 관찰되어 총 41개의 천공 중 27곳(65.9%)에서 관찰되었다. 신생혈관형성은 주로 경막혈관에 의해서 생성되었으며 일부 STA에서 두피혈관을 통한 신생혈관형성도 보였다. 모야모야혈관의 감소는 4명(33.3.%)에서 관찰되었으나 모든 환자에서 Suzuki grade상의 변화는 관찰되지 않았다(Table 2).

모든 환자는 99mTc-HMPAO-SPECT 검사에서 국소적인 뇌혈액관류의 결손부위를 보였고 acetazolamide를 이용한 혈액관류 예비능 평가상 7명이 저하, 4명이 변화 없음, 1명이 증가됨을 나타냈다. 수술 전 뇌혈액관류 예비능이 저하됐던 7명중 6명(85.7%)에게서 수술 후 두개골 천공 부위와 밀접하게 예비능이 증가되었다(Fig. 1, 2, 3). 변화를 보이지 않은 4명중에 1명만이 뇌혈액관류 예비능의 증가를 보였으며 수술 전 예비능 증가를 보였던 환자는 수술 후 변화가 없었다(Table 3). 또한 환자들 중에 뇌경색이나 뇌출혈로 인해 보이던 뇌혈액관류 결손부위는 수술 이후에 특별한 변화를 보이지 않았다.

수술 전 모든 환자에서 만성 두통을 보이고 있었으나 대부분 두통 증상은 수술직후 호전이 되었다. 이후 경과 관찰 기간 동안 일과성 뇌허혈 발작을 보인 4명중 3명은 수술 전 나타났던 증상이 더 이상 나타나지 않았고 영구적 뇌경색을 보인 3명은 모두 새로운 뇌경색의 발생을 보이지 않았으며 2명에서는 마비증상의 호전을 보였다. 출혈성 환자 5명은 수술 이후 경과 관찰 기간에 재출혈 소견을 보이지 않았다. 술 후 임상증상의 호전을 보이지 않은 3명은 신생혈관의 발생이 없던 환자와 뇌경색이나 뇌출혈로 영구 손상을 받은 환자였다.

수술과 관련한 합병증으로는 1명의 환자에서 수술부위에 경미한 만성 경막하 혈종이 관찰되었으나 추후 관찰 기간 동안에 사라졌으며 수술과 관련한 사망은 보이지 않았다(Table 4).

고     찰

모야모야병의 진행에 있어서 측부순환을 형성하기 위해서는 해부학적 장벽을 극복해야 회복기로 진행할 수 있다. 그 장벽은 두피에서 두개골을 통하여 측부순환을 형성해야 하고 이는 경막을 가로 질러 연막내의 혈관들과 교통하여 신생혈관을 형성해야 한다. 이러한 해부학적 문제점을 해결하기 위하여 보다 적극적으로 모야모야병 환자에서 측부순환을 통한 뇌혈류를 증가시키기 위한 여러 가지 혈관 문합술이 개발되어 왔다. 1975년 Suzuki 등6)이 경동맥교감신경절제술을 제안한 이후 Yasargil8)이 처음 제안한 직접 우회술, 특히 천측두동맥-중대뇌동맥 문합술이 먼저 발전하였다. 간접 우회술은 측두부 근육을 공여자로 사용한 EMS와 장간막 이식술이 1970년대에 먼저 시작되었고 1979년에 Matsushima 등3)이 EDAS를 도입하여 널리 사용되었다. 두개골 천골술은 Endo 등1)이 1989년 처음 보고하였고 Kawaguchi 등2)이 두개골 천공 및 지주막 개방술을 시행하여 보고 함으로서 직접 및 간접 우회술의 단점을 보완하였다. 간접 우회술에 비하여 직접 우회술은 대표적으로 수술 술기가 어렵다는 단점이 있으며 이는 특히 소아 환자의 경우에 더욱 그러하다. 직접 우회술은 혈관의 크기가 수술하기에 비교적 작으며 원위 천측두동맥과 피질동맥간의 문합술 시행 간에 혈관 손상의 위험이 항상 따르기 때문이다. 간접 우회술의 원리는 환자의 허혈성 뇌 영역에서 측부혈관이 두개외 혈류에 의해 자연적으로 발생하여 재개통이 일어난다는 데 있는데 이 과정은 뇌 표면과 혈류공급이 상대적으로 풍부한 바깥 조직 간의 접촉은 수술적인 조작으로 강화될 수 있다. 또한 모야모야병의 자연 경과상의 최후의 단계에서는 여러 두개외 동맥을 통해 대뇌피질로의 측부혈관이 형성되는데 다발성 천공술은 예방적으로 측부혈관이 형성되는 것을 촉진시켜 수차례에 걸쳐 생길 수 있는 허혈성 뇌손상을 예방하는 의미가 있다. Kawaguchi 등2)은 두개골 천공술에 의한 신생혈관형성을 약 95%로 보고 하였으며 전두부 35.8%, 두정부 51.4%로 두정부에서 많은 신생혈관형성을 보인다고 하였다. 본 연구에서는 측부순환 신생혈관형성은 한명을 제외한 11명(92%)의 환자에서 신생혈관형성이 관찰되어 유사한 결과를 보였고, 전두부 68.4% 나 두정부 63.5% 에서는 비슷한 결과를 보였다. 측부순환이 형성되지 않았던 환자는 Suzuki Grade IV로 그 원인을 분석해보면 신생혈관형성에 관여하는 요인 중 기계적 장벽(두개골, 경막, 지주막 등) 이외에 다른 제3요소(angiogenetic factor)가 있거나 수술부위의 경막하수종 혹은 피질의 위축(cortical atrophy)과 수술 수기의 문제점 등을 들 수 있다.

EMS나 EDAS등 간접 우회술의 주된 공급동맥은 STA나 측두동맥의 근분지(muscular branch)이나 두개골 천공술의 경우 주된 공급동맥은 STA 보다는 경막동맥들이다. 대부분 6개월 이내 혈관 조영술상 신생혈관의 형성이 관찰되며 STA에 의한 신생혈관형성은 수술후 약 12개월이 지난 후에 관찰된다고 알려졌다. 그리고 STA-MCA 문합술, EMS나 EDAS등은 측두부, 두정부 영역에서는 신생혈관형성의 효과가 좋아 언어장애, 운동-감각장애 등 해당 영역의 병변에 의한 증상의 호전에는 효과가 있는 것으로 알려져 있지만 하지위약, 의식저하, 시야장애 같은 전, 후 대뇌동맥의 영역에 의한 증상에는 효과가 떨어지는 것으로 알려져 있다.4) 이에 비해 다발성 천공술은 전두부, 측두부, 두정부 및 후두부에 까지 이르는 두개골의 거의 모든 부위에 걸쳐 시행할 수 있고 다른 수술법과 병행하여 시술할 수 있어 광범위한 개두술로도 시행할 수 없는 영역에 걸쳐 쉽게 시행할 수 있는 장점이 있다. 또한 이 수술은 비교적 간단하고 안전하며 수술 중 실혈이 많지 않고 전신마취를 요하지 않는다는 점에서 고위험군의 환자에서 좋은 선택이 될 수 있다.

만성적으로 뇌관류가 감소되어 있는 경우에는 감소된 혈류 자체가 재혈관화에 기여하지는 못하지만, 뇌혈류 검사에서 혈관의 예비능이 감소된 경우는 재혈관화의 정도와 매우 의미 있게 연관 되어있다. 즉 수술 후 재혈관화의 정도는 혈류량이 적고, acetazolmaide challenge test에서 혈관의 예비능이 감소되어 혈액내 산소의 추출분획비(extraction fraction ratio)가 클 때 잘 일어난다. 본 연구에서도 수술 전 뇌혈액관류 예비능이 저하됐던 7명중 6명(85.7%)에게서 수술 후 두개골 천공 부위와 밀접하게 예비능이 증가되었다. 그러나 이러한 혈류량의 증가나 예비능의 증가가 만성적으로 감소되어 있는 모야모야 환자에서 두개골 천공술 만으로 충분한 혈류를 공급할 수 있는가에 대해서는 정량적인 다양한 검사가 필요할 것으로 사료된다. 따라서 모야모야병의 수술적 치료는 어떤 수술법이 효과적인가 하는 선택 보다는 수술적 치료가 어떤 환자에게 필요한 지의 적응증을 확립하는 것이 중요하다.

다발성 천공술은 논문의 결과에서와 같이 환자의 방사선학적인 재개통효과 및 증상호전에 좋은 결과를 보여주며 이미 이 수술을 받은 환자들도 추후에 필요시 다른 수술을 시행할 경우 제약이 생길 가능성이 적은 장점이 있다.

결     론

다발성 천공술은 뇌혈류를 개선하고 임상증상을 호전시킬 수 있는 비교적 간단하고 안전한 시술로 모야모야병이 있는 성인에서 추천할 만한 방법이다. 본 연구에서 단기간의 뇌혈관조영술상 신생혈관형성이나 뇌혈류 개선, 임상증상의 호전은 입증되었으나 앞으로 장기간의 경과 관찰에 따른 영향의 분석이 필요할 것이다.

중심 단어 : 자발성두개골천공술, 모야모야병, 신생혈관형성, 측부순환, 단광자방출전산화단층촬영.

References

1)      Endo M, Kawano H, Miyasaka Yada K. Cranial burrhole for revascularization in moyamoya disease, J Neurosurg, 71:180-5, 1989

2)      Kawaguchi T, Fujita S, Hosoda K, Shose Y, Hamano S, Iwakura M, et al. Multiple burr-hole operation for adult moyamoya disease, J Neurosurg, 84:468-76, 1996

3)      Matsushima Y, Fukai N, Tanaka K, Tsuruoka S, Inaba Y, Aoyagi M, et al. A new surgical treatment of moyamoya disease in children: a preliminary report. Surg Neurol 15:313-20, 1981

4)      Sainte-Rose C, Oliveira R, Puget S, Beni-Adani L, Boddaert N, Thorne J, et al. Multiple burrhole surgery for the treatment of moyamoya disease in children, J Neurosurg (6 Suppl) 105:437-43, 2006

5)      Suzuki J, Takaku A. Cerebrovascular “moyamoya” disease. Disease showing abnormal net-like vessels in base of brain. Arch Neurol 20:288-99, 1969

6)      Suzuki J, Takaku A, Kodama N, Sato S. An attempt to treat cerebrovascular ?oyamoya?disease in children, Childs Brain 1:193-206, 1975

7)      Takeuchi K, Shimizu K. Hypogenesis of bilateral internal carotid arteries, No To Shinkei, 9:37-43, 1957

8)      Yasargil MG. Experimental small vessel surgery in dog including patching and grafting of cerebral vessels and the formation of functional extra-intracranial shunts, in Donaghy RMP, Yasargil MG (eds). Micro-Vascular Surgery. St. Louis, Mosby, 1967, pp 87-126

9)      Yonekawa Y, Yamashita K, Taki W, et al. Clinical features of hemorrhagic type of moyamoya disease: Special emphasis on cases with rebleeding, In Annual report(1988) of the research committee on spontaneous occlusion of the circle of Willis(moyamoya disease) of the ministry of health and welfare, Japan, 1988, pp81-88(in Japanese)