혈관 시술 과정에서 생기는 구멍을 자동으로 막고 혈류를 조절해 지혈을 촉진하는 차세대 혈관폐쇄장치가 개발됐다. 시술자의 숙련도에 따른 편차를 줄이고, 출혈 위험을 낮출 수 있을 것으로 기대된다.
성학준 연세대학교 의과대학 의학공학교실 교수와 조성우 의생명과학부 교수, 주현철 세브란스병원 심장혈관외과 교수, 하현수 심장내과 강사, 이상민 의학공학교실 학생으로 구성된 연구팀은 혈관 시술 시 발생하는 구멍을 자동으로 폐쇄하고 지혈 속도를 높이는 혈관폐쇄장치를 개발했다고 4일 밝혔다.
심혈관 질환 치료에 사용되는 대부분의 시술은 혈관 안으로 가느다란 관(카테터)을 삽입하는 방식이다. 이 과정에서 혈관 벽에 구멍이 생기며, 이를 제대로 막지 못할 경우 출혈 등 합병증으로 이어질 수 있다. 기존 혈관폐쇄장치는 시술자의 숙련도에 크게 의존하고, 한 번 잘못 설치되면 재배치가 어렵다는 한계가 있었다. 특히 직경이 큰 혈관 구멍에서는 안정성이 떨어진다는 지적도 제기돼 왔다.
연구팀은 혈관 외부에서는 구멍을 물리적으로 막고, 혈관 내부에서는 혈류를 조절해 지혈을 촉진하는 ‘혈관벽플러그(vascular wall plug·VWP)’를 개발했다. 혈관은 단순한 통로가 아니라 혈류 압력과 흐름을 조절하는 구조인 만큼, 단순 봉합을 넘어 혈류 특성까지 고려한 설계라는 설명이다.
이 장치에는 체온에서 형태가 변하는 형상기억고분자가 적용됐다. 체내에 삽입되면 혈관 구멍을 감싸며 자동으로 펼쳐져 밀봉되며, 구멍 크기에 맞게 고정돼 의료진의 숙련도와 관계없이 안정적인 설치가 가능하다. 혈관 내부로 들어가는 부분에는 곡선형 날개 구조를 적용해 혈소판 응집을 유도하고, 혈소판 마개 형성을 빠르게 촉진하도록 설계했다.
연구팀은 돼지 흉부 대동맥에 직경 6mm 크기의 구멍을 낸 뒤 혈관벽플러그를 적용해 효과를 검증했다. 시술 한 달 뒤 조직검사 결과, 혈관 조직 재생 정도는 기존 실로 봉합한 경우와 유사한 수준을 보였다.
성학준 교수는 “이번 장치는 단순히 구멍을 막는 방식에서 나아가, 혈소판 응집이라는 생체 반응을 기술적으로 유도해 지혈 효율을 높인 것이 특징”이라며 “대퇴동맥을 모사한 대형 동물실험에서도 기존 봉합 수술과 비교해 지혈 효과와 혈관 회복에서 차이가 없음을 확인했다”고 말했다.
