약물 불응성 간질 치료를 위한 새로운 심부 뇌 시뮬레이션 접근법

[아름이]

약물 불응성 간질 치료를 위한 새로운 심부 뇌 시뮬레이션 접근법
날짜:
2023년 3월 6일
원천:
포항공과대학교(POSTECH)
요약:
연구팀은 난치성 간질을 치료하기 위해 혁신적인 순차적 협 시야 심부 뇌 자극 절차를 제안합니다.

전체 이야기
간질은 재발성 발작을 특징으로 하는 만성 뇌 질환입니다. 간질 환자의 약 30%는 약물 치료에 반응하지 않는 약물 불응성인 것으로 알려져 있습니다. 간질유발부의 측두엽절제술은 증상을 완화시키거나 종식시킬 수 있으나 외과적 절제는 모든 환자에게 적합하지 않고 수술 후 신경학적 손상은 운동마비나 언어장애를 유발할 수 있어 효과적인 새로운 치료법이 절실히 필요하다.

최근 포항공과대학교와 삼성서울병원 공동연구팀은 환자 개개인의 뇌 구조에 맞게 뇌의 깊은 부분을 자극해 난치성 간질을 치료하는 치료법을 개발했다. 연구 결과는 Nature Communications 에 게재되었습니다 .

최근 난치성 뇌전증에 대한 수술적 접근법의 대안으로 뇌심부자극술(DBS)이 도입됐다. DBS는 전극을 뇌 깊숙이 이식하여 발작의 원인에 전기 자극을 전달하는 새로운 의료 기술입니다. 발작 빈도를 70% 이상 줄이고 강도를 줄일 수 있습니다.

그러나 기존의 DBS는 개별 뇌 구조를 반영하지 못하고 균일한 방식으로 자극을 적용했습니다. 결과적으로 광범위하게 적용된 자극은 표적 조직을 넘어 확산되어 통증, 우울증 증가 및 기타 부작용을 유발합니다. 또한 배터리 수명이 단축되는 단점도 있었습니다.

이러한 문제를 극복하기 위해 공동 연구팀은 쥐 모델에서 SNF(Sequential Narrow-Field) 자극 방법을 제안했습니다. 측두엽 간질에서 가장 널리 퍼진 발작 초점인 해마는 크고 길다. 센서는 해마에서 발작이 발생하면 이를 감지하고 저강도 자극 에너지를 해당 부위에만 집중시킵니다.

이번 연구에서 개발된 SNF 자극은 발작의 시작을 정확하게 감지해 즉시 증상을 완화하고 다른 신경조직에 영향을 주지 않고 해마 내 표적 부위만 자극한다. 이를 위해 SNF 자극은 다른 신경계 질환에 적용할 수 있는 기존의 DBS 방법보다 더 안전하고 효과적인 생체 전자 기술 기반의 의료 솔루션을 약속합니다.

삼성서울병원 의생명공학연구센터장인 손영민 교수(신경과)는 “이 방법은 임상적으로 쉽게 적용할 수 있어 향후 난치성 뇌전증에 최적의 치료법이 될 것으로 기대된다”고 설명했다.

연구책임자인 박성민 교수는 연구의 의의에 대해 “이번 연구는 공학과 의학이 융합하는 '미래 융합 의료 솔루션 연구'로서 보다 정밀하고 개인화된 의료기기 개발에 응용할 수 있을 것”이라고 말했다. 고도의 뇌자극 관련 분야 삼성서울병원과의 협업으로 임상 적용 가능한 실용성 높은 공학 기반 의료 솔루션'

이번 연구는 STEAM(Pioneer Research Center) 프로그램의 일환인 '신경항상성 불균형 난치성 만성질환 극복을 위한 완전 자율신경 리셋 시스템 개발' 프로젝트의 지원을 받아 수행됐다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/