| Home | E-Submission | Sitemap | Contact us |  
top_img
International Journal of Arrhythmia 2015;16(1): 37-42.

 





서론

   뇌졸중은 우리나라 성인의 주요 사망 원인 중 하나로 인구의 고령화가 진행됨에 따라 환자가 급격하게 증가하고 있다. 대부분의 선진국과 비슷하게 우리나라도 뇌출혈보다는 뇌경색이 대부분을 차지하고 있으며, 이 중 1/6 이상이 심방세동과 연관된 것으로 밝혀졌다.1 심방세동은 가장 흔한 부정맥으로 유병률이 꾸준히 증가하고 있고, 80대에서는 유병률이 7.3-13.7%에 이르는 것으로 알려졌다.2,3 심방세동과 연관된 혈전에 의한 뇌경색은 동맥경화에 의한 뇌경색보다 광범위한 뇌 손상을 일으키거나, 재발 위험이 높고, 단기 사망률이 높기 때문에 심방세동 환자에서는 뇌경색 예방을 위한 항응고요법이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 환자의 위험도에 따라 적절한 항응고요법이 이루어질 경우에는 뇌경색 위험도를 60%까지 감소시킬 수 있다.4
   그러나 전통적인 표준 치료법으로 받아들여지고 있는 warfarin은 사용 시 잦은 혈액 검사로 인한 불편함, 다양한 약제 간 상호작용, 심각한 출혈 합병증 위험성 등의 이유로 실제 처방률은 높지 않다.5,6 몇 년 전부터 도입되어 사용 중인 새로운 경구 항응고제들이 이와 같은 warfarin의 단점들을 많이 극복하였다. 하지만 다양한 동반 질환으로 여러 약제를 복용 중이거나, 간, 신장 등 주요 장기의 기능이 저하된 고령 환자에서는 출혈 위험성이 함께 증가하기 때문에 여전히 항응고요법을 적절하게 유지하는 것이 어렵거나 위험한 경우가 많다.7-9 뿐만 아니라 항응고요법 유지 중에도 뇌경색이 발생하는 경우가 있어 현재 사용 중인 예방법으로는 충분하지 않은 경우도 있음을 알 수 있다.
   이와 같은 문제점에 대한 보완책으로 혈전의 주요 생성 부위인 좌심방이(left atrial appendage)를 수술적으로 절제하거나, 최근에는 경피적 중재술을 통해 좌심방이를 막아주어 혈전을 예방하는 술식이 도입되어 일반적인 항응고요법이 어려운 환자들에게 선택적으로 사용되고 있다.10 현재 국내에는 Watchman™과 Amplatzer™ Cardiac Plug (ACP) 2가지 경피적 좌심방이 폐색술(percutaneous left atrial appendage occlusion) 도구가 도입되어 사용 중인데, 그 중 하나인 ACP를 중심으로 기구의 특징과 장단점, 현재까지의 안전성, 유효성에 관한 연구 결과들에 대해서 살펴보고자 한다.


좌심방이의 해부학적 구조

   좌심방이는 배아 좌심방(embryonic left atrium)의 흔적 기관으로 임신 3주에 좌심방이 생기면서 흔적으로 남아 있다. 좌심방이의 입구는 좌상폐정맥(left superior pulmonary vein)과 승모판륜(mitral annulus) 사이에 위치하며, 모양과 크기는 매우 다양하나 일반적으로 타원형 모양(elliptical or oval shape)이다. 삼각형이며, 아랫부분이 넓은 깔때기 모양 (funnel shape)인 우심방이와 달리 입구가 좁은 경우가 많다. 좌심방이에는 잔기둥 형성(trabeculation)이 많고 빗살근(pectinate muscle)이 존재하므로 내면이 주름진 모양을 하고 있어 좌심방 몸체(body)와 구분이 가능하다.11 220명의 부검 (necropsy) 연구에 따르면 좌심방이의 용적은 0.7-19.2 mL 이며, 가장 좁은 부분의 직경은 5-27 mm, 가장 넓은 부분의 직경은 10-40 mm, 길이는 16-51 mm로 매우 다양한 것으로 나타났으나, 모양에 있어서는 70% 가량이 낚시 바늘처럼 구부러지거나 나선형을 하고 있는 것으로 밝혀졌다. 그 중 심방세동 환자의 좌심방이는 입구의 직경과 부피가 더 크고, 가지의 개수가 적은 것으로 나타났다.12


좌심방이의 혈류

   좌심방이는 좌심방보다 강하게 수축하며, 동율동일 때 좌심방이의 혈류는 4상성(quadriphasic)인 것으로 밝혀졌다.13 이것은 좌심방이의 능동적인 수축과 좌심방 및 좌심실의 수축 또는 이완에 따른 수동적인 움직임의 종합적인 결과이다. 첫 번째 좌심방이에서 나가는 혈류는 좌심실의 이완기 초반에 늘어난 좌심실이 좌심방이를 눌러주면서 발생하게 되고(1st outflow), 이후 좌심방으로 유입되는 혈류가 좌심방이로 들어오게 된다(1st inflow). 두 번째 좌심방이에서 나가는 혈류는 좌심방과 좌심방이가 함께 수축하면서 일어나며(2nd outflow), 좌심방이의 회복/이완기에 좌심방이로 두 번째 혈류가 들어오게 된다(2nd inflow).14
   이처럼 좌심방이의 혈류는 리듬뿐만 아니라 좌심실의 이완 기능 변화에 영향을 받으므로 심방세동 환자에서 심부전이 동반될 경우 혈전이 더욱 쉽게 발생할 것을 예상할 수 있다. 실제로 심방세동이 발생하면 동율동일 때보다 혈류가 느려지고 좌심방이가 커지므로 혈전이 생기기 쉬워진다. 경식도 심초음파를 통해서 살펴본 결과 비판막성 심방세동 환자에서는 혈전의 90% 이상이 좌심방이에서 발견되었다.15,16


초기 좌심방이 폐색술

   이와 같이 좌심방이가 혈전 발생의 주요 병소라는 것이 널리 알려지면서 승모판 수술 시 좌심방이를 제거하는 수술적 절제술을 함께 시도하게 되었으나, 수술적 절제술 시 약 1/3-1/2은 좌심방이가 완전히 제거되지 못하고 남아 있는 부분에서 혈전이 재차 발생하는 것을 알게 되었다.17-19 수술적인 치료법에 따른 위험성과 불만족스러운 결과의 문제점을 보완하기 위해 비판막성 심방세동 환자에서 카테터를 이용한 경피적 좌심방이 폐색술이 시도되기 시작하였고, 그 첫 번째 시도는 PLAATO® (percutaneous left atrial appendage transcatheter occlusion) 도구를 이용한 시술이었다.20 비록 2006년에 생산이 중단되면서 현재는 사용되지 않고 있으나, 초창기의 연구 결과들은 매우 고무적인 것을 볼 수 있다. 총 113명에서 시술했으며, 시술의 성공률은 97% 이상이었고, 이 중 87%에서 주변 구조물에 영향을 미치지 않고 좌심방이의 혈류를 완전히 차단시키는 결과를 얻을 수 있었다.
   연구 대상은 항응고제의 금기에 해당하며, CHADS2 점수는 2점 이상인 환자였는데, PLAATO®를 이식한 환자군에서 뇌졸중 발생은 매년 2.2%로 CHADS2 점수가 2점 이상인 환자에서 예상되는 뇌졸중 위험도인 6.3%보다 낮은 것으로 나타났다. 좌심방이 폐색술이 항응고제의 금기에 해당하는 환자들에게 뇌졸중 예방 효과가 있으며, 경구 항응고제의 대안이 될 수 있음을 처음으로 보여주었다.21,22 그 후 이와 유사한 형태를 가진 Watchman™ 도구가 개발되어 현재까지 사용 중이며, 일반적인 항응고제로는 적절한 뇌졸중 예방이 어려운 환자들에게 효과적이라는 연구 결과들이 보고되고 있다.23-25


Amplatzer™ Cardiac Plug를 이용한 좌심방이 폐색술

   좌심방이의 해부학적인 구조 상 70% 이상에서 장축이 구부러져 있고, 여러 개의 엽(lobe)으로 나뉘어져 있다. 또한 좌심방이 입구에서부터 초기에 두 개 이상의 엽들이 분리되기 때문에 앞서 개발된 PLAATO®와 Watchman™처럼 일체형으로 만들어진 도구로는 상당수에서 좌심방이 입구를 완전히 막을 수 없다는 한계를 보여 주었다. 이와 같은 불완전한 좌심방이 폐색술은 새로운 혈전 생성의 장소를 제공하게 되어 뇌졸중 예방의 기대 효과를 감소시키는 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 심방중격 결손증 치료에 사용되던 Amplatzer® septal occluder를 변형한 기구가 ACP이다.
   ACP는 Figure 1에서 보는 바와 같이 장치의 고정을 위한 lobe와 좌심방이의 입구를 완전히 막기 위한 disc의 두 부분으로 구성되어 있고, 두 부분을 연결하는 허리 부분은 잘 구부러질 수 있게 디자인 되어 있어 장축이 구부러진 좌심방이 모양에서도 고정과 폐쇄 효과를 동시에 거둘 수 있는 큰 장점이 있다. Figure 2는 ACP lobe가 좌심방이 엽 안에서 타이어 모양으로 적절하게 압박 고정되어 있고 ACP disc가 좌심방이 입구를 완전 폐색시키고 있는 실제 시술 장면이다.디자인 상의 장점이 실제 임상에서 결과를 개선시킬 수 있는지 살펴보기 위한 여러 연구들이 진행 중이며, 그 중 초기 적합성과 안전성을 살펴본 연구가 각각 유럽과 캐나다에서 진행되었다.





Amplatzer™ Cardiac Plug 연구 결과

   ACP에 대한 첫 연구는 유럽에서 진행되었으며, 143명의 환자를 대상으로 하였다.26 대상 환자들의 평균 연령은 74 세였으며, 96%에서 성공적으로 ACP를 이식하였다. 시술과 연관되어 발생한 주요 합병증은 뇌경색(3명), 기구의 색전 (embolization, 2명), 심낭삼출(5명) 등이었다. 경미한 합병증으로는 심낭 천자가 필요 없는 정도의 심낭삼출(4명), 공기 색전증에 의한 일시적인 심근허혈(2명) 등이 보고되었다.
   다음 연구는 캐나다에서 52명의 환자를 대상으로 진행되었다.27 이들의 평균 나이는 74세였고, 평균 CHADS2 점수는 3점이었다. 98.1%의 환자에서 성공적으로 시술하였고, 기구의 색전과 심낭삼출이 각각 1.9% 발생하였다. 시술과 연관된 뇌경색은 없었으며, 6개월 후 경식도 심초음파로 살펴본 결과 16.2%에서 기구 주변으로 경미한 혈류가 관찰되었으나, 1-2가지 항혈소판제를 복용하면서 20개월까지 추적해 보았을 때 기구의 색전이나 심각한 출혈 합병증은 발생하지 않았다. 다른 곳에서 진행되었던 유사 연구에서도 비슷한 정도의 안전성, 효율성을 확인할 수 있었다.28, 29
   경피적 좌심방이 폐색술이 점차 늘어나고, 시술 방법, 도구의 개선이 이루어지면서 최근 발표된 추적관찰 연구 결과들을 살펴보면 도입 초기보다 향상된 안정성과 낮은 합병증 발생, 대상 환자들의 CHADS2 점수로 예측할 수 있는 뇌경색 위험도에 비해서 낮은 뇌경색 발생, 삶의 질 향상 등의 결과들이 보고되었다. 22,25,29-32 이처럼 다양한 연구 결과들을 종합하여 시도된 메타분석 결과는 다음과 같다. 17개의 연구에 포함된 1,107명의 환자에게 1,052개의 좌심방이 폐색 도구가 이식되었으며, 전체 시술의 성공률은 95.1%였고, 7-29개월간 추적관찰하였다. 환자들의 평균 CHADS2 점수는 2.7점이었고, 이들에서 예상되는 뇌경색 발생률은 2.5-5.3/100인•년(person-year)이었는데 실제 관찰된 뇌경색 발생률은 0.7/100인•년이었다.33
   이와 같은 수치는 warfarin이나 다른 경구 항응고제보다 우월한 예방 효과이다. 비록 전향적인 비교 연구를 통해 얻어진 결과가 아니므로 추가적인 연구를 통한 확인이 필요할 것이다. 그러나 지금까지 경구 항응고제로는 적절하게 치료하지 못하던 환자군에서 치료의 새로운 돌파구를 찾았다는 점과 앞으로 기구와 시술 방법이 더욱 발전된다면 경구 항응고제보다 더 안전하고 효과적으로 뇌경색을 예방할 수 있을 것이라는 데에서 큰 의미를 찾을 수 있다.


결론

   지금까지 항응고제를 장기적으로 사용하기 어렵거나, 적절한 항응고제 복용 중에도 혈전 생성에 의한 뇌졸중이 발생한 비판막성 심방세동 환자들에서 경피적 좌심방이 폐색술의 탄생 배경과 현주소에 대해서 자세히 살펴보았다. 아직까지는 다양한 심방 모양에 맞춰줄 수 있는 다양한 디자인과 크기의 기구가 개발되지 않아 시술이 불가능하거나, 기대한 만큼의 효과를 기대하기 어려운 경우도 있을 수 있다. 하지만 이와 같은 문제들은 좌심방이에 대한 해부학적인 이해의 향상, 장기적 추적관찰 결과에 따른 시술 방법의 수정 및 보완, 경피적 좌심방이 폐색술 도구의 과학적 개선을 통해서 점차 나아지고 있다. 뿐만 아니라 최근 발표된 메타분석의 결과를 통해서 예측해 보았을 때 많은 연구와 개선이 이루어진다면 경피적 좌심방이 폐색술은 약물 치료의 단점을 보완해 줄 수 있는 가장 좋은 치료법으로 자리매김할 것이라 기대된다.


References

  1. Wolf PA, Abbott RD and Kannel WB. Atrial fibrillation as an independent risk factor for stroke: the Framingham Study. Stroke. 1991;22:983-988.
  2. Miyasaka Y, Barnes ME, Gersh BJ, Cha SS, Bailey KR, Abhayaratna WP, Seward JB and Tsang TS. Secular trends in incidence of atrial fibrillation in Olmsted County, Minnesota, 1980 to 2000, and implications on the projections for future prevalence. Circulation. 2006;114:119-125.
  3. Furberg CD, Psaty BM, Manolio TA, Gardin JM, Smith VE and Rautaharju PM. Prevalence of atrial fibrillation in elderly subjects (the Cardiovascular Health Study). Am J Cardiol. 1994;74:236-241.
  4. Ezekowitz MD and Levine JA. Preventing stroke in patients with atrial fibrillation. JAMA. 1999;281:1830-1835.
  5. Gage BF, Yan Y, Milligan PE, Waterman AD, Culverhouse R, Rich MW and Radford MJ. Clinical classification schemes for predicting hemorrhage: results from the National Registry of Atrial Fibrillation (NRAF). Am Heart J. 2006;151:713-719.
  6. Bungard TJ, Ghali WA, Teo KK, McAlister FA and Tsuyuki RT. Why do patients with atrial fibrillation not receive warfarin? Arch Intern Med. 2000;160:41-46.
  7. Connolly SJ, Ezekowitz MD, Yusuf S, Eikelboom J, Oldgren J, Parekh A, Pogue J, Reilly PA, Themeles E, Varrone J, Wang S, Alings M, Xavier D, Zhu J, Diaz R, Lewis BS, Darius H, Diener HC, Joyner CD, Wallentin L, Committee R-LS and Investigators. Dabigatran versus warfarin in patients with atrial fibrillation. N Engl J Med. 2009;361:1139-1151.
  8. Granger CB, Alexander JH, McMurray JJ, Lopes RD, Hylek EM, Hanna M, Al-Khalidi HR, Ansell J, Atar D, Avezum A, Bahit MC, Diaz R, Easton JD, Ezekowitz JA, Flaker G, Garcia D, Geraldes M, Gersh BJ, Golitsyn S, Goto S, Hermosillo AG, Hohnloser SH, Horowitz J, Mohan P, Jansky P, Lewis BS, Lopez-Sendon JL, Pais P, Parkhomenko A, Verheugt FW, Zhu J, Wallentin L, ARISTOTLE Committees and Investigators. Apixaban versus warfarin in patients with atrial fibrillation. N Engl J Med. 2011;365:981-992.
  9. Patel MR, Mahaffey KW, Garg J, Pan G, Singer DE, Hacke W, Breithardt G, Halperin JL, Hankey GJ, Piccini JP, Becker RC, Nessel CC, Paolini JF, Berkowitz SD, Fox KA, Califf RM, ROCKET AF Investigators. Rivaroxaban versus warfarin in nonvalvular atrial fibrillation. N Engl J Med. 2011;365:883-891.
  10. Blackshear JL and Odell JA. Appendage obliteration to reduce stroke in cardiac surgical patients with atrial fibrillation. Ann Thorac Surg. 1996;61:755-759.
  11. Al-Saady NM, Obel OA and Camm AJ. Left atrial appendage: structure, function, and role in thromboembolism. Heart. 1999;82:547-554.
  12. Ernst G, Stollberger C, Abzieher F, Veit-Dirscherl W, Bonner E, Bibus B, Schneider B and Slany J. Morphology of the left atrial appendage. Anat Rec. 1995;242:553-561.
  13. Jue J, Winslow T, Fazio G, Redberg RF, Foster E and Schiller NB. Pulsed Doppler characterization of left atrial appendage flow. J Am Soc Echocardiogr. 1993;6:237-244.
  14. Mikael Kortz RA, Delemarre BJ, van Dantzig JM, Bot H, Kamp O and Visser CA. Left atrial appendage blood flow determined by transesophageal echocardiography in healthy subjects. Am J Cardiol. 1993;71:976-981.
  15. Manning WJ, Silverman DI, Katz SE, Riley MF, Come PC, Doherty RM, Munson JT and Douglas PS. Impaired left atrial mechanical function after cardioversion: relation to the duration of atrial fibrillation. J Am Coll Cardiol. 1994;23:1535-1540.
  16. Leung DY, Black IW, Cranney GB, Hopkins AP and Walsh WF. Prognostic implications of left atrial spontaneous echo contrast in nonvalvular atrial fibrillation. J Am Coll Cardiol. 1994;24:755-762.
  17. Katz ES, Tsiamtsiouris T, Applebaum RM, Schwartzbard A, Tunick PA and Kronzon I. Surgical left atrial appendage ligation is frequently incomplete: a transesophageal echocardiograhic study. J Am Coll Cardiol. 2000;36:468-471.
  18. Blackshear JL, Johnson WD, Odell JA, Baker VS, Howard M, Pearce L, Stone C, Packer DL and Schaff HV. Thoracoscopic extracardiac obliteration of the left atrial appendage for stroke risk reduction in atrial fibrillation. J Am Coll Cardiol. 2003;42:1249-1252.
  19. Healey JS, Crystal E, Lamy A, Teoh K, Semelhago L, Hohnloser SH, Cybulsky I, Abouzahr L, Sawchuck C, Carroll S, Morillo C, Kleine P, Chu V, Lonn E and Connolly SJ. Left Atrial Appendage Occlusion Study (LAAOS): results of a randomized controlled pilot study of left atrial appendage occlusion during coronary bypass surgery in patients at risk for stroke. Am Heart J. 2005;150:288-293.
  20. Nakai T, Lesh MD, Gerstenfeld EP, Virmani R, Jones R and Lee RJ. Percutaneous left atrial appendage occlusion (PLAATO) for preventing cardioembolism: first experience in canine model. Circulation. 2002;105:2217-2222.
  21. Ostermayer SH, Reisman M, Kramer PH, Matthews RV, Gray WA, Block PC, Omran H, Bartorelli AL, Della Bella P, Di Mario C, Pappone C, Casale PN, Moses JW, Poppas A, Williams DO, Meier B, Skanes A, Teirstein PS, Lesh MD, Nakai T, Bayard Y, Billinger K, Trepels T, Krumsdorf U and Sievert H. Percutaneous left atrial appendage transcatheter occlusion (PLAATO system) to prevent stroke in high-risk patients with non-rheumatic atrial fibrillation: results from the international multi-center feasibility trials. J Am Coll Cardiol. 2005;46:9-14.
  22. Block PC, Burstein S, Casale PN, Kramer PH, Teirstein P, Williams DO and Reisman M. Percutaneous left atrial appendage occlusion for patients in atrial fibrillation suboptimal for warfarin therapy: 5-year results of the PLAATO (Percutaneous Left Atrial Appendage Transcatheter Occlusion) Study. JACC Cardiovasc Interv. 2009;2:594-600.
  23. Holmes DR, Reddy VY, Turi ZG, Doshi SK, Sievert H, Buchbinder M, Mullin CM, Sick P and Investigators PA. Percutaneous closure of the left atrial appendage versus warfarin therapy for prevention of stroke in patients with atrial fibrillation: a randomised non-inferiority trial. Lancet. 2009;374:534-542.
  24. Reddy VY, Mobius-Winkler S, Miller MA, Neuzil P, Schuler G, Wiebe J, Sick P and Sievert H. Left atrial appendage closure with the Watchman device in patients with a contraindication for oral anticoagulation: the ASAP study (ASA Plavix Feasibility Study With Watchman Left Atrial Appendage Closure Technology). J Am Coll Cardiol. 2013;61:2551-2556.
  25. Alli O, Doshi S, Kar S, Reddy V, Sievert H, Mullin C, Swarup V, Whisenant B and Holmes D, Jr. Quality of life assessment in the randomized PROTECT AF (Percutaneous Closure of the Left Atrial Appendage Versus Warfarin Therapy for Prevention of Stroke in Patients With Atrial Fibrillation) trial of patients at risk for stroke with nonvalvular atrial fibrillation. J Am Coll Cardiol. 2013;61:1790-1798.
  26. Park JW, Bethencourt A, Sievert H, Santoro G, Meier B, Walsh K, Lopez-Minquez JR, Meerkin D, Valdes M, Ormerod O and Leithauser B. Left atrial appendage closure with Amplatzer cardiac plug in atrial fibrillation: initial European experience. Catheter Cardiovasc Interv. 2011;77:700-706.
  27. Urena M, Rodes-Cabau J, Freixa X, Saw J, Webb JG, Freeman M, Horlick E, Osten M, Chan A, Marquis JF, Champagne J and Ibrahim R. Percutaneous left atrial appendage closure with the AMPLATZER cardiac plug device in patients with nonvalvular atrial fibrillation and contraindications to anticoagulation therapy. J Am Coll Cardiol. 2013;62:96-102.
  28. Lam YY, Yip GW, Yu CM, Chan WW, Cheng BC, Yan BP, Clugston R, Yong G, Gattorna T and Paul V. Left atrial appendage closure with AMPLATZER cardiac plug for stroke prevention in atrial fibrillation: initial Asia-Pacific experience. Catheter Cardiovasc Interv. 2012;79:794-800.
  29. Nietlispach F, Gloekler S, Krause R, Shakir S, Schmid M, Khattab AA, Wenaweser P, Windecker S and Meier B. Amplatzer left atrial appendage occlusion: single center 10-year experience. Catheter Cardiovasc Interv. 2013;82:283-289.
  30. Holmes DR, Jr., Kar S, Price MJ, Whisenant B, Sievert H, Doshi SK, Huber K and Reddy VY. Prospective randomized evaluation of the Watchman Left Atrial Appendage Closure device in patients with atrial fibrillation versus long-term warfarin therapy: the PREVAIL trial. J Am Coll Cardiol. 2014;64:1-12.
  31. Reddy VY, Holmes D, Doshi SK, Neuzil P and Kar S. Safety of percutaneous left atrial appendage closure: results from the Watchman Left Atrial Appendage System for Embolic Protection in Patients with AF (PROTECT AF) clinical trial and the Continued Access Registry. Circulation. 2011;123:417-424.
  32. Danna P, Proietti R, Sagone A, Arensi A, Viecca M, Rago A and Russo V. Does left atrial appendage closure with a cardiac plug system reduce the stroke risk in nonvalvular atrial fibrillation patients? A single-center case series. Pacing Clin Electrophysiol. 2013;36:347-353.
  33. Bajaj NS, Parashar A, Agarwal S, Sodhi N, Poddar KL, Garg A, Tuzcu EM and Kapadia SR. Percutaneous left atrial appendage occlusion for stroke prophylaxis in nonvalvular atrial fibrillation: a systematic review and analysis of observational studies. JACC Cardiovasc Interv. 2014;7:296-304.
TOOLS
PDF Links  PDF Links
Full text via DOI  Full text via DOI
Download Citation  Download Citation
  E-Mail
Share:      
METRICS
1,357
View
19
Download