신경자극술 및 약물펌프를 이용한 약물주입치료(2)

1. 척수자극술(Spinal Cord Stimulation, SCS) 개요

1.1. 척수자극술이란?

척수자극술(SCS)은 만성 통증 조절을 위한 신경조절(neuromodulation) 치료법으로, 전극을 척수 후주(dorsal column)에 삽입하여 전기 자극을 가하는 방식이다. 이 치료법은 1964년 최초로 시행된 이후 다양한 기술적 발전을 거듭하며, 현재 만성 신경병성 통증(neuropathic pain)과 허혈성 통증(ischemic pain) 조절에 널리 활용되고 있다.

 

SCS는 게이트 이론(Gate Control Theory)을 기반으로 한다. 이 이론에 따르면, 척수 내 통증 신호를 조절하는 "게이트(gate)"가 존재하며, 전기 자극이 이를 조절하여 통증을 억제한다. 전기 자극이 Aβ-섬유를 활성화하면 작은 신경섬유(C-섬유)를 통한 통증 신호를 차단하는 효과가 발생한다.

 

1.2. 척수자극술의 적용 대상

SCS는 다음과 같은 만성 통증 질환 치료에 효과적이다.

1. 신경병성 통증(Neuropathic pain)
2. 복합부위통증증후군(CRPS, Complex Regional Pain Syndrome)
3. 수술 후 통증 증후군(FBSS, Failed Back Surgery Syndrome)
4. 포진 후 신경통(Postherpetic Neuralgia)
5. 당뇨병성 신경병증(Diabetic Neuropathy)
6. 말초신경손상 후 신경병성 통증(Peripheral Neuropathic Pain)
7. 척수허혈성 통증(Spinal Cord Ischemic Pain)

국내에서는 2005년부터 도입되어 난치성 통증 환자들에게 적극적으로 사용되고 있다.

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2. 척수자극술의 기전 및 기술적 요소

2.1. 전극 삽입 방법

SCS에 사용되는 전극 삽입 방법은 크게 두 가지로 나뉜다.

1. 경피적 선 전극 삽입(Percutaneous Lead Electrode Implantation)
   • C-arm 방사선 투시 하에서 경피적으로 전극을 삽입.
   • 절개 없이 최소 침습적 방식으로 삽입 가능하지만, 전극 이동(lead migration) 가능성이 높다.
      
2. 관혈적 판 전극 삽입(Paddle Electrode Implantation)
   • 척추 후궁절제술(laminotomy)을 통해 판 전극을 삽입.
   • 전극이 안정적으로 위치하며 이동 가능성이 적지만, 침습적인 수술이 필요하다.

경피적 전극 2개를 삽입 후 체외 테스트장비에 연결한 모습

2.2. 전극 유형 비교

구분선 전극(Percutaneous)판 전극(Paddle)

삽입 방식	경피적 시술	수술(후궁절제술) 필요
장점	덜 침습적, 회복이 빠름	전극 이동 적고, 효과적
단점	전극 이동 가능성 있음	침습적 수술 필요

2.3. 전극 고정 및 시험 자극

• 전극 삽입 후 스크리너(screener)를 이용해 시험 자극을 시행하여 환자의 반응을 평가.
• 전극 위치를 조정하여 적절한 자극이 전달되도록 함.
• 전극의 이동을 방지하기 위해 고정(anchor) 및 봉합 진행.

2.4. 전류 조절 및 자극 매개변수

SCS에서 전기 자극의 주요 매개변수는 다음과 같다.

1. 자극 세기(Intensity, V or mA) – 환자가 편안하게 느낄 수 있는 범위에서 조절.
2. 주파수(Frequency, Hz) – 일반적으로 50~100Hz 사용.
3. 펄스 폭(Pulse Width, μs) – 자극 범위를 결정하는 중요한 요소.

환자는 환자 조절기(Patient Controller)를 이용해 개인 맞춤형으로 설정 가능하다.

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3. 수술 후 관리 및 장기적인 효과

3.1. 수술 후 관리 및 경과 추적

• 전극 위치 및 배터리 상태를 정기적으로 점검해야 한다.
• 배터리는 충전식(rechargeable) 또는 비충전식(non-rechargeable)으로 선택 가능.

3.2. 장기적인 효과 및 예후

• 적절한 전극 위치 선정 및 전류 조절을 통해 50~70%의 통증 완화 효과 기대 가능.
• 약물 사용을 줄일 수 있으며, 삶의 질이 향상됨.

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4. 척수강내 약물펌프(ITB, Intrathecal Drug Pump) 치료

4.1. 약물펌프의 개요 및 적용 대상

척수강내 약물펌프는 **신경차단제(Neurolytic agent)**를 지속적으로 척수강 내로 주입하여 통증을 조절하는 방식이다.

적용 대상:

1. 만성 근육경직(Spasticity) 및 중증 신경병성 통증
2. 기존 약물치료에 반응하지 않는 환자
3. 말초신경손상으로 인한 만성 통증

4.2. 약물 주입 시험 및 평가

• 척수강내 카테터 삽입 후 모르핀(Morphine) 또는 다른 진통제를 주입하고 효과를 평가.
• VAS(Visual Analog Scale) 점수를 이용하여 통증 감소 효과 측정.

4.3. 약물펌프의 합병증

1. 약물 부작용 – 구토, 소양감, 호흡억제 등.
2. 카테터 문제 – 감염, 이동, 막힘 등이 발생할 수 있음.

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5. 척추 수술 후 통증(Postspinal Surgery Syndrome, PSSS)과 척수자극술

5.1. PSSS란?

PSSS는 척추 수술 후에도 지속되는 만성 통증으로, 기존 치료법에 반응하지 않는 경우 척수자극술이 대안이 될 수 있다.

5.2. PSSS에 대한 척수자극술 연구 결과

• Kumar et al.(2007) 연구: 척수자극술을 받은 환자의 48%에서 통증 완화 효과가 나타남(CMM군은 9%).
• PROCESS 연구(2007): 척수자극술이 보존적 치료보다 효과적임을 입증.

하부요추의 체성감각절

뇌감각피질의 체성분포

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6. 결론 및 전망

SCS 및 척수강내 약물펌프 치료는 만성 신경병성 통증을 조절하는 강력한 치료법이다.

• SCS는 통증 신호를 차단하는 신경조절 기능을 수행하며, 신경병성 통증 및 수술 후 통증(FBSS) 치료에 효과적이다.
• 척수강내 약물펌프는 지속적인 약물 투여를 통해 통증을 완화하며, 기존 경구 약물 치료에 반응하지 않는 환자에게 적합하다.

향후 연구에서는 전극 위치 최적화, 맞춤형 전기 자극 프로그래밍 및 무선 충전 기술 등이 발전할 것으로 기대된다. SCS 및 약물펌프 치료는 만성 통증 관리에서 중요한 역할을 하며, 적절한 환자 선별과 맞춤형 치료가 이루어질 경우 높은 효과를 기대할 수 있다.