운동성 질환의 외과적 치료

운동성 질환의 외과적 치료 - 뇌심부자극술

운동성 질환 치료를 위한 외과적 접근 중 하나인 **뇌심부자극술(Deep Brain Stimulation, DBS)**은 신경계의 순환회로(circuitry)를 조절해 신경 기능을 개선하는 방법으로, 신경외과와 신경생리학의 발전에 따라 주목받고 있습니다. 이 기술은 특히 약물치료에 반응하지 않거나 부작용이 심한 환자들에게 새로운 대안으로 사용되고 있으며, 파킨슨병, 근긴장이상증, 떨림, 우울증, 뇌전증 등 다양한 신경질환 치료에 효과적입니다.

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뇌심부자극술의 기본 원리

뇌심부자극술은 뇌 특정 부위에 전극을 삽입하고 전기 자극을 가해 비정상적인 신경활동을 조절합니다. 가장 많이 사용되는 전극 시스템은 미국 메드트로닉사의 3387 및 3389 쿼드리폴(quadri-polar) 전극으로, 이 전극은 백금-이리듐(platinum-iridium)으로 제작되어 있습니다. 전극의 자극 폭(pulse width), 전류(amplitude), 주파수(frequency)를 정밀하게 조절하여 환자 상태에 맞는 최적의 자극을 제공합니다. 전극은 보통 시상하핵(Vim), 내측담창구(GPi), 하부 시상(thalamus) 등과 같은 부위에 삽입됩니다.

현재는 기술의 발전으로 더 많은 회사와 전극의 종류가 있습니다.

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수술 적응증 및 대상

뇌심부자극술은 다음과 같은 질환 및 상황에서 주로 시행됩니다.

1. 파킨슨병: 약물로 조절되지 않는 운동 변동, 떨림, 경직 등을 개선.
2. 근긴장이상증: 특히 Torsin A 유전자 돌연변이에 의한 사례에서 효과적.
3. 뇌전증: 약물 치료에 반응하지 않는 만성 간질 환자 대상.
4. 우울증 및 정신질환: 약물에 반응하지 않는 경우 보조 치료로 적용.

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수술 과정 및 기술

1. 전극 삽입: 환자의 두개골을 열고 미세전극(microelectrode)을 삽입하여 목표 부위를 탐색합니다. 전극 삽입 후, 자극 테스트를 통해 최적의 부위를 선정합니다.
2. 자극 조절: 뇌심부자극기는 환자의 증상에 따라 자극 강도, 주파수, 폭을 세밀하게 조정하며, 환자 상태에 맞게 프로그래밍됩니다.
3. 시상하핵 및 내측담창구 자극: 떨림이나 비정상 운동을 완화하기 위해 주로 사용되며, 자극을 통해 운동 증상 및 삶의 질 향상을 보고합니다.

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뇌심부자극술의 효과 및 안전성

뇌심부자극술은 환자의 운동 증상을 완화할 뿐 아니라 약물 사용량을 약 50% 이상 줄이는 데 도움을 줍니다. 특히 파킨슨병 환자에서는 UPDRS(Unified Parkinson’s Disease Rating Scale) 점수가 40~60% 개선되었으며, 약물 의존도를 감소시켜 부작용 위험도 줄였습니다. 또한, 최신 기술을 적용한 재충전 가능한 전원발생기 사용은 교체 수술의 빈도를 줄이고 환자의 편의성을 크게 향상시켰습니다.

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뇌심부자극술의 한계 및 부작용

1. 합병증: 전극 삽입 부위 감염, 전극 이동, 기계적 손상 등이 발생할 수 있으며, 일부 환자에게는 장기적으로 발음 장애나 심리적 부작용이 보고되었습니다.
2. 수술 후 조정: 자극 프로그래밍은 환자 상태에 따라 정기적으로 조정해야 하며, 초기 적응 기간 동안 의료진과의 긴밀한 협력이 요구됩니다.

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결론 및 미래 전망

뇌심부자극술은 약물 치료의 한계를 극복하고, 환자의 삶의 질을 향상시키는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 최근에는 폐쇄 고리 시스템(closed-loop system)을 적용해 환자 상태에 따라 실시간으로 자극을 조정하는 기술이 개발되고 있으며, 뇌전증, 우울증, 식물인간 등 새로운 영역으로 확장이 기대됩니다.

뇌심부자극술은 앞으로도 다양한 신경계 질환 치료에 있어 중요한 도구로 자리 잡을 것입니다.