자기공명영상유도하 고집적초음파수술

[화초.]

자기공명영상유도하 고집적초음파수술

Home  /  수술적치료  /  자기공명영상유도하 고집적초음파수술

자기공명영상유도하 고집적초음파수술
(MR-guided focused ultrasound)

주요 적응증: 본태성 진전, 파킨슨병 등의 운동 장애, 강박 장애, 우울증 등소개

자기공명영상 유도하 고집적 초음파 수술 (MR-guided focused ultrasound)은 초음파에너지를 이용하여 표적에 국소적으로 열에너지를 발생시켜 병소를 응고, 파괴시킴으로써 증상을 개선시킨다. 피부 절개나 두개골 천공이 필요 없는 비침습적, 획기적인 치료법이다. 초음파 에너지는 두개골을 통과하는 비율이 매우 낮아서 뇌질환 치료에 이용하기 쉽지 않았다. 하지만 최근 들어 초음파 변환기 기술의 발달 및 두개골 두께 편차에 따른 초음파 에너지의 위상차를 교정할 수 있는 소프트웨어의 결합으로 초음파 에너지가 효율적으로 두개골을 투과하여 표적에 정확하게 전달될 수 있게 되었다. 또한 자기공명영상 (MRI)을 통해 실시간으로 표적에서의 온도 변화를 측정할 수 있고 병소 응고술 과정을 시각적으로 모니터링 함으로써 적정 에너지를 표적에 안전하게 전달 가능하다. 저강도의 초음파 에너지로 시작하여 치료 중 환자의 증상 개선 정도, 신경학적 후유 증상 발생 여부를 확인해가며 단계적으로 에너지를 증량하기 때문에 효과적이면서 안전하게 치료가 가능하다. 본태성 진전, 파킨슨병 등의 운동 장애에서 고집적 초음파수술의 효과 및 안전성이 입증되어 약물 치료 이외의 중재적 치료 방법으로 확립되었으며, 그 밖에 강박 장애, 우울증 등의 신경정신질환, 난치성 통증 및 뇌전증 등 다양한 뇌질환에서의 안전성 및 효용성에 대해서도 임상 연구가 활발히 진행 중이다.

초음파 에너지가 표적 (target)에 집적된 모습

(좌) 반구 형태의 초음파 변환기 헬멧 (가운데) 초음파 헬멧 내부 모습. 1024개의 개별 압전 초음파 소자로 구성되어 있다.
(우) 초음파 변환기를 착용한 가상 그림

치료 과정

• 초음파 에너지를 표적에 정확하게 전달하기 위해 국소 마취 하에 두부에 정위틀 (stereotactic frame)을 고정한다.
• MRI table에 누운 뒤, 반구 형태의 초음파 헬멧을 머리에 부착한다.
• 
• 정위틀 및 초음파 헬멧을 착용한 상태에서MRI를 촬영한다. 의료진은workstation에서 해당 영상을 치료 전날 촬영한 고해상도MRI 및 CT영상과 정합 (co-registration)하고 표적의 좌표를 설정한다.
• 

  치료 전 brain atlas와 수술 전MR 영상을 정합하여 환자에게 적절한 표적의 좌표를 사전에 계획한다.

• 

  치료 당일 시행한 MRI를 사전에 촬영한 고해상도 MRI와 정합하고 미리 계획해둔 표적의 좌표를 토대로 치료 계획을 세운다.

• 저강도 초음파를 시행하여, 초음파 에너지가 표적에 정확하게 전달되는지 확인하고 오차를 교정한다.
  낮은 초음파 에너지에서는 신경학적 후유 증상이 발생하여도 일시적이며 곧 회복되며, 치료 효과 역시 일시적이다.
• 단계적으로 초음파 에너지를 올리면서 증상 개선 및 신경학적 후유 증상 발생 여부를 확인하고 계획한 표적의 위치가 적정한지 평가하며, 필요시 표적의 위치를 이동한다.
• 효과와 안전성이 검증된 표적에 반복적으로 고강도 초음파를 적용하여 영구적으로 병변을 열응고 시킨다.
• 증상이 충분히 개선되고 MRI에서 영구적인 병변이 형성된 것이 확인되면 치료를 종료한다.
• 

  각 초음파 치료 단계마다 증상 개선 및 신경학적 후유증 발생 여부를 확인한다.

• 

  초음파 치료 중 점진적으로 증상이 개선된다.

• 

  MR 온도 영상 (thermometry)을 통해 표적에서의 국소 온도 변화를 실시간으로 측정할 수 있다

• 

  실시간 MR 온도 영상을 치료 전 촬영한 고해상도MRI에 중첩시켜 응고된 병소 (파란색 영역)의 위치 및 크기가 적절한지 치료 중에 모니터링 할 수 있다
  (좌)축상면 (가운데)관상면 (우)시상면 MRI

• 

  초음파 수술 후 촬영한 MRI에서 계획하였던 표적에 열응고 병소가 형성된 것을 확인할 수 있다.
  (좌)축상면 (가운데)관상면 (우)시상면 MRI

입원 경과

• 초음파 수술 전 MRI, CT 등 영상 검사 및 신경 심리 검사, 신경학적 검진 등을 시행한다.
• 초음파 치료 전 과정은 약 3시간 가량 소요되며, 치료 후 당일은 병실에서 안정을 취한다
• 특이 소견 없는 것 확인되면 다음날 퇴원하며, 바로 일상 생활이 가능하다.

치료 효과

환자의 질병의 중증도 및 초음파의 두개골 투과율에 따라 차이가 있으나 평균적으로 60% 전후의 증상 개선 효과를 보이며, 이러한 치료효과는 수술적 치료법인 심부뇌자극술과 비슷하다.

부작용 및 후유증

뇌출혈 및 감염 발생 위험이 매우 낮다. 가장 흔한 신경학적 후유증은 편측 감각 이상 및 감각 저하이며, 그 밖에 보행 장애, 편측 위약, 운동 실조 등이 있다. 대부분 증상이 경미하고 수개월 이내 회복되며, 영구적인 장애가 남는 경우는 드물다.

기타

전신 마취를 요하지 않기 때문에 고령, 심폐 기능이 좋지 못한 환자에서도 비교적 안전하게 적용할 수 있다. 그러나 두개골 요건에 따라 초음파 에너지의 두개골 투과율이 다른데, 해면골과 피질골간의 두개골 밀도비가 낮거나 전반적으로 두개골이 두꺼운 경우 등에서는 초음파 수술을 시행하지 못 할 수 있다. 그래서 사전에 CT 검사를 통해 초음파 치료를 적용할 수 있는지 여부에 대한 평가가 필요하다. 또한 치료가 MRI 실에서 이루어지기 때문에 폐소공포증이 있는 환자에서는 적용이 어렵다.

• 수술적치료
  • 뇌심부자극술
  • 뇌정위적파괴수술
  • 방사선수술
  • 자기공명영상유도하 고집적초음파수술
  • 세포이식수술
  • 미세혈관감압술

•  

[백장미 와 독수리]

●환자의 질병의 중증도 및 초음파의 두개골 투과율에 따라 차이가 있으나 평균적으로 60% 전후의 증상 개선 효과를 보이며, 이러한 치료효과는 수술적 치료법인 심부뇌자극술과 비슷합니다.

●부작용 및 후유증

뇌출혈 및 감염 발생 위험이 매우 낮다. 가장 흔한 신경학적 후유증은 편측 감각 이상 및 감각 저하이며, 그 밖에 보행 장애, 편측 위약, 운동 실조 등이 있다.

●대부분 증상이 경미하고 수개월 이내 회복되며, 영구적인 장애가 남는 경우는 드물다.

●전신 마취를 요하지 않기 때문에 고령, 심폐 기능이 좋지 못한 환자에서도 비교적 안전하게 적용할 수 있다.

●두개골 요건에 따라 초음파 에너지의 두개골 투과율이 다른데, 해면골과 피질골간의 두개골 밀도비가 낮거나 전반적으로 두개골이 두꺼운 경우 등에서는 초음파 수술을 시행하지 못 할 수 있다.

● 사전에 CT 검사를 통해 초음파 치료를 적용할 수 있는지 여부에 대한 평가가 필요하다.

● 또한 치료가 MRI 실에서 이루어지기 때문에 폐소공포증이 있는 환자에서는 적용이 어렵다.

●인터넷 검색하여 올려드려서요