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파킨슨병의 뇌수술을 한다 그러면 아마 여기 계신 분들은 어느 정도 익숙하시겠지만 일반인들은 아직도 파킨슨병을 수술을 하는가 깜짝 놀라는 분들이 많습니다. 그래서 오늘은 이 파킨슨병 환자분들을 위해서 하고 있는 뇌심부 자극술에 대해서 간단하게 그 원리하고 하는 방법, 실제 우리 병원에서 하고 있는 방법, 그리고 끝으로 이 수술로 계속 가겠지만 또 우리 외과에서 또 다른 방법을 열심히 개발하고 있는 것을 잠깐 말씀을 드리려고 합니다.
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이 사진을 보면 우리 손연재 선수. 아주 화려한 체조를, 기술을 보이고 있고 가장 중요한 것, 우리 몸의 밸런스, 균형을 맞추는 건데요. 우리가, 사람이 이런 아주 완벽한 균형을 맞출 수 있는 것, 또 이런 아주 정교한
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동작을 할 수 있는 것은 우리 몸에는 두 가지 운동 회로가 있기 때문입니다. 하나는 추체로 라는, 우리가 팔다리를 움직이고 싶으면 우리 생각대로 움직일 수 있게 하는 추체로 라는 운동회로가 있고요. 또 이런 운동을 아주 섬세하게, 정교하게 할 수 있는 이유는 그 옆에 추체외로 라는 또 하나의 신경회로가 있기 때문에 그렇습니다. 그런데 파킨슨병이나 손 떨리는 이런 운동이상질환은 추체외로에 문제가 생겼기 때문에 발생하는 병입니다. 일반적으로 우리가 뇌를 이렇게 밖에서 보면 많이 익숙한 그림이죠. 뇌가 앞뒤로 전두엽, 후두엽, 측두엽 이렇게 있는데 추체외로는 여기에 있는 게 아니고 뇌 안쪽에 있습니다. 뇌 안 단면을 이렇게 보면 추체외로에 관계된 구조물.
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기저핵들이 좀 보이는데요.
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이 기저핵만 이렇게 보면, 이 단면사진에 이렇게 보이고
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이렇게 입체적으로 보면 마치 올챙이가 가다가 뒤를 싹 돌아보는 이런 모양의 기저핵. 주로 추체외로를 이루는 구조물이 보입니다. 여기에 문제가 생기고 여기에서도 아주 일정한 부분에 전극을 심어서 자극하는 수술이 심부뇌 자극술이라고 우리가 부르고 영어로는 DBS, Deep Brain Stimulation 이라고 부르고 있습니다. 2000년대 들어와서 본격적으로 이 수술을 시행하기 시작했는데요. 그 때만해도 1년에 한 서너분 정도 수술을 받고 했지만 현재는 거의 매주 한 두 분씩 수술을 하고 있는. 파킨슨병도 아주 많이 늘어나기도 했지만 이 수술도 상당히 보편화되고 안전하게 시행하는 수술로 많이 발전을 했습니다.
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과거에 1990년 이전에만 해도 이런 뇌를 전극으로 자극하는 게 아니라 바늘을 넣어가지고 그 추체외로의 일정한 부분을 태우는 전기소작술을 시행했습니다. 그래서 이런 전기소작술을 시행하면 문제가 처음에는 효과가 있다가 점점 재발하는 경우가 있고 또 엉뚱한 곳을 잘 못 태우면 치료 효과는 없고 부작용만 나타나는 그런 전기소작술을 했었는데 현재는 이렇게 이런
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전극을 심고 우리 몸 안에 이런 배터리를 심어서 전기 자극을 하는 심부뇌 자극술을 하고 있습니다.
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그 동안 자극하는 방법도 조금씩 발달해왔었는데요. 과거에는 몇 년 전만 해도 전극의 일정한 부분을 아주 일정하게 한 곳만 자극을 했기 때문에 효과가 다소 떨어지거나 혹은 팔다리가 저리거나 다른 현상, 부작용이 좀 나타나는 그런 현상이 있었는데요. 요즘에는 (03:40) 한 개의 전극에 서로 다른 자극을 할 수도 있고 서로 다른 곳에서 다른 강도로 자극을 할 수 있기 때문에 우리가 이렇게 자극을 하고 싶은 뇌 속의 구조물에 한 군데도 자극을 하고
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또 바로 위에 약하게 자극을 해서 입체적으로 우리가 자극을 하고 싶은 곳을 상당히 완벽하게 3차원적, 입체적으로 자극을 하기 때문에 그 치료효과가 더 좋아지고 있다 이렇게 말씀을 드릴 수가 있습니다.
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그래서 뇌심부 자극술이라는 것은 아주 미세한, 3볼트, 2볼트, 1볼트, 이런 미세한 전류를 1초에 한 100번 이상 빠른 빈도로 자극을 합니다. 그렇게 하면 우리 뇌의 문제를 일으키고 있는 추체외로를 억제를 하는 그런 효과를 나타내게 되고요. 뇌심부 자극술, 뇌심부라는 것은 이렇게 뇌의 일정한 부분을 타켓으로 삼고 있습니다. 예를 들어서 파킨슨병에서는 시상하핵이라는 구조물이나 담창구핵 이런 데 전극을 심어서 자극을 하고요. 손 떨리는 수전증에서는 시상복측핵이라는 이런 부분을 자극을 하고 있습니다. 그렇기 때문에 뇌의 깊숙한 곳을 자극을 하니까 뇌심부 자극술이라고 그렇게 하고 있고요. 이것을 자극을 하면 운동회로에서 잘못된 명령을 내리는 부분을 전기자극으로 억제할 수 있다, 그래서 파킨슨병에서 손이 떨리거나 동작이 느려지거나 걷기 힘들거나 그런 현상을 해소할 수 있다 이렇게 볼 수가 있습니다.
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이것은 수술하는 과정인데요. 파킨슨병 진단을 받고 약을 드시게 되면 효과가 아주 좋습니다. 그러다가 개인별로 차이는 좀 있지만 5년이나 10년쯤 지나면 약이 잘 안 듣기 시작하거나 혹은 약물의 효과가 아주 들쭉날쭉하게, 효과가 있다가 갑자기 효과가 없다가 그런 현상이 생길 수도 있고요. 혹은 약의 효과는 있지만 그 약을 먹으면 온 몸이 흔들리는, 춤추듯이 흔들리는 그런 현상이 나타날 수가 있습니다. 그렇게 되면 이제 이 심부뇌 자극술을 받으실 때가 됐다 이렇게 보고 우리 신경과에서 정선주 교수님이 우리 신경외과로 환자분 상담을 하게 보냅니다. 그러면 외래에서 보기도 하고 병실에 입원하고 계실 때 우리가 찾아가서 만나기도 하고 그러죠. 그래서 환자분의 증상을 보고 아, 이제는 수술을 받으실 때가 됐다 이렇게 판단을 내리고 수술하는 방법을 설명을 하고 수술 날을 정하고 그렇게 됩니다.
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수술하게 되면, 수술을 하기로 결정을 하면 입원 중이나 외래에서 수술하기 전에 필요한 여러 가지 검사를 하고요. 수술하기 바로 전날 신경외과로 입원하시게 됩니다. 입원하시고 그 다음날 아침 6시반에 모여가지고 환자분 머리 닦고 이게 머리에 고정하는 틀을 쓰게 됩니다. 틀을 쓰게 되고. 상당히 좀 빠르죠? 아침 6시반에 시작하니까. 그것은 이유가 있습니다. 6시반에 모여서 이 틀을 쓰고 MRI실로 내려가서 MRI를 찍게 되죠.
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이 틀을 쓰고 MRI를 찍으면 우리 뇌에 1mm 간격으로 전극을 심을 수 있는 위치를 계산을 해서 정할 수가 있게 됩니다. 반드시 수술 끝날 때까지 아침에 썼던 틀을 쓰고 수술을 받으시게 되는 거죠. MRI를 찍고 나면 이렇게
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컴퓨터에 MRI 화면이 뜨고 여기에 전극을 심을 시상하핵이나 담창구핵의 위치를 정하게 됩니다. 거기다 전극을 넣게 되는데요. 이 전극을 심을 때 세 가지 단계를 거치게 됩니다. MRI를 찍어서 아 여기에 전극을 심으면 되겠다 라는 것을 1차로 확인을 하고요. 두 번째,
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계산이 다 끝난 환자분은 이렇게 9시반부터 누워서 수술을 받으시게 되는데요. 처음에 두시간은 국소마취를 한 상태에서 수술을 받습니다. 머리에 국소마취를 해가지고 머리뼈에 가장 조그마한 동전크기의 구멍을 뚫어서 거기 전극을 심는 거죠. 이렇게, 이게 전극을 심는 장면인데.
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이 때 환자분들은 다 정신을 차리고 있는, 부분마취만 되어있는 상태입니다. 그래서 제가 여기 전극을 이렇게 심고 여기 신경과 선생님들이 옆에서 컴퓨터를 보면서 뇌파를 측정을 하게 되죠. 이게 두 번째 단계입니다.
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이렇게 전극을 심고, 미세전극을 심죠. 옆에서 컴퓨터에서 뇌파를 측정을 하게 됩니다. 이 전극에서 나타나는 뇌파를. 이 전극은 아주 미세해서 세포 하나하나를 다 측정을 할 수 있는 미세전극이게 됩니다. 그래서 이 뇌파를 측정하는 이유는
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두 번째 단계인데
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우리가 시상하핵이나 담창구핵 혹은 시상복측핵 같은, 우리가 전극을 심으려고 하는 부분에 전극이 싹 들어가면 그것에 맞는 뇌파가 나타나야 됩니다. 여기 보면 이 네 번째 뇌파는 맞는 뇌파가 아니거든요. 그러니까 여기에 심으면 안 된다는 거죠. 정확한, 이 빨간색 뇌파가 나타난 곳에 전극을 심으면 되겠다 라는 걸 알게 됩니다. 그래서 2단계로 전극을 심을 위치를 확인을 하고요. 그 다음에 세 번째 단계입니다.
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이 전극을 그 자리에서 전기자극을 해보면 파킨슨병 같은 경우에는 바로 치료효과를 나타나게 됩니다. 환자분이 깨어있기 때문에 우리하고 얘기를 하면서 수술을 받으시는데 손을 빨리빨리 움직여보라고 그러기도 하고 말을 해보시게 하기도 하고 손이 떨리는지 안 떨리는지. 그래서 전기자극을 해서 거기에 정확한 위치에 전극이 들어가 있으면 치료효과가 금방 나타나죠. 파킨슨병이 좋아집니다. 그것까지 확인하면 그게 세 번째 단계인데. 아, 그리고 또 자극을 했을 때 우리가 원하지 않는 나쁜 부작용이 안 나타난다 까지 확인을 하죠. 세 번째 단계까지 다 확인을 하면 거기에 이런 영구전극을 심게 됩니다.
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두께가 한 1.2mm 정도 되는 영구전극을 거기에 심고 가장 중요한 수술이 끝나게 되는 거죠.
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그 다음에 한 두시간 정도 걸리고. 그래서 전극을 심고 나면 한 시간 정도 전신마취를 하게 됩니다, 그 자리에서. 전신마취를 해서 이 배터리를 심고 뇌의 전극과 배터리 사이에 피부 밑으로 이 케이블, 전선으로 이렇게 연결을 하게 됩니다. 그러면 아침 6시반에 간호사실에 모여서 머리에 틀을 쓴 그 수술이 2시쯤 되면 다 끝나게 되는 거죠.
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그래서 이렇게 엑스레이를 찍어보면 뇌에 전극이 들어가 있고 피부 밑으로 전선이 내려와서 가슴 근육 안에 이렇게 배터리가 들어가 있습니다. 파킨슨 환자분들은 양쪽을 다 수술을 받아야지 효과가 제대로 나타나게 되죠.
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그 다음에 퇴원을 하셨다가 한 2주쯤 후에 실밥 뽑으러 오실 때 신경과에서 환자분한테 가장 맞는 전기자극방법을 정하게 되는 거죠. 파킨슨병은 최초에 정한 전기자극방법대로 치료가 될 수도 있지만 몇 번 정도 이 전기자극방법을, 강도나 빈도를 조금 바꿔줘야지 그 환자분한테 가장 맞는 전기자극을 찾게 된다 이렇게 볼 수가 있습니다.
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이 수술은 치료효과를 나타내는 것도 중요하지만 가장 중요한 것은 안전하게 하는 게 가장 중요합니다. 파킨슨병이 좋아지는 것도 중요하지만 이 수술 받았다고 오히려 더 마비가 심해진다던가 하게 되면 안되니까 우리 서울아산병원 신경외과에서는 2004년부터 본격적으로 수술을 시작해서 지금 한 13년 정도 되었는데요. 그 동안 가장 안전하게 뇌심부 자극술을 할 수 있는 방법을 개발하기 위해서 굉장히 발전을 시켜왔고 노력을 해왔습니다. 그래서 한 세 가지 정도가 안전하게 하기 위해서 하고 있는데요. 하나는 한꺼번에 양쪽을 다 하지를 않고, 한 쪽씩 나눠서, 특수한 경우가 아니면, 일반적으로. 입원해서 한 쪽을 먼저 하고 그 다음 퇴원해서 경과 좋으면 2~3개월 후에 다시 나머지 쪽을 수술을 받는다. 왜 그러냐 하면 한꺼번에 양쪽을 다 하게 되면 국소마취 해서 한 2시간 정도 해야 되는 그 시간이 더 길어집니다. 대개 수술을 해 보면 점심 때쯤 되면 굉장히 참기 힘들어하시고 그러면 반대쪽 수술을 할 때 정밀도가 떨어지게 되는 거죠. 위험하기도 하고. 그래서 불편하긴 하지만 두 번에 나눠서 수술을 하게 되고요. 그 다음에 자극을 하는 위치가 담창구핵이나 시상하핵이 이렇게
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두 군데로 나뉘어 있습니다. 그렇지만 저희들은 여태까지 경험을 봐서 대개 크게 다른 이유가 없다면 담창구핵, 이 뇌에 들어가는 전극의 길이가 더 짧고 좀 더 바깥쪽에 전극이 위치하기 때문에 더 안전하다 이렇게 보고 있습니다. 그 다음 수술 중에 혈압을 올리지 않기 위해서
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정밀하게 약제를 조절해 가면서 쓰고 있고요. 또 약간 안정이 되는
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그런 효과를 가지는 약제도 같이 쓰고 있어서 적절한 약물조절에 의한 수술을 한다. 그래서 이
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세 가지 노하우 때문에 상당히 안전하게. 그리고 이게 안전하게 하기 위해서
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이렇게 많은 여러 가지 기술이 필요합니다. 이런 것을 적용을 하고 있다 이렇게 말씀 드릴 수가 있고요.
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여기까지가 현재 저희 서울아산병원에서 하고 있는 심부뇌 자극술의 방법을 설명을 드렸습니다. 그렇지만 이런 수술이 아까 전상용 교수님 말씀하신 것처럼 사실 발달은 약물에서 가장 많은 발달을 하고 있습니다. 하고 있는데 이 수술도 더 정밀해지고 효과가 높아지고 안전해져야 되기 때문에 여러 가지 발전이 되고 있는데요. 우선 뇌심부 자극술을 할 때 장비가 많이 발달을 하고 있습니다. 현재도 하고 있고 가까운 미래에서 일어나고 있는 일이고요. 다소 먼 미래 발전할 수 있는 방법은 조직이나 줄기세포를 뇌에 심는 것, 또 유전자 주입을 해서 파킨슨병을 안 생기게, 혹은 좋아지게 하는 그런 치료를 하고 있고. 지금은 전기자극을 하고 있지만 언젠가는 좀 더 장점을 지니고 있는 빛자극, 광자극으로 대체하려는 그런 연구를 아직 실험단계지만 하고 있습니다.
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그래서 이 심부뇌 자극술 장비가 지금 발달이 되고 있는데 이 배터리를 가슴근육 안에 심는데. 이 배터리의 염증, 세균감염이 생기지 않기 위해서 항생제로 코팅된 이런 그물망을 씌우는 이런 개발이 되고 있고요.
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또 현재는 밖에서 전기자극하는 강도나 세기를 몇 번에 걸쳐서 조절을 하지만 앞으로는 이 안에, 몸 안에 심어둔 배터리가 스스로 환자한테 가장 알맞게 변화하면서 자극을 하는 그런 자율조절자극 시스템이 곧 개발이 되고요.
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세 번째는 배터리를 가슴근육에 심는데 그러기 위해서는 뇌에 심은 전극과 가슴의 배터리와 연결하는 전선이 필요한데. 이 배터리 자체가 점점 소형화되고 강력해지면서 이 선이 필요 없고 머리 뼈 속에 바로 인접해서 심는 그런 배터리가 곧 개발될 것이라고 합니다.
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그래서 중요한 것은 이런 장비가 발달되었을 때
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현재 우리가 수술을 받았는데 이 장비 발달하면 어떡하냐 괜히 받았다 이런 게 아니고 수술을 받으면 배터리 수년에 한 번씩 교체를 하게 되는데 그 때 이 새로 개발된, 더 좋아진 장비를 교체할 수가 있다 이거죠. 뇌 안의 전극은 그대로 놔두고 밖에 교체해야 될 장비를 더 발달된 장비로 바꿀 수가 있다. 안심을 하셔도 될 것 같습니다.
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그 다음에 전기자극보다 빛자극, 광자극이 더 유리한 점이 있습니다. 빛에 신경세포에 자극을 하는 그런 유전자가 자연계에 있는데 이런 유전자를 우리 뇌 속에 심어서 레이저라는 광을 자극을 하면 현재 심부뇌 자극술, 전기자극보다 좀 더 발달된,
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더 안전하고 효율적인 선택적 작용을 하는 뇌자극술이 될 것이다 해서 저희들이 상당히 연구를 하고 있습니다.
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그래서 결론적으로 요약해서
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말씀 드리면 이 파킨슨병에서 약물치료를 수년간 받게 되면 약제에 반응하지 않는 그런 여러 가지 운동기능 이상이 나타나기도 하고 또 약제를 복용한 다음에 나타나는 몸이 흔들리는 이상운동이 생기는 이런 때가 되면 심부뇌 자극술을 받을 때가 됐다 이렇게 보고 있고요. 이런 심부뇌 자극술, DBS 치료가 효과적이다. 그리고 여태까지 우리가 십수년 간에 걸친 경험에 비교적 안전하다, 매우 안전하다 라고 말씀을 드릴 수가 있겠습니다. 그리고 현재의 기술로 뇌심부 자극술을 시술 받은 환자분도 미래의 발전된 새로운 장비, 새로운 방법의 치료에 방해를 받는 것은 아니다. 그래서 현재 심부뇌 자극술을 받을 단계가 됐으면 그 수술을 받는 게 훨씬 좋겠다 이렇게 말씀을 드리겠습니다.
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경청해주셔서 감사합니다.
파킨슨병, 희망의 여정
2017년 파킨슨병 환자와 가족을 위한 설명회
2017년 04월 11일(화) / 서울아산병원 동관 6층 대강당
