Abstract
Purpose : The purpose of this study was to investigate the applicability of poly-L-guluronic alginate (PGA) gel in vascular embolization with angiography simulation. Materials and Methods : To prepare a gel-forming PGA from no guluronate-rich Laminaria japonica, a new acid hydrolysis method was employed with a lower HCL concentration (0.03 M) and a shorter treatment time (5 min). The obtained PGAs were selected based on gel stability and viscosity. Glass aneurysm model was used to simulate gel embolization in vitro. Then, finally, the PGA was used to embolize the renal vascular system by using a rabbit model and angiography. Results : Glass aneurysm model was made to simulate gel embolization procedure. PGA solution was injected from pump through 2-way catheter. Subsequent injection of $CaCl_2$ successfully formed gels inside aneurysm model that conforming to its inner contour. In rabbit model, first, renal artery and aorta leading to the right kidney were ligated to block blood flow, then conventional contrast agent was injected through aorta to check the arterial patency to the left kidney. In sequential artery injection method, PGA and $CaCl_2$ were injected through renal artery sequentially via a single catheter. Re-injection of contrast agent after removing ligated aorta showed blood flow to the right kidney but no flow in the left kidney. This result demonstrated a complete blocking of blood flow due to gel formation in vascular bed of the left kidney. Conclusion : Instillation of calcium alginate into aneurysm model and arterial system in vivo produced an embolization that better fills and conforms to the contour of aneurysms or blocking vascular bed completely. Therefore, PGA was effective endovascular occlusion materials and provide an efficiency of vascular angiography.
연구목적 : poly-L-guluronic alginate(PGA) 겔이 혈관색전술에 적용가능한지 시뮬레이션을 통해 확인하고, PGA 겔이 혈관 내에서도 유용한지 혈관조영술을 통해 알아보고자 하였다. 연구방법 : 겔을 형성하는 PGA는 다시마에서 추출하여 생물학적 적합성 시험을 거쳤고, 단백질 불순물을 완전히 정제한 후 실험에 이용하였다. 유리 동맥류 모형을 이용하여 PGA가 겔을 형성하여 색전을 일으키는지 확인하였고, 가토의 신장 혈관에서도 PGA가 색전을 일으키는지 혈관조영술을 통해 확인하였다. 결 과 : 유리 동맥류 모형에서 PGA는 자동 주입기를 이용하여 카테타를 통해 주입한 후 염화칼슘($CaCl_2$)을 주입하니 유리 동맥류 모형 내에서 겔을 형성하며 색전을 일으켰다. 가토 실험에서는 우신 동맥과 대동맥을 결찰한 후 혈관조영술을 통해 좌신의 혈류를 확인하였다. 좌신동맥으로 PGA와 염화칼슘($CaCl_2$)을 동일한 카테터를 통해 순서대로 주입한 후 우신동맥과 대동맥의 결찰을 제거하였다. 혈관조영술을 다시 실시하여 좌신동맥의 혈류를 확인하니 좌신동맥이 보이지 않았다. 이는 좌신 혈관 내에세 PGA가 겔을 형성하여 혈류를 완전히 차단하였기 때문이었다. 결 론 : PGA는 혈관 내에서 혈관을 완전히 차단하고 색전을 일으킴을 확인하였다. 그러므로 PGA는 혈관 색전물질로 유용할 것이고, 혈관색전술과 조영술 적용에 상당히 효과적일 것이다.
