Korean Journal of Cerebrovascular Surgery 2004;6(2):109-113.
Published online September 1, 2004.
Complications of Extracranial-Intracranial Bypass Surgery.
Choi, Kyoung Cheul , Rha, Hyoung Kyun , Joo, Won Il , Jang, Kyoung Sul , Kim, Sung Lim , Jo, Jeoung Ki , Park, Hae Kwan , Lee, Kyoung Jin , Kim, Dal Su , Kim, Moon Chan , Choi, Chang Rak
Catholic Neuroscience Center, Department of Neurosurgery, St. Mary's Hospital Catholic University, Seoul, Korea. hkrha@catholic.ac.kr
Abstract
OBJECTIVE
S: Extracranial-intracranial (EC-IC)bypass procedures have proved useful in selected patients with cerebral ischemia. We have experienced EC-IC bypass procedures in 85 patients with hemodynamic cerebral ischemia, moya moya and complicated aneurysm. In this study, complications after EC-IC bypass procedures was investigated. METHODS: Authors performed EC-IC bypass surgery for augmentation of cerebral blood flow in 85 patients for recent 7 years. Of 85 patients, the pathologic lesions were artherosclerotic hemodynamic cerebral ischemia in 60, moya moya in 14, complicated aneurysm in 9, and traumatic occlusion of the carotid artery in 2. An superficial temporal artery-middle cerebral artery (STA-MCA) anastomosis was performed in 67 cases and graft bypass with saphenous vein or radial artery in 18 cases. RESULTS: Of 85 patients who underwent bypass surgery, 63 had an uneventful postoperative course. Fifteen patients had hyperperfusion syndrome that included temporary neurologic deficit in 7, reperfusion hemorrhage in 3, seizure in 3, and neusea and vomiting in 2. Five patients had wound problems. Permanant neurologic deficit and complete obstruction of the preoperative stenotic lesion occured in one respectively. All patients except three cases of reperfusion hemorrhage and one case of permanent neurologic deficit recovered completely. Two of three cases of reperfusion hemorrhage and one case of permanent neurologic deficit recovered with minor neurologic deficit, and the remaining one case of reperfusion hemorrhage died. CONCLUSION: EC-IC bypass surgery is a reliable and reasonably safe method for establishing new pathways of collateral circulation to the brain. However, this operation can have potential complications by relative hyperperfusion of chronically hypoperfused and presumably dysautoregulated region, and new flow pattern after bypass. Bypass is deferred to 8 weeks till impaired autoregulation is restored after acute cerebral infarction. And blood pressure should be controlled closely throughout the immediate postoperative period.
Key Words: EC-IC bypass, Hemodynamic cerebral ischemia, Moya moya, Complications

서     론


  
두개강내-외 혈관문합수술은 1969년 Yasagil23)에 의해서 뇌허혈 환자에 처음 시행한 후 최근에는 뇌허혈환자 뿐만 아니라 경부결찰이 불가능한 복잡한 뇌동맥류나 뇌기저부종양에서 내경동맥의 근위부를 폐쇄시킨후 시행할 수 있으며, 또한 모야모야병에서도 유용한 치료 방법으로 이용되고 있다.4)5)10)14)15) 이와같은 문합수술은 수술자체는 비교적 중한 합병증이 없는 안전한 수술로 알려져 있다.12) 그러나 수술전 저관류 되었던 부위에 재관류후 혈류량의 증가 및 문합부를 통한 새로운 방향의 혈류로 인하여 여러 가지 예기치 않은 합병증이 나타날 수 있다. 혈관 문합수술의 합병증은 두통 및 구토에서부터 경련, 일시적인 신경학적증상의 악화, 영구적 신경학적 결손 및 뇌내혈종등 다양한 증상이 보고 되고 있다.1)2)3)6)7)8)12)16)17)18)19)20)22) 이 수술의 합병증은 문합부가 폐쇄되어 나타나는 합병증 보다 재관류가 잘 이루어지므로써 나타나는 합병증이 대부분이다.12)
   저자들은 최근 7년간 85예의 혈역학적 뇌허혈환자, 모야 모야병, 직접결찰을 시행하지 못한 복잡한 뇌동맥류환자들에서 두개강내-외 혈관문합수술을 시행하였으며 수술과 관련되어 나타나는 합병증을 분석하였다.

대상 및 방법

   최근 7년간 저자들이 시행한 85예의 두개강내-외 우회로 수술환자를 대상으로 수술후 나타난 합병증을 분석하였다. 저자들의 85예는 동맥경화에 의한 뇌혈관 폐쇄나 협착으로 혈역학적뇌허혈이 초래된 환자 60예, 모야모야병 14예, 결찰이 불가능하여 경동맥을 폐쇄하고 우회로 수술을 시행한 뇌동맥류 9예, 외상성 경동맥폐쇄환자 2예였다. 수술방법은 85예중 67예는 측두동맥-중대뇌동맥간 저혈류 문합을 시행하였으며 16예는 대복제정맥, 2예는 요골동맥을 이용한 고혈류 문합을 시행하였다(Table 1). 수술을 시행한 85예 중 7예에서 문합부 페쇄 소견을 보였으며, 측두동맥-중대뇌동맥의 경우 67예중 2예에서, 복제정맥 또는 요골동맥을 이용한 이식문합의 경우 18예중 5예에서 문합부 폐쇄 소견을 보였다. 문합부 폐쇄를 보인 7예에서는 수술과 관련하여 특별한 수술후유증은 없었다.

결     과

   전체 85예의 수술환자중 22예에서 일시적인 또는 영구적인 수술합병증을 야기 하였다. 가장 흔한 수술 합병증은 과관류증후군으로 15예에서 나타났다. 여기에 속하는 증상으로는 수술후 일시적으로 신경학적증상이 악화된예(Fig. 1)가 7예, 재관류후 뇌내혈종이 발생한예(Fig. 2)가 3예, 전간 3예 및 심한 두통과 구토증상이 나타난예가 2예였다. 5예에서 수술창 감염 및 괴사가 나타났으며, 영구적 신경학적결손 및 협착혈관의 완전폐쇄가 각각 1예 씩 발생하였다(Table 2). 합병증에 대한 치료로 재관류 수술후 발생한 뇌내혈종 3예에 대해서는 혈종제거수술을 시행하였으며 나머지 과관류증후군에 대해서는 철저한 혈압조절, 항전간제투여 및 증상에 따른 대증요법을 시행하였다. 수술창 감염 및 괴사를 일으킨 5예에 대해서는 3예에서 수술창 절개후 괴사된 조직을 데브리망(debridment)하였고, 1예는 골편제거, 나머지 1예는 피부 이식수술을 시행하였다. 우회로 수술후 영구적 신경학적 결손이 합병된 예 및 협착혈관의 완전폐쇄를 일으킨예에서는 혈관촬영후 문합부를 통한 재관류를 확인한후 3H(Hypertension, Hemodilution, Hypervolemia) 치료를 시행하였다. 합병증 치료결과 뇌내혈종을 일으킨 3예 중 1예에서는 사망하였으며, 뇌내혈종이 합병된 2예 및 영구적 신경학적결손이 초래된 1예에서 경한 신경학적 결손증상이 남아있으며, 나머지 합병증을 일으킨 예들에서는 특별한 후유증상을 남기지 않고 완전 회복되었다.

고     찰

   저자들의 85예의 재관류수술 환자 중 22예에서 일시적인 또는 영구적인 수술합병증을 야기 하였다. 가장 흔한 수술 합병증으로는 과관류증후군으로 15예에서 나타났으며, 그 다음 5예에서 수술창의 감염 및 괴사 소견을 보였으며, 영구적 신경학적결손 및 협착혈관의 완전폐쇄가 각각 1예 씩 발생하였다. Reichman12)은 70예의 두개내-외 혈관문합수술후의 합병증에 대한 연구에서 수술전에 있었던 신경학적 증상이 악화된 예가 7예였으며 이중, 영구적인 악화가 3예. 일시적인 악화가 4예였다고 발표하였다. 이들 예중 1예만이 문합부 폐쇄 소견을 보였으며 6예에서는 문합부를 통한 관류가 잘 이루어진 예들이라고 발표하였다. 재관류 수술후 합병증을 보인 저자들의 22예는 모두 문합부를 통한 재관류가 충분히 이루어진 예들이었다. 

1. 과관류증후군
  
과관류증후 군이란 만성적인 저관류로 인하여 뇌혈관의 자가조절능력이 손상된 곳에 과관류가 이루어질 경우 혈관내피세포의 페쇄소대(tight junction)가 파괴되어 단백과 수분이 혈관외로 유출되어 일어나는 뇌부종으로 두통, 구토, 정신착란, 전간 및 동맥성고혈압등의 증상이 유발될 수 있으며 심하면 뇌내출혈도 일어 날 수 있다.18) 이와같은 과관류증후군은 경동맥내막절제술1)2)8)11)17)20) 및 경피경관강 혈관성형술20) 후 0.3
~1.2% 정도의 빈도로 보고 되고 있다. 저자들의 우회로 수술후의 과관류증후군으로 가장 많이 나타난 증상이 일시적인 신경학적증상의 악화로 7예에서 나타났다. 재관류 수술후 나타나는 일시적 신경학적증상의 악화에 대해서는 우회로 수술후 약 4~20%정도의 빈도로 보고 되고 있다.4)7)15)20) 재관류 수술후의 일시적 신경학적증상의 악화의 발생기전으로 문합수술시 뇌피질혈관의 일시적인 결찰, 또는 이 혈관으로부터 분지되는 작은 천공혈관의 절단, 및 수술중 마취에 의한 영향등을 주장 하기도 하나,5)12)15) Heros 등6)은 일시적으로 나타나는 증상이 너무 미만성이기 때문에 미세한 작은 천공동맥의 수술중 희생으로 발생하기는 어렵다고 주장하였다. 이들은 일시적인 신경학적증상의 악화의 원인으로 만성적으로 저관류되는 부위에 과관류가 일어나므로써 일시적으로 자가조절능력의 상실로 인한 증상, 또는 재관류로 인하여 혈액흐름이 전위되어 기존의 watershed영역의 이동등에 의해서 발생됨을 보고 하였다.6) 저자들이 경험한 7예를 분석한 결과, 나타나는 증상은 언어장애나, 반신 운동력약화, 간헐적인 정신착란증세같은 미만성 뇌기능부전 증세였으며, 전예에서 마취에서 완전히 깨어난 일정 시간 경과후 증상이 나타났다. 또한 수술중 및 수술직후, 혈압, 동맥혈산소분압 및 이산화탄소 분압등이 정상으로 유지 되었다. 과관류증후군을 일으킨 예들의 수술전 뇌혈류량검사결과 전예에서 Acetazolamide에 대한 혈관반응성이 소실되어 Acetazolamide투여후 혈류량이 오히려 감소된(Steal)예들이었으며, 수술후 혈관촬영결과 4예에서 혈액흐름의 전위를 확인 할 수 있었다(Fig. 1). 따라서 저자들의 증례연구 결과도 일시적인 신경학적증상의 악화는 수술중 미세한 천공동맥의 희생이나 마취의 영향보다는 수술전 저관류로 혈관 반응성이 없는 부위에 수술후 나타난 일시적인 과관류 현상 및 혈류흐름의 변화로 인한 watershed 영역의 전위에 의한 증상으로 생각된다.
   재관류후의 뇌내혈종은 3예를 경험하였다. 경동맥내막절제술이나 경피경관강 혈관성형수술후에 뇌내혈종의 발생이 0.3
~1.2%비율로 보고되고 있다.1)3)15)17)18)20)23) 재관류후의 뇌내혈종의 발병기전으로는 만성적인 저관류영역에 재관류후 과관류가 이루어지므로써 혈관내피세포의 폐쇄소대가 파괴되어 단백과 수분이 혈관외로 유출되는데 이때 혈압이 올라갈 경우 자가조절능력이 소실된 부위에 출혈을 일으킬 수 있다.18) Heros 등은 재관류 수술후의 뇌내혈종이 합병된 예들을 분석한 결과 폐쇄된 경동맥으로부터의 색전, 수술후 혈압상승 및 최근에 발병된 뇌경색 환자에서의 수술, 허혈성경색이 출혈성경색으로의 변환등이 원인이라고 보고하였다.7) 뇌혈관폐쇄후 내피세포의 투과성 장벽이 치유되기 위해서는 최소 3주가 경과해야하며 8주까지 치유과정이 진행될 수 있다.7) 따라서 뇌허혈발작후 2개월이내 재관류 수술을 시행할 경우에는 뇌내혈종의 위험이 있다.13) 저자들의 3예 중 2예는 출혈성 모야모야병이었으며 1예는 직접결찰이 어려운 외상성거대동맥류로 지주막하출혈을 일으킨 예로써 동맥류 근위부 및 원위부 내경동맥을 결찰한후 복제정맥을 이용한 이식문합수술을 시행한 예였다. 뇌내혈종을 일으킨 3예 모두 경색보다는 출혈을 일으킨 예들이며, 발병후 8주 이내(4~6주)에 재관류 수술을 시행한 예들로써 혈관의 투과성 및 자가조절능력이 회복되지 않은 시기에 재관류를 시행하여 출혈을 야기했다고 생각된다. 
   재관류수술후 간질을 일으킨예는 3예였으며 2예는 국소성간질, 1예는 전신발작이었다. 국소성간질은 수술후 마취에서 완전히 깨어난후 수시간후에 주로 안면에서 나타났다. 이와같은 간질발작은 수술 5병일째 완전히 소실되었다. 재관류수술후의 간질은 뇌허혈부위에 보상성으로 확장되었던 혈관에 재관류수술후 과관류가 일어나므로써 국소적인 혈관확장 및 이로 인한 국소적인 종괴효과가 나타날 수 있으며 이것이 간질의 초점(focus)이 될 수 있다.6)

2. 과관류증후군 이외의 합병증
  
재관류 수술후 두피에 혈류를 공급하는 측두동맥이 차단되기 때문에 두피괴사 및 감염등의 발생 빈도가 높을 수 있다. Reichman은 70예의 우회로 수술결과 5예에서 두피괴사를 초래하였다고 보고 하였다.12) 저자들 역시 83예의 재관류 수술환자중 5예에서 두피괴사 및 감염을 초래하였다. 이와같은 합병증은 중한 합병증은 아니나 재원일수가 늘어나고 환자로 하여금 불편을 초래 할 수 있으므로 수술시 두피의 혈류공급을 차단하지 않는 피부절개와 두피 및 측두근에 대한 과도한 조작을 삼가 하므로써 예방 할 수 있다.
   높은 빈도로 일과성뇌허혈발작증상이 나타난 모야모야병환자에서 재관류 수술후 영구적 신경학적 결손이 나타났다. 이 환자에서 재관류 수술후 마취에서 깨어날 때 이미 마비증상이 나타났는데 응급 뇌혈관촬영결과 문합부를 통한 재관류가 잘 이루어 지고 있었으며 마취중 혈류장해를 초래할 만한 어떤 사건도 없었다. 이와 같은 현상은 마취중 혈류변화에 의해서 뇌세포의 영구적 손상에 기인한다고 볼 수 있다. 재관류 수술후 중대뇌동맥의 협착에서 폐쇄로 진행된 예도 보고 되고 있다.9) 이의 기전으로 중대뇌동맥의 협착부위에서 재관류 수술존의 선행성 혈류와 재관류에 의한 역행성 혈류가 충돌을 일으켜 소용돌이가 형성되면서 협착부위가 폐쇄될 수 있다고 설명된다.9) 저자들도 재관류 수술후 협착을 보였던 중대뇌동맥이 완전 폐쇄된 예를 1예 경험하였다. 이 예에서는 재관류 수술후 중대뇌동맥이 완전 페쇄되어 혈류예비능력이 수술전보다 떨어졌으나 측두동맥을 통한 광범위한 재관류가 일어나므로써 임상적으로 특별한 후유증상은 없었다. 저자들의 재관류수술후의 합병증은 주로 재관류가 잘 이루어진 예들에서 나타났다. 따라서 성공적인 재관류후 나타나는 합병증은 어느 정도 피할 수 없다. 심 등19)은 재관류 수술후의 과관류증후군은 뇌허혈발작후 손상받은 내피세포의 투과성 장벽이 치유되기전에 재관류 수술을 시행한 경우 및 수술전 뇌혈류검사상 Diamox투여 후 steal을 일으킨예들에서 많이 발생되며, 또한 수술직후 촬영한 조영증강된 뇌CT상 재관류부위에 조영증강 소견을 보이는 예들에서 발생할 가능성이 높다고 하였다. 따라서 재관류수술후 나타날 수 있는 합병증을 미리 예상하여, 이에 대비하므로써 합병증이 더 이상 악화된는 것을 막는 것이 중요하다. 

결     론

   저자들의 85예의 우회로 수술환자중 영구적 수술 후유증을 갖는 환자는 4예로 재관류 수술자체는 비교적 안전한 수술로 간주된다. 그러나 우회로수술은 만성적인 저관류부위에 수술후 상대적인 과관류상태, 수술후 혈류흐름의 변화 및 수술을 위한 측두동맥의 박리 및 절단등으로 인하여 여러 가지 증상이 합병될 수 있다. 이와같은 수술 합병증을 줄이기 위해서는 적절한 수술시기를 선택하며, 수술중 피부절개시 측두근에 대한 과도한 조작을 피해야 하고, 수술후 혈압의 적절한 조절, 특히 수술전 고혈압이 있는환자, 수술전 뇌혈류량검사상 Acetazolamide투여후 steal이 일어난 예 및 우회로 수술후 촬영한 뇌CT상 재관류 부위에 조영증강된 소견을 보이고 있는 예들에서 과관류 증후군이 발생할수 있으므로 철저한 감시 및 적절한 혈압조절이 필요하리라 생각한다. 


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