| 항목 | 내용 |
|---|---|
| A. 분류 코드 | ICD-10: I77.0 (후천성 동정맥루) | 산정특례: V191 (뇌혈관질환 산정특례: 등록일로부터 최대 30일간 본인부담 5%) |
| B. 동의어 | 획득성 동정맥루, 후천성 동정맥단락(acquired AV shunt), 외상성 동정맥루(traumatic AVF), 의인성 동정맥루(iatrogenic AVF) |
| C. 성인기 발현 | 주로 외상, 혈관 시술, 감염 등 후천적 원인에 의해 성인에서 발생하며, 모든 연령대에서 나타날 수 있으나 혈관 시술이 증가함에 따라 의인성 동정맥루는 40~70대에서 빈도가 높다. |
| 1. 역사 | 17세기 William Harvey 이후 동정맥 순환 이해가 심화되었고, 19세기 말 Nicoladoni가 외상성 AVF를 체계적으로 기술하였다. |
| 2. 원인 | 외상(총상·자상·둔상), 의인성(혈관 시술·생검·카테터 삽입), 감염성 동맥류 파열, 종양 침습 등이 주요 원인이다. |
| 3. 유전학 | 후천성이므로 유전적 소인이 직접적이지 않으나, 결합조직병(EDS, Marfan 증후군) 환자에서 혈관벽 취약성으로 인한 AVF 위험이 증가한다. |
| 4. 일반 역학 | 인구 10만 명당 약 1~2명 발생 추정; 의인성 동정맥루는 혈관 중재 시술 건수 증가와 함께 빈도가 상승 추세다. |
| 5. 발생기전 | 동맥과 정맥이 직접 연결되어 모세혈관 저항을 우회하면서 혈류량 증가·정맥 고혈압·심박출량 증가로 이어진다. |
| 6. 증상 | 국소 부위 박동성 종괴, 통증, 부종, 심부전 증상(호흡곤란·피로), 원위부 허혈 증상이 나타날 수 있다. |
| 7. 징후 | 청진 시 연속성 혈관잡음(machinery murmur), Branham 징후(루 압박 시 서맥), 병변 부위 진전(thrill) 등이 특징적이다. |
| 8. 선별 검사 방법 | 도플러 초음파가 1차 선별 검사; 고속 혈류 및 정맥 동맥화(arterialization)를 확인한다. |
| 9. 진단법 | CT 혈관조영술·MR 혈관조영술·디지털 감산 혈관조영술(DSA)로 루의 해부학적 위치 및 혈류 특성을 확인한다. |
| 10. 치료법 | 경과 관찰, 초음파 유도 압박, 카테터 색전술(코일·스텐트), 외과적 결찰 또는 절제로 크기·위치에 따라 선택한다. |
| 11. 예후 | 조기 치료 시 예후 양호; 장기 방치 시 고박출 심부전·정맥 고혈압성 합병증이 발생할 수 있다. |
| 12. 예방법 | 혈관 시술 시 정확한 해부학적 접근 및 초음파 유도, 시술 후 적절한 지혈이 의인성 AVF를 예방하는 핵심이다. |
| 13. 참고문헌 | Tanner NC et al. Acquired arteriovenous fistula: a review of haemodynamic changes and their clinical consequences … 외 9개 논문 |
동정맥루(동정맥루, arteriovenous fistula)에 대한 임상적 관심은 17세기 William Harvey가 혈액 순환 이론을 정립하면서 본격적으로 시작되었다. Harvey는 1628년 Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis에서 동맥과 정맥이 별개의 압력 체계로 작동함을 증명하였고, 이후 연구자들은 두 혈관계가 비정상적으로 연결될 경우 나타나는 병태생리학적 변화에 주목하기 시작하였다.
19세기 들어 외과 문헌에서 외상성 동정맥루에 관한 기술이 축적되었다. 오스트리아의 외과의 Carl Nicoladoni는 1875년 정맥박동(venous pulsation)과 동맥화된 정맥혈(arterialized venous blood)을 기반으로 동정맥루를 체계적으로 기술하였으며, 루를 손가락으로 압박하면 심박수가 감소한다는 소견을 기록하였다. 이 현상은 이후 Branham 징후 또는 Nicoladoni–Branham 징후로 불리게 되었다. William Halsted는 1890년대에 외과적 결찰술의 표준화에 기여하였으며, 대전(대전) 시기를 거치며 총상·파편상으로 인한 동정맥루가 급증함에 따라 군진의학적 관심이 고조되었다.
20세기 초 Matas와 Elkin은 각각 사지 동정맥루의 수술적 접근법을 발전시켰다. 1940~1950년대 제2차 세계대전 당시 많은 전투 부상자에서 외상성 동정맥루가 관찰되었고, 이를 계기로 Shumacker, Hughes 등이 혈관 복원술(vascular reconstruction)을 도입하여 단순 결찰보다 우수한 결과를 보고하였다. 혈관조영술(angiography)의 발전으로 1950년대 이후 수술 전 루의 해부학적 위치를 정확히 파악하는 것이 가능해졌다.
혈액 투석이 보편화된 1960~1970년대에는 투석용 동정맥루가 의도적으로 조성되기 시작하였고, Brescia와 Cimino가 1966년 내측 손목 동정맥루(Brescia–Cimino fistula)를 발표한 이후 의인성 동정맥루의 의학적 중요성이 새롭게 부각되었다. 반면, 신장 생검·관상동맥 조영술·말초 동맥 중재술 등 중재 시술이 급증하면서 비의도적 의인성 동정맥루의 발생 빈도도 함께 상승하였다.
21세기에는 도플러 초음파, CT 혈관조영술, MR 혈관조영술, 디지털 감산 혈관조영술(DSA) 등의 발전으로 루의 비침습적 진단 정확도가 크게 향상되었으며, 카테터를 이용한 색전술(embolization)과 스텐트 삽입술이 외과적 수술의 대안으로 자리잡아 현재 표준 치료 옵션으로 인정받고 있다.
후천성 동정맥루는 다양한 기전에 의해 발생하며, 크게 외상성(traumatic), 의인성(iatrogenic), 감염성(infectious), 종양성(neoplastic) 원인으로 분류된다.
외상성 원인은 총상, 자상, 둔상(blunt trauma), 골절 등으로 인해 인접한 동맥과 정맥이 동시에 손상을 받아 직접적인 연결이 형성될 때 발생한다. 관통상(penetrating wound)은 동맥과 정맥 사이의 거리가 가까운 부위에서 특히 동정맥루를 유발하기 쉬우며, 목(경부 동정맥루), 대퇴부(대퇴 동정맥루), 복부 혈관 부위 등이 흔한 발생 부위다. 총상에 의한 혈관 손상은 즉각적인 루 형성보다 혈관주위 혈종(perivascular hematoma) 흡수 과정에서 지연 형성되는 경우도 있어, 수 주 내지 수 개월 후 진단되기도 한다.
의인성 원인은 현대 의학에서 가장 증가하고 있는 원인 범주로, 경피적 혈관 접근술(percutaneous vascular access), 신장 또는 간 생검(biopsy), 혈관 성형술(angioplasty), 동맥 카테터 삽입, 정형외과 수술, 복강경 수술 등이 해당한다. 대퇴 동맥을 통한 관상동맥 중재술 이후 대퇴 동정맥루 발생률은 약 0.1~0.9%로 보고되며, 이 중 일부는 자연 폐쇄되나 상당수는 치료를 필요로 한다.
감염성 원인으로는 세균성 동맥류(mycotic aneurysm)가 인근 정맥을 침식·파열하여 루를 형성하는 경우가 있다. 복부 대동맥의 감염성 동맥류, 장내 세균에 의한 장간막 혈관 감염 등이 드물게 보고된다.
종양성 원인은 전이성 또는 원발성 혈관 주위 종양이 혈관벽을 침습하여 동정맥 교통을 형성하는 경우이며, 혈관모세포종(hemangioblastoma)이나 신세포암(renal cell carcinoma) 등에서 기술된 바 있다. 그 외에도 방사선 치료 이후 혈관 손상으로 인한 지연성 동정맥루, 자연 발생적(spontaneous) 루도 드물게 보고된다.
후천성 동정맥루는 본질적으로 획득성 질환이므로 특정 단일 유전자 돌연변이가 직접 원인이 되지는 않는다. 그러나 특정 유전적 배경이 동정맥루 발생에 대한 취약성(susceptibility)을 높이는 것은 잘 알려져 있다.
엘러스-단로스 증후군(Ehlers-Danlos syndrome, EDS), 특히 혈관형(vascular EDS, vEDS)은 COL3A1 유전자의 돌연변이로 인해 III형 콜라겐 합성이 결함을 가지며, 혈관벽의 구조적 취약성이 현저히 증가한다. 이 환자군에서는 경미한 외상이나 혈관 시술만으로도 동정맥루가 발생할 수 있으며, 예기치 않은 혈관 파열·동정맥루의 위험이 평생 지속된다.
마르판 증후군(Marfan syndrome)은 FBN1 유전자 돌연변이로 피브릴린-1 단백 결함이 나타나고, 대동맥 및 주요 혈관의 중막(media)이 약화되어 혈관 합병증 위험이 높다. 결절성 다발동맥염(polyarteritis nodosa) 같은 면역·염증성 혈관 질환도 혈관벽을 손상시켜 이차성 동정맥루 형성을 촉진할 수 있다.
혈관 평활근 세포의 증식 및 내피세포 기능을 조절하는 유전자들—NOTCH3, ACTA2, SMAD3 등—의 변이도 혈관 취약성과 연관된다고 보고되고 있으나, 이들이 후천성 동정맥루 형성에 직접적으로 관여하는지에 대해서는 추가 연구가 필요하다. 유전성 출혈성 모세혈관확장증(hereditary hemorrhagic telangiectasia, HHT)은 ENG 및 ACVRL1 돌연변이로 인해 폐·간·뇌 동정맥 기형이 나타나지만, 이는 선천성 혈관 이상의 범주에 더 가깝다.
전체적으로, 후천성 동정맥루에서 유전적 요인은 '배경 위험 인자'로 작용하며, 실제 루의 형성은 반드시 환경적 유발인자(외상, 시술, 감염 등)가 동반되어야 한다. 유전자 검사는 결합조직병 의심 환자에서 선택적으로 시행하며, 이는 재발 방지 전략 수립에 도움이 된다.
후천성 동정맥루의 정확한 유병률 파악은 어렵다. 증상이 경미하거나 자연 폐쇄되는 경우 진단 자체가 이루어지지 않는 경우가 많기 때문이다. 외상성 동정맥루는 관통 외상 발생 빈도가 높은 지역—특히 총기 사고 및 교통사고 다발 지역—에서 높은 발생률을 보인다. 전쟁 또는 분쟁 지역에서는 총상으로 인한 동정맥루가 혈관 손상의 중요한 비율을 차지한다.
의인성 동정맥루는 현대 의학에서 가장 빠르게 증가하는 유형이다. 대퇴동맥을 통한 심장 카테터 삽입 후 동정맥루 발생률은 문헌에 따라 0.1~1.5%까지 다양하게 보고된다. 요골동맥 접근법으로 전환되면서 대퇴 접근 동정맥루는 다소 감소하였으나, 복잡한 중재술·대구경 카테터 사용 증가로 인해 절대 발생 건수는 여전히 상당하다. 신장 생검 이후 신장 동정맥루 발생률은 초음파 유도 시행에도 약 1~18%까지 보고되며, 대부분 무증상이나 약 0.5~1%에서 임상적으로 의미 있는 출혈이 발생한다.
성별로는 외상성 동정맥루는 남성에서 현저히 많고(외상 노출 빈도 차이), 의인성 동정맥루는 시술 대상 환자의 특성에 따라 성별 차이가 다르다. 연령별로는 외상성은 젊은 남성에서, 의인성은 시술 빈도가 높은 50~70대에서 상대적으로 많다. 지리적·사회경제적 요인이 발생 빈도에 영향을 주며, 고소득 국가에서는 의인성이, 저소득 국가에서는 외상성이 더 흔한 경향이 있다.
후천성 동정맥루의 핵심 병태생리는 고압 동맥계와 저압 정맥계 사이의 비정상적 직접 연결이다. 정상적으로 동맥에서 모세혈관 네트워크를 거쳐 정맥으로 이어지는 혈류는 모세혈관의 높은 저항으로 인해 압력이 크게 감소하며 통과하지만, 동정맥루가 형성되면 이 저항 구조물이 우회되어 고압 혈류가 직접 정맥 내로 유입된다.
이로 인해 다음과 같은 혈역학적 변화가 연쇄적으로 발생한다. 첫째, 정맥 고혈압(venous hypertension): 동맥 혈류가 직접 정맥 내로 유입되면서 정맥 내 압력이 상승하고, 이로 인해 정맥 확장·정맥류·말초 부종 및 조직 허혈이 나타난다. 둘째, 원위부 허혈(distal ischemia): 동맥 혈류의 일부가 루를 통해 우회되면서 루 원위부의 조직 혈류 공급이 감소하는 도류 현상(steal phenomenon)이 발생한다. 셋째, 심박출량 증가(increased cardiac output): 전신 혈관 저항 감소에 대한 보상으로 심장이 더 많은 혈류를 박출하며, 만성적으로 큰 동정맥루가 존재하면 고박출 심부전(high-output cardiac failure)으로 진행할 수 있다.
분자 수준에서는 내피세포가 혈관벽 전단응력(wall shear stress, WSS) 증가를 감지하여 산화질소(nitric oxide, NO) 생성을 증가시키고, 이로 인해 혈관 확장과 리모델링이 유발된다. 정맥벽에서는 유입된 고압 혈류로 인해 내막 비후(intimal hyperplasia)와 중막 비후(medial hypertrophy)가 진행하여 정맥이 동맥화(arterialization)된다. 장기적으로 동맥류형 루(aneurysmal fistula)로 진행할 수 있다.
후천성 동정맥루의 증상은 루의 크기, 위치, 지속 기간에 따라 매우 다양하게 나타난다. 소형 루는 무증상으로 우연히 발견되기도 하나, 중등도 이상의 루에서는 다양한 국소 및 전신 증상이 나타난다.
국소 증상으로는 루 부위의 박동성 종괴(pulsatile mass)가 가장 특징적이며, 촉진 시 진전(thrill)이 느껴지는 경우가 많다. 루 주변 피부의 온도 상승, 발적, 정맥 확장이 관찰될 수 있으며, 만성화되면 정맥류(varicosities)와 피부 궤양이 발생한다. 원위부 허혈로 인한 냉감, 창백, 감각 이상, 근력 약화 등의 도류 증상(steal symptoms)도 나타날 수 있다.
전신 증상으로는 심박출량 증가에 따른 심계항진, 운동 시 호흡곤란, 피로가 흔하며, 큰 루에서는 안정 시에도 호흡곤란이 나타나고 심부전의 전형적 증상들이 발현된다. 만성 루에서는 Osler 현상과 유사한 심장음 변화를 보일 수 있다.
부위별 특수 증상으로 경부 동정맥루에서는 두통, 이명(박동성 이명), 안와 잡음이 나타날 수 있으며, 신장 동정맥루에서는 혈뇨·고혈압·복부 잡음이, 복부 대동맥-하대정맥 루에서는 급격한 심부전 증상과 복부 잡음이 나타난다. 척추 경막외 동정맥루에서는 진행성 척수병증(myelopathy) 증상이 나타날 수 있다.
동정맥루의 진단에서 신체 검진 소견은 매우 중요하며, 특징적인 징후들이 진단의 핵심 단서가 된다.
Branham 징후(Branham sign, 또는 Nicoladoni-Branham 징후)는 루를 손가락으로 압박하거나 근위부 동맥을 압박하여 루를 차단할 때 심박수가 감소(서맥)하고 혈압이 상승하는 현상이다. 이는 루를 통한 혈류 단락이 차단됨으로써 전신 혈관 저항이 회복되고 심박출량이 줄어드는 혈역학적 변화를 반영한다. 큰 동정맥루에서 더 뚜렷하게 나타나며, 진단적 가치가 높다.
청진 소견으로는 루 부위에서 수축기와 이완기를 통해 지속되는 연속성 혈관잡음(continuous machinery murmur)이 들린다. 이 잡음은 수축기에 최고조에 달하며 이완기에도 지속되는 것이 특징적으로, 단순 동맥 협착음과 구별된다. 수축기 잡음만 들릴 경우에는 동맥류나 혈관 협착과 감별이 필요하다.
촉진 시 진전(thrill)—혈관 위에 손을 올렸을 때 느껴지는 진동—이 나타나며, 이 또한 진단적 단서가 된다. 병변 원위부 맥박은 루의 도류 효과에 따라 감약될 수 있다. 대형 루에서는 심장 청진 시 고박출 상태를 시사하는 역동적 심잡음이 들릴 수 있으며, 경부 정맥 확장, 심장 비대, 폐 수포음 등 심부전 징후가 나타나기도 한다. 병변 하방 사지에서는 만성 정맥 부전을 시사하는 피부 색소 침착, 지방 피부경화증(lipodermatosclerosis), 궤양이 관찰될 수 있다.
후천성 동정맥루의 선별에서 가장 우선적으로 활용되는 검사는 도플러 초음파(Doppler ultrasonography)이다. 비침습적이고 신속하며 방사선 피폭 없이 혈류 방향, 속도, 파형 분석이 가능하다. 색채 도플러 초음파(color Doppler ultrasonography)에서 동정맥루는 특징적인 '음양 표지(yin-yang sign)'—소용돌이 형태의 다방향 혈류—와 함께 주변 정맥의 동맥화(동맥성 파형 출현)를 보인다.
혈관 시술 후 의인성 동정맥루를 선별하기 위해 천자 부위에 대한 도플러 초음파는 합병증 평가의 표준 방법으로 자리잡고 있다. 특히 대퇴 동맥 접근 후 관상동맥 중재술을 시행받은 환자에서 접근 부위 혈종, 박동성 통증, 이상 청음이 있을 때 즉시 도플러 초음파를 시행하는 것이 권고된다.
소변 검사에서 혈뇨가 발견될 경우 신장 동정맥루를 의심할 수 있으며, 이 경우 신장 초음파 도플러가 1차 선별에 적합하다. 심전도와 흉부 X선 검사는 심부전 동반 여부를 평가하는 데 도움이 되며, 큰 동정맥루에서는 심장 비대, 폐혈류 증가 소견이 나타날 수 있다. BNP/NT-proBNP 검사는 심부전 동반 여부를 혈액 검사로 선별하는 데 활용할 수 있다.
도플러 초음파로 동정맥루가 의심되면 확진 및 치료 계획 수립을 위해 추가 영상 검사가 필요하다.
CT 혈관조영술(CTA, CT angiography)은 현재 가장 널리 사용되는 확진 검사로, 루의 정확한 해부학적 위치, 크기, 공급 동맥 및 배출 정맥을 3차원적으로 파악할 수 있다. 빠른 시간 내에 촬영이 가능하고 공간 해상도가 우수하여 치료 전 계획 수립에 필수적이다. 단점은 방사선 피폭과 조영제 신독성이다.
MR 혈관조영술(MRA, MR angiography)은 방사선 피폭 없이 혈관 구조를 평가할 수 있으며, 심부(deep-seated) 루나 두경부 루의 연부조직 평가에 특히 유용하다. Time-resolved MRA(동적 MRA)는 시간에 따른 혈류 방향을 확인하는 데 유리하다.
디지털 감산 혈관조영술(DSA, digital subtraction angiography)은 최고의 해상도와 실시간 혈류 평가가 가능한 표준 검사이며, 혈관내 치료(endovascular treatment)와 동시에 진행할 수 있다는 장점이 있다. 침습적 검사이므로 CTA/MRA에서 불확실한 경우 또는 치료 병행 목적으로 시행한다.
진단 기준은 동맥에서 정맥으로의 직접적이고 비정상적인 혈류 연결이 영상으로 확인되는 것이며, 정맥 내 동맥성 파형, 조기 정맥 충전(early venous filling)이 핵심 소견이다. 심초음파(echocardiography)는 심박출량 및 심부전 동반 여부를 평가하는 데 추가적으로 시행할 수 있다.
후천성 동정맥루의 치료는 루의 크기, 위치, 원인, 임상 증상, 환자의 전신 상태에 따라 개별화된다.
경과 관찰(conservative management)은 소형 의인성 동정맥루—특히 심장 카테터 삽입 후 발생한 대퇴부 소형 루—에서 선택되며, 이 중 상당 비율(약 30~50%)이 수 주 내에 자연 폐쇄된다. 경과 관찰 중에는 반복 도플러 초음파로 크기 변화와 혈역학적 영향을 모니터링한다.
초음파 유도 압박(ultrasound-guided compression)은 의인성 대퇴 동정맥루에서 1차적으로 시도 가능한 비침습적 방법이다. 루 부위를 초음파 탐촉자로 직접 압박하여 혈전을 유도하는 방식으로, 성공률은 루 크기와 환자 항응고 상태에 따라 약 60~80%이다.
카테터 색전술(catheter-based embolization)은 현재 많은 동정맥루에서 선호되는 치료법으로, 혈관 내 카테터를 통해 코일(coil), 혈관 플러그(vascular plug), 액체 색전제(liquid embolic agent) 등을 루 부위에 위치시켜 혈류를 차단한다. 해부학적으로 접근 가능한 대부분의 루에서 시행 가능하며, 전신 마취 없이 국소 마취로 가능하고 회복이 빠르다는 장점이 있다. 스텐트 이식술(stent graft)은 큰 동맥에서 발생한 루에서 루의 동맥측 개구부를 덮는 데 효과적이다.
외과적 수술은 색전술이 불가능하거나 실패한 경우, 매우 큰 루 또는 심부전·허혈이 심각한 경우에 선택된다. 동맥-정맥 간의 비정상 연결을 결찰하거나 절제하고 혈관 재건술(vascular reconstruction)을 시행한다. 혈관 이식편(graft)을 이용한 혈관 복원이 필요한 경우도 있다.
후천성 동정맥루의 예후는 조기 진단 및 치료 여부와 루의 위치·크기에 크게 의존한다. 소형 의인성 동정맥루는 자연 폐쇄 또는 비침습적 치료로 완치 가능하며 예후가 양호하다. 카테터 색전술 또는 외과적 치료 후에도 대부분 환자에서 혈역학적 정상화가 이루어지며 증상이 소실된다.
장기 방치된 대형 동정맥루의 예후는 불량할 수 있다. 고박출 심부전(high-output cardiac failure)은 가장 심각한 전신 합병증으로, 만성 큰 동정맥루에서 심장이 지속적으로 과부하 상태에 놓이면서 심근 비대, 심실 확장, 심부전으로 진행한다. 이 경우 루의 폐쇄 이후에도 심부전이 완전히 회복되지 않을 수 있다.
원위부 허혈이 심각한 경우 조직 괴사 및 절단까지 이어질 수 있으며, 만성 정맥 고혈압으로 인한 피부 궤양도 치유가 어려울 수 있다. 색전술 후 재발률은 연구마다 다르지만, 복잡한 해부학적 구조의 루에서는 재치료가 필요한 경우가 10~20%까지 보고된다. 전반적으로 현대의 혈관내 치료 기술 발전으로 인해 동정맥루의 예후는 크게 개선되었다.
후천성 동정맥루의 예방은 주요 원인별로 접근해야 한다.
의인성 동정맥루 예방이 현대 의학에서 가장 중요한 예방 과제다. 혈관 천자 시 실시간 초음파 유도(real-time ultrasound guidance)를 사용하면 혈관 주변 구조물 손상을 최소화하여 의인성 동정맥루 발생률을 유의미하게 낮출 수 있다. 대퇴 동맥 접근 시에는 서혜 인대 아래 총 대퇴 동맥을 정확히 천자하고 전벽만 천자하는 기법이 권고된다. 가능한 경우 요골 동맥 접근법으로 전환하면 대퇴부 혈관 합병증 자체를 크게 줄일 수 있다.
시술 후 적절한 압박 지혈이 필수적이며, 혈관 봉합 장치(vascular closure device) 사용이 지혈 시간을 단축하고 합병증 위험을 줄일 수 있다. 항응고제 복용 환자에서는 시술 시 용량 최적화 및 시술 후 면밀한 모니터링이 필요하다.
외상성 동정맥루 예방은 교통사고·산업재해·총기 사고 예방 등 사회적 차원의 접근이 필요하며, 외상 발생 시 신속한 혈관 손상 평가와 적절한 지혈이 지연성 동정맥루 형성을 최소화한다. 결합조직병 환자에서는 불필요한 혈관 시술을 피하고 꼭 필요한 경우 숙련된 전문의가 시행해야 한다. 정기적인 혈관 초음파 추적 관찰을 통해 조기 발견과 조기 치료를 시행하는 것이 합병증 예방에 중요하다.
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