Korean Journal of Cerebrovascular Surgery 2005;7(4):302-308.
Published online December 1, 2005.
Factors Related to Shunt-Dependent Hydrocephalus after Aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage.
Park, Hyeon , Kang, Dong Ho , Lee, Chul Hee , Hwang, Soo Hyun , Jung, Jin Myung , Han, Jong Woo , Park, In Sung
Department of Neurosurgery, Gyeongsang National University College of Medicine, Jinju, Korea. gnuhpis@nongae.gsnu.ac.kr
Abstract
OBJECTIVE
The purpose of this study is to investigate various factors predictive of shunt-dependent hydrocephalus among patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage. METHODS: One hundred fifty three patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage who were treated between 2001 and 2003 were retrospectively studied to identify factors contributing to shunt-dependent hydrocephalus. Overall, 27 of the 153 patients (17.6%) underwent shunt operation for treatment of hydrocephalus. Mean age and mean follow-up duration of the patients were 55 years and 18.9 months respectively. Univariate analysis was performed to assess relationships among various factors and hydrocephalus. Factors statistically associated with the occurrence of hydrocephalus were analyzed using logistic regression analysis. RESULTS: Of the factors investigated, the followings were related to shunt-dependent hydrocephalus, as determined with a variety of statistical METHODS: 1) increasing age (p<0.001), 2) premorbid hypertension (p<0.05), 3) poor admission Hunt and Hess grade (p<0.001), 4) thick subarachnoid hemorrhage on admission computed tomographic scans (p<0.001), 5) acute hydrocephalus (p<0.05), 6) rebleeding (p<0.05), 7) intraventricular hemorrhage (p<0.05), and 8) long duration of external ventricular drainage (p=0.001). Sex, location of aneurysms, vasospasm, or the presence of intracerebral hemorrhage, Sylvian hematoma, and subdural hematoma did not influence the development of shunt-dependent hydrocephalus. Logistic regression analysis of clinical factors revealed that age and vasospasm are related to shunt-dependent hydrocephalus. CONCLUSION: Hydrocephalus seems to be associated with multifactorial etiology. Knowledge of risk factors related to the development of hydrocephalus may help neurosurgeons in terms of the long-term care of patients who have experienced aneurysmal subarachnoid hemorrhage.
Key Words: Aneurysm, Subarachnoid hemorrhage, Hydrocephalus, Shunt

서     론


  
일반적으로 수두증은 뇌동맥류파열에 의한 흔한 합병증으로 알려져 있으며 발생률이 6
~67% 정도로 보고되고 있다. 임상적으로 수두증은 급성 혹은 만성적으로 발생하며 보통 뇌지주막하출혈 후 발생 시기에 따라서 3일 이전에 발생하는 경우를 급성 수두증, 4~13일에 발생하는 경우를 아급성 수두증, 14일 이 후에 발생하는 경우를 만성 수두증이라 한다.
   뇌동맥류 파열에 의한 뇌지주막하출혈 후 발생하는 수두증의 발생 기전으로 여러 가지 가설이 보고되고 있으며 이들 가설 중 뇌척수액 역동의 변화에 초점을 맞춘 가설도 있고 뇌실계 내에서 혈구성분 혹은 유착이 뇌척수액의 흐름을 차단하여 생긴다는 가설도 있으며, 지주막 과립의 흡수 장애에 의해 생긴다는 가설도 있다.1)3)4)6)7)8)15)
   수두증의 발생은 환자의 신경학적 결과와 인지 기능에 심한 장애를 유발 하는 것으로 알려져 있어서 수두증의 발생과 연관된 인자를 찾고자 하는 연구들이 보고되어 왔다.2)5)12)18)20)33)35)
   본 연구에서는 이러한 수술 후 신경학적 결함을 유발하며 인지 기능에 많은 영향을 줄 수 있는 수두증의 발생과 연관된 인자들을 분석하여 션트 의존성 수두증의 발생 및 영구적인 뇌척수액의 우회(cerebrospinal fluid diversion)가 필요한 환자의 예측 인자로 삼고자 하였다.

대상 및 방법

   연구 대상 환자군은 2001년 1월부터 2003년 9월까지 본원에서 뇌동맥류로 수술을 시행 받은 181명의 환자 중에서 미파열 뇌동맥류로 수술 받은 환자(4명), 수술 후 사망한 환자(19명)와 추적 관찰이 안 된 환자(5명)를 제외한 153명이었다. 내원한 모든 환자들은 뇌전산화단층촬영(computerized tomography, CT)을 실시하여 뇌지주막하출혈을 진단하였고 뇌혈관 조영술을 실시하여 뇌동맥류의 위치, 모양, 크기와 양상 그리고 혈관연축(vasospasm)의 유무 등을 조사하여 수술을 시행하였다. 치료는 1례에서 GDC (Guglielmi detachable coil)을 이용한 혈관내 치료(endovascular treatment)를 시행하였고 나머지 환자들은 개두술 후 현미경하 미세수술로 경부 직접 결찰술(direct neck clipping)을 실시하였고 모든 환자에서 수술 후 스테로이드제제 투여, 두개강 내압상승의 조절(mannitol and glycerol), 혈관연축 방지를 위한 혈류역동학적 치료(triple H therapy), 칼슘통로차단제(nimodipine) 투여, 항경련제 투여와 필요에 따라 진정제 사용을 병용하였다. 뇌실조루술(ventriculostomy)은 수술 중 뇌 이완을 용이하게 하고 수술 후 직접적인 뇌압측정 및 뇌압조절을 위하여 대부분 전두엽의 Payne 좌표로 시행하였고 종판조(lamina terminalis cistern) 개방을 통한 뇌실조루술은 소수의 환자에서 실시하였다. 뇌실외배액술(external ventricular drainage, EVD)을 위한 카테터(catheter)를 위치시키고 나온 경우는 치료도중 카테터가 막히거나 빠진 경우 같은 기능을 잘 못하는 경우, 오염이 의심되는 경우나 추적 CT상에서 뇌지주막하출혈이 거의 없거나 뇌부종이 거의 없는 경우에는 수술 후 빠른 시일 내 제거하였고 그 외의 환자들에 있어서는 수술 후 14일 이전에 제거하였으며 제거 시에는 제거 전 날 밤새도록 잠궈둔(overnight clamping) 뒤 환자가 의식의 변화가 있거나 심한 두통을 호소하는 경우(ill-effect)에는 며칠 더 뇌실배액술을 유지하였고 그렇지 않은 경우(no ill-effect)에는 제거하였다. 요추천자를 통한 뇌척수액의 배액(lumbar drainage)은 실시하지 않았다. 션트 의존성 수두증의 진단은 수술 후 경과 관찰 중 환자가 없던 신경학적 증상이 나타나면서 CT상에서 1) 측뇌실의 전각(frontal horns of lateral ventricle)이 원형에 가깝게 변하는 경우, 2) 제 3뇌실(third ventricle)이 확장되는 경우, 3) 측뇌실의 측두각(temporal horns)의 확장되는 경우, 혹은 4) 고랑(sulci) 패턴의 소실 등이 있는 경우 등으로 하였고 이런 환자들에서 요추천자를 연속적으로 실시하여 뇌척수액을 배액 후 임상적 호전을 보이는 경우에 션트 수술을 시행하였으며 션트 수술은 후두-두정부 좌표(occipital parietal point) 혹은 Kocher 좌표(Kocher's point)를 통한 뇌실-복강 단락술(ventriculo-peritoneal shunt)을 시행하였다. 통계적 분석에 사용한 변수들중 환자의 나이는 60세 이전과 이후의 두 군으로 나누어 분석하였고, 그 외에 성별, 수술 전 고혈압 유무, 내원 당시 임상적 상태를 나타내는 Hunt와 Hess 등급, 내원 당시 CT상에서 뇌지주막하출혈의 정도를 나타내는 Fisher 등급, 급성 수두증의 유무, 뇌동맥류의 위치, 재출혈 유무, 혈관연축 유무, 뇌실외배액술의 기간, 뇌출혈(뇌실질 출혈, 실비안열 혈종, 급성 경막하혈종 등) 유무 그리고 뇌실출혈 유무 등을 변수로 이용하였다.

1. 통계 처리
  
수두증의 발생에 영향을 미치는 다양한 인자들의 효과를 결정하기 위하여 션트를 시행한 환자군과 시행하지 않은 환자군으로 나누었으며 다양한 변수들과 션트 의존성 수두증 사이의 통계적 유의성을 검정하기 위하여 chi-square test와 Fisher's exact test를 실시하였고 단계적 회귀 분석(logistic regression analysis)을 실시하여 각각의 변수가 수두증의 발생의 예측인자인지를 결정하였다. 모든 통계학적 분석은 SPSS version 10.0(SPSS Inc., Chicago, Illinois)를 이용하였고 통계적 유의성은 p<0.05 인 경우로 하였다.

결      과

1. 각 임상인자들과 션트 의존성 수두증의 관련성
  
환자의 연령분포는 25세에서 75세까지였으며 평균연령은 55세였다. 60세 이상의 고령군에서 통계적 유의한 션트 의존성 수두증의 발생을 보였다(p<0.001)(Table 1). 여자가 남자에 비하여 약 2.4배(10.9% vs 29.4%) 정도 많았으며 션트 수술을 시행 받은 환자 중에서 여자가 차지하는 비율은 77.8%로 많았지만 성별과 수두증의 발생 사이에는 통계적 유의성은 보이지 않았다(p>0.05)(Table 1).
   뇌동맥류 파열로 수술 받은 환자 중 션트 수술을 시행 받은 환자의 59.2%(16/27)에서 수술 전 고혈압이 있었는데 이들 사이에 통계적 유의성을 보였다(p<0.05)(Table 1).
   내원 당시 Hunt와 Hess 등급이 높은 환자군(Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ)에서 통계적으로 유의하게 션트 수술을 시행 받은 환자가 많았고(28%, 42.1%, 66.7%), Fisher 등급은 내원 당시 뇌전산화단층촬영으로 측정하였으며 뇌지주막하출혈이 많은 경우(Fisher grade Ⅲ)가 상대적으로 높은 션트 의존성을 보였고 통계적 유의성도 있었다(p<0.001)(Table 2).
   뇌출혈은 실비안열 혈종(Sylvian hematoma), 측두엽 혹은 전두엽혈종 그리고 경막하혈종의 순으로 많았고 뇌실출혈과 동반된 경우도 있었다. 뇌출혈이 있었던 환자 중에서 션트를 시행 받은 환자는 21.1%를 보였지만 이들 사이에 통계적 유의성은 보이지 않았다(p>0.05)(Table 5). 뇌실출혈이 있었던 환자 중에서 션트를 시행 받은 환자는 37.5%로 뇌실출혈과 션트 의존성 수두증의 발생 사이에는 통계적으로 유의한 상관관계를 보였다(p<0.05)(Table 3).
   내원시 뇌전산화단층촬영에서 수두증을 보였던 환자들에서 션트 의존성 수두증의 발생률이 통계적으로 유의하게 높았고 급성 수두증이 있었던 환자의 33.3%에서 션트 수술을 시행 받았다(p<0.05)(Table 3).
   뇌동맥류의 위치에 따라서는 션트 의존성 수두증의 발생은 중대뇌동맥과 척추-기저 동맥의 뇌동맥류 파열에 의한 뇌지주막하출혈의 경우에서 높게 나타났지만 통계적 유의성은 보이지 않았다(p>0.05)(Table 3).
   재출혈이 있었던 15례 중에서 션트 의존성 수두증은 40%에서 발생 하였고 이들 사이에 통계적 유의성을 보였으며(p<0.05), 혈관연축은 21례에서 보였고 이들 중 23.8%에서 션트를 시행 받았지만 통계적 유의성은 보이지 않았다(p>0.05)(Table 3).
   뇌실외배액술의 유지기간이 길수록 션트 의존성 수두증의 발생이 많았고 이들 사이에 통계적 유의성을 보였다(p=0.001)(Table 3).

2. 각 임상인자들의 회귀분석
  
각각의 변수들이 션트 의존성 수두증의 발생에 미치는 영향을 결정하기 위하여 회귀분석을 시행하였는데 나이와 혈관연축만 션트 의존성 수두증의 예측인자 혹은 위험인자로 삼을 수 있었다(Table 4).

고     찰

   뇌동맥류 수술 후 신경학적 결함을 유발하며 인지 기능에 많은 영향을 주어 환자의 예후에 많은 영향을 줄 수 있는 수두증의 발생과 연관된 인자들을 분석한 결과 본 연구에서는 고령, 수술 전 고혈압, 내원 당시 Hunt와 Hess 등급, Fisher 등급, 급성 수두증, 재출혈, 뇌실출혈, 뇌실외배액술의 유지 기간이 션트 의존성 수두증의 발생에 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 밝혀졌다.
   본 연구에서와 마찬가지로 고령일수록 션트 의존성 수두증의 발생이 증가한다는 것은 이미 여러 논문에서도 보고되어 있다.14)23)34)38)39)40) 고령에서 수두증의 발생이 더 빈번하게 진단되는데 Van Gijn 등36)은 고령일수록 뇌실이 더 커지고 고령과 bicaudate indices가 더 큰 경우에 정량적 상관관계가 있다고 설명했고 다른 논문들에서도 고령에서 션트 의존성 수두증의 발생기전에 대해서 보고되어 있으며 다음과 같이 설명하고 있다.
   먼저 나이가 증가할수록 지주막하 공간이 넓어져 많은 양의 뇌척수액이 저류되어 뇌척수액 순환 장애를 일으킬 확률이 높아지고, 또한 고령일수록 수막의 섬유화(meningeal fibrosis)가 더 진행되어 뇌척수액 순환 장애와 흡수 장애를 일으키며 뇌실의 탄성(compliance)이 감소하여 증상을 더 잘 유발한다고 설명하고 있다.11)24)39) 다른 연구에서는 고령일수록 뇌척수액 순환 시간이 연장되어 이차적으로 배출도 감소한다고 보고하고 있다.23)39)
   뇌동맥류 파열이 여자에서 잘 발생한다는 것은 이미 잘 알려져 있는 사실이다.11)32)35)37) 본 연구에서도 여자에서 뇌동맥류 파열이 많았지만(70.6%) 성별과 션트 의존성 수두증의 발생 사이에 통계적 유의성은 없었다. Dorai 등9)은 그 들의 논문에서 여자에서 통계적으로 유의한 션트 의존성 수두증의 발생이 많았지만 여자에서 뇌동맥류 파열이 많았기 때문에 생긴 오차(bias)로 해석하였고, 다른 여러 논문에서도 여성과 수두증의 발생에는 연관성이 없다고 보고하고 있다.34)35)
   본 연구에서 고혈압이 있었던 환자들은 소수의 경우(고혈압 진단을 받고도 경구약 투여를 안 한 환자들)를 제외하고는 대부분 고혈압으로 경구약을 복용하고 있었던 환자들이었으며 이들에서 션트 의존성 수두증의 발생이 통계적으로 많았다. 기존에 고혈압이 있었던 환자에서 수두증의 발생이 높은 것은 여러 논문과 동물 연구에서 잘 알려져 있는 사실이지만,11)27)29)31) Tapaninaho 등33)은 이들 사이에 아무런 연관관계가 없다고 보고하기도 하였다. 이들 동물 연구에서 Portnoy 등29)은 고혈압으로 인하여 상시상정맥동(superior sagittal sinus)의 압력이 증가되어 흡수 방해가 생길 수 있고 뇌실 내의 맥락총(choroid plexus)의 맥박압(pulse pressure)이 증가되어 수두증이 잘 생긴다고 설명하였다.
   여러 저자들에 의해 내원 당시 신경학적 상태가 나빴던 환자들에 있어서 수두증의 발생률이 높다는 사실이 잘 알려져 있다.11)32)33)35) 이들은 Hunt와 Hess 등급이 나쁜 환자들은 급성 수두증이나 고령 혹은 뇌실 출혈 같은 나쁜 예후를 시사하는 인자들이 있었고 이들에 의해 이차적으로 신경학적 상태가 나쁜 것으로 분석하였다. 그리고 Hunt와 Hess 등급 Ⅴ인 환자군은 수술 후 션트 수술을 시행할 정도의 기간까지 생존하지 못하므로 별개의 환자군으로 생각해야 한다고 보고했는데 본 연구에서 Hunt와 Hess 등급이 높은 환자군(Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ)에서 션트 수술을 시행 받은 환자가 많았고(28%, 42.1%, 66.7%) 이들 사이에 통계적 유의성을 보였지만 Hunt와 Hess 등급 Ⅴ의 환자군에서는 표본이 적었으므로 상대적으로 션트 의존성 수두증 환자의 수가 감소하므로 통계적 해석에 유의해야할 것으로 사료된다.
   뇌지주막하출혈이 많을수록 뇌척수액 순환을 저해하여 수두증이 잘 발생하는 것은 잘 알려져 있다.11)13)21)35) 게다가 뇌지주막하출혈이 많은 경우 혈관연축의 위험이 높다고 알려져 있고 이로 인하여 혈관연축이 있는 환자에서 션트 의존성 수두증의 발생이 높은 것을 설명할 수 있다고 여러 저자들은 보고하고 있다.2)10)16)39)
   뇌실출혈과 수두증 발생에 관한 인과관계도 잘 알려져 있다.11)18)24)26) 본 연구에서는 뇌실 출혈이 있는 환자 중 37.5%에서 션트 수술을 받았다. 여러 저자들은 혈액응고물(blood clot)이 존재하거나 뇌척수액의 점도(viscosity)가 높은 경우에 조기에 뇌척수액의 순환을 방해하여 폐쇄성 수두증을 유발한다고 보고했다.15) Doczi 등7)은 뇌척수액내의 적혈구 수와 수두증의 발생과는 관계가 없고 뇌척수액 흐름의 장애(flow disturbance)와 관련이 있다고 보고하기도 했다.
   재출혈이 되었던 경우에서도 션트 의존성 수두증의 발생과 통계적 유의성을 보였는데 이는 재출혈이 되면서 신경학적 상태가 나빠지고 뇌실 출혈이 동반되거나 급성 수두증이 발생할 가능성이 높아지기 때문에 션트 의존성 수두증의 발생이 높아진 것으로 생각된다.
   뇌실질 출혈, 실비안열 혈종 그리고 경막하출혈이 있었던 경우에는 션트 의존성 수두증의 발생이 통계적으로 유의하게 증가하지 않았는데 이는 수술 중에 혈종의 일부 혹은 완전 제거로 인한 종괴 효과(mass effect)가 소실되어 뇌척수액의 순환에 별다른 영향을 주지 않아서 일거라고 생각되지만 이에 대한 연구는 향후 다른 인자들 간의 상관관계도 고려하여 이루어져야 할 것으로 생각된다.
   급성 수두증의 존재는 항상 션트 의존성 수두증을 유발하지는 않지만 강력한 예측인자로 알려져 있다.30)32)37) 본 연구에서도 수두증이 있었던 환자의 33%에서 션트 수술을 받을 정도로 상당한 연관성을 보였다. 여러 저자들은 급성 수두증의 발생이 뇌압이 상승하면서 Cushing 현상을 일으켜 고혈압을 유발하고 이로 인하여 션트 의존성 수두증이 잘 생긴다고 설명하고 있다.11)25) Van Gijn 등36)은 제 3뇌실의 확장으로 인하여 시상하부(hypothalamus)의 기능장애가 생겨 저나트륨혈증(hyponatremia)이 생겨 혈관연축이 잘 생길 뿐만 아니라 수두증의 발생이 증가한다고 설명하기도 하였다.
   뇌동맥류가 발생하는 위치에 따라서는 후방 순환계(posterior circulation)에 뇌동맥류가 위치하고 있는 경우에 기저수조(basilar cistern)로 출혈이 잘 되고 수조에 많은 양의 혈액이 저류되어 뇌척수액 흐름을 차단하거나 뇌실 출혈이 잘 생겨 수두증이 잘 발생하는 것으로 알려져 있다.11)14)18)24)33) 본 연구에서는 뇌동맥류의 위치와 수두증 발생과 통계적 유의성을 보이지 않았는데 이는 후방 순환계에 위치한 뇌동맥류가 전방 순환계에 비하여 너무 적어서 일 것으로 생각된다.
   혈관연축과 수두증은 상당한 연관성이 있다고 밝혀졌고 이는 뇌지주막하출혈이 기저수조에서 혈액응고물을 형성하여 뇌척수액의 흐름을 방해하여 수두증이 발생하고 혈관활성(수축) 물질을 분비하거나 혈관을 압박하여 혈관연축을 일으킨다고 알려져 있다.12)16) 본 연구에서는 혈관연축과 션트 의존성 수두증의 발생 사이에 통계적 유의성이 없는 것으로 밝혀졌는데 이는 아마도 전체적인 뇌척수액의 순환 장애는 일으키지 않으면서 혈관주위의 혈액응고물에 의한 국소적 효과(혈관수축 효과)에 의하여 수두증의 발생은 일으키지 않으면서 국소적으로 혈관연축이 일어난 환자군이 많아서 일 것으로 생각된다.
   본 연구에서 뇌실외배액술의 기간이 길수록 통계적으로 유의한 션트 의존성 수두증의 발생이 많았는데 이는 여러 저자들에 의해 밝혀졌듯이 뇌실외배액술을 유지하면 지주막하 공간에서 정상적인 뇌척수액의 순환이 방해 받고 뇌지주막하출혈 후 약 10일 정도 지나면 혈액이 기질화(organization)되거나 수막의 섬유화(meningeal fibrosis)가 일어나 영구적으로 뇌척수액의 통로를 막게 되기 때문으로 생각된다.28)

결     론

   저자는 153명의 환자를 대상으로 한 연구에서 션트 의존성 수두증과 8가지의 다른 인자들 사이에 통계적으로 유의한 차이를 보임으로써 뇌지주막파열 후 발생하는 수두증은 다인자성(multifactorial) 요인에 의해 일어난다는 것을 확인하였다. 비록 본 연구에서는 나이와 혈관연축만이 션트 의존성 수두증의 발생 및 영구적 뇌척수액 우회의 예측인자로 밝혀졌지만 향후 좀 더 많은 연구와 증례가 축적된다면 통계적 차이를 보이는 나머지 변수들도 예측인자 혹은 위험인자로 밝혀질 가능성이 있다고 생각되고 아울러 이런 연관성 있는 위험인자들에 대한 지식을 가짐으로서 뇌지주막하출혈 후의 수두증 발생을 예측하여 좀 더 조기에 적극적으로 위험인자를 가진 환자들을 치료할 수 있을 것이고 더 나아가 환자의 예후에 많은 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다.


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