척수 마비 electrical epidural stimulation으로 CPG자극, 재활훈련으로 매핑하면 걸을 수 있다.. 논문 탐구!

[문형철]

2011년 수잔 하케마..

미국 루이빌 대학 '신경외과 교수'는 척수손상 완전마비 환자에게 경막 전기자극기 수술로 스스로 서게했다. 

15년전 척수마비 환자

전기자극기로 척수내 중추패턴발생기의 흥분성을 높여 걷게 했다는 논문이 발표되었다.

하지만 아직 대한민국에서 이런 시술을 하는 병원은 없다....

의사들은 무엇을 하는 것일까? 이유가 뭘까? 

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3154251/

Laboratory:

Neural Plasticity Laboratory

Email:

sharkema@kesslerfoundation.org

현재 직책

• Director of Consortium Growth for Spinal Stimulation Tim and Caroline Reynolds Center for Spinal Stimulation, Kessler Foundation

주요 연구 방향

• 경피적(transcutaneous) 자극과 경막외(epidural implant) 자극 연구를 미국 및 국제적으로 확장하는 데 집중
• 척수손상 환자의 신경가소성(neural plasticity)과 신경조절(neuromodulation) 연구

주요 경력

• University of Louisville 신경외과 교수로 약 20년 재직
• Owsley B. Frazier Rehabilitation Chair in Neurological Rehabilitation 역임
• Kentucky Spinal Cord Injury Research Center 부소장
• 해당 센터에서 Pediatric NeuroRecovery, Adult NeuroRecovery, Epidural Stimulation 프로그램을 이끌었음
• 지난 10년간 이 프로그램들을 통해 9,000만 달러 이상의 연구비를 확보

학술 성과

• 학술 논문 및 책 챕터 110편 이상 발표
• 전 세계 100회 이상의 강연 및 기조연설
• 다수의 자문위원회 및 심사위원 활동
• Michigan State University에서 생리학 학사·박사
• UCLA에서 신경학 박사후 연구원 과정 수행

핵심 내용

• 운동 완전 마비(motor complete) 환자 1명에게 요천수 경막외 전극을 이식하고 지속적(tonic) 전기자극을 가함.
• 자극만으로도 체중부하 기립이 가능해졌고, 훈련과 결합 시 보조 하에 stepping(보행 유사 움직임)이 가능했음.
• 척수 내 중추패턴발생기(CPG)의 흥분성을 높여 잔존 회로를 재활성화하는 기전으로 해석됨.
• 이후 이 분야의 임상 연구의 기반이 된 논문으로, 인용 수가 매우 많음.

관련 선행 연구 (맥락)

• Dimitrijevic 등(1998): Ann N Y Acad Sci. “Evidence for a spinal central pattern generator in humans”. 완전 척수손상 환자에서 경막외 자극으로 누운 상태의 리듬성 하지 움직임(locomotor-like activity)을 유도해 인간 CPG 존재의 증거를 제시. 실제 체중부하 보행/기립은 아님.
• Herman 등(2002): Spinal Cord. 불완전 척수손상(ASIA C) 환자에서 척수자극으로 기능적 보행을 촉진한 초기 보고. (완전 마비는 아님)
• 동물 실험: Iwahara 등(1992, 고양이), Ichiyama/Lavrov/Gerasimenko 등(2005–2008, 척수절단 쥐)에서 경막외 자극으로 CPG 활성화와 보행 유도가 먼저 확립됨.

실제로 “완전 마비 환자가 걸을 수 있다”는 메시지를

대중적으로, 그리고 과학적으로 강하게 전달한 최초 임상 논문은 Harkema 2011입니다.

이후

Angeli, Courtine, Gill 등의 연구로

독립 보행까지 확장되었습니다

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3999714/

만성 완전 하반신 마비(motor complete spinal cord injury) 환자 4명에서

경막외 척수 자극(epidural stimulation)을 통해

척수 회로의 흥분성(excitability)을 조절하면,

손상 후 수년이 지난 후에도 의도적인 자발적 움직임이 가능해진다는 것을 보여준 연구입니다.

주요 결과

• 이전 연구에서 motor complete + sensory incomplete 환자 1명이 7개월간의 자극 + 서기 훈련 후 자발적 움직임을 회복한 바 있음.
• 이번 연구에서는 추가로 3명을 포함해 총 4명을 연구:
  • 2명은 AIS A (motor + sensory complete)
  • 2명은 AIS B (motor complete, sensory incomplete)
• 경막외 자극만으로 (훈련 전에도) 4명 모두에서 하체 근육의 선택적 자발적 조절이 가능했음.
• 특히 sensory complete인 2명에서도 즉시 자발적 움직임이 나타남 → 잔존 감각 경로가 필수적이지 않음을 시사.
• 환자들은 시각·청각·개념적 입력(예: “다리를 들어 올려라”)을 처리하여 적절한 근육군을 선택적으로 활성화하고, 힘의 양과 타이밍을 어느 정도 조절할 수 있었음.

핵심 메커니즘

경막외 자극이

요천추 척수 네트워크를 운동 역치 이하(sub-threshold) 수준의 흥분 상태로 만들어,

남아 있는 약한 하행성 신호(또는 다른 입력)가 운동 출력으로 변환될 수 있게 함.

즉,

척수 회로 자체의 흥분성 조절이

의도적 움직임의 회복에 결정적이라는 주장.

의의

완전 마비로 진단된 환자에서도 손상 후 수년이 지난 시점에 자발적 움직임 회복이 가능하다는 것을 보여준 획기적인 연구. “

재생만이 유일한 해결책”이라는 기존 관점을 바꾸는 새로운 중재 전략의 가능성을 제시했습니다

위쪽부터 아래로 시간 흐름이 진행됩니다.

1. Clinical Assessment (임상 평가)
   • 모든 대상자가 이식 전 임상 평가를 받음.
2. Step (이식 전 보행 훈련)
   • 이식 전 체중 지지 보행 훈련(Step) 기간:
     • B07: 37주
     • A45: 19주
     • B13: 27주
     • A53: 19주
3. Implantation (이식)
   • 경막외 자극기 이식 시점 (초록색 바).
   • 점선으로 구분되어 왼쪽(B07)과 오른쪽(A45, B13, A53)이 약간 다른 프로토콜을 따름.

이식 후 단계

단계B07A45B13A53설명

Post-surgery rest	2주	3주	3주	3주	수술 후 휴식
Experiments	3주	3주	4주	2주	이식 직후 초기 실험 (자극만으로 자발적 움직임 테스트)
T1 (빨간 바)	-	공통	공통	공통	이식 후 첫 번째 주요 평가 시점
Stand + ES	23주	17주	19주	17주	서기 훈련 + 경막외 자극 (Stand + Epidural Stimulation)
T2 (파란 바)	-	공통	공통	공통	두 번째 평가 시점
Step + ES	20주	17주	19주	(↓)	보행 훈련 + 경막외 자극

이후 재택(Home) 단계

• B07은 가장 긴 재택 프로토콜을 따름:
  • HOME Voluntary + ES → T1
  • HOME Stand + ES (28주) → T2
  • 추가 12주 → T3
• A45, B13, A53은:
  • T2 이후 Step + ES 후
  • HOME Voluntary + ES 와 HOME Stand + ES로 전환
  • 일부는 T3까지 진행

핵심 포인트

• T1, T2, T3: 주요 평가 시점 (자발적 움직임, 근전도 등 측정).
• ES: Epidural Stimulation (경막외 자극).
• B07은 다른 3명보다 더 긴 재택 훈련 기간을 거쳤음.
• 화살표(↓)는 해당 단계에서 다음 단계로 진행되거나 평가가 이루어짐을 의미.

이 그림은 “이식 전 훈련 → 이식 → 초기 실험 → 서기 훈련(Stand+ES) → 보행 훈련(Step+ES) → 재택 훈련” 순으로 체계적으로 진행된 연구 디자인을 한눈에 보여줍니다.

그림 구성

• A열 (위): No Stimulation (자극 없음)
• B열 (아래): With Epidural Stimulation (경막외 자극 있음)

각 열은 4명의 피험자(B07, B13, A45, A53)를 나타냅니다.

회색 음영 구간은 피험자가 의도적으로 다리를 움직이려고 시도한 시간입니다.

기록된 근육 및 힘

약어                                               근육/신호                                                  의미

IC	Iliocostalis	척추기립근 (허리 근육)
TA	Tibialis Anterior	전경골근 (발등 들어올리는 근육)
SOL	Soleus	가자미근 (종아리 근육)
EDL	Extensor Digitorum Longus	장지신근 (발가락 펴는 근육)
EHL	Extensor Hallucis Longus	장무지신근 (엄지발가락 펴는 근육)
FORCE	힘 센서	다리가 실제로 발생시킨 힘 (N)

주요 결과 해석

A. 자극 없을 때 (No Stimulation)

• 4명 모두에서 의도적으로 움직이려고 해도 거의 근육 활동이 나타나지 않음.
• FORCE도 거의 0에 가까움 → 임상적으로 “완전 마비” 상태와 일치.

B. 경막외 자극을 켰을 때 (With Epidural Stimulation)

• 모든 피험자에서 의도 시도 시 명확한 EMG 활동이 나타남.
• 특히 EDL, EHL, TA 등에서 선택적인 근육 활성화가 관찰됨.
• FORCE 그래프에서 실제 힘이 발생하는 것이 확인됨 (B13, A45, A53에서 뚜렷함).
• 자극 파라미터는 피험자마다 약간 다름 (25~30 Hz, 펄스 폭 0.033~0.04 s).

핵심 의미

이 그림은 논문의 가장 중요한 주장을 시각적으로 증명합니다:

경막외 자극만으로도 (훈련 없이도) 만성 완전 마비 환자가

의도적으로 마비된 근육을 선택적으로 활성화할 수 있다.

이 그림은

경막외 자극(Epidural Stimulation, ES) 하에서 자발적 힘 조절 능력을 보여주는 결과입니다.

피험자가

의도적으로 약한 힘(Low) → 중간 힘(Medium) → 강한 힘(High)을 조절할 수 있는지,

그리고 지속적으로 힘을 유지(Sustained)할 수 있는지를 평가한 것입니다.

그림 구성 설명

A. 힘 조절 능력 (Graded Force Control)

• 피험자(주로 A45로 보임)가 Low → Medium → High 순서로 의도적으로 힘을 조절하는 모습.
• FRC: Force (힘)
• IC: Iliocostalis (척추기립근)
• IL: Iliacus (장요근)
• VL: Vastus Lateralis (외측광근)
• 아래 파란색 바: 25 Hz 경막외 자극이 계속 들어가고 있음.
• 회색 구간이 힘을 내는 시도 구간이며, 자극 강도는 같고 의도만 다르게 했을 때 힘과 EMG 크기가 달라지는 것을 보여줌.

B. 정량적 분석 (Integrated Force & EMG)

• 3명의 피험자(A45, B07, A53)에서
  • 실선: Integrated Force (힘의 적분값)
  • 점선: Integrated EMG (IL 근육의 적분값)
• Low → Medium → High로 갈수록 힘과 EMG가 점진적으로 증가하는 패턴을 보임. → 단순 반사적 반응이 아니라 의도적으로 힘의 크기를 조절할 수 있음을 의미.

C. 지속적 힘 유지 (Sustained Force)

• 한 번 힘을 낸 후 계속 유지하려고 하는 시도.
• 힘(FRC)이 일정 기간 동안 유지되고, 관련 근육(IC, IL, VL)의 EMG 활동도 지속됨.
• 25 Hz 자극이 계속 들어가는 상태에서 가능.

D. 지속 힘의 정량 비교

• 3명(A45, B07, A53)의 Sustained 조건에서
  • 빨간색 막대: Integrated Force
  • 흰색 막대: Integrated EMG (IL)
• 개인차가 있지만, 모두 지속적인 힘 생성이 가능했음을 보여줌.

핵심 의미

이 결과는 단순히 “자극을 주면 근육이 움직인다”는 수준을 넘어섭니다.

• 피험자가 의도적으로 힘의 크기를 조절할 수 있고
• 힘을 유지할 수도 있다는 것을 보여줍니다.

즉, 경막외 자극이 척수 회로를 적절한 흥분 상태로 만들어 주면, 남아 있는 하행성 신호가 비교적 세밀한 운동 조절을 가능하게 한다는 중요한 증거입니다.

이 그림은

경막외 자극 하에서 자발적 움직임의 세부적인 신경생리학적 특성을 분석한 결과입니다.

단순히 “움직임이 나타난다”는 수준을 넘어,

운동 단위(motor unit)의 동원 패턴과 근육 간 협응을 자세히 보여줍니다.

그림 구성 및 해석

A. 전체 기록 (Overview)

• 피험자가 의도적으로 여러 번 힘을 내는 동안의 FORCE, EHL(장무지신근), ES(경막외 자극) 기록.
• 30 Hz 자극이 지속적으로 들어가고 있는 상태에서 자발적 힘 발생이 반복됨.
• 점선 박스로 표시된 부분을 확대한 것이 B와 C.

B. 힘 발생 초기의 세부 기록 (확대)

• 힘(FORCE)이 거의 없을 때의 EHL EMG.
• 아래쪽 두 개의 확대 파형: 개별 운동 단위 전위(motor unit action potential)가 관찰됨.
• 자극 펄스(빨간 점)와 EMG 활동이 시간적으로 연관되어 있음.

C. 힘 발생 중/정점에서의 세부 기록 (확대)

• 힘이 크게 발생할 때 EHL의 EMG 활동이 뚜렷하게 증가.
• 여러 운동 단위가 중첩되어 발화하는 모습(오버랩된 파형)이 보임. → 힘의 크기에 따라 운동 단위 동원(recruitment)이 증가함을 시사.

D & F. 다근육 협응 패턴

• FORCE와 함께 IL(장요근)과 VL(외측광근)의 EMG를 동시에 기록.
• 힘이 발생할 때마다 IL과 VL이 함께 활성화되는 패턴이 반복됨.
• D는 25 Hz, F는 30 Hz 자극 조건.
• 색깔로 표시된 부분(빨강, 초록, 파랑)은 특정 구간의 EMG 적분 또는 강조 표시.

E & G. 근육 간 상관관계 (Phase Plot)

• X축: IL EMG, Y축: VL EMG
• 자발적 움직임 동안 두 근육의 활동이 어떻게 함께 변하는지 보여주는 궤적(trajectory).
• 화살표 방향은 시간 흐름을 나타냄.
• E(25 Hz)와 G(30 Hz) 모두에서 IL과 VL이 어느 정도 협응하면서 활성화되는 패턴을 보임. → 단순한 단일 근육 반응이 아니라, 기능적으로 관련된 근육군이 함께 조절되고 있음을 의미.

핵심 의미

이 그림은 다음을 강조합니다:

1. 운동 단위 수준의 조절이 가능하다 (B, C).
2. 힘의 크기에 따라 EMG 활동이 점진적으로 증가한다.
3. 서로 다른 근육(IL과 VL)이 협응하여 움직임을 만들어낸다.
4. 이러한 현상은 특정 자극 주파수(25–30 Hz)에서 관찰된다.

즉, 경막외 자극이 척수 회로를 적절한 상태로 만들어 주면, 피험자의 의도가 비교적 정교한 운동 출력으로 변환될 수 있다는 신경생리학적 증거를 제시한 것입니다.

이 그림은

감각 입력의 종류와 강도에 따른 자발적 힘 조절 능력을 비교한 결과입니다.

피험자들이 경막외 자극을 받는 상태에서

시각적 피드백(Visual Optimal)과 청각적 지시(Auditory: Low / Medium / High)에 따라

얼마나 정확하게 힘을 조절할 수 있는지를 보여줍니다.

그림 구성

4명의 피험자(B07, B13, A45, A53)가 각각 다른 패널에 배치되어 있습니다.

각 피험자마다 다음이 기록되었습니다:

신호의미

IC	Iliocostalis (척추기립근)
IL	Iliacus (장요근)
AD	Adductor (내전근)
FORCE	실제로 발생한 힘

• 왼쪽: Visual Optimal (시각적으로 힘의 목표를 보면서 조절)
• 오른쪽: Auditory 조건
  • Low → Medium → High 순서로 청각 지시의 강도를 높임

주요 관찰 결과

1. Visual Optimal 조건
   • 대부분의 피험자에서 비교적 안정적이고 큰 힘이 발생함.
   • 특히 A45와 A53에서 IL과 FORCE가 뚜렷하게 나타남.
2. Auditory 조건
   • Low → Medium → High로 지시 강도가 높아질수록 힘(FORCE)과 근육 활동이 점진적으로 증가하는 경향을 보임.
   • B07과 A53에서 이 패턴이 비교적 명확함.
   • B13은 전체적으로 근전도 활동이 불규칙하고 힘이 약함.
3. 개인차
   • A45, A53: 시각·청각 모두에서 비교적 좋은 조절 능력.
   • B07: 시각에서는 좋으나 청각 Low/Medium에서는 힘이 약함.
   • B13: 전반적으로 힘 발생이 작고 근전도가 산만함.

핵심 의미

이 결과는 단순히 “자극을 주면 움직인다”는 것을 넘어섭니다.

• 피험자가 외부 감각 정보(시각 또는 청각)를 처리하여
• 그 정보에 맞게 힘의 크기를 의도적으로 조절할 수 있다는 것을 보여줍니다.

특히 청각 지시만으로도 Low → Medium → High에 따라 힘이 단계적으로 변하는 모습은, 척수 회로가 상위 중추의 의도적 신호를 어느 정도 해석하고 운동 출력으로 변환할 수 있음을 시사합니다.

요약하면, 경막외 자극이 켜진 상태에서는 시각적 피드백뿐만 아니라 청각적 지시도 운동 조절에 활용될 수 있다는 것을 보여주는 그림입니다.

이 그림은

경막외 자극 강도에 따른 고관절/슬관절 굴곡력(Hip/Knee Flexion Force)의 변화를

시간에 따라 비교한 결과입니다.

그림 구성

A. Peak Force vs Stimulation Strength (자극 강도-힘 관계)

• X축: Stimulation Strength (V) – 경막외 자극 전압
• Y축: Peak Force (N) – 최대로 발생한 굴곡력
• 색상/기호:
  • 검은색 (■): T1 (초기 평가)
  • 파란색 (●): T2
  • 빨간색 (▲): T3 (후기 평가)

4명의 피험자(B07, A45, B13, A53) 모두에서 자극 강도가 높아질수록 발생 가능한 최대 힘이 증가하는 경향을 보입니다. 특히 A45와 B13에서 자극 강도에 따른 힘의 증가가 뚜렷합니다.

B. 힘 발생 파형 (Force Traces)

• 각 피험자의 T1, T2, T3 시점에서 기록된 실제 힘 곡선.
• 여러 번의 시도를 겹쳐 그린 것으로, 힘의 크기와 형태가 시간에 따라 어떻게 변했는지 보여줍니다.
• 자극 파라미터는 피험자마다 약간 다름 (25–30 Hz).

주요 관찰 결과

피험자특징

B07	T1에서 이미 상당한 힘을 보였고, T2·T3에서도 유지. 자극 강도에 따라 힘이 증가.
A45	T1 → T2 → T3로 가면서 더 낮은 자극 강도에서도 힘이 발생하기 시작함. 학습/가소성 효과를 시사.
B13	T1에서 높은 힘을 보였으나, 자극 강도에 따른 변동이 큼.
A53	전반적으로 힘이 작고, T3에서 더 높은 자극이 필요해 보임.

핵심 의미

1. 자극 강도 의존성 경막외 자극의 전압을 높이면 발생 가능한 자발적 힘도 커집니다. → 척수 회로의 흥분성 수준이 운동 출력의 크기를 조절하는 중요한 변수임을 보여줍니다.
2. 시간 경과에 따른 변화 (T1 → T3) 일부 피험자(특히 A45)에서는 훈련이 진행될수록
   • 더 낮은 자극 강도에서도 힘이 발생하거나
   • 힘의 크기가 증가하는 경향이 관찰됩니다. → 경막외 자극 + 훈련이 척수 회로의 가소성(plasticity)을 유도할 수 있음을 시사합니다.
3. 개인차 같은 자극 조건에서도 피험자마다 힘의 크기와 반응이 상당히 다릅니다. 이는 손상 정도, 잔존 경로, 개별 척수 회로 특성의 차이를 반영합니다.

요약하면, 이 그림은 경막외 자극의 강도를 조절함으로써 자발적 힘의 크기를 어느 정도 제어할 수 있고, 시간이 지나면서 그 효율이 향상될 수 있다는 점을 보여줍니다.

이 그림은

경막외 자극 + 보행(Stepping) 중 ‘의도(Intent)’의 효과를 보여주는

매우 중요한 결과입니다.

피험자가 단순히 수동적으로 다리를 움직이게 하는 것이 아니라,

“의식적으로 발을 디디고 걷겠다”고 생각할 때

근전도(EMG) 패턴이 어떻게 변하는지를 비교한 것입니다.

그림 구성

A. 연속 보행 중 EMG와 관절 각도 기록

• LEFT / RIGHT 하지의 여러 근육 EMG:
  • SOL (Soleus), MG (Medial Gastrocnemius), TA (Tibialis Anterior)
  • MH (Medial Hamstrings), VL (Vastus Lateralis), RF (Rectus Femoris)
• 아래쪽: 고관절(Hip), 슬관절(Knee), 족관절(Ankle) 각도 + 지면 반력(FSCAN)
• 빨간 점선으로 표시된 구간이 핵심입니다.
  • 점선 이전: 피험자가 특별히 생각하지 않고 수동적으로 보행하는 구간
  • 점선 사이: 피험자가 의식적으로 각 보폭을 도와주겠다고 의도하는 구간
  • 점선 이후: 다시 의도 없이 보행

의도하는 구간에서 EMG 진폭이 뚜렷하게 증가하고, 근육 간 협응 패턴이 더 명확해지는 모습이 관찰됩니다.

B & C. 근육 간 협응 관계 (Phase Plot)

• X축과 Y축에 서로 다른 근육의 EMG linear envelope를 그려 두 근육이 어떻게 함께 활성화되는지를 궤적으로 표현.
• 검은색: 의도하지 않은 보행 구간
• 빨간색: 의도적으로 보행을 도운 구간

의도할 때 궤적의 크기와 형태가 달라지며, 특히 굴곡근-신전근 사이의 상호 억제/활성화 패턴이 더 뚜렷해집니다.

핵심 의미

이 결과는 논문의 가장 중요한 메시지 중 하나를 직접적으로 보여줍니다.

즉,

• 자극만으로 리듬감 있는 근활동이 어느 정도 나타나지만,
• 피험자가 “걷겠다”고 의식적으로 생각할 때 EMG 진폭과 협응 패턴이 의미 있게 향상됩니다.

이것은 단순 반사나 자극에 의한 수동적 반응이 아니라, 남아 있는 하행성 신호 + 척수 회로의 흥분성 조절이 결합되어 의도적인 운동 제어가 가능해진다는 강력한 증거입니다.

만성 완전 마비(SCI) 환자 4명에서

요천추 경막외 척수 자극(scES)을 이용해 전신 체중을 지지하는 서기(full weight-bearing standing)가

가능한지 조사한 연구입니다.

이전 Angeli 2014 연구에서 자발적 움직임이 가능함을 보인

동일 환자군(B07, A45, B13, A53)을 대상으로 했습니다.

주요 결과

• AIS A 환자 2명(감각·운동 완전 손상)도 경막외 자극만으로 외부 도움 없이 전신 체중을 지지하며 설 수 있었음 (균형 유지를 위해 손으로만 보조).
• AIS B 환자 2명은 고관절 신전을 위한 최소한의 외부 도움만 필요했음.
• 서기에 가장 효과적인 자극 조건:
  • 전극 배열의 꼬리쪽(caudal)에 cathode를 배치
  • 비교적 높은 주파수 (25–60 Hz)
• 앉은 자세에서는 같은 자극을 줘도 하지 근육 EMG가 거의 나타나지 않음. → 체중 부하로 인한 감각 입력이 서기에 필요한 EMG 패턴 생성에 필수적임을 시사.
• 한 환자에게 최적화된 자극 파라미터를 다른 환자에게 적용하면 효과가 크게 떨어짐. → 개인별 맞춤형 자극 파라미터가 매우 중요.

결론 및 의의

인간 척수 회로는

기능적 상위 중추 연결이 없어도 경막외 자극 + 체중 부하 감각 입력을 통해 서기에

충분한 운동 패턴을 생성할 수 있다.

다만,

효과적인 서기를 위해서는

자극 파라미터(전극 구성, 주파수 등)를 개인에게 맞게 정밀하게 조절하는 것이 핵심이다.

이 연구는

“완전 마비 환자도 경막외 자극으로 독립적 서기가 가능하다”는 것을

처음으로 체계적으로 보여준 중요한 논문입니다.

이전 연구(2015)에서

경막외 자극(scES)으로 서기가 가능함을 보인 동일한 4명의 만성 완전 마비 환자를 대상으로,

서기 훈련(Stand training)과 이후 보행 훈련(Step training)이 서기 능력에 어떤 영향을 미치는지 조사한 연구입니다.

주요 결과

• 서기 훈련(Stand + scES) 후 → 4명 모두에서 서기 능력이 향상됨 (개인차는 있었음). 전신 체중 지지 서기 시간과 독립성(무릎·고관절 신전 능력)이 증가.
• 보행 훈련(Step + scES)을 이어서 시행한 후 → 3명에서 서기 능력이 오히려 저하됨. 서기에 필요한 지속적인 신전근 활동 패턴이 약화되고, 외부 도움이 더 필요해짐.
• 한 명(B07)은 보행 훈련 후에도 서기 능력이 비교적 잘 유지됨.

핵심 해석

• 척수 회로는 과제 특이적(task-specific)으로 재조직화됨.
• 서기 훈련은 서기에 유리한 신경 적응을 유도하지만,
• 보행 훈련은 보행에 유리한 리듬성·굴곡-신전 교대 패턴을 강화하면서 서기에 필요한 지속적 신전 패턴을 방해할 수 있음.

결론 및 의의

경막외 자극과 활동 기반 훈련의 조합은 운동 기능 회복에 효과적이지만, 어떤 운동 과제를 훈련하느냐에 따라 신경 적응의 방향이 달라진다.

따라서 서기 능력 향상을 목표로 할 경우에는 보행 훈련보다 서기 특화 훈련을 우선적으로 시행하는 것이 더 효과적일 수 있다는 점을 시사합니다.

이 연구는 “훈련의 종류가 회복의 질을 결정한다”는 중요한 메시지를 전달한 논문입니다.

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1803588

만성 운동 완전 마비(motor complete SCI) 환자 4명에게

경막외 척수 자극(scES) + 집중 보행 훈련을 적용하여

지면 위 독립 보행(over-ground walking)이 가능한지 조사한 연구입니다.

(이전 연구에서 자발적 움직임과 서기를 보인 동일 연구팀의 후속 연구)

주요 결과

• 대상: 손상 후 2.5~3.3년이 지난 운동 완전 마비 환자 4명 (이미 체중 지지 보행 훈련만으로는 호전이 없었던 상태)
• 2명에서 지면 위 독립 보행이 회복됨 (트레드밀이 아닌 실제 지면에서, 보조 기구 사용)
  • 1명: 경추 중간 부위 손상 → 85주 동안 278회 훈련 후 가능
  • 1명: 흉추 상부 손상 → 15주 동안 81회 훈련 후 가능
• 4명 모두에서
  • 독립적 서기(independent standing)
  • 체간 안정성(trunk stability) 이 향상됨
• 훈련 중 1명에서 고관절 골절이 발생함 (부작용)

의의

이 연구는 기존에

“운동 완전 마비 환자는 독립 보행이 불가능하다”고 여겨졌던 통념을 깨뜨린 중요한 논문입니다.

경막외 자극이 척수 회로의 흥분성을 적절히 조절해 주면,

집중적인 과제 특이적 훈련과 결합하여

만성 완전 마비 상태에서도 지면 위 보행 능력이 회복될 수 있다는 것을 처음으로 보여주었습니다.

완전 하반신 마비(complete paraplegia) 환자 1명에게

경막외 전기 자극(EES) + 과제 특이적 훈련(Multimodal Rehabilitation, MMR)을 장기간 적용하여

독립적인 보행(stepping)이 가능해진 첫 사례를 보고한 논문입니다.

주요 결과

• 대상: 하지의 감각·운동 기능이 완전히 소실된 만성 완전 마비 환자 1명 (이전 연구에서 EES로 서기와 측와위/체중 지지 상태에서의 스텝 유사 움직임이 가능했던 환자)
• 43주간의 집중 훈련(MMR) 후:
  • 트레드밀에서 트레이너 도움이나 체중 지지 없이 양측 독립 보행 가능
  • 지면 위(over-ground)에서도 전륜 보행기(front-wheeled walker)를 사용하고, 고관절 부위에 트레이너가 균형을 잡아주는 정도의 도움만으로 독립적인 스텝이 가능
• EES가 척수 감각운동 네트워크를 활성화하여 서기와 보행의 역동적 수행(dynamic performance)을 가능하게 함

의의

이 논문은 “하지의 감각·운동 기능이 완전히 소실된 상태에서도

EES와 과제 특이적 훈련을 결합하면

독립적인 보행이 회복될 수 있다”는 것을 처음으로 보고한 연구입니다.

Angeli 등(2018, NEJM)의 연구와 거의 동시에 발표되었으며,

경막외 자극 + 집중 훈련이 만성 완전 마비에서도 실제 보행 기능 회복으로 이어질 수 있음을 보여주는 중요한 증거입니다.

척수 손상 후 4년 이상 지나고,

집중 재활에도 불구하고 영구적인 운동 장애나 완전 마비가 남은 환자들을 대상으로

공간·시간적으로 정밀하게 조절된 경막외 척수 자극(spatiotemporal EES)을 적용하여

자발적 보행 조절을 회복시킨 연구입니다.

주요 결과

• 자극 방식의 특징
  • 기존처럼 지속적인(tonic) 자극이 아니라,
  • 의도된 움직임에 맞춰 실시간으로 공간적으로 선택적인 자극을 전달
  • 이식된 펄스 발생기를 사용해 요천추 척수에 타이밍을 맞춰 자극
• 1주일 이내 → 지면 보행(overground walking) 중 마비된 근육의 적응적 조절이 다시 가능해짐
• 수개월의 재활 후
  • 보행 성능이 크게 향상
  • 자극 없이도 이전에 마비되었던 근육에 대한 자발적 조절이 일부 회복
  • 자극을 켠 상태에서는 일상 환경(ecological settings)에서 걷거나 자전거를 탈 수 있게 됨

의의

이 연구는

경막외 자극을 단순 흥분성 조절 도구가 아니라,

의도된 움직임에 맞춰 시공간적으로 정밀하게 전달하는 신경기술로 발전시킨 점이 핵심입니다.

Angeli(2018), Gill(2018) 연구와 함께 2018년에 발표된

“완전/중증 마비 환자의 보행 회복” 관련 중요한 논문 중 하나로,

이후 폐쇄 루프(closed-loop) 척수 자극 연구의 기초가 되었습니다.

a. 기술 시스템 구성

왼쪽은 실제 보행 훈련 환경, 오른쪽은 신경 자극 시스템의 작동 원리를 보여줍니다.

1. 운동 의도 감지 및 디코딩

• 환자가 걷고자 하는 의도(Motor intention)를 남은 움직임(residual kinematics)으로부터 실시간으로 디코딩합니다.
• Swing(스윙기)과 Propulsion(추진기)을 구분하여 인식.

2~3. 이식형 펄스 발생기

• 디코딩된 의도 신호를 바탕으로 이식형 펄스 발생기(Implantable pulse generator)가 자극을 제어합니다.

4~5. 표적 경막외 자극 (Targeted EES)

• 16개 전극이 있는 paddle array를 요천추 척수에 이식.
• 특정 후근(posterior roots)을 선택적으로 자극하여 원하는 운동신경 풀(motor neuron pools)만 활성화합니다.
  • 예: 왼쪽 고관절 굴곡근(Left hip flexors)
  • 오른쪽 발목 신전근(Right ankle extensors)
• 자극이 움직임 의도와 타이밍을 맞춰 들어가도록 설계됨 (시공간적 자극).

측정 시스템

• 14대의 카메라로 3D 운동학 측정
• 무선 EMG
• 지면 반력(Ground reaction forces)
• 다방향 중력 보조 장치(Multidirectional gravity-assist)로 체간을 지지

b. 연구 일정 (Chronology)

단계내용

Inclusion	환자 등록
Surgery	전극 이식 수술
EES configuration	자극 파라미터 최적화
Rehabilitation with EES (5 months)	5개월간 자극 + 재활 훈련
Use of EES during study extension	연구 연장 기간 동안 자극 사용

표적 경막외 자극(Targeted EES)을 어떻게 개인화하고 최적화하는지를 설명합니다.

그림 구성 설명

a. 운동신경 풀의 척수 내 분포

• 각 근육을 지배하는 운동신경 세포들이 척수의 어느 분절(L1~S2)에 위치하는지를 보여줍니다.
• 예: Iliopsoas(고관절 굴곡)는 L1~L3, Soleus(발목 신전)는 L5~S2 등에 주로 분포.

b. 운동신경 활성화 지도

• 건강한 사람에서 측정한 실제 근육 활성화 패턴을 바탕으로 왼쪽 고관절 굴곡과 왼쪽 발목 신전 시 어떤 척수 분절이 주로 활성화되는지를 색으로 표시.
• 빨간색에 가까울수록 활성화가 강함.

c. 개인화된 컴퓨터 모델 구축 과정

1. 환자의 척수 MRI
2. 3D CT 스캔
3. 개인화된 컴퓨터 모델 생성
4. 시뮬레이션을 통해
   • 왼쪽 고관절 굴곡
   • 왼쪽 발목 신전 시 어떤 전극을 자극해야 해당 운동신경 풀을 선택적으로 활성화할 수 있는지 예측.

d. 전기생리학적 검증

• 실제 환자에게 단일 펄스 자극을 주면서 EMG를 기록.
• Left hip flexion과 Left ankle extension을 유도하기 위한 최적 전극과 자극 강도를 찾음.
• 원형 플롯은 자극 강도에 따른 각 근육의 활성화 정도를 나타냄 (회색 원이 최적 강도).

e. 등척성(Isometric) 토크 측정 설정

• 환자가 앉은 자세에서 발목이나 고관절의 힘을 측정하는 장치.
• 실시간 토크 피드백을 제공.

f. 표적 자극의 실제 효과

• EES OFF → ON으로 전환했을 때
  • 고관절 굴곡 토크와 관련 근육(Agonist) 활성화가 크게 증가
  • 발목 신전 토크와 Soleus 활성화가 증가
• 길항근(Antagonist)은 상대적으로 적게 활성화되어 선택성이 높음을 보여줌.

핵심 의미

이 그림은 연구의 기술적 핵심을 보여줍니다:

단순히 척수를 자극하는 것이 아니라,

환자 개인별로 컴퓨터 모델링 + 전기생리학적 검증을 통해

원하는 근육군(예: 고관절 굴곡근 또는 발목 신전근)만 선택적으로 활성화할 수 있는 자극 파라미터를 찾아낸다.

이런 정밀한 표적화(targeting)가 자연스럽고 효율적인 보행 회복의 기반이 됩니다

시공간적 경막외 자극(Spatiotemporal EES)이 어떻게 보행을 가능하게 하는지를 보여줍니다.

Figure 3 | 보행을 위한 시공간적 EES 구성

a. 정상인의 보행 중 운동신경 활성화 지도

• 건강한 사람의 보행 주기(Stance → Swing) 동안 각 척수 분절(L1~S2)과 근육의 활성화 패턴을 시공간적으로 매핑.
• Hotspot(강한 활성화 부위)을 추출하여 자극 타겟으로 삼음.

b~c. 기능적 타겟과 운동신경 활성화 지도

• 체중 수용기(Weight acceptance), 추진기(Propulsion), 스윙기(Swing)에 따라 활성화되는 근육군이 다름을 보여줌.
• 이를 바탕으로 자극 시퀀스를 설계.

d. 완전 마비 환자에서의 자극 효과

• EES 없음: 근육 활동이 거의 없음.
• 시공간적 EES 적용: Stance와 Swing 주기에 맞춰 굴곡근·신전근이 적절히 활성화됨.
• 발 궤적(foot trajectory)도 더 정상적인 패턴으로 변화.

e~f. 자극 주파수와 순서의 최적화

• 주파수(20~100 Hz)에 따라 근육 활성화 정도가 달라짐.
• 오른쪽/왼쪽, 체중 수용/추진 등 보행 위상에 맞춰 자극을 다르게 줌.

Figure 4 | 자발적·지속적 보행 조절

a. 초기 자발적 움직임

• 자극을 켰을 때(EES ON) 환자가 의도적으로 다리를 들어올리거나 움직일 수 있음.
• 자극을 끄면(EES OFF) 움직임이 사라짐.

b. 지면 보행 중 자발적 조절

• 중력 보조 장치를 사용하면서 환자가 의도적으로 보행 패턴을 조절하는 모습.
• 자극이 있을 때만 의미 있는 움직임이 나타남.

c. 지속적인 보행 능력

• 장시간(예: 1시간 이상) 동안 자극을 유지한 채 연속적으로 걸을 수 있음을 보여줌.
• 거리와 시간에 따른 보행 지속성을 정량화.

핵심 의미

이 그림들은 연구의 가장 중요한 성과를 보여줍니다:

단순히 자극을 켜는 것이 아니라,

보행 주기의 각 위상(Stance/Swing)에 맞춰 특정 운동신경 풀만 선택적으로,

타이밍에 맞게 자극하면 완전 마비 환자도 자발적이고 지속적인 지면 보행이 가능해진다.

특히 자극이 환자의 의도와 실시간으로 동기화되기 때문에 더 자연스럽고 적응적인 보행이 가능하다는 점이 강조됩니다.

재활 훈련 후 신경학적·기능적 회복을 종합적으로 보여줍니다.

그림 구성 설명

a. 실제 보행 능력의 변화 (Chronophotography)

• P1, P2: 재활 후 EES 없이도 목발을 짚고 앉은 자세에서 일어나 걸을 수 있게 됨.
• P3: EES와 하네스(안전을 위한 최소 지지)를 사용한 상태에서 보행기를 이용해 지면 보행이 가능해짐.
• 연속 사진을 통해 보행 동작의 연속성과 안정성이 향상된 모습을 시각적으로 보여줌.

b. 지구력과 보행 속도 변화

• 6분 보행 검사와 10m 보행 검사 결과.
• 재활이 진행될수록 (Pre → 수개월)
  • 보행 거리(Endurance)가 크게 증가
  • 보행 속도도 향상
• P1, P2는 EES 없이도 측정 가능했고, P3는 EES를 켠 상태에서 측정.

c. 등척성 토크(Isometric Torque) 변화

• 재활 전후 각 관절(고관절, 슬관절, 족관절)에서 낼 수 있는 힘의 크기를 원형 그래프로 표시.
• P1, P2: EES 없이도 토크가 의미 있게 증가.
• P3: EES를 켠 상태에서 토크가 증가.
• 특히 신전근(Push)과 굴곡근의 힘이 모두 향상된 것이 특징.

d. 운동·감각 점수 변화 (AIS score)

• 하지의 운동 점수(Motor)와 감각 점수(Light touch, Pin prick)가 재활 후 향상된 것을 색으로 표시.
• 전체적으로 운동 기능 점수가 의미 있게 증가 (예: P1 +17, P2 +13, P3 +6).
• 감각 점수도 일부 환자에서 개선됨.

핵심 의미

이 그림은 연구의 가장 중요한 임상적 성과를 요약합니다:

1. 기능적 회복: 단순 실험실 수준을 넘어 실제 지면 보행이 가능해짐.
2. 신경가소성: 장기간의 시공간적 EES + 재활 훈련 후 자극 없이도 일부 자발적 운동 조절이 회복됨 (특히 P1, P2).
3. 개인차: 환자마다 회복 정도와 자극 의존성이 다름.

요약하면,

표적 시공간 자극 + 집중 재활이

만성 척수 손상 환자에서 실제 보행 능력과 신경학적 점수를 향상시킬 수 있음을 보여주는 결과입니다

연구에서 개발한 시스템이

실험실을 넘어 실제 일상생활(ecological settings)에서 어떻게 사용될 수 있는지를 보여줍니다.

그림 구성 설명

a. 일상생활 지원 시스템 구성

환자들이 집이나 야외에서 스스로 시스템을 사용할 수 있도록 설계된 구성입니다.

1. 음성 제어 시계 (Voice controller / Connected watch)
   • 환자가 음성으로 EES를 켜고 끌 수 있음.
2. 관성 측정 장치 (IMUs)
   • 발이나 자전거 크랭크/프레임에 부착.
   • 걷기나 자전거 타기 동작을 실시간으로 감지하여 폐쇄 루프(closed-loop)로 자극 타이밍을 조절.
3. 컨트롤러 & 환자용 프로그래머
   • IMU 신호를 받아 자극 명령을 전달.
4. 웨어러블 프로그래머 + 안테나
   • 태블릿의 모바일 앱과 무선으로 연결되어 환자가 직접 자극 시퀀스를 선택하거나 조절할 수 있음.

• Walking과 Cycling 모드를 지원하며, 개방 루프(open-loop) 또는 폐쇄 루프(closed-loop)로 작동 가능.

b. 실제 일상 환경에서의 사용 모습

• P1: 보행기를 이용해 야외에서 걷는 모습
• P2: 바닷가에서 보행기를 밀며 걷는 모습
• P3: 리컴번트 삼륜 자전거(trike)를 타고 야외를 달리는 모습

모두 시공간적 EES를 켠 상태에서 이루어졌습니다.

핵심 의미

이 그림은 연구의 실용적 가치를 강조합니다.

특히

음성 제어와 IMU 기반 폐쇄 루프 조절 기능은

환자가 보호자나 의료진의 도움 없이도 자극을 상황에 맞게 사용할 수 있게 해주는 중요한 요소입니다.

폐쇄루프 조절(Closed-loop control)이란,

시스템이 실시간으로 결과를 감지하고,

그 정보를 바탕으로 자극이나 제어를 자동으로 조정하는 방식을 말합니다.

경막외 척수 자극(EES) 맥락에서 설명하면 다음과 같습니다.

1. 개방루프(Open-loop) vs 폐쇄루프(Closed-loop)

구분개방루프 (Open-loop)폐쇄루프 (Closed-loop)

작동 방식	미리 정해진 자극을 계속 또는 일정 패턴으로 전달	환자의 움직임·의도·감각 정보를 실시간으로 감지해서 자극을 조절
피드백	없음	있음 (센서 → 컨트롤러 → 자극기)
예시	일정한 주파수와 강도로 계속 자극	발이 땅에 닿는 순간, 다리가 흔들리는 위상, 의도된 움직임에 맞춰 자극 타이밍과 위치를 바꿈
장점	단순하고 안정적	더 자연스럽고 효율적인 움직임 가능
단점	상황에 맞게 적응하지 못함	시스템 복잡도 높음, 센서와 알고리즘 필요

2. 척수 자극에서의 폐쇄루프 예시

Wagner et al. (2018, Nature) 연구에서 사용된 방식이 대표적입니다.

• 센서:
  • 발이나 다리에 부착한 IMU(관성 센서)
  • 3D 카메라로 관절 각도 측정
  • 지면 반력 센서 등
• 디코딩: 환자의 남은 움직임(residual kinematics)이나 의도(motor intention)를 실시간으로 해석
• 자극 조절:
  • Swing기(다리를 들어올리는 때) → 고관절 굴곡근을 선택적으로 자극
  • Stance기(체중을 지지하는 때) → 신전근을 자극
  • 타이밍과 전극 위치를 움직임에 맞춰 자동으로 바꿈

→ 이렇게 하면 “지속적인 자극”이 아니라 움직임 위상에 맞춰 정확한 시점에, 정확한 근육군만 자극할 수 있습니다.

3. 폐쇄루프의 장점 (SCI 재활에서)

• 더 자연스러운 보행 패턴 가능
• 에너지 효율 향상 (불필요한 자극 감소)
• 경직이나 병적 공동수축을 줄이면서 기능적 움직임 강화
• 환자가 자신의 의도로 움직임을 더 잘 조절할 수 있게 도움
• 장기적으로 신경가소성을 더 효과적으로 유도할 가능성

4. 현재 한계와 발전 방향

• 실시간 처리 속도와 안정성
• 센서의 정확도와 착용 편의성
• 개인별 맞춤 알고리즘의 필요성
• 완전 마비 환자에서는 감지할 신호가 매우 약하다는 점

최근에는 IMU + 음성 제어, EMG, 뇌파(EEG) 등을 결합한 다중 모달 폐쇄루프 시스템이 연구되고 있습니다.

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요약하면, 폐쇄루프 조절은 “자극을 그냥 켜놓는 것”이 아니라, 환자의 현재 상태와 의도를 실시간으로 반영해서 자극을 똑똑하게 조절하는 방식입니다.

핵심 내용

만성 경추 척수 손상(cervical SCI) 환자 30명을 대상으로

서기 특화 경막외 자극(Stand-scES) + 활동 기반 회복 훈련(Stand-ABRT)이

서기 능력에 미치는 영향을 평가한 대규모 코호트 연구입니다.

연구 설계

• 대상: 만성 경추 손상 환자 30명 (모두 중재 시작 시 독립 서기 불가능)
• 훈련: 하루 2시간 서기 훈련, 주 5일
  • 일부 그룹: 80세션
  • 일부 그룹: 160세션
• 동시에 심혈관 조절용 자극(CV-scES) 또는 자발 운동용 자극(Vol-scES)도 함께 받음

주요 결과

• 총 3,524일의 훈련 데이터 분석
• 71%의 세션에서 2시간 서기 목표를 달성
• 모든 참가자가 scES 하에서 하지 독립 신전(independent lower limb extension)을 달성
• 16명은 체간·양측 무릎 신전을 유지하면서 고관절 독립 신전까지 가능
• 초기에 자발 운동용 자극(Vol-scES)을 받은 그룹이 양측 무릎·체간 독립 신전에서 더 좋은 성적을 보임
• 서기 시 하지 근육 활성화 패턴이 독립성 향상과 일치하는 방향으로 변화

결론

만성 경추 척수 손상 환자에서도 Stand-scES + Stand-ABRT를 통해 균형 보조만으로도 다양한 수준의 독립 신전(서기)이 가능해졌다.

이 결과는 경막외 자극이 손상된 척수 네트워크의 흥분성을 조절하여 감각 입력과 남은 하행성 신호가 통합되도록 돕고, 그 결과 서기 기능이 향상될 수 있음을 보여줍니다.

운동 불완전 척수 손상(motor incomplete SCI) 환자 2명에서

고주파 경막외 전기 자극(High-frequency EES, HF-EES)이

경직(spasticity)과 병적 근육 공동수축(pathologic muscle cocontraction)을 줄이고

보행 회복을 촉진할 수 있는지를 보여준 연구입니다.

주요 배경

• 척수 손상 환자의 약 70%가 병적 근육 공동수축과 경직을 경험
• 이러한 증상은 기존 EES와 재활의 효과를 제한하고, 기능적 움직임 회복을 방해하는 주요 장애물

주요 결과

• 상용 32채널 EES 패들(통증 치료용)을 이식한 환자 2명에게 킬로헤르츠(kHz) 대역의 고주파 자극(HF-EES)을 적용
• HF-EES의 효과:
  • 슬개건 반사(patellar reflex)를 크게 감소시키거나 소실시킴
  • 발목 간대성 경련(ankle clonus)을 제거
  • 병적 근육 공동수축과 경직을 완화
• HF-EES + 저주파 EES(LF-EES) + 집중 재활을 병행한 결과:
  • 하지 운동학(kinematics) 개선
  • 근력 향상
  • 임상적 하지 운동 평가 점수 향상
  • 보행 및 계단 오르기 같은 복합 동작 수행 능력 향상
  • 경직된 근육의 길항근을 훈련할 수 있게 됨

의의

기존 EES가 주로 운동 기능을 ‘활성화’하는 데 초점을 맞췄다면, 이 연구는 고주파 자극으로 경직과 병적 공동수축을 억제함으로써 재활 효과를 높일 수 있는 새로운 접근법을 제시했습니다.

특히 불완전 손상 환자에서 경직을 줄이면서 동시에 기능적 움직임을 강화할 수 있다는 점에서 임상적으로 중요한 의미를 가집니다.

원추수(conus medullaris)까지 손상된 척수 손상 환자에서

경막외 전기 자극(EES) + 맞춤형 재활이

운동 기능 회복에 효과가 있는지를 처음으로 보고한 사례 연구입니다.

환자 및 배경

• 33세 남성
• T11–T12 외상성 척수 손상으로 원추수(medullary cone)까지 침범
• 중추신경계와 말초신경계가 모두 손상되어 기존 EES 적용이 어려울 것으로 여겨지던 유형
• 기존에는 이런 환자군에서 EES 효과가 불확실했음

주요 결과

• 최적 자극 프로토콜을 찾아 고관절 굴곡근, 척추기립근, 복부 근육의 수축력을 크게 향상시킴
• 3개월간 지속적 subthreshold EES + 개인 맞춤 재활 후:
  • 걷지 못하던 상태에서 2륜 보행기 + 양측 무릎·발 보조기를 사용해 지면 보행이 가능해짐
  • 퇴원 시:
    • 6분 보행 검사: 58 m
    • 10 m 보행 검사: 40.29초
  • 이식 6개월 후: 보행기로 1 km 독립 보행 가능
• 신경병증성 통증과 삶의 질도 임상적으로 의미 있게 개선됨

의의

원추수 손상은 척수 손상 중 상당 부분을 차지하지만, 말초신경 손상이 동반되어 EES 효과가 제한적일 것이라는 우려가 있었습니다.

이 사례는 원추수 손상이 있는 환자에서도 EES + 재활이 하지 운동 기능 회복에 효과적일 수 있다는 것을 처음으로 보여준 중요한 보고입니다.