이 글은 1960년대 풍선 색전술을 발명한 선구적 신경외과 의사 Fedor A. Serbinenko 박사의 놀라운 생애와 업적을 기립니다. 구소련의 어려운 환경에서 탄생한 그의 연구는 동맥류와 누공 같은 복잡한 뇌혈관 질환 치료 방식을 근본적으로 바꾸었고, 혈관내 신경외과라는 새로운 분야를 열었습니다. 9년간의 개발 과정에서 보여준 놀라운 끈기로 완성된 그의 기술은 이후 3,000명 이상의 환자를 진단하고 치료하는 데 사용되었으며, 전 세계 수많이 이들에게 개두술보다 덜 침습적인 대안을 제공했습니다.

현대 뇌혈관 치료의 아버지: Fedor Serbinenko 박사의 이야기

목차

• 서론: 의학적 혁명
• 초기 생애와 교육
• 의학을 바꾼 우연한 관찰
• 풍선 카테터 개발
• 최초의 성공적 시술
• 새로운 의학 전문 분야의 확립
• 세계적 영향과 인정
• 의학 뒤에 숨은 인물
• 출처 정보

서론: 의학적 혁명

혈관내 신경외과 없이는 현대 뇌혈관 질환 치료를 상상하기 어렵습니다. 이 분야는 의사들이 뇌동맥류, 동정맥 기형(AVM), 경동맥-해면정맥 누공(CCF) 같은 복잡한 문제들을 혈관 내부에서 치료해 개두술을 피할 수 있게 합니다.

현재 신경중재의학 전문의들이 다루는 질환의 범위는 혈관종에서 뇌졸중 치료까지 다양합니다. 오늘날 의사들은 편조 친수성 카테터, 정교한 동맥류 코일, 뇌혈관용 혈관 스텐트 같은 진보된 도구들을 사용합니다. 그러나 이 글이 쓰인 2000년 기준으로 불과 5-6년 전만 해도 이런 장비 대부분은 존재하지 않거나 개발 중이었습니다.

이 글의 20년 전에는 전 세계 소수의 의사만이 초보적인 영상 장비 지도 아래 기초적인 기술로 이러한 시술을 수행했습니다. 이 글은 모든 것을 시작한 선구자, Fedor Serbinenko의 이야기를 전합니다. 그는 30년 이상 전 소련 러시아에서 극히 어려운 조건 속에 신경혈관 질환을 위한 새로운 카테터 기반 치료법을 개발했습니다.

초기 생애와 교육

Fedor Andreevitch Serbinenko는 1928년 5월 24일, 당시 소련 북카프카스 스타브로폴 지역의 작은 마을 드미트롭스크에서 태어났습니다. 어린 시절 가족은 미네랄니예보디 시로 이사했고, 아버지는 지역 제분소 기계공, 어머니는 주부로 일했습니다.

그의 중학교 학업은 제2차 세계대전(러시아에서는 대조국전쟁)으로 중단되었고, 이때 그의 형 Yuri가 전사했습니다. 군인이었던 아버지는 전쟁에서 생존했습니다. 1941년부터 1945년까지 전쟁 기간 동안 어머니와 할머니를 부양하기 위해 젊은 Serbinenko는 14세 나이에 견습 기계공으로 일했습니다.

전쟁 후, 그는 기계공으로 계속 일하면서 야간에 공부해 1948년 우등으로 중등학교를 마쳤습니다. 이후 I.M. Sechenov 제1모스크바 의과대학에 입학했고, 배구, 수영, 스케이트에 뛰어난 열정적인 학자이자 운동선수였습니다.

전후 러시아의 경제적 어려움은 Serbinenko로 하여금 힘든 육체 노동을 포함한 방과 후 아르바이트를 자주 하게 했습니다. 그럼에도 불구하고, 그는 의대 출석 기록을 완벽하게 유지했습니다. 의대 3학년 때까지 그는 외과, 약리학, 비뇨기학을 포함한 과학 연구에 관심을 갖게 되었습니다.

1954년 의대를 졸업할 때, 그는 모스크바의 N.N. Burdenko 신경외과 연구소에서 의학과학아카데미 인턴으로 임명되었으며, 이 글 작성 시점까지 44년간 계속 근무했습니다. Burdenko 연구소는 소련의 최고 신경과학 센터로 유명했습니다.

곧 Serbinenko가 타고난 기술적, 지적 재능으로 뛰어난 외과 경력을 쌓을 잠재력이 있음이 분명해졌습니다. 이는 당시 주요 소련 신경외과 의사였던 A. Shlykov와 M.A. Salazkin 교수 두 지도교수들에게 즉시 인정받았습니다. 그들은 Serbinenko가 경피적 뇌혈관조영술에 참여하도록 장려했고, 당시 이는 직접 경동맥 및 추골동맥 천자로 수행되었습니다.

Serbinenko는 곧 이 기술의 전문가가 되었고, 이는 신경혈관 병리학에 대한 그의 관심으로 이어졌습니다. 1957년, 그는 신경과학 박사 과정 후보자가 되었습니다. 그의 논문 일부는 CCF의 병태생리학 및 임상 증상 연구에 할애되었습니다. 그는 뇌순환에 미치는 영향을 기반으로 CCF에 대한 새로운 분류 체계를 제안했고, 이는 대체 치료 옵션을 탐구하는 데 그의 상상력을 자극했습니다.

의학을 바꾼 우연한 관찰

1959년, 모스크바 붉은 광장에서 열린 메이데이 축제에서 Serbinenko의 주의력은 아이들이 들고 있는 헬륨 풍선에 끌렸습니다. 그는 이러한 풍선들이 간단한 줄 조작으로 쉽게 조종되는 방식을 알아차렸습니다. 그는 긴 카테터 끝에 있는 작은 풍선이 비슷하게 조종되어 혈관 내에서 진단적 또는 치료적 혈관 차단을 위해 항해할 수 있을지 궁금해하기 시작했습니다.

이 간단한 관찰은 의학적 혁명의 시작이 되었습니다. Serbinenko는 곧 이러한 풍선 카테터 제작을 위한 재료를 조사하기 위한 작은 실험실을 조직했습니다. 그는 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 나일론, 실리콘, 라텍스를 포함한 풍선 재료들을 검토했습니다. 많은 시행착오 끝에, 그는 실리콘과 라텍스 풍선 카테터의 시제품을 만들었습니다.

다음 9년 동안의 여러 벤치톱 및 임상 실패는 그의 설계에 반복적인 개선을 촉진시켰습니다. 곧 개선된 설계와 신중한 풍선 팽창 및 수축을 통해 풍선 팁 마이크로카테터가 두개저의 구불구불한 혈관 해부학을 항해할 수 있는 우수한 유방향 능력을 가짐이 분명해졌습니다.

이것은 최초의 효과적인 두개내 카테터 삽입을 가능하게 했습니다. 이러한 같은 유방향 특성은 또한 풍선 팁이 고유량 동정맥 누공과 주요 AVM 공급 동맥을 우선적으로 찾아내도록 했습니다. 다중 풍선 장치의 사용으로, 초선택적 두개내 카테터 삽입이 가능해졌습니다.

풍선 카테터 개발

최초의 풍선 카테터들은 영구적으로 부착된 풍선과 1mm 미만의 직경을 가졌습니다. 이러한 장치들은 경부 경동맥에 직접 삽입된 바늘을 통해 도입되었습니다. 1964년 2월 8일, 첫 선택적 외경동맥 조영술이 일시적 내경동맥 풍선 폐쇄의 도움으로 수행되었습니다.

이후, 일시적 풍선 폐쇄는 Burdenko 연구소에서 직접 천자 경동맥 조영술의 중요한 보조 수단이 되었습니다. 두 종류의 풍선 장치들이 사용되기 시작했습니다:

• 혈관을 폐쇄하는 데만 사용되는 비-엔드홀 장치
• 폐쇄를 생성할 뿐만 아니라 풍선의 원위 또는 근위에 별도의 내강을 통해 액체의 통과를 허용하는 풍선 카테터 (보정 누출 풍선 카테터의 전신)

Serbinenko의 발명의 가장 중요한 초기 사용은 주요 뇌동맥의 일시적 진단적 폐쇄였습니다. 1969년부터 1972년까지, Serbinenko는 단 두 명의 사망으로 304건의 이러한 시술을 수행했습니다.

영구적 치료적 폐쇄는 비-엔드홀 풍선 장치를 사용하여 목표 부위에서 실리콘 폴리머와 탄탈럼 가루의 혼합물로 팽창시켜 수행되었으며, 이는 방사선 불투과성 물질을 생성하여 풍선과 원위 카테터 내강 내에서 빠르게 안정적인 겔이 되었습니다. 이것은 카테터를 절단할 때 원위 카테터 세그먼트에서 폴리머 누출의 위험 없이 가능하게 했으며, 이 세그먼트는 동맥 내에 그대로 남겨졌습니다.

최초로 보고된 이러한 혈관 폐쇄는 1970년 4월 24일 내경동맥을 희생시키고 CCF를 치료하기 위해 수행되었습니다. (Serbinenko는 후에 그의 첫 성공적 풍선 색전술이 1969년 12월 15일에 달성되었다고 주장했습니다.)

이 기술은 위치가 만족스러운지 확인하기 위해 처음에 덜 점성의 요오드화 조영제로 풍선을 팽창시킴으로써 개선되었습니다. 올바른 위치가 확인되면, 조영제를 흡인하고 실리콘 폴리머를 풍선에 주입했습니다.

Serbinenko는 이후 교묘한 밸브 메커니즘을 가진 풍선을 개발했으며, 이는 카테터에 견인을 가함으로써 전달 마이크로카테터에서 풍선을 분리할 수 있게 했습니다. 이 수정은 이전 배치 시스템에서 사용된 부착된 원위 카테터 세그먼트를 제거했습니다.

1970년부터 1973년까지, Serbinenko는 단 두 건의 사망 보고와 함께 동맥류, CCF, 그리고 AVM에 대한 주요 공급 혈관을 치료하는 162건의 영구적 치료적 뇌혈관 폐쇄를 수행했습니다. 그는 후에 작은 원위 방사선 불투과성 금 펠릿을 통합한 풍선을 고안했으며, 이는 무거운 팁을 생성하고 더 큰 형광투시 가시성과 방향성 특성을 부여했습니다.

비록 그의 초기 작업의 대부분이 직접 경동맥 천자를 통해 수행되었지만, Serbinenko는 후에 그의 혈관내 시술을 위해 대퇴경 Seldinger 기술을 채택했습니다. 그는 신중하고 체계적으로 인상적인 환자 시리즈를 축적했습니다. 현재까지 3,000명 이상의 환자가 Serbinenko에 의해 풍선 카테터 기술을 사용하여 평가 및/또는 치료받았습니다.

최초의 성공적 시술

Serbinenko의 작업은 다양한 신경혈관 병변에 대한 효과적인 치료법을 최초로 가능하게 했습니다. 이 글의 30년 전 그가 CCF, 동정맥 누공(AVF), 그리고 수술 불가능한 해면동 내경동맥 방추형 동맥류 치료를 위해 개척한 기본 개념들은 오늘날에도 여전히 실행 가능하고 중요합니다.

그의 급성장하는 혈관내 진료는 그의 모든 시간을 요구했으며, 이는 그로 하여금 전통적 수술 신경외과를 포기하게 했습니다. 그러나 혈관내 시술에 대한 그의 집중은 뇌혈관 병태생리학 연구에 새로운 장을 열었습니다.

Burdenko 연구소의 신경심리학자 Alexander Luria와의 협력을 통해, Serbinenko의 뇌동맥 풍선 검사 폐쇄는 뇌 매핑과 뇌피질의 잠재적 기능 영역에 대한 수술 전 평가를 보조했습니다. 이러한 일시적 풍선 폐쇄들은 현재의 선택적 Wada 검사(소디움 아미탈 주입으로 수행됨)와 유사하며, 전기생리학 및 생화학 연구로 보완되었습니다.

새로운 의학 전문 분야의 확립

1960년대와 1970년대 초 다른 연구자들도 신경혈관 병변 치료를 위한 혈관내 기술의 사용을 보고하거나 제안했습니다. 여기에는 뇌 AVM을 치료적으로 색전화하고 혈관내 실리콘 풍선을 사용하여 쐐기돌기 위 경동맥 동맥류를 치료하려 시도한 Luessenhop과 Spence; 실험적 개 동맥류의 자기 보조 경동맥 색전술을 수행한 Alksne와 Fingerhut; 그리고 비분리 풍선을 사용한 CCF의 관내 폐쇄를 기술한 Prolo와 Hanbery가 포함됩니다.

이들 초기 연구자들의 업적은 선구적이었으나, 1960년대 Fedor A. Serbinenko의 풍선 카테터 발명과 1969년 그의 장비를 이용한 최초의 성공적인 두개내 혈관 영구적 풍선 폐색 성취는 혈관내 신경외과의 탄생을 알리는 시발점이 되었습니다.

세계적 영향과 인정

1971년 모스크바에서 열린 제1회 전소련 신경외과학회에서 Serbinenko는 자신의 누적된 혈관내 시술 경험을 발표했습니다. 같은 해, 그는 뇌혈관 질환의 진단과 치료를 위한 자신의 풍선 카테터 사용법을 기술한 획기적인 논문을 발표했습니다.

냉전으로 인한 동서양 사상 교류의 장벽에도 불구하고, 이러한 혁신적인 신개념은 전 세계 의학계에 영향을 미치지 않을 수 없었습니다. 1974년에는 그의 혈관내 신경외과적 성과를 보고하는 또 다른 논문이 Journal of Neurosurgery에 게재되었습니다.

이후 Burdenko 연구소는 신경중재시술을 관찰하고자 하는 외국 의사들의 방문지가 되었습니다. Serbinenko의 업적에 대한 인정은 레닌그라드의 A.L. 폴레노프 신경외과 연구소의 Yuri N. Zubkov와 키예프 신경외과 연구소의 Vladimir I. Shcheglov를 포함한 다른 소련 신경중재의학자들에게 기회를 창출했습니다.

Serbinenko의 업적은 전 세계 다른 연구자들에 의해 수많은 혁신을 낳았으며, 기술의 폭발적 발전과 신경중재시술의 현재 광범위한 적용으로 이어졌습니다. 1970년대 후반과 1980년대 초반에는 Debrun 등이 Debrun 라텍스 풍선을 이용한 뇌동맥류와 CCF 치료 결과를 보고했습니다.

비분리형 풍선 카테터의 도입은 경동맥 및 추골동맥의 풍선 시험 폐색을 실용적으로 만들었습니다. 동일한 유형의 장비는 경동맥 성형술 및 스텐트 시술 중 뇌혈류 보호를 위한 풍선 보호법에 사용되어 왔습니다.

보정 누출 풍선(Serbinenko 발명의 변형)은 액상 접착제를 이용한 AVM 핵심부 색전술 동안 AVM 공급 동맥 내 순행 혈류 정지를 가능하게 했습니다. 이후 유연한 유도-유동형 및 오버-더-와이어 마이크로카테터의 개발은 AVM 치료에서 색전술의 역할을 크게 확장시켰습니다.

1970년대 후반, Hieshima 등은 자가 밀봉 밸브가 있는 실리콘 분리형 풍선을 개발했으며, 이는 라텍스 풍선보다 순응도가 더 높았습니다. 이 장비는 CCF, AVF, 두개내 동맥류, AVM 공급 동맥 및 신경혈관 외상성 병변의 치료에 사용되어 왔습니다.

1990년까지 여러 그룹이 모동맥 보존 하 두개내 동맥류 치료를 위한 분리형 풍선 사용에 상당한 경험을 축적했습니다. 그러나 합병증은 여전히 상당했으며, 한 연구에서는 동맥류 내강 풍선 색전술과 관련된 사망률과 뇌졸중률이 각각 17.9%와 10.7%로 보고되었습니다.

다른 연구에서는 이러한 시술 중 10%의 기술적 실패율, 4%의 사망률, 10%의 신경학적 합병증 발생률을 보고했습니다. 이러한 합병증률은 결국 Guglielmi 분리형 코일의 개발로 이어졌으며, 이 코일은 두개내 동맥류의 혈관내 치료에 풍선을 대체하게 되었습니다. 다만, 풍선은 넓은 목 동맥류 치료를 위한 풍선 성형 기술과 병용하여 여전히 사용되고 있습니다.

의학 뒤에 있는 인물

의학에 대한 그의 많은 공헌을 인정받아, Serbinenko는 미국 신경방사선학회를 포함한 여러 국제 과학 및 의학 학회의 명예 회원으로 선출되었습니다. 1976년에는 그의 발명을 인정받아 소련 국가상을 수상했습니다.

1986년에는 러시아 의학 아카데미의 준회원이 되었으며, 1995년에는 정회원(academician)이 되었습니다. Serbinenko는 1999년 세계중재치료신경방사선학연맹 과학 회의 동안 특별 표창 대상자였습니다.

Serbinenko는 Burdenko 연구소의 과학사무 부소장을 역임했으며, 학위 논문 심사 특별 위원회의 과학 서기입니다. 또한 Voprosy Neurochirurgii의 편집 위원회 위원이기도 합니다. 150편 이상의 과학 논문을 저술 또는 공동 저술했으며, 러시아, 미국, 독일, 스웨덴, 캐나다, 일본, 프랑스에서 의료 기기에 대한 11개의 특허를 보유하고 있습니다.

Serbinenko는 의지가 강하고 꼼꼼한 의사이자 연구자로 알려져 있습니다. 환자 치료라는 이름 아래, 그는 동료와 직원들로부터, 그리고 무엇보다도 자신으로부터 최대의 노력을 기대합니다. 그는 환자에 대한 연민의 최고의 표현이 지속적으로 탁월한 의료를 제공하는 것이라고 믿습니다.

이 엄격한 외관 아래에는 따뜻하고 동정심 많은 감상가가 있습니다. 그의 진정한 관심은 환자와 동료를 넘어 일반 사람들에게까지 확장됩니다. 그는 친구에게 개인적인 편지를 쓰거나, 특별한 날을 기억하거나, 작은 부탁을 들어주거나, 아픈 환자의 가족을 위로할 시간을 찾는 것을 결코 너무 바쁘거나 중요하다고 생각하지 않습니다.

Serbinenko는 의대생 시절 신경생리학 박사 학위를 소지한 그의 아내 Maya를 만났습니다. 비슷한 성장 배경 때문에 두 사람은 많은 공통점을 공유한다는 것을 발견했습니다. 그들의 우정은 사랑하는 관계로 꽃을 피웠으며, 세월이 흐르면서 더욱 견고하고 깊어졌습니다.

Maya는 진정으로 'Fedor를 완성시켜' 주었으며, 그의 힘든 경력 동안 그를 지탱해 준 지원과 격려를 제공했습니다. 그들은 의사인 딸 Natalia를 두고 있습니다. Serbinenko 부부는 모스크바에 집이 있지만, 모든 휴가 시간을 코스트로마 지역 볼가 강가 근처의 러시아 시골에서 보냅니다.

출처 정보

원문 제목: A Tribute to Dr. Fedor A. Serbinenko, Founder of Endovascular Neurosurgery

저자: George P. Teitelbaum, M.D., Donald W. Larsen, M.D., Vladimir Zelman, M.D., Ph.D., Anatolii G. Lysachev, M.D., Leonid B. Likhterman, M.D., Ph.D.

게재처: Neurosurgery 46:462-470, 2000

참고: 이 환자 친화적인 글은 동료 검토 연구를 바탕으로 하며, 원 기념문의 모든 사실 정보, 날짜, 기술적 세부 사항 및 의학적 발견을 보존합니다.