Korean Journal of Cerebrovascular Surgery 2003;5(1):58-62.
Published online March 1, 2003.
Hemodynamic Infarction Associated with Coil Embolization of Intracranial Aneurysm.
Hwang, Sang Won , Ha, Yoon , Yoon, Seung Hwan , Cho, Young Kook , Kim, Eun Young , Park, Hyung Chun , Park, Hyeon Seon
1Department of Neurosurgery, Inha University College of Medicine, Inchon, Korea.
2Department of Radiology, Inha University College of Medicine, Inchon, Korea.
Abstract
We report a case of borderzone infarction which was developed after the coil embolization of unruptured internal carotid-posterior communicating artery aneurysm. Post-procedural angiography and brain computerized tomographic scan did not reveal any abnormality. However, brain magnetic resonance image (MRI) showed a wedge-shaped borderzone cerebral infarction between left middle cerebral artery and left anterior cerebral artery territory. It was suspected to be a manifestation of hypoperfusion in the internal carotid artery territory, caused by hemodynamic instability during the procedure. In order to prevent this unexpected serious complication, using the continuous hemodynamic monitoring during aneurysmal coil embolization, such as transcranial doppler ultrasonography, should be considered.
Key Words: Borderzone infarction, Guglielmi detachable coil, Hemodynamic instability

서     론


  
뇌동맥류에 대한 치료로서 코일을 이용한 혈관내 수술기법은 1991년 시작된 이후로 계속 발달되고 있다. 뇌동맥류 코일을 이용한 색전술의 합병증으로는 뇌동맥류 파열, 뇌혈관 연축, 혈전 및 색전증으로 인한 뇌졸중, 코일의 탈출 및 이동, 코일의 압축으로 인한 뇌동맥류의 재관류, 동맥벽 손상 등의 합병증이 있으며,5) 이 중 가장 흔한 것은 혈전 혹은 색전에 의한 뇌경색으로 일과성 뇌허혈증(transient ischemic attack, TIA)을 포함하여 약 2.5
~28%까지 보고되고 있다.2)7)8) 시술 중의 두개강내 혈류에 대한 혈류 역동학은 비교적 안정적인 것으로 알려져 있으며,11) 혈류 역동학적 이상으로 인한 뇌경색은 현재까지 보고된 바가 없다. 본 교실에서는 Guglielmi detachable coils(GDCs)를 이용하여 비파열 후교통 동맥류의 색전 치료 후, 전방 순환계의 혈류 역동학적 이상에 의해 발생한 것으로 추정되는 뇌경색을 경험하였기에 이에 보고한다.

증     례

   68세 여자 환자가 이야기 도중 발생한 갑작스런 두통을 주소로 타병원 경유 본원 응급실에 내원하였다. 병력 청취상 일차 출혈에 이은 재출혈이 의심되었고 극심한 두통을 호소하고 있었으며 의식은 기면 상태였다. Hunt-Hess grade 3 였고 다른 국소 신경학적 이상은 관찰되지 않았다. 과거력상 3년 전부터 고혈압에 대한 약물치료를 받고 있었다.
   뇌전산화 단층 촬영상 Fisher grade 3의 뇌지주막하 출혈이 관찰되었고 3차원 뇌전산화 혈관 촬영(three-dimensional computed tomography)상에서 전교통 동맥 동맥류가 발견되었으며(Fig. 1A and B), 이는 뇌전산화 단층촬영에서의 출혈의 위치와 일치하였다. 환자는 극심한 두통과 의식 혼돈으로 매우 불안정하여 입원 다음날 고식적 혈관 촬영술 없이 수술하기로 결정하였다.
   파 열 2일째, 좌측 pterional approach를 통해 미세 현미경술을 이용한 뇌동맥류 결찰술을 시행하였다. 전교통 동맥 동맥류는 낭성 모양으로 우측 상방을 향하고 있었으며 뇌부종으로 인해 결찰에 다소 어려움은 있었으나 결찰은 성공적이었다. 수술 중 지속되는 심한 부종과 지주막의 유착으로 인해 다른 모혈관은 조사할 수 없었다. 수술 후 환자의 의식은 기면 상태로부터 조금씩 호전되었으며 새로운 국소 신경학적 이상은 관찰되지 않았다.
   수술 후 8일째, 추적 뇌혈관 조영술을 시행하였고 전교통 동맥 동맥류의 완전 결찰은 확인되었으나 좌측 내경동맥-후교통 동맥 분지부에 비파열성으로 생각되는 직경 6 mm의 낭성 동맥류가 발견되었고(Fig. 2A), 최초의 3차원 전산화 단층 혈관 촬영에서는 후침상돌기에 의해 가려 발견되지 못했던 것으로 판단되었다. 비파열성으로 생각되었으나 환자의 고혈압 병력 및 지주막하 출혈이 있었던 점을 고려하여 치료를 계획하였고, 후침상돌기와의 관계 및 지주막의 유착 등을 고려하여 동맥류내 혈관 색전술을 치료 방법으로 선택하였다.
   파열 17일째 후교통 동맥 동맥류에 대하여 전신마취 하에 약 3시간동안 GDCs 6개를 이용하여 색전술을 시행하였다. 시술 중 환자의 상태는 생체 징후 및 동공반사에 대해 감시를 하였으며 시술 중 변화는 보이지 않았다. 혈관내 색전술 시행 후 후교통 동맥 동맥류는 완전 폐색 되었고, 혈관의 손상 및 변화는 없었으며 뇌혈류 역시 정상이었다(Fig. 2B). 
   그러나 시술 후 마취에서 회복되면서 시행한 신경학적 검사상 환자는 우측 편마비, 언어장애 및 양안의 좌측 편위를 보였다. 즉시 뇌전산화 단층촬영을 시행하였으나 새로운 뇌출혈 및 다른 이상 소견은 관찰되지 않았으며, 뇌혈관 조영술을 다시 시행하였으나 역시 이상 소견은 보이지 않았다. 이어서 시행한 뇌핵자기 공명 촬영상 좌측 중대뇌 동맥영역과 전대뇌 동맥영역의 경계부위의 대뇌 피질에 급성 뇌경색이 관찰되었다(Fig. 3).

고     찰

   뇌동맥류에 대한 혈관내 색전술은 신경외과 영역에서 널리 보급되고 있으며, 일반적으로 혈관내 색전술은 후혈행계에 위치하는 등 해부학적 접근이 어렵거나 내과적인 이유로 전신상태가 좋지 않아 수술이 불가능할 경우, 신경학적 상태가 아주 좋지 못한 경우 시행한다. 수술과 마찬가지로 동맥류의 재출혈의 방지가 시술의 목적이며 수술에 비해 뇌견인으로 인한 뇌손상이 없고 마취가 덜 필요하다는 장점이 있다.
   그러나 위에서 밝힌 바와 같이 뇌동맥류 파열, 뇌혈관 연축, 혈전 및 색전증으로 인한 뇌졸중, 코일의 탈출 및 이동, 코일의 compaction으로 인한 뇌동맥류의 재관류, 동맥벽 손상 등의 합병증이 있으며5) 이환률은 3
~5%, 사망률은 1.5~5%까지 보고되고 있다.1)2)13)
   이 중 가장 흔한 합병증으로는 뇌허혈 병변으로 주로 혈전 및 색전에 의한 것으로 보고되어 있고, 이는 주로 동맥 손상 및 카테터의 혈전성 특징 및 조영제와 연관되어 나타나며 이에 대한 예방으로 항응고제 뿐 아니라 항트롬빈 제제 또는 platelet glycoprotein IIb/IIIa 수용체에 대한 항체 등을 사용하는 것이 연구되고 있다.8) 이러한 뇌허혈 병변은 대부분 무증상이며 시술 후 Diffusion-weighted image MRI상에서 2 mm 이하의 다발성 뇌경색으로 나타나는 경우가 많다고 보고되어 있다.6)10)
   본 환자는 3차원 뇌전산화 혈관 촬영 소견만을 가지고 최초 수술을 하였다. 이는 3차원 뇌전산화 혈관 촬영상 전교통 동맥류가 발견되었고 지주막하 출혈의 위치와 일치하였으며, 환자의 임상 소견이 아주 불안정하고 입원 당시 2차 출혈이 의심되어 고식적 혈관 조영술 없이 수술을 시행하였다. 이와 같은 경우 수술 중 충분히 주위 다른 혈관에 대한 조사를 하고 수술 후 뇌혈관 조영술을 시행하여 다른 동맥류의 존재 여부를 확인하는 것이 원칙이라 할 수 있으나, 본 환자에서는 수술 과정에서 비교적 커다란 후침상돌기와 수술 중 지속된 뇌부종 및 심한 지주막의 유착으로 인해 수술 동측의 내경동맥계 특히 후교통 동맥 기시부를 완전히 확인하지 못하였고 결국 수술 후 혈관 조영술에서 후교통 동맥 동맥류가 발견되었다.
   비파열성 동맥류의 치료에 대하여 ISUIA(International study of Unruptured Intracranial Aneurysm)는 10 mm 이하의 비파열성 뇌동맥류 중 뇌지주막하 출혈이 있었던 그룹의 동맥류 파열의 가능성이 11배나 높은 것으로 발표하였고,12) Weir는 동맥류의 크기가 클수록, 전대뇌동맥에 위치할수록, 연령이 높을수록, 고혈압 및 흡연의 기왕력이 있는 경우 동맥류 파열의 위험이 높다고 하였다.14) 본 환자는 전교통 동맥 동맥류 파열로 인해 수술을 받았던 기왕력과 연령 및 고혈압의 기왕력을 고려하여 코일 색전술을 하기로 결정하였다.
   파열 후 17일째-수술 후 13일째 코일 색전술을 시행하였으며 시술 후 곧바로 뇌경색 증상이 발현하였다. 환자는 시술동안 혈전 혹은 색전으로 인한 폐색이 나타나지 않아 뇌경색보다는 뇌출혈과 같은 다른 원인을 고려하였으나 뇌전산화 단층 촬영상 뇌출혈 소견을 볼 수 없었고, 뇌핵자기 공명 영상에서 전대뇌동맥과 중대뇌동맥 영역 사이의 경계부 뇌경색이 관찰되었다. 뇌핵자기 공명 영상에서, 색전에 의한 뇌경색은 주로 하나의 혈관 영역이나 대뇌피질하 또는 미세색전으로 인한 다발성 소와성 뇌경색(multiple lacunar infarction)으로 나타날 수 있고, 혈류역동학적 원인일 경우 경계부 뇌경색으로 나타날 가능성이 많은 것으로 알려져 있다.4) 따라서 이 환자의 경우 코일 색전술 당시 색전 혹은 혈전으로 인한 혈관 폐색 소견이 없었고, 뇌핵자기 공명 영상의 소견으로 보아 혈류역동학적 원인으로 인해 뇌경색이 일어났을 것으로 사료된다.
   혈 류 역동학적 변화의 원인으로 세 가지를 추측할 수 있었다. 첫번째는 뇌지주막하 출혈의 합병증의 하나로 나타나는 지연성 뇌허혈에 의한 혈류 역동학적 변화를 추측할 수 있었는데, 환자는 입원 후부터 약 3주간 경두개강내 도플러 검사를 시행받았고, 절대값은 낮았지만 좌측 전대뇌동맥 혈류속도의 경미한 상승이 있었으며, 코일 색전술 당시에도 형태학적으로 경미한 혈관 연축이 관찰되었다(Figs. 2, 3, 4. 하지만 그 정도가 미미하여 주된 원인이라 보기는 어렵다. 두번째 원인은 마취로 인한 혈류역동학적 변화로 Forrest 등에 의하면 전신마취로 인해 빈맥(41%), 저혈압(31%), 고혈압(27%), 서맥(19%), 심실 부정맥(6%), 심근경색(0.4%) 등을 유발할 수 있다고 발표한 바 있고,9) 본 환자의 경우에도 전신마취 초기에 수축기 혈압이 90~100 mmHg정도의 하강 소견이 있었으며 또 약 1시간 이후 수축기 혈압이 150 mmHg로 증가되는 등 마취 중의 혈류역동학적 불안정이 있었고 이로 인해 뇌경색이 유발되었을 가능성이 있다. 세번째 원인은 혈관 촬영 카테터와 환자의 경동맥 해부학적 이상 구조(anatomical anomaly)에 의한 혈류역동학적 변화의 가능성을 생각할 수 있다. 본 환자의 경우 카테터의 혈관 직접 자극(irritation)으로 인한 동맥 수축(arterial spasm)은 보이지 않았으나 내경동맥의 경부에서 한차례 심한 굴곡이 있음을 관찰할 수 있었다. 이 굴곡부위에서 카테터가 한바퀴 회전하면서 장시간 위치하므로 인해 경부 경동맥을 통과하는 혈류를 심하게 방해하였을 가능성이 있다. 따라서 내경동맥의 혈류가 극심하게 저하되었고 이로 인하여 전대뇌동맥과 중대뇌동맥 사이의 경계부위에 혈류저하가 심하게 유발되었을 가능성을 고려할 수 있다(Fig. 5). 위에서 열거한 모두가 복합적으로 작용하여 경계부 뇌경색이 발생하였다고 생각할 수 있으나 세번째 기술한 가능성이 가장 주된 원인이라 생각되며 두번째 기술한 가능성도 일부 기여하였을 것으로 생각된다.
   본 환자에 있어 발생한 뇌경색은 경계부 뇌경색으로 혈류 역동학적 변화에 기인한 것으로 생각된다. 코일 색전술 중 간간이 주입되는 조영제에 의해 혈관의 형태학 변화는 알 수 있겠으나 실제 혈관 속을 흐르는 혈류의 속도나 혈류량을 감지하기는 어렵고 객관적 감시가 불가능 하다. 특히 카테터의 근위부에서 발생되는 일에 대해서는 전혀 알 수가 없다. 이와 같이 위험인자를 가진 환자에 있어 혈류 변화를 지속적으로 감시하기 위한 장치가 필요하며, 뇌혈류 감시 장치로는 뇌유발전위 검사나 뇌파 검사 같이 뇌의 기능변화를 나타내는 검사와 뇌혈류의 변화를 직접 반영하는 경두개강 도플러 검사를 들 수 있다. 경두개강 도플러 검사가 뇌혈류의 속도를 측정하는 장치이긴 하나 뇌혈류 속도의 변화와 뇌혈류량의 변화 간에 상당한 연관이 있는 것으로 알려져 있고,3) 비교적 작업하기가 간단하므로 뇌혈류 감시에 용이할 것으로 사료된다. 혈류를 직접 반영하므로 시술 중 즉각 카테터를 이용하여 혈류의 소통여부를 확인하거나 카테터의 위치를 신속히 변화시킬 수 있다는 점에서 경두개강 도플러 검사가 유리하다고 생각된다.
   대개 혈관내 시술 중에는 혈관의 형태학적 변화를 보면서 진행하므로 혈류 감시 장치의 중요성을 간과하는 경우가 많다. 본 환자의 경우 시술 중 또는 시술 후 혈관의 형태학적 변화 없이 혈류 역동학적 원인에 기인한 뇌경색이 발생하였고 이는 경두개강 도플러 검사 등을 통해 시술 중 혈류를 지속적 감시가 필요함을 시사한다.

결     론

   본 환자에서 발생한 경계부 뇌경색은, 내경동맥 기시부의 해부학적 변이와 그 부위에 장시간 위치한 카테터로 유발된 혈류 저하가 원인인 혈류 역동학적 뇌경색이라 판단된다. 이런 예기치 않은 치명적 합병증을 방지하기 위해서는 코일 색전술 중 비록 혈관 조영술상 혈관의 해부학적 구조를 시각적으로 감시할 수 있더라도 경두개강 도플러와 같은 장비를 이용하여 뇌혈류의 변화를 지속적으로 감시하는 것이 필요하리라 생각된다.


REFERENCES


  1. Brilstra EH, Rinkel GJ, van der Graaf Y, van Rooij WJ, Algra A. Treatment of intracranial aneurysms by embolization with coils: a systematic review. Stroke 30:470-6, 1999

  2. Byrne JV, Molyneux AJ, Brennan RP, Renowden SA. Embolisation of recently ruptured intracranial aneurysms. J Neurol Neurosurg Psychiatry 59:616-20, 1995

  3. Dahl A, Lindegaard KF, Russell D, Nyberg-Hansen R, Rootwelt K, Sorteberg W, et al. A comparison of transcranial Doppler and cerebral blood flow studies to assess cerebral vasoreactivity. Stroke 23:1519, 1992

  4. Kristina S, Rolf K, Achim G, Jochen H, Michael H. Acute Stroke Patterns in Patients With Internal Carotid Artery Disease: A Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Imaging Study. Stroke 32:1323-9, 2001

  5. Kwon Y. Endovascular Complication and Its Management in Intracranial Aneurysm. Journal of Korean Neurosurgical society 29:1121-5, 2000

  6. Nichols DA. Thromboembolic events during endovascular coil occlusion of cerebral aneurysms. AJNR Am J Neuroradiol 22:1-2, 2001

  7. Qureshi AI, Luft AR, Sharma M, Guterman LR, Hopkins LN. Prevention and treatment of thromboembolic and ischemic complications associated with endovascular procedures: Part II-Clinical aspects and recommendations. Neurosurgery 46:1360-75, 2000

  8. Qureshi AI, Luft AR, Sharma M, Guterman LR, Hopkins LN. Prevention and treatment of thromboembolic and ischemic complications associated with endovascular procedures: Part I-Pathophysiological and pharmacological features. Neurosurgery 46:1344-59, 2000

  9. Qureshi AI, Suri MF, Khan J, Kim SH, Fessler RD, Ringer AJ, Guterman L, Hopkins L. Endovascular treatment of intracranial aneurysms by using Guglielmi detachable coils in awake patients: safety and feasibility. J Neurosurg 94:880-5, 2001

  10. Rordorf G, Bellon RJ, Budzik RF Jr, Farkas J, Reinking GF, Pergolizzi RS, Ezzeddine M, Norbash AM, Gonzalez RG, Putman C. Silent thromboembolic events associated with the treatment of unruptured cerebral aneurysms by use of Guglielmi detachable coils: prospective study applying diffusion-weighted imaging. AJNR Am J Neuroradiol 22:5-10, 2001

  11. Rowe JG, Byrne JV, Molyneux A, Rajagopalan B. Haemodynamic consequences of embolizing aneurysms: a transcranial Doppler study. Br J Neurosurg 9:749-57, 1995

  12. The International Study of Unruptured Intracranial Aneurysm Investigators. Unruptured intracranial aneurysms risk of rupture and risks of surgical intervention. N Engl J Med 339:1725-33, 1998

  13. Viñuela F, Duckwiler G, Mawad M. Guglielmi detachable coil embolization of acute intracranial aneurysm: perioperative anatomical and clinical outcome in 403 patients. J Neurosurg 86:475-82, 1997

  14. Weir B. Unruptured intracranial aneurysms: a review. J Neurosurg 96:3-42, 2002



ABOUT
BROWSE ARTICLES
EDITORIAL POLICY
FOR CONTRIBUTORS
Editorial Office
The Journal of Cerebrovascular and Endovascular Neurosurgery (JCEN), Department of Neurosurgery, Wonkwang University
School of Medicine and Hospital, 895, Muwang-ro, Iksan-si, Jeollabuk-do 54538, Korea
Tel: +82-2-2279-9560    Fax: +82-2-2279-9561    E-mail: editor.jcen@the-jcen.org                

Copyright © 2021 by Korean Society of Cerebrovascular Surgeons and Korean NeuroEndovascular Society. All rights reserved.

Developed in M2PI

Close layer
prev next