심장 판막 교체

프레임형 생체 인공판막 이식술의 기본 원리와 전략은 기계적 판막을 사용할 때와 유사합니다. 기계적 및 프레임형 생체 인공판막과 달리, 프레임리스 생체판막(이종이식, 동종이식 등)은 단단하고 변형에 강한 구조가 아니므로, 이러한 심장 판막 교체는 기하학적 및 기능적 특성의 변화를 동반할 수 있습니다. 프레임리스 생체판막의 기능은 이식 수술로 인해 어느 정도, 어떻게 변할까요? 프레임리스 심장 판막 대체재의 원래 기능적 특성을 최대한 보존하기 위해 이식 전과 이식 중에 고려해야 할 요소는 무엇일까요? 어떤 심장 판막 교체술이 가장 좋은 기능적 결과를 제공할까요? 이러한 질문과 그 외 여러 질문에 대한 답을 얻기 위해 수많은 실험적 및 임상적 연구가 시도되었습니다.

탄성 실리콘 "대동맥"에 이식된 Medtronic Freestyle 보철물의 유체역학적 특성을 비교한 결과, 보철물 상의 압력 구배와 역류량은 보철물의 크기에 크게 의존하며, 이식 기술에 따라 다소 차이가 있음을 보여주었습니다. "전체 뿌리" 방법을 사용하여 보철물 배치를 시뮬레이션했을 때, 벤치에서 보철물을 시각화하는 동안 측정된 최대 판막 개방 면적이 더 컸습니다.

다른 저자들의 후속 연구에서는 프레임리스 생체인공삽입물의 크기와 이식 기술이 체외에서 기능적 특성에 미치는 영향을 평가하는 실험 모델이 개선되었습니다. 이를 위해 연구 대상 프레임리스 생체인공삽입물을 자연 돼지 대동맥 근에 이식한 후, 글루타르알데히드로 안정화된 돼지 대동맥 근에도 이식했습니다. 저자들은 이 시뮬레이션을 통해 "젊은" 사람과 "노인" 사람의 대동맥 근에 이식하는 것을 시뮬레이션했습니다.

이 연구에서 심장판막 치환술은 프레임리스 토론토 SPV 보형물이 이식된 본래의 "젊은" 대동맥 수용근의 신장성을 유의미하게 감소시켰습니다. 외경이 수용근 내경보다 1mm 작은 토론토 SPV 보형물을 이식했을 때 유체역학적 매개변수가 더 우수했고, 개방형 판막엽의 굴곡 변형이 더 작았습니다. 저자들은 이종이식편 이식의 불균형을 적당히 줄이면 판막엽 변형과 굴곡 응력에 따라 내마모성이 증가할 수 있다고 밝혔습니다. "젊은" 복합 대동맥 근의 유체역학적 효율은 "늙은" 대동맥 근보다 유의미하고 신뢰성 있게 높았습니다. 안정화된 대동맥 근과 본래 대동맥 근 모두의 관상하 심장판막 치환술은 본래의 기능적 특성을 저하시켰습니다.

이 연구에서는 젊은 개인과 노령 개인의 방부 처리되지 않은 시체에 이종이식 대동맥 뿌리에 실험적으로 이종이식을 시행한 결과의 기능적 결과를 비교 분석한 후, 벤치 연구에서 제거된 복합 대동맥 뿌리의 해부학적 및 기능적 특성을 평가했습니다.

두 그룹의 복합 대동맥 근위의 기능적 결과를 비교 분석한 결과, 세 개의 이종이식 부비동을 모두 절제하는 관상동맥하 심장판막 치환술과 같은 기법을 사용했을 때 최상의 생체역학적 및 유체역학적 특성을 얻을 수 있었습니다. 이종이식의 비관상동맥동을 보존하는 경우, 보조보철물 "혈종"이 종종 형성되어 복합 대동맥 근위의 기하학적 구조를 크게 왜곡하고 혈류 특성과 교두의 생체역학에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 임상에서 이종이식의 보존된 비관상동맥동 부위에 이러한 보조보철물 혈종이 형성되면 수술 후 높은 수축기 혈압 구배가 발생하는 경우가 많으며, 혈종이 소실됨에 따라 점차 감소합니다. 혈종의 크기가 크고 조직이 더 조직화되면 높은 잔류 혈압 구배가 지속되거나 보조보철물 농양이 형성되어 감염될 수 있습니다.

또한, 본 연구는 개발된 이종이식 모델을 이용한 심장판막 치환술의 기능적 결과에 영향을 미치는 주요 요인이 수용체 루트의 확장성, 이종이식편 크기의 적절한 선택, 그리고 수용체 루트의 섬유질 고리에 대한 위치임을 보여주었습니다. 특히, 대동맥 루트 치환술은 개발된 이종이식 모델의 초기 기능적 특성에 영향을 미치지 않았습니다. 대동맥 루트 치환술과 달리, 고리상 관상동맥하 심장판막 치환술은 이종이식편 첨두의 적당한 원주 방향 교련전 변형을 형성하며, 고리내 위치의 이식술에 비해 더 나은 혈류 특성을 제공합니다.

대동맥 위치에 프레임리스 생체 보형물을 사용하는 경우, 수술 기법의 선택은 무엇보다도 그 디자인에 따라 결정됩니다. 여러 생체 보형물(AB-Composite-Kemerovo, AB-Mono-Kemerovo, Cryolife-O'Brien, Toronto SPV, Sonn Pencarbon, Shelhigh Standard, Shelhigh SuperStentless 등)은 관상동맥하 위치에만 이식됩니다. 견고한 이종 대동맥 근부 형태로 제작된 보형물(Medtronic Freestyle, PnmaTM Edwards)은 두세 개의 부비동을 절제하여 관상동맥하 위치에 이식할 수 있으며, 이종이식편의 관상동을 부분적으로 절제하여 "근부 삽입"(근부 포함)하는 형태로도 이식할 수 있습니다. 마지막으로, 이러한 보형물은 "완전 근부" 기법을 사용하여 이식할 수 있습니다. 대부분의 외과의사는 고형 이종이식을 할 때 관상동맥하 이식술을 선호합니다.

관상동맥하 이식술을 이용한 대동맥 보형물에서는 횡절개술(상행 대동맥 둘레의 2/3, 동세관 접합부 바로 위) 또는 사선절개술(덜 흔하게는 완전 횡절개술 또는 반수직 대동맥절개술)을 시행합니다. 대동맥 판막 첨두를 조심스럽게 절제하고 석회화, 해부학적 변화, 그리고 대동맥 근부의 기하학적 구조를 최대한 제거한 후, 관상동맥 개구부의 위치를 시각적으로 평가합니다.

프레임리스 생체 인공삽입물의 크기 선택은 여전히 논란의 여지가 있습니다. 일반적으로 환자의 대동맥 고리를 자유롭게 통과하는 최대 직경보다 1~3mm 큰 직경의 생체 인공삽입물을 선택합니다. 경우에 따라 대동맥 고리 직경 또는 동세관 접합부 직경과 같은 직경의 인공삽입물을 선택하기도 하며, 경우에 따라 뿌리를 재건하기도 합니다. 우측 관상동맥 개구부의 위치가 낮은 경우, 생체 인공삽입물을 회전시켜 우측 동을 환자의 비관상동맥동에 위치시키는 관상동맥하 판막 치환술이나 대동맥 뿌리 치환술을 시행합니다. 상륜하 관상동맥 위치에 프레임리스 생체 보철물을 이식하는 첫 번째 단계에서, 근위 열의 단속 봉합사(외과의의 판단에 따라 3-0 티크론, 2-0 또는 3-0 에티본드, 4-0 프롤렌)가 심실대동맥 접합부 평면의 섬유성 고리에 적용되어 실제로 섬유성 고리의 바닥을 통과합니다.두 번째 단계에서, 방부제에서 세척되어 전체 대동맥 뿌리 형태로 생산된 생체 보철물은 2개 또는 3개의 이종이식 부비동을 절제하여 이식을 위해 준비됩니다.일부 저자는 이식의 다음 단계에서 연결 기둥의 공간적 방향을 방해하지 않기 위해 이 단계에서 부비동을 절제하는 것을 권장하지 않습니다.절제된 부비동으로 생산된 프레임리스 생체 보철물은 이 절차를 거치지 않습니다. 세 번째 단계에서는 근위 단절 봉합사의 실을 이종이식편의 바닥을 통과시키면서 바늘로 첨두를 손상시키지 않도록 주의합니다.네 번째 단계에서는 이종이식편을 환자의 대동맥 근부에 넣고 실을 묶고 자릅니다.연결부의 올바른 방향을 위해 임시 U자형 지지 봉합사를 이종이식편 연결부 위 3~5mm에 적용하여 환자의 대동맥 벽을 통과하여 외부로 통과시킵니다.수술의 다섯 번째 단계는 사용된 생체 보철물 모델에 따라 다르게 수행할 수 있습니다.부비동이 없는 생체 보철물 모델을 사용하거나 이식 2단계에서 절제된 경우 환자의 관상 동맥 입구에 "조정"합니다.이 경우 연결부와 첨두의 원래 공간 방향을 유지하는 것이 좋습니다.

연결부의 봉합 방향을 정한 후에만 이종이식 대동맥의 과도한 조직을 절제합니다. 이식의 여섯 번째 단계에서 원위 연속 꼬임 봉합사(4-0 또는 3-0 Prolene)를 적용합니다. 실은 이종이식 정맥동의 절제된 가장자리와 관상 동맥 개구부 아래의 뿌리 수용 정맥동 벽을 통과합니다. 원위 봉합사는 절제된 이종이식 정맥동의 가장 깊은 근위 지점에서 시작하여 인접한 연결부의 정점에서 끝납니다(때로는 반대 방향, 즉 관상 동맥 연결부의 정점에서 원위 봉합을 시작하는 것이 좋습니다). 인접한 실의 끝은 대동맥의 바깥쪽 표면으로 나와 함께 묶습니다. 일부 경우에는 원위부 봉합사를 묶기 전에 비관상동 사이의 보조보철물 공간에 피브린 접착제를 주입하여 보조보철물 혈종 형성을 예방합니다. 이는 생체보철물과 환자의 비관상동 크기 차이로 인해 발생할 수 있으며, 보조보철물 농양 형성으로 감염될 수도 있습니다. 수술의 마지막 단계는 연속 봉합사(4-0 프롤렌)를 사용하여 대동맥절개술 절개 부위를 봉합하는 것입니다. 일부 환자에서는 자연 자가심낭 또는 제노심낭을 사용하여 대동맥 성형술을 시행합니다. 크리올라이트-오브라이언 생체보철물은 고리상 위치에 단일열(4-0 프롤렌) 연속 봉합사를 사용하여 고정합니다.

일부 사례에서는 뿌리-포함 이식술(root-inclusion implantation)이 동세관 접합부 확장 및 대동맥판막 확장증(annoloaortic ectasia)을 위해 사용됩니다. 이 기술은 관상동을 불완전하게 절제하고 이종이식편의 동세관 접합부를 보존하여 원래의 공간적 구조를 유지하는 것을 포함합니다. 근위부 결절 봉합은 표준 방식에 따라 시행합니다. 환자 관상동맥 개구부를 이종이식편의 관상동 개구부에 이식합니다. 이종이식편의 상단 가장자리와 대동맥-대동맥 절개부 가장자리를 연속 폴리프로필렌 봉합사로 봉합하면서 동시에 대동맥을 봉합합니다.

"완전 근위" 기법을 이용한 심장판막 치환술은 관상동맥하 위치의 심장판막 치환술보다 훨씬 덜 자주(4-15%) 시행됩니다. 먼저, 동세관 접합부 바로 위에서 완전 횡대동맥절개술을 시행합니다. 그런 다음, 환자의 양쪽 관상동맥 개구부를 동(sinotubular junction)의 앞부분과 함께 절제하고, 대동맥판막의 병변이 있는 첨두를 제거합니다. 근위부 문합은 28-35개의 단속 봉합사(3-0)를 사용하여 시행하며, 이 단속 봉합사는 1mm 너비의 테플론 스트립이나 자연 자가심낭에 묶어 봉합사를 봉합합니다. 생체인공삽입물의 관상동맥 개구부를 절제합니다. 좌측 관상동맥 개구부를 생체인공삽입물의 해당 동에 연속 봉합사(5-0 Prolene)를 사용하여 재이식합니다. 이종이식편과 환자의 상행 대동맥 사이에 단대단형(end-to-end type) 연속 봉합사(4-0 Prolene)를 사용하여 원위부 문합술을 시행합니다. 마지막 단계에서 우관상동맥 개구부를 재이식합니다.

프레임리스 생체 보철물 이식 시 기술적 오류나 부정확성은 보철물의 변형, 하나 이상의 교두 운동성 상실, 그리고 결과적으로 구조적 변성 및 석회화의 조기 발생으로 이어질 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 이식 중에는 생체 보철물을 생리식염수로 지속적으로 세척하여 교두 조직의 건조 및 손상을 방지해야 합니다.

대동맥 위치에 프레임리스 생체인공판막을 이용한 심장판막 치환술은 혈역학적으로 유의미한 결함이 있는 환자, 주로 40세 이상 환자 또는 항응고제 불내성을 가진 젊은 환자에서 시행됩니다. 이종이식을 이용한 심장판막 치환술은 주로 60-70세 이상의 환자에게 시행됩니다. 이러한 생체인공판막 치환술은 고령 환자, 대동맥 근위가 좁거나(21mm 미만) 좌심실 박출률이 낮은 환자에게 적합한 시술입니다. 환자의 좁은 대동맥 근위에 프레임리스 생체인공판막이 없기 때문에 높은 혈역학적 효과를 얻을 수 있기 때문입니다. 발살바동의 심한 석회화, 뿌리 및/또는 상행 대동맥의 동맥류, 관상동맥 개구부 위치 이상(관상동맥 개구부가 판막의 섬유륜과 가깝거나 이첨판에서 서로 마주 보는 위치), 섬유륜의 제거 불가능한 석회화, 동세관 접합부의 심각한 확장은 관상동맥하 위치에 프레임리스 생체 인공판막을 이식하는 데 금기 사항으로 간주됩니다. 이러한 상황을 해결하는 방법은 대동맥 뿌리 인공판막술을 이용한 이종이식 심장판막 치환술입니다.

일반적으로 젊고 건강한 사람의 경우, 동세관 접합부 직경은 항상 섬유륜 직경보다 작습니다. 그러나 대동맥판막 결손 환자, 특히 대동맥판 협착증 환자의 경우, 동세관 접합부 직경이 섬유륜 직경을 초과하는 경우가 많습니다. 이 경우, 동세관 접합부 직경을 기준으로 생체 인공판막의 크기를 결정하고, "뿌리 삽입" 또는 뿌리 보형물 기술을 사용하여 이식하거나, 동세관 접합부 재건술을 동반한 관상동맥하 판막 치환술을 시행합니다.

대동맥 근부 동맥류의 경우, 분리된 판막 교체를 수행하거나 상행 대동맥 교체와 병행하거나, 판막이 들어 있는 도관을 이식합니다.

프레임리스 생체인공삽입물 사용에 대한 절대적인 금기 사항을 강조하지는 않지만, 일부 저자들은 활동성 감염성 심내막염의 경우 사용을 자제할 것을 권고합니다. 다른 저자들은 활동성 감염성 심내막염에 Medtronic Freestyle, Toronto SPV 생체인공삽입물을 널리 사용해 왔습니다.

일부 외과의는 감염 과정이 대동맥 판막 첨단부에 국한되어 있고 생체 보철물의 합성 내벽이 감염될 가능성이 있는 경우 합병증이 없는 경우에만 관상동맥하 위치에 이종이식편을 이식할 것을 권장합니다.

일부 저자들에 따르면, 안정화된 심낭으로 덮인 프레임리스 생체인공삽입물은 감염에 대한 저항성이 더 높습니다. 예를 들어, 셸하이 이종이식편은 필요한 크기의 동종이식편을 구할 수 없는 응급 상황에서 주로 사용되었습니다. 두 군 모두에서 셸하이 프레임리스 생체인공삽입물과 동종이식편의 재감염 빈도(4%)는 동일했습니다.

일반적으로 프레임리스 생체 인공관절 수술 후 환자는 1.5~3개월 동안 와파린(INR = 2~2.5)을 처방받습니다. 그러나 경험이 축적됨에 따라 많은 외과의들이 심방세동이 있고 혈전색전증 합병증 위험이 높은 환자에게 와파린을 처방하고 있습니다. 일부 저자들은 대동맥관상동맥우회술을 추가로 받은 환자에게 아스피린만 처방합니다.

DN Ross 방법(1967)을 사용하여 폐 자가이식을 이용한 대동맥 판막 치환술은 대동맥 판막의 감염성 심내막염 환자와 선천적 대동맥 판막 결손의 경우(주로 신생아와 영아)에 시행됩니다. Ross 수술에는 대동맥 근부 치환술, 원통형 기술, Ross-Konn 수술 등 여러 가지 변형이 있습니다. 폐 자가이식을 승모판 위치에 이식하는 Ross II 수술도 설명되어 있습니다. 대동맥 근부 치환술을 사용하는 경우, 횡행 접근법을 사용하여 상행 대동맥을 절개하고 대동맥 판막을 재수술합니다. 폐동맥 줄기를 우측 폐동맥의 기시부 아래에서 횡행 절개합니다. 좌측 관상동맥의 첫 번째 중격 가지를 손상시키지 않도록 폐동맥 근부를 조심스럽게 절제합니다. 양쪽 관상동맥을 발살바동 주변 조직과 함께 절단합니다. 대동맥 근위는 대동맥동 벽의 아래쪽 가장자리를 따라 대동맥 고리 높이에서 절제합니다. 폐동맥 줄기와 판막을 대동맥 근위 기저부에 봉합하고, 관상동맥 구멍을 자가이식편에 재이식합니다. 폐동맥 동종이식편은 우심실 출구 개구부와 폐동맥 줄기 원위부에 봉합합니다.

프레임리스 생물학적(이종 및 이종) 방실 심장판막 대체물이 개발되어 제한적으로 임상에 도입되었으며, 판막 보존 수술이 불가능한 경우 자연 판막을 거의 완벽하게 해부학적 및 기능적으로 대체하는 것을 목표로 합니다. 이러한 방실 판막 대체물로 심장판막을 교체하면 심실의 유두륜 연속성을 유지하면서도 높은 처리량과 우수한 잠금 기능을 보장하여 높은 기능적 결과를 얻을 수 있습니다.

동종이식을 이용한 승모판막 치환술은 심장 판막 수술 발전에 있어 초기 수술 중 하나였습니다. 1960년대 초 동물 모델에 대한 실험 연구에서는 동종이식편의 빠른 통합과 이식 후 1년 후에도 첨두와 융기가 그대로 유지되는 고무적인 결과를 보였습니다. 그러나 임상 상황에서 승모판을 동종이식으로 치환하려는 초기 시도는 판막 기구의 기능에 대한 오해와 유두근 고정의 어려움으로 인해 조기 판막 기능 장애가 발생하는 것과 관련이 있었습니다. 지난 20년간 심초음파를 이용한 승모판 평가에서 이루어진 발전은 판막 병태생리에 대한 지식 기반을 크게 증가시켰습니다. 승모판 재건 수술에서 얻은 경험 덕분에 외과의는 판막하 기구 수술 기법을 숙달할 수 있었습니다.

프레임리스 방실판막 대용물 이식 수술의 핵심은 동종이식 또는 이종이식편의 유두근 상단을 환자의 유두근에 봉합하고, 이식편의 섬유 고리를 수혜자의 섬유 고리에 고정하는 것입니다. 수술은 여러 단계로 구성됩니다. 환자의 병리학적으로 변형된 판막을 절제하고, 유두근의 해부학적 구조를 평가하고, 방실 개구부와 섬유 삼각형 사이의 거리를 구경으로 측정합니다. 그런 다음 측정된 치수를 바탕으로 이식편의 크기를 선택하고, 홀더에 있는 이식편을 심실강에 위치시켜 유두근, 환자의 섬유 고리, 섬유 삼각형 사이의 크기를 비교하여 시험합니다. 유두근의 봉합 정도를 계산합니다. 임플란트의 윗부분은 유두근의 바닥을 통과하는 패드에 U자 모양의 봉합사를 사용하여 유두근에 고정됩니다.

U자형 봉합사를 묶은 후, 두 번째(상부) 열의 봉합은 연속 봉합사 또는 단일 봉합사를 사용하여 시행합니다. 먼저, 이식편 섬유 고리의 표시된 부위를 통해 섬유 삼각형 부위에 임시로 봉합사를 삽입합니다. 심장 활동이 회복된 후, 수술 중 경식도 심초음파를 통해 이식편의 폐쇄 기능을 평가하는 것이 필수적입니다.

Acar 등(1996)의 연구에 따라 동결보존된 승모판 동종이식편을 이용한 심장판막 치환술을 시행하였다. 심장이식 환자에서 유두근이 심실벽과 승모판 섬유륜을 둘러싼 심근에 부착된 부위에서 승모판 장치를 절제하였다. 이 수술은 수술실에서 시행하였다. 동결보존은 18시간 동안 진행되었으며, 이 기간 동안 동종이식편은 조직은행에 보관하였다. 항생제를 첨가하지 않은 5% 디메틸설폭사이드 보존액을 사용하였다. 보존은 온도를 -150°C까지 점진적으로 낮추면서 진행하였다. 각 동종이식편에 대해 유두근의 형태학적 특징과 횡격막의 분포를 기록하여 식별 카드에 기입하였다. 기록된 판막 특성은 고리성형술 폐쇄기로 측정한 전방 승모판막 판막의 높이와 면적, 그리고 유두근 정점과 승모판막의 섬유륜 사이의 거리입니다. 유두근은 형태학적 특징에 따라 분류되며 4가지 유형으로 나뉩니다. 심근 보호는 대동맥 근부를 통한 저온 심정지로 이루어집니다. 좌심방 접근은 심방간 홈을 통한 고전적인 평행 절개로 이루어집니다. 그런 다음 승모판을 검사하여 병리학적 과정을 평가하고 수술적 개입 유형에 대한 최종 결정을 내립니다. 판막의 절반 미만을 침범하는 고립된 병변(석회화 또는 판막 농양)이 있는 경우, 나머지 판막 부분이 정상인 경우 동종이식편의 일부만 이식합니다. 반면, 병리학적 과정에서 판막 전체에 광범위한 병변이 있는 경우, 동종이식편을 이용한 완전한 승모판막 치환술을 시행합니다. 승모판 동종이식편을 이식할 때, 병리학적으로 변형된 판막 조직을 해당 탯줄과 함께 먼저 절제하고 유두근의 온전성을 보존합니다. 유두근은 좌심실 벽에 부착된 근육층을 분리하여 운동시킵니다. 동종이식편 심장판막 교체는 유두근 고정으로 시작됩니다. 수혜부 유두근의 노출은 스테이 봉합사를 견인하여 명확하게 확인할 수 있습니다. 동종이식편의 각 유두근은 원래 유두근과 좌심실 벽 사이의 절개 부위에 고정됩니다. 연결부를 지지하는 동종이식편 유두근의 머리는 기준점으로 사용되며 원래 유두근의 해당 부위에 위치합니다. 연결부는 항상 유두근 정점에서 시작되므로 이 부위는 쉽게 결정됩니다. 일반적으로 동종이식편 유두근은 수혜부 유두근에 나란히 봉합하여 더 낮은 위치에 위치시킵니다. 여러 개의 단속 봉합사로 보호되는 매트리스 봉합사의 이중 행,유두근을 봉합하는 데 사용됩니다. 카르펜티에(Carpentier) 판막 고리 성형술 고리는 수혜부 섬유륜에 봉합됩니다. 판막 고리의 크기는 폐쇄기로 측정한 전방 동종이식 판막엽의 크기에 따라 선택됩니다. 그런 다음 동종이식 판막엽 조직을 5-0 프로렌-폴리프로필렌 봉합사를 사용하여 카르펜티에(Carpentier) 판막에 봉합합니다. 판막의 여러 부분은 다음 순서로 봉합합니다: 후내측 교련, 전방 판막엽, 전외측 교련, 후방 판막엽. 교련의 위치에 특히 주의를 기울입니다. 전방 판막엽과 교련 부위에서는 봉합사를 장력 없이 놓습니다. 판막 고리 성형술 고리에 비해 동종이식 판막엽 조직이 과도하거나 부족한 경우, 후방 승모판엽 봉합 시 균형을 맞추기 위해 봉합선을 조정합니다. 동종이식편 이식 후, 생리학적 용액을 가압하여 심실에 주입하여 결과를 평가합니다(수압 검사). Acar 등(1996)은 후천성 승모판 병변을 가진 43명의 환자에게 상술한 기법을 사용하여 냉동보관된 승모판 동종이식편을 일련의 이식 수술을 시행하여 만족스러운 장기 결과(14개월 후)를 얻었습니다.

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심장판막 교체: 즉각적 결과와 장기적 결과

영어: 관상동맥 우회로술(CABG)을 포함한 분리된 승모판 또는 대동맥 판막 치환 수술 후 입원 중 또는 즉시 30일 사망률은 15~20년 전에는 10~20%였습니다. 최근 몇 년 동안 수술 주변 사망률은 3~8%로 크게 감소했으며 이는 심각한 만성 심부전 및 폐부전, 심각한 만성 폐질환, 다발성 장기 부전, 당뇨병 및 수술 후 다양한 합병증(출혈, 급성 화농성 감염, 심근경색, 급성 뇌혈관 사고 등)의 발생 때문입니다. 지난 10년 동안 사망률이 감소한 것은 수술적 판막 이식 기술, 인공 혈액 순환 기술, 순행성 및 역행성 혈액 심정지 도입을 통한 심근 보호, 마취 및 소생 지원, 그리고 보다 발전된 인공 심장 판막 및 생체 보철물 모델 사용 때문입니다. 병원 사망률은 중요한 적응증에 대한 응급 및 긴급 수술, 재수술(반복 수술), 그리고 복합 수술에서 더 높게 유지됩니다. 대부분의 합병증과 사망은 수술 후 첫 3~5년 동안 발생하며, 그 이후로는 생존율이 안정되는 것으로 알려져 있습니다.

이식된 판막의 항상성 안정성 유지에 대한 기능적 효율성의 기준은 환자의 보험수리적 생존율, 즉 판막 의존성 합병증으로 인한 사망이 없는 것입니다.승모판 또는 대동맥 판막 치환술을 받은 환자의 90%에서 만성 심부전 증상이 현저히 없어지거나 감소하여 기능적 등급 I-II(NYHA 분류에 따름)로 이동합니다.소수의 환자만이 FC III 또는 IV에 머무르며, 이는 일반적으로 수술 전 낮은 심근 수축력, 높은 초기 폐동맥 고혈압 및 수반되는 병리와 관련이 있습니다.대동맥 위치에 인공 심장 판막을 삽입한 환자의 생존율과 삶의 질 지표는 승모판 위치에 있는 환자보다 더 좋습니다.그러나 인공 판막의 압력 기울기 증가, 만성 심부전의 증가 및 수술 후 관찰 기간의 지속으로 인해 생존율이 상당히 저하될 수 있습니다.

인공 심장 판막의 혈역학적 매개변수는 수술 후 환자의 신체 항상성, 생존율 및 삶의 질에 상당한 영향을 미칩니다. 표 6.2에서 볼 수 있듯이 모든 인공 심장 판막은 특히 부하 상태에서 혈류에 대한 저항성을 제공합니다. 볼 판막은 회전 디스크 판막보다 압력 강하가 크고, 이첨판은 저항성이 가장 낮습니다. 임상에서 인공 심장 판막의 혈역학적 특성에 대한 자세한 연구는 어렵습니다. 따라서 판막의 효율성은 경흉부 및 경식도 도플러 심초음파(TEE)를 통해 안정 시와 부하 시 모두 측정되는 판막의 최대 및 평균 압력 강하로 판단하며, 이 값들은 심강 카테터 삽입 시 얻은 데이터와 좋은 상관관계를 보입니다.

대동맥판막 병리로 인한 압력 및/또는 용적 과부하는 좌심실강 내 압력 증가 및 보상성 비대를 초래합니다. 심각한 대동맥판 기능 부전은 좌심실 용적 과부하를 유발하여 확장말 용적 증가 및 편심성 좌심실 심근 비대를 발생시킵니다. 심각한 대동맥판막 협착증의 경우, 확장말 용적 증가 없이 동심성 좌심실 심근 비대가 발생하여 심실벽 두께 대 심실강 반경 비율이 증가합니다. 두 가지 병리학적 과정 모두 좌심실 심근 질량 증가로 이어집니다. 대동맥판막 치환술 후 긍정적인 효과는 좌심실의 용적 및 압력 과부하 감소이며, 이는 단기 및 장기 추적 관찰에서 좌심실 질량의 재형성 및 퇴행에 기여합니다.

좌심실 심근 질량 감소의 임상적 및 예후적 중요성은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만 이 개념은 널리 사용됩니다.

대동맥판막 치환술의 효과 측정. 좌심실 심근 질량 감소 정도는 수술의 임상적 결과와 연관되어 있을 것으로 추정할 수 있으며, 특히 젊은 환자의 경우, 이는 신체적 적응 및 이후 신체적 스트레스가 많은 직업에 종사하는 데 매우 중요합니다.

대동맥 판막 치환술 후 환자를 대상으로 실시한 연구에 따르면 좌심실 심근 질량이 감소한 환자에서 심장 합병증 발생 위험이 유의미하게 낮았습니다. 이 경우, 고립성 대동맥 협착증에 대해 최적 크기의 인공심장판막으로 심장 판막을 치환했을 때 좌심실 질량이 유의미하게 감소했으며, 일부 환자에서는 수술 후 18개월 이내에 정상 수치에 도달했습니다. 심실 질량의 퇴행은 수술 후 최대 5년까지 지속됩니다. 인공심장판막의 혈역학적 특성이 불충분하더라도 좌심실 심근 질량이 유의미하게 감소하지 않는 경우, 이는 수술의 불만족스러운 결과를 초래하며, 일부 저자들은 이를 인공심장판-환자 불일치로 간주합니다.

수술 후 후기 환자 생존율 감소는 위험 요인 외에도 볼형 인공심장판막의 부정적인 측면과 관련이 있습니다. 즉, 큰 크기와 무게, 압력 경도 증가, 잠금 요소의 관성으로 인해 박출량 감소 및 혈전 형성 증가가 발생합니다. 그러나 일부 저자들은 볼형 인공심장판막을 승모판 위치(좌심실 용적이 크고 석회화가 심함) 또는 대동맥 근부 직경이 30mm 이상인 대동맥 위치에 사용하는 것이 타당하다고 주장합니다. 이는 볼형 인공심장판막이 30년 이상 체내에서 사용되어 내구성, 기계적 신뢰성, 만족스러운 혈역학적 특성을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 심장 수술에서 볼형 인공심장판막을 배제하기에는 아직 이르다고 생각합니다.

회전 디스크 인공 심장 판막 Lix-2와 Emix(Mix), Bjork-Shiley, Sorm, Omniscience, Omnicarbon, Ullehei-Kaster, Medtromc-Hall을 대동맥 위치에 5~25년 동안 삽입한 경우, 환자의 보험수리학적 생존율은 볼 판막보다 약간 높으며 89%~44%이고, 승모판 위치에 삽입한 경우 87%~42%입니다. 회전 디스크 인공 심장 판막, 특히 가장 큰 개방각을 가지고 이첨판 기계식 심장 판막과 혈역학적 효율 면에서 경쟁하는 Medtromc-Hall은 볼 판막에 비해 혈액 적합성이 더 우수하고, 인공 심장 판막의 혈전증과 혈전색전증 합병증이 감소하며, 혈류 에너지 손실과 저항이 낮고, 반응이 빠르며, 크기와 무게가 작고, 혈류 구조가 더 좋다는 점에서 널리 알려진 장점들이 있습니다.

회전 디스크 판막으로 심장 판막을 교체하면 볼 판막에 비해 심장의 형태 기능적 매개변수가 크게 향상됩니다. 이러한 혈역학적 이점은 특히 심방세동 환자의 수술 직후 및 수술 후 경과에 유리한 영향을 미치며, 급성 심부전 및 "저심박출량 증후군" 발생 빈도도 볼 판막보다 두 배나 낮습니다.

승모판과 대동맥 위치에 Medinge-2; Carbonix-1; St. Jude Medical; Carbomedics; Sonn Bicarbon; ATS와 같은 이첨판 인공 심장 판막을 이식한 환자에서 회전 디스크 및 특히 볼 판막에 비해 판막의 압력 기울기, 유효 판막 면적, 판막 성능, 심실의 용적 감소, 심근 질량, 생존율과 안정성에 대한 보험 수학적 지표에서 5~15년 후 승모판 위치에서 93%에서 52%로, 대동맥 위치에서 96%에서 61%로 좋은 결과가 나타났습니다.

미국흉부학회(ASTS)의 STS/AATS 공동 문서는 보험계리적 생존율 감소, 삶의 질 저하, 그리고 장애 증가를 초래하는 비감염성 및 감염성 원인의 치명적이지 않은 판막 관련 합병증을 정의합니다. 비감염성 판막 관련 합병증에는 구조적 판막 기능 장애가 포함됩니다. 구조적 판막 기능 장애는 이식된 판막의 마모, 파손, 판막판막 걸림, 또는 봉합선 파열로 인한 기능 변화로 인해 협착이나 역류를 유발하는 모든 상태를 말합니다. 비구조적 판막 기능 장애는 판막 파손과 관련되지 않은 모든 기능 장애를 포함합니다. 비구조적 판막 기능 장애는 판막 크기와 주변 구조물의 크기 차이, 협착이나 역류를 유발하는 판막주위 누공을 포함합니다.

기계식 판막의 구조적 기능 장애에 대한 보험수리학적 및 선형적 비율은 각각 환자-년의 90-95% 및 0-0.3%입니다. 볼 기계식 판막 MKCh, AKCh, Starr-Edwards, 회전 디스크 기계식 판막 Lix-2, Mix, Emix, Medtronic-Hall 및 이첨판 기계식 판막 Medinzh-2, Carbonix-1, St Jude Medical, Carbomedics 및 기타 환자의 장기 추적 조사 결과 이러한 판막이 구조적 파손에 매우 강하다는 것이 밝혀졌습니다. 현재 사용되지 않는 Bjork-Shiley Convexo-Concave와 같은 여러 기계식 보철물은 취약한 스트로크 제한기를 가지고 있어 임상에서 제외되었습니다. 기계식 판막과 달리 생체 보철물의 구조적 변성은 가장 흔하고 치명적이지 않은 판막 의존성 합병증입니다. 따라서 돼지용 Medtronic Hankock II와 심낭용 Carpenter-Edwards를 포함하여 현재 사용되는 2세대 프레임 생체 보철물에 대한 장기 관찰 결과, 대동맥 위치에서는 생체 보철물의 90% 이상에서 12년 이내에 구조적 변성이 발생하지 않는 반면, 승모판 위치에서는 보철물 판막에 더 심한 수축 부하가 가해지기 때문에 구조적 변성이 훨씬 일찍 발생하는 것으로 나타났습니다.

인공 심장 내막염이 발생하거나 섬유 고리의 대량 석회화가 생기거나, 판막 이식 시 기술적 오류가 발생하면 수술 후 초기 또는 후기에 판막 주위 누공이 생길 수 있습니다.

혈역학적으로 중요한 판막 주위 누공은 일반적으로 내성 용혈성 빈혈을 유발하는 반면, 사실상 모든 기계적 판막, 특히 볼 판막과 스윙 디스크 판막을 이식한 후에 발생하는 만성 혈관 내 용혈은 임상적으로 중요하지 않은 수준입니다.

봉합사 사이의 간격이 너무 큰 기술적 오류는 판막의 섬유질 고리와 밀착되지 않은 부종(hypostasis) 영역을 형성하여 시간이 지남에 따라 누공(fistula)을 형성하게 합니다. 판막주위 누공이 혈역학적으로 심각하여 용혈을 유발하고 빈혈을 동반하며 수혈이 필요한 경우, 누공을 봉합하거나 판막을 재보철합니다.

수술 기법의 발전으로 최근 판막주위 누공 발생률이 감소했으며, 선형 지표에 따르면 기계적 판막과 생체 인공판막 모두 환자-년의 0%에서 1.5%로 나타났습니다. 일부 저자들은 생체 인공판막에 비해 기계적 이첨판막 이식 후 판막주위 누공 발생률이 증가한다는 점을 지적하며, 이는 외번 봉합사와 더 좁은 봉합 커프(cuff) 사용 때문이라고 주장합니다.

수술 기법, 수술 후 관리, 그리고 항생제 예방의 발전에도 불구하고, 인공 심내막염은 심장 수술의 미해결 문제 중 하나로 남아 있으며, 심장 판막 교체 후 합병증의 최대 3%를 차지합니다. 기계식 인공 심장 판막의 재료가 혈전 저항성을 가지고 있음에도 불구하고, 감염의 원인은 인공 판막을 심장에 고정하는 봉합사일 수 있습니다.

비세균성 혈전성 심내막 혈전색전증이 형성되는 심장 조직

일과성 균혈증 동안 감염될 수 있는 손상입니다. 대동맥 위치에 있는 인공 판막이 손상되면 가장 흔히 기능 부전(67%)이 발생하고, 승모판 인공 판막이 손상되면 폐색(71%)이 발생합니다. 섬유륜 농양은 인공 심내막염 환자의 55%에서 발생합니다. 생체 인공 판막의 감염성 심내막염은 판막 첨판의 파괴뿐만 아니라 봉합환 농양도 유발하는데, 이는 수술 후 첫해에 더 자주 발생합니다(27%).

인공 심내막염은 발생 시기에 따라 일반적으로 조기(수술 후 60일 이내)와 후기(60일 이상)로 구분됩니다. 조기 인공 심내막염은 35~37%의 환자에서 발생하며, 일반적으로 수술 중 판막 이식 시 또는 수술 후 상처 부위나 정맥 주입 시 정맥 카테터에서 혈행성으로 세균이 유입되어 발생합니다. 이 시기에 가장 흔한 세균은 표피 포도상구균(각각 28.1~33%, 17~18.8%), 장내 포도상구균(6.3%), 녹말 연쇄상구균(3.1%), 그람 음성균, 그리고 진균총입니다. 대부분의 경우 늦은 인공 심장내막염(발병률 60-63%)이 비심장 패혈증과 관련이 있음에도 불구하고, 바이러스성 원인에 의한 감염성 심장내막염 사례가 보고되었습니다.

D. Horstkotte 등(1995)에 따르면, 후기 인공 심내막염은 치과 시술(20.3%), 비뇨기과 시술 및 요로패혈증(13.9%), 영구 정맥 카테터를 이용한 집중 치료(7.4%), 폐렴 및 기관지염(6.5%), 호흡기 수기(5.6%), 소화관 섬유경 검사(4.6%), 외상, 상처 감염(4.6%), 복부 수술(3.7%), 출산(0.9%) 후 합병증으로 가장 흔하게 발생합니다. 경우에 따라 저병원성 병원균인 구강 표피포도상구균(OSP)에 의한 병원 내 감염으로 인해 발생할 수 있습니다.

대동맥판막 위치의 인공 심내막염 발생률(보험계리적 및 선형적 발생률)은 각각 97-85%와 0.6-0.9% 환자-년으로, 대동맥판막 위치의 경우 승모판막 위치보다 약간 높습니다. 대부분의 대규모 연구에 따르면 생체 인공 심내막염 발생률은 5년 동안 97% 이상입니다. 기계판막의 인공 심내막염 발생 위험은 생체 인공 판막의 경우보다 약간 높습니다.

프레임리스 생체 인공심장 및 동종이식편의 인공심내막염은 흔하지 않으므로, 이러한 판막은 인공심내막염 재수술 시 기계적 인공심장 보철물을 교체하는 데 더 유용할 수 있습니다. 정맥 항균 요법은 혈액 배양 검사에 대한 감수성을 고려하여 처방되며, 가능한 한 빨리 시작해야 합니다. 경험에 따르면 저독성 미생물(주로 연쇄상구균)에 감염된 경우 대부분의 인공심내막염 환자는 보존적 치료로 완치될 수 있습니다. 그러나 특히 고독성 세균총(포도상구균, 진균 감염)에 감염된 경우, 이러한 치료는 소독제 투여 및 신체 면역 상태 교정을 통해 보완해야 합니다. 인공심내막염은 종종 긴급하고, 때로는 긴급한 수술이 필요합니다.

인공 심장 판막 재이식 환자의 장기 관찰 기간 동안 가장 위험한 합병증은 재감염입니다. 재수술 후 인공 판막 재감염 가능성은 신체 반응성과 외과의가 일차 수술 중 모든 감염 부위를 완전히 제거할 수 있는 능력에 따라 달라집니다. 인공 심내막염 치료 결과는 개선되어야 합니다. 인공 심내막염 환자의 판막주위 감염 발생률은 최대 40%에 달할 수 있습니다. 조기 인공 심내막염 사망률은 30~80%, 후기 인공 심내막염 사망률은 20~40%입니다.

판막 의존성 합병증에는 기능하는 인공 심장 판막에 의한 혈액 세포의 직접적인 기계적 손상으로 인한 만성 혈관내 용혈, 판막 주위를 흐르는 혈류 구조의 왜곡, 난류, 파열 전류, 희박화, 신체 활동 증가, 만성 감염, 판누스 증식, 생체 인공 삽입물의 구조적 변성, 인공 심장 판막의 혈전증, 인공 판막 안장의 조직 피막 및 내피 세포 손상, 신부전 및 간부전 등이 포함됩니다. 이러한 상황에서 항상성 변화 과정은 악순환의 형태를 띠며, 비가역적인 변화가 빠르게 진행되어 만성 파종성 혈관내 응고 증후군과 다발성 장기 부전을 유발하며, 이는 혈전성 합병증의 원인입니다. 만성 혈관내 용혈의 발생은 자가면역 기전, 활성 산소종의 과도한 발생, 저산소증 중 지질 과산화의 활성화에도 영향을 받습니다. 만성 혈관내 용혈 시 방출되는 헤모글로빈과 철 이온은 그 자체로 강력한 지질 과산화 활성제입니다. 만성 혈관내 용혈 수준은 기능이 만족스러운 인공 심장 판막의 이식 기간에 따라 변하지 않습니다. 심방 세동이나 만성 심부전의 정도는 만성 혈관내 용혈 수준에 영향을 미치지 않습니다. 정상적으로 기능하는 최신 기계식 또는 프레임형 생물학적 보철물을 사용할 경우 용혈은 드뭅니다. 기계식 인공 심장 판막 환자의 만성 혈관내 용혈은 보험계리 지표와 선형 지표에 따라 각각 환자-년의 99.7-99.8%와 0.06-0.52%의 빈도로 발생합니다. 만성 혈관내 용혈 빈도의 이러한 상당한 분포는 특정 디자인의 인공 심장 판막이나 생체 보철물의 장점을 객관적으로 평가할 수 없게 합니다. 또한, 현재 용혈의 중증도를 평가하기 위한 통일된 정확한 생화학적 검사법은 없습니다.

만성 혈관내 용혈은 임상적으로 중요하지 않은 수준이더라도 혈액 유동학의 손상, 진행성 용혈성 빈혈, 파괴된 적혈구에서 혈전플라스틴 유사 물질이 방출되어 지혈 및 혈전 형성이 중단되고, 간 색소 기능, 신장 혈색소증, 신부전, 철분 결핍성 빈혈을 유발하고 패혈성 심내막염의 발병에 기여합니다.

인공심장판막 환자의 만성 혈관내 용혈 치료는 용혈의 정도, 발생 역학 및 원인에 따라 개별적으로 시행됩니다. 비대상성 만성 혈관내 용혈의 경우, 신체 활동 제한, 적혈구 생성 유지 및 철분 손실 보충(철분제, 엽산 등)이 필요합니다. 적혈구막 안정화를 위해 토코페롤을 투여하고, 자가면역 검사 양성 환자에게는 스테로이드 호르몬을 투여합니다. 중증 빈혈의 경우, 헤모글로빈, 합토글로빈, 젖산탈수소효소 지표를 조절하여 에리트로포이에틴 수혈을 시행합니다.

혈전색전증과 판막 혈전증은 기계적 및 생물학적 승모판 인공판막을 가진 환자에서 수술 후 가장 흔한 판막 관련 합병증으로, 삶의 질 저하와 장애를 초래합니다. 이러한 합병증은 기계적 판막을 가진 환자에게 가장 흔하게 발생합니다. 만성 심방세동 및 기타 위험 요인(낮은 구혈률, 혈전색전증 합병증 병력, 큰 좌심방, 좌심실 내 혈전 등)을 가진 승모판 치환술 환자의 50% 이상은 적절한 항응고제 치료에도 불구하고 혈전색전증 합병증에 취약하며, 항응고제 치료 프로토콜을 변경하는 경우 기계적 판막 혈전증 발생 가능성이 증가합니다. 좌심방 용적이 작고 동율동이며 심박출량이 정상인 승모판 치환술 환자에서는 혈전색전증이 비교적 드뭅니다. 또한, 더 강력한 항응고제 치료를 받는 구형 인공판막 환자는 심각한 저응고성 출혈이 발생할 수 있습니다.

혈전성 합병증의 여러 병인학적 위험 요인 중 주요 위험 요인은 다음과 같습니다. 항응고제 치료의 부적절함, 류마티스 과정의 활성, 감염성 심내막염, 특히 큰 식물상이 있는 인공 심내막염; 분당 혈액 순환량 감소와 관련된 혈류 속도 저하 및 정체, 저혈량증, 심방세동, 심근 수축력 저하. 소모성 응고병증 및 파종성 혈관내 응고 증후군, 폐동맥 고혈압은 피브리노겐 증가, 트롬복산과 프로스타사이클린의 불균형, 엔도텔린-1을 유발하여 내피 기능 장애 및 혈전 형성에 기여할 수 있습니다. 또한, 인공 심장 판막의 판막주위 누공과 역류로 인해 혈류 구조가 더욱 왜곡되어 분리 흐름이 증가하고, 전단 응력, 난류, 공동 현상이 발생하여 내피 기능 장애, 만성 혈관 내 용혈 및 혈전 형성이 발생합니다.

드물고 매우 위험한 합병증 중 하나는 인공 판막의 혈전증으로, 그 위험은 환자-년의 0.2%를 넘지 않으며, 기계적 판막을 가진 환자에게 더 흔하게 발생합니다. 기계적 인공 심장 판막의 혈전증에 대한 보험수리학적 지표와 선형 지표의 빈도는 환자-년의 97%에서 100%, 0%에서 1.1%로 다양하며, 승모판 위치의 혈전증 지표는 대동맥 위치보다 높습니다. 인공 심장 판막 혈전증 지표와 혈전색전증 합병증 지표의 이러한 유의미한 차이는 초기 위험 요인의 차이와 환자의 항응고제 치료 수준 차이로 설명될 수 있습니다. 외국 심장 수술 센터에 대한 다기관 무작위 연구의 요약 데이터에 따르면, INR(2.5-3.5) 및 프로트롬빈 시간(1.5)에 대한 권장 수준 이하의 항응고제 치료 요법을 위반한 환자에서 Carbomedics 인공 심장 판막의 혈전증 사례가 모두 기록되었으며, 일부 환자에서는 항응고제 치료가 중단되었습니다. 이와 관련하여 Carbomedics 인공 심장 판막을 사용하는 환자의 판막 혈전증에 대한 보험 수학적 지표는 5년차에 97%였고, 선형 지표는 승모판 위치에서 환자-년의 0.64%였으며, 대동맥 위치에서 인공 심장 판막의 혈전증은 관찰되지 않았습니다. Lix-2 및 Emix 인공 심장 판막 4,000건을 이식한 경우 혈전증은 1%였습니다.