대한밤시선의학호|지 1998; 39: 503-509

자가팽창형 금속스텐트의 물리적 특성과자기공명영상l

노홍기· 강성권 ·조영국· 검형진· 임명관 ·조순구 · 여규동 · 서창해

목 적 : 여러가지 자가팽창형 금속 스텐트의 이용시 필요한 기본 정보를 제공하기 위하

여 스텐트의 물리적 특성을 비교하고， 자기공명영상기기내에서의 특성을 알아보고자 하였

다-대상 및 방법 : 현재 상용화되 어 사용되고 있는 Gian turco-Rösch 스텐트， 하나로 스벤트，

Memotherm 스텐트， Wallstent등의 4가지 자가팽창형 금속스텐트를 사용하였다. 물리적

특성으로는 테장력을 측정하고， 종축으로 구부렸을 때 각 스텐트의 내경변화를 비교하였다.

자기공명영상기기내에서의 특성으로는 스텐트의 자기토오크 측정과 혈관 모형내에서의 자

기공명영상(SE T1 WI, FSE T2WI, FMPSPGR)을 시행하였으며， 자기공명영상의 분석은

스텐트의 양쪽 말단과 내강의 물이 정확히 보이는지와 인공물의 정도를 기준으로 하였다.

결 과 : 스텐트의 테장력은 Gianturco -Rösch 스텐트가 가장 컸으며 다음으로 Mem

otherm 스텐트， 하나로 스텐트， Wallstent순 이 였다. 종축으로 구부렸을 때， 하나로 스텐트

와 Memotherm 스텐트에서는 각도가 커짐에 따라 작은 내경 감소를 보였으냐 Gianturco­

Rösch 스텐트는 90。 구부렸을때 연결부위에서 스텐트 내경의 감소가 컸고， Wallstent는 오

히려 구부릴수록 내경이 증가되었다. 자기공명영상기기의 입구에서 Memotherm 스텐트와

Wallstent는 자기장에 의한 편향이 얼어나지 않았으며， 자기공명영상에서는 스텐트의 양쪽

끝에 강한 신호강도의 가는 테두리가 보이는 이외에 다른 인공물은 보이지 않아 내강의 모

양이 명확히 보였다. Gianturco-Rösch 스텐트와 하나로 스텐트는 자기장내에서 편향이 일

어났으며 심한 블랙홀 인공물로 인하여 스텐트 모양과 내부의 물이 보이지 않았다.

결 론 : 스텐트의 물리적 특성으로 테장력은 Gianturco-Rösch 스텐트가 가장 컸으며

Wallstent가 가장 작았다. Wallstent는 구부릴수록 오히 려 내 경 이 더 커 져 구부러 진 구조에

서 다른 스텐트보다 효과적일 것￡로 생각된다. 자기공병영상기기내에서 비자성의 Mem­

otherm 스텐트와 Wallstent는 안전하게 사용될 수 있을 것이며， 자기공병영상에서 인공물

의 발생이 적어 추적검사 방법으로이용될 수 있을것으로사료된다.

현재 혈관 질환의 비수술적 치료로서 혈관 성형솔(angiop ­

lasty) 이 많이 이용되고 있으며 스텐트(stent) 의 이용은 점차

증가되고 있다. 1969년 Dotter등은 개의 슬와동맥에 스테인레

스강(stainless steel) 철사로 만든 코일 ( coil)형 스텐트를 장치

하여 그 결과를 보고하였고(1 ， 2) 이후에 나이티놀(nitinoI) 코

일 스텐트， Palmaz 스텐트， 자가팽 창행 Gianturco 스텐트등이

개발되었다(3-5). 이후로도 W alls tent, Mem -otherm, Gian

turco-Rösch 스텐트 등이 고안되어 담도(6)나 혈관계의 중재

적 시술에 샤용되고 있다.

스텐트는 일단 설치하게 되면 다시 제거할 수 없으므로 설치

전에 적절한 스텐트의 선정이 중요하다. 가장 이상적인 스텐트

l 언하대학교 의과대학 방사선과학교실 이 논문은 1998년 3월 24일 정수하여 1998년 6월 22일에 채택되였음.

는 사용하기 간편하고， 완전히 접었을 때의 삽입단면적이 적어

야 하며 (low introduction profile) , 방사선 비투과성 (radiop­

aqu아이고 테장력 (hoop strength)이 크고， 종축 유연성 (lon­

gitudinal flexibility) 이 좋아 구부러진 혈관에 설치하기 용이

하고， 구부러졌을 때에도 내경의 유지가 잘 되어야 하며， 팽창

되었을 때 길이가 짧아지지 않고(lack of foreshortening) , 생

체내 적응력이 좋아 부식되거나 혈전의 생성을 유발하지 않고，

창기간 개통율이 높아야 한다(7). 특히 스텐트 설치후 장기 개

통율에 영향을 미치는 요소로 테장력과 스텐트 설치부위에서

금속의 단변척이 중요한 것으로 알려져 있으며， 설치에 용이하

게 하려면 종축유연성이 좋아야한다.

자기공명영상기기가 발전함에 따라 조직 해상력이 우수하고

X선에 대한 위험성이 없으며 조영제를 사용하지 않고도 혈관

m

ω

ζ J

을 영상화 할 수 있는 장점 때문에 혈관 중재적 시술에서 자기

공명영상기기의 이용이 증가될 것으로 생각된다. 그러나 스텐

트 설치술은 스텐트의 재질에 따른 자기공명영상기기내에서의

안전성이 아직 확립되어 있지않다. 또한 혈관 성형술을 시행했

던 환자의 추적검사에 있어서도 금속 스텐트에 의한 인공물

(artifact)때문에 자기공명영상의 여러 가지 장점에도 불구하

고 아직 많은 어려움이 있다.

저자들은 혈관 성형술에 많이 이용되고 있는 여러 자가팽창

행 금속 스텐트들을 사용하여 스텐트를 장치한 혈관의 장기 개

통율에 영향을 미치는 테장력과 종축으로 구부렸을 때의 내경

변화등의 물리적 성질을 비교하여 스텐트 이용시의 기본적인

정보를 제공하고， 자기공명영상기기 내에서 각 스텐트의 자기

토오크(magnetic torque)를 측정하고， 혈관 모형 ( vascular

phantom)내의 스텐트를 영상화 함으로서 자기공명 영상이 스

텐트를 장치한 혈관의 추적검사에 안전하고 유용한 영상기법으

로 사용될 수 있는지 알아 보고자 하였다.

대상및방법

연구대상

현재 상용화되어 널리 사용되고 있는 4가지의 자가 팽창형

금속스텐트를 연구 대상으로 하였으며 사용된 스텐트는 Gian­

turco-Rösch 스텐트(직경 8 mm, 길이 73 mm, 스테인레스강 ;

Cook, Bloomington, Ind) , 하나로 스텐트(Hanaro stent ; 직

경 8 mm, 길이 82 mm, 스테인레스강 : 800 Ho Medi -tech,

8eoul, Korea), Memotherm 스텐트(직 경 8 mm, 길이 68mm,

나이티놀 ; Angiomed, Karlsruhe, Germany) , 그리고 Wal­

lstent(직경 8 mm, 길이 75mm, 니켈， 몰리브데늄， 크로미움，

코발트， 스테인레스 합금 ; 8chneider , Buelach, 8witzerland)

였다.

Gianturco-Rösch 스텐트는 0.25 mm의 스테인레스강 철사

를 지그재그형으로 만들어 다섯 개의 몸체를 연결한 후 양쪽 끝

의 구멍을 나일본실로 묶은것이며， 하나로 스텐트는 국내에서

는 처음 개발된 자가 팽창형 스텐트로 0.2mm 굵기의 304 스테

노흥기 오1 : 자가맹창형 금속 스텐톤의 물리적 특성고} 자기공명영상

인레스강 철사를 연결없이 하나로 엮어서 제작되었다(7). Wal

lstent는 0.12mm 굵기의 스테인레스강 함금 철사 24 가닥을

직조하듯 제작하였고( 6 ) ， memotherm 스텐트는 나이티놀을

레이저로 절개하여 팽창시킨 것이다.

연구방법

위의 4가지 스텐트들을 대상으로 저자가 직접 제작한 측정기

구를 이용하여 일정한 내경으로 압착하는데 필요한 테장력과

종축으로 구부렸을 때의 내경 변화를 측정 하였다.

태장력은 아크릴 판에 슬릿 (s li t)을 만든후 스텐트를 펼름으

로만든 띠에 말아슬릿에 끼우고 반대쪽끝에서는용수철 저울

을 당겨 압력을 가했으며， 원래의 75% 와 50 %까지 스텐트의

내경이 좁아지는데 드는 힘 (저항 또는 테장력， hoop strength)

을 측정하였고(Fi g. 1) (4, 8), 각도를 측정할 수 있는 자에 고정

장치를 부착하여 스텐트를 고정 시킨후 45와 90로 구부리면서

내경을 측정하였다(Fig. 2) 모두 10회씩 시행하여 평균값을 얻

었다.

스텐트의 자기공명영상 기기 내에서의 특성을 알기 위해 각

스텐트의 자기 토오크를 측정하고 자기공명영상을 얻었는데，

자기 토요크는 자기공명영상 기기의 입구에 각도기를 붙인 판

을 세운후 각도기의 중심에 실을 달고 반대쪽 실 끝에 스텐트와

8gm의 무게를 가진 추를 매달아 가해진 자기장에 의하여 이동

한 편향( deflexion) 각도( 0)를 측정하였으며 다음과 같은 공식

으로 자기 토오크를 계산하였다(Fig. 3) (9 - 13).

자기토요크(N)=(m+M)gl sinfl

(m=스텐트의 무게 ， M =추의무게.g=중력가속도， l =실의

길이)

자기공명영상을 얻기 위해 혈관 모형을 제작 하였다. 아크릴

상자로 만든 수조내에 혈관을 대신한 고무관을 설치하여 만들

였으며 이 혈관 모형의 고무관에 물을 채우고 내부에 스텐트를

삽입한 후 자기공명영상을 시행하였다. 사용한 자기공명영상

기 기 는 1.5 Tesla 8igna Advantage( General electric medical

•

Fig. 1. Measurement apparatus for hoop strength of sten t. Fig. 2. Measurement apparatus for longitudinal flexi bility of the sten t.

- 504 -

대한방시선의학회지 1998; 39 : 503- 509

systems, Milwaukee, Wisconsin, USA) 였으며 head coil내에

스텐트가 들어있는 혈관 모형을 넣어 스텐트의 관상면을 스핀

에코 T1 강조 영상(Spin echo T1 weighted image(SE

T1WI) ;300/ 1O(repetition time/echo time)) , 급속스핀에

코 T2 강조 영상(Fast spin echo T2 weighted image(FSE

T2WI) ; 4000 / 105) , 그리고 Fast multiplanar spoiled gradi­

ent recalled aqui sition in the steady state(FMPSPGR;

51 / minimum, fli p angle = 300

) 기법을 이용하여 영상화 하였

다.

결 과

Gianturco-Rösch 스텐트의 내경을 75%(6mm)와 50%(4

mm)로 압착하는데 필요한 평균 테장력은 각각 582.5 gm과

842.5 gm이였으며， 하나로 스텐트는 336.7 gm과 507.5gm,

memotherm 스텐트는 527.5gm 과 822.5 gm, Wallstent는 320

gm과 497. 5g 으로 Gianturco-Rösch stent에서 가장 켰고

Fig. 3. Schematic depicts methods fo r determining ferro­magnetic force applied to metallic stent at the portal of MR imaging magnet by determining its angle of deflex­tion(B) from vertical(m=mass of stent, M=mass of at­tac hed weight)

뼈 뼈 m

떼

q 。。、‘

100

6( 75%) 41""') Sfenf diamefer(mm)

Wallstent에서 가장 작았다(Table 1) (Fig. 4).

종축으로 구부렸을 때， Gianturco-Rösch 스텐트는 45。

에서 원래 내경의 96%로 감소하였으나， 90。 구부렸을

때 연결 부위가 접히면서 42 %로 내경이 심하게 감소하

였다. 하나로 스텐트의 내경은 45。에서 76.3 % , 90。에서

63.8% 로， memotherm 스텐트의 내 경 은 각각 90% 와

78.8%로 변하여， 이 두 스텐트에서는 굽히는 각도에 비

례 하여 내 경 이 조금씩 감소 하였다. 그러 나 Wallstent는

오히려 구부릴수록 내경이 증가되어 45。에서 평균 108.8

% (8.7mm) , 90。에서는 123.8% (9.9mm) 였다(Table 2)

(Fig. 5) .

스텐트의 자기 토오크를 측정하였을 때 스테인레스강

으로 만들어진 Gianturco-R ösch 스텐트와 하나로 스텐

트는 모두 29。의 편향각을 보였으며 자기 토오크는 0.00

084 N 이였다. 그러나 memotherm 스텐트와 Wallstent

는편향을보이지 않았으며 자기 토오크는 0이였다.

Table 1. Hoop Strengths of Four Self-expandable Metallic Stents

Stent(8 mm) 75 %(6 mm) 50 %(4mm)

Gianturco-Rosch 582.5 gm 842.5 gm Memotherm 527 .5 gm 822.5 gm Hanaro 336.7 gm 507 .5 gm Wallstent 320.0 gm 497.5 gm

Table 2. Changes in Diameter of Four Self-expandable h‘etallic Stents According to the Varied Longitudinal Flexion Angles .

Stent(8mm) 45。 90。

Gianturco-Rosch

Memotherm

Hanaro

Wallstent

7.7 mm

7.2 mm

6.1 mm

8.7mm

3 .4 mm

6.3 mm

5.1 mm

9.9mm

10 I 을 8 X

$ 6 톰 급 4

c::

$ 2

-녁J-- Giætlι'aÆ없7 ~뼈'fD뼈m ~얘1TO -x-뼈'11

0

o 45 없7fE of fle'!im

00

Fig. S. Changes in diameter of four selεexpandable met-Fig. 4. Hoop strengths of four self-expandable metalli c alli c stents according to the varied longitudinal flexion stents. angles .

%

혈관 모형내 스텐트의 자기공명영상을 시행하였을 때 스테인

레스강으로 만든 Gianturco-Rösch 스텐트와 하나로 스텐트는

심한 블랙홀 인공물(black-hole artifact)으로 인하여 모든 영

상에서 스텐트의 모양， 양쪽 끝의 위치와 내강의 물이 보이지

않았다( Fig. 6). Memotherm 스텐트는 SE T1WI, FSE

T2WI에서 스텐트의 양쪽 끝과 모양， 내강의 물이 명확히 보였

으며 스텐트의 양쪽 끝에 고신호 강도의 가는 테두리 (hyper

intense thin rim)가 보이는 매우 작은 인공물만이 았었다.

FMPSPGR영상에서는 스텐트 외형의 흐려짐 (blurring) 이 있

으나 스텐트 모양과 내경을 보는데는 큰 차이가 없었다. 이 3가

지 모든 영상에서 Wallstent도 memotherm 스텐트와 같은 영

lFl

li1ih ... li'\! s빼뺑f

없。

Fig. 6. Fast spin echo T2-weighted images(4000/105) of Gianturco-Rösch stent(left) and Hanaro stent(right) in vascular phantom. These ferromagnetic metallic stents create severe “ black hole" artifact and image distorsion

Fig. 7. Fast spin echo T2-weighted images (4000/105) of memotherm stent(a, b) and Wallstent(c, d) in vascular phantom. These nonferromagnetic metallic stents show excellent images except for thin hyperintense rim at both ends of the stents.

노흥기 오1: 자가맹침형 금속 스텐트의 물리적 특성과 자기공명영상

상을 보였고 작은 인공물은 스텐트의 모양과 내경에 대한 평가

에 영향을 주지는 못할 정도였다(Fig . 7, 8, 9).

고 찰

금속 스텐트는 Dotter 등(1)이 1969년 코일형 스텐트를 투

시하에서 실험 동물에 사용한 이후 많은 연구자들에 의해 다양

하게 개발되어 사용되고 있다. 특히 혈관 질환에 있어서 풍선을

이용한 혈관 성형술( balloon angioplasty)이 실패 하였거나 재

발한 경우， 혈관 성행술 도중 합병증이 초래된 경우에 스텐트의

적응증이 되며 처음부터 스텐트를 이용한 혈관 성형술을 시도

하는 보고도 있다(14， 15). 실제로 많은 경피적 경관 혈관 성형

술(percutaneous transluminal angioplasty : PTA)은 협착부

위의 혈관 탄력성에 의하여 실패하게 되는데， 이러한 실패는 병

변부위의 많은 섬유소와 교원질의 존재 또는 넓혀준 부위의 기

계적인 힘과 내막증식에 영향을 받는다. 일반적으로 혈관 성형

506

Fig. 8. Spin echo Tl -weighted images (300/10) of mem­otherm stent(a, b) and Wallstent(c, d). Overall images are also excellent.

Fig. 9. FMPSPGR images of memothern (a, b) stent and Wallstent(c , d) . There are some blurring at the margin of the stents.

대한밤시선의학호IXI1998 ; 39 : 503-509

술의 경우 1 -5%에서 시술직후의 경련， 혈전 혹은 내막박리에

의한급성 혈관폐쇄，약 30% 에서 만성 재협착이 일어나는것

으로 보고되고 있으며， 특히 만성 신부전 환자의 혈액 투석을

위한 동정맥루(dialysis access fistula) , 이식혈관과 동맥의 연

결 (anastomosis) 부위 협착， 동맥내막절제술( endarterectom

y) 후 재협착， 타카야수 동맥염 (Takayasu’s arteri tis)과 신경

섬유종증(neurofibromatos is)의 동맥 협착등에서는 병변의 섬

유화 성질 때문에 금속 스텐트(metallic stent) 의 이용이 필요

하다(7， 16 ， 17).

테장력은 자가 팽창형 스텐트에 있어 혈관 압박에 저항하는

힘을 나타내며 절대적 수치 보다는 여러 스텐트의 상대적 비교

를함으로써 스텐트선정에 있어 혈관압박에 저항동}는힘의 지

표가 될 수 있다고 보고 되었다(7). Fallone 등( 4)은 Giantur

co 스텐트를 가지고 철사의 굵기와， 스텐트의 길이 및 내경에

따른 테장력의 변화를 알아 보았는데， 테장력은 철사의 두께와

비례하였고 스텐트의 길이와는 반비례 하였으며， 이때 철사 굵

기와 스텐트 길이에 따른 일정한 상수값(coefficient)을 얻을

수있었다.그러나스텐트의 내경에 대한테장력은일정한상수

값으로 나타낼 수 없였다. Munehiro 등(8)은 modified Z stent와 spiral Z stent의 테장력에 대한 보고에서 spiral Z

stent는 전체적으로 일정한 테장력을 보이나 양쪽 끝 6mm 정

도에서 테장력이 감소를 보여 테장력이 일정한 중앙 부위를

“effecti ve s ten t length"라고 하였다. Modified Z stent에서 는 stent body 사이의 연결 부위에서 심한 테장력의 감소를 보

였다. 또한 임 등(7)은 국내에서 개발된 하나로 스텐트에 대한

연구에서 굴절 간격을 다르게 하였을 때의 테장력 차이를 비교

하였으며 굴절 간격을 줄임으로서 테장력을 높일 수 있다는 결

과를 보고 하였다. 그리고 한가지 스텐트에만 국한된 이러한 연

구들 이 외 에 Lossef 등은 Wallstent, Palmaz 스텐트， Strecker

스텐트의 편심성 병변에 대한 탄성력을 상호 비교하여 보고 하

였다(18). 그러나 아직까지 상용화된 자가 팽창형 금속 스텐트

들의 물리적 특성에 관한상호비교는충분하지 않다.테장력에

있어 저자들은 스텐트의 양쪽 끝이나 연결부위 ( connection)

의 국소적인 측정은 하지 않았으나 전체적으로 Gianturco­

Rösch 스텐트와 memotherm 스텐트가 큰 테장력을 보였다.

종축으로 구부렸을 때의 내경유지는 종축 유연성과 함께 구

부러진 혈관이나 당도에 설치함에 있어 중요한 지표로 삼을 수

있을 것이다. Lammer 등(6)과 Okuda 등(19)은 풍선 확장형

스텐트 중에서는 Strecker 스텐트가 좋은 종축 유연성을 갖고

있고 자가 팽 창형 스텐트 중에서는 Wallstent가 좋은 종축 유

연성을 갖고 있어 이들 스텐트들은 구부러진 관상 기관에서의

사용에 우수하다고 하였다. Wallstent는 철사들이 교차하는 지

점 (crossing point)을 고정하지 않아 자유롭게 미끄러질 수 있

으며 이러한 구조가 종축 유연성을 크게 한다고 알려져 있다(6，

20, 21). 하지만 지금까지의 연구에서 종축 유연성이라함은 단

순히 종축으로 잘 구부러지는 정도만을 의미했으나 본 연구에

서는이때의 내경 변화를관찰하여 진정한종축유연성을알아

보고자 하였다. 종축으로 구부렸을 때의 내경변화를 보면

Wallstent에서 오히려 구부릴수록 내경이 증가되어 구부러진 m

ν

혈관이나 담도등에서 다른 스텐트 보다 더욱 우수한 효과를 보

일 수 있을 것으로 생각된다. 또한 Gianturco-Rösch 스텐트는

심하게 구부러진 구조에서는 사용하기 힘들것으로 예상할 수

있다.

현재 스텐트의 설치후 추적 영상 기법으로 사용되고 있는 것

으로 단순 방사선 촬영 (plain radiograph)은 스텐트의 모양과

팽창 정도만을 볼 수 있고 다중 초음파(duplex sonography)는

혈류에 대한 평가가 가능한 이점이 있지만 초음파로 인체내에

볼수없는혈관이 있어 보고자하는전체 혈관을모두볼수없

고스텐트의 내강을볼수 없는등의 제한점이 있다. 또한고식

적인 혈관 조영술(conventional angiography)은 환자의 고통

과 많은 X선의 노출， 조영제의 독성이 있을 수 있으며 주위 구

조와의 연관성을 알기 어려운 단점을 가진다. 컴퓨터 단층촬영

또는 이를 이용한 혈관 조영술(CT angiography)도 X선의 노

출과 조영제의 사용이 필요하며， 죽상 경화증(atheroscler osis)

의 혈관내 석회화가 조영제에 의해 가려지면 가음성 (false

negative) 영상을 만드는 경우도 있다(22). 자기공명영상은 환

자의 고통이 적고， 시간이 비교적 적게 걸리고， 조영제의 위험

이 없고， 혈관 조영술시 CT에 비하여 넓은 범위를 촬영할 수

있으며 주변 해부학적 구조와의 관계를 명확히 알 수 있는 등의

장점이 있으나 강자성 (ferromagnetism)의 금속성 체내 이식

물이나 기구등을 가진 환자에 있어 절대적언 안전성이 확립되

어 있지 않으며 그 이유로는 이동， 전류의 유도， 과도한 가열，

또는 인공물에 의한 판독의 오류 등의 위험을 들 수 있다. 실제

로 Paul 등(11)의 동맥류 클럽 (aneurysm clip)에 대한 연구에

의하면 21가지의 클럽중 5가지에서 혈관으로부터 분리되어 출

혈을 일으키거나 클립의 이동에 의해 뇌조직의 손상을 가져올

만한 위험이 있었다고 하였으며 10-14%의 니켈을 함유한 클

립들에서는 이러한 위험성이 없다고 보고하였다. 그러나 현재

사용되고 있는 체내 이식물의 온도변화는 이미 다른 연구들에

서 위험이 없음이 밝혀졌고， 또한 대부분 강자성체가 아니거나

약한 자성체인 금속성 체내 이식물들은 안전함이 증명되어 왔

다(8 - 10, 12, 23, 24) . 스테인레스강으로 만들어진 Gianturco

스텐트는 1.5T의 자기공명영상에서 심한 블랙홀 인공물을 만들

지만 환자의 체내에서 이동을 하거나 통증을 일으키는 등의 이

상은 보이지 않았다고보고되었으며(10) ， George 등(13)은 경

동맥 클램프(carotid vascular clamp)를 가진 4명의 환자에서

안전하게 자기공명영상을 시행하였다. 또한 Renate 등(12)은

인공심장판막을 가진 환자도 안전하게 자기공명영상을 시행할

수 있을 것이라고 보고 하였다. 더우기 최근에 많이 개발되는

나이티놀이나 니켈함량이 많은 금속성 체내 이식물들은 작은

자기토오크와 미약한 언공불만을 만드는 것으로 알려져 있어

자기공명영상의 가능성이 많이 제기되고 있다. 니켈은 실온에

서 자성이 강한 스테인레스강의 알파 (a)철을 비자성의 형태인

감마 (r)철로 안정화 시켜 자가화율(magnetic suscepti­

bility)을 감소 시키기 때문에 자기공명영상을 가능하도록 한

다(11 ， 13) . 실제로 Niels 등(24)은 비자성의 여러 가지 정형외

과적 체내 이식물들을 가지고 자기공명영상을 얻었을 때 금속

이식물의 양쪽 끝에서만 고신호 강도의 작은 인공물을 보여 X

션 경화 인공물(Beam-hardening artifact)을 보이는 컴퓨터

단층촬영을 자기공명영상이 대신할 수 있을 것으로 보고하였

고， Girard 등(9)은 Wallstent를 가진 환자에서 자기공명영상

을 시행하였을 때 자기공명영상 시행도중 통증을 느끼거나， 스

벤트의 위치 이동， 향후 30일간 스텐트의 기능 이상을 보인 환

자는 아무도 없였으며. 담도내의 Wallstent는 SE TIWI와

FSE T2WI에서 작은 인공물만을 보이고 주변 구조의 영상에

는큰영향을미치지 못하였다고보고하였다.

자기토오크는 New등에 의하여 소개된 방법으로 측정하였는

데，이때 실에 매탈린스텐트에 작용한편향력은스텐트의 자성

과비례하며，스텐트의 자성은스텐트의 이동과같은위햄정도

와 비례한다(10-13). 이 연구에서 자가토오크의 측정을 위하

여 스텐트에 추를 매달았는데 이는 하나로 스텐트나 Giantur ­

co-Rösch 스텐트와 같이 자성을 갖는 스텐트들의 무게와 이 에

따른 중력이 자기장의 편향력에 비해 현저히 낮아， 자기공명영

상기기 내에서 스텐트 만으로는 편향 각도가 90。로 되였다. 따

라서 자기 토오크의 측정이 불가능하여 적당한무게가필요하

였으며 자기 토오크를 구하는 공식에 스텐트의 부게 m과 추의

무게 M이 더해지게 되었다.이 실험에서는 8g의 추를사용하였

으며 추의 무게와 편향각도는 서로 반비례 관계이므로 추의 무

게를달리 하여도자기 토오크는변화하지 않는다.

스텐트를 장치한 혈관에서 추적 검사방법으로 자기공명영상

을 사용하려면 스텐트 내강의 모양이 보여야 동}는데 연구자들

이 시행한 자기공명영상에셔는 나이티놀 철사로 만든 mem

otherm 스텐트와 니켈함량이 많은 철사를 이용한 Wallstent가

우수한 영상을 제공하여 스텐트를 이루는 철사의 직조 모양까

지 볼 수 있었으며 OJ:쪽 끝에 보이던 고신호 강도의 인공물은

영상의 판독에 영향을미치지 못하였다.또한내강의 모양이 명

확하게 보여 비자성의 스텐트 삽업후에 자기공명영상 추적검사

가 종래의 혈관조영술을 완벽하게 대신할 수 있을 것으로 기대

가 된다. 하지만 본 연구에서는 생체내 (in vivo) 스텐트의 영상

은 시행하지 않아 실제 생체내에서도 스텐트의 내강이 보일지

는 아직 의문이며 여기에 대한 연구가 더 필요하다. 이와같이

자기공명영상은 강자성 인공물(ferromagnetic artifact)과 주

변 구조물의 영상 왜곡만 없다면， 혈관의 병변과 혈류의 속도도

평가할 수 있으며 주변 조직의 해상도가 좋고， 조영제의 위험이

없고， 비침습적이며， 신체 어느 부위든지 모두 적용할 수 있다

는 장점이 있어 앞으로 비자성 스텐트의 장치후 혈관의 추적검

사법으로널리 이용될 수 있을것으로사료된다.

결론적 으로 Gianturco -Rösch 스텐트와 memotherm 스텐

트가높은테장력을갖고있어 장기 개통율에 좋은결과를미칠

것으로 생각되며， 종축으로 구부렸을 때 내경유지가 우수한

Wal-lstent는 구부러진 혈관 등에서 우수한 결과를 보얼 것으

로예상된다.

자기공명영상기기내에서의 특성을 알아 본 결과 memother

m 스텐트나 Wallstent와 같이 자기로오크가 0인 비자성의 스

텐트들은 자기공명영상기기내에서 안전하게 사용될 수 있고，

자기공명영상에서 스텐트내강의 모양이 보여 스텐트를장치한

혈관에서 유용한 추적검사 방법으로 사용될 수 있을 것으로 사

노홍기 오1: 자가팽창형 금속 스텐트의 물리적 특성과 자기공명영상

료된다.

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Physical Property and MR Imaging of Self-expandable Metallic Stents 1

Hong Gee Roh, M.D. , Sung Gwon Kang, M.D. , Young Kook Cho , M.D. Hyung Jin Kim, M.D. , Myung Kwan Lim, M.D. , Soon Gu Cho, M.D.

Kyu Tong Yoh , M.D. , Chang Hae Suh, M.D.

1 Department of Radiology, Inha University College of Medicine

Purpose: In order to furnish basic information prior to their use, the physical properties of vari­ous self- expandable metallic stents and their MR characteristics were evaluated.

Materials and Methods: Four commercially available self-expandable metallic stents-Gianturco­the Rösch, Hanaro, Memotherm, and Wallstent-were used in this study. For evaluation of the physical properties of each, hoop strengths and changes in radii according to the degrees of longi­tudinal f1exion were compared.

Stent characteristics seen on MR images were evaluated by measuring magnetic torque and by comparing images obtained in the vascular phantom using SE Tl WI, FSE T2WL and FMPSPGR sequences. These images were analyzed with special emphasis on artifact size and the apparant shepe of the stent.

Results: Hoop strength was greatest in the Gianturco-Rösch stent, followed by the Memotherm,

Hanaro, and Wallstent. When f1exed in the longitudinal axis, the radius of the Hanaro and Memotherm stent decreased slightly as a larger f1exion angle was applied. When this was 90。’ how­ever, the connection of the Gianturco-Rösch stent collapsed. In contrast, the radius of the Wallstent became larger as a larger f1exion angle was applied.

At the portal of the MR imaging unit, neither the Memotherm nor Wallstent showed de f1ection; except for a thin hyperintense rim at both ends, their images were excellent, and the lumina of these stents were also clearly seen. In contrast, the Gianturco-Rösch and Hanaro stent demonstrated large de f1exion and showed a severe black-hole artifact. As a result, visualization of the stents themselves and their lumina was impossible.

Conclusion: The Gianturco-Rosch stent showed greater hoop strength than the others. The Wallstent showed good longitudinal f1exibility and was thought to be effective in tortuous vessels. For follow-up after placement, especially when the nonferromagnetic Memotherm and Wallstent are used, MR imaging appears to be safe and useful.

Index words: Stents and prostheses

Address reprint requests to: Hong Gee Roh, M.D. , Department of Radiology, Inha University Hospital # 7-206, 3rd Street, Shinheung-dong, Choong-gu, Incheon City, 400-103, Korea

Tel. 82-32-720-2767 Fax. 82-32-720-2743

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