신경외과학의 역사 - 최근의 획기적 발전4

획기적 발전 - 정위적 방사선수술 (Stereotaxic Radiosurgery)

  1951년 스웨덴의 신경외과 의사인 라스 렉셀(Lars Leksell, 1907~1986)은 뇌동정맥 기형(cerebral arteriovenous malformation)이나 뇌심부 종양(deep brain tumor)에 대해, 개두술을 사용하지 않고 머리를 단단히 고정시켜 좌표를 계산한 다음 감마선을 이용하여 종양 조직을 괴사시키거나 혈관을 응고시키는 치료법의 가능성을 소개하였다. 이후 1968년 스웨덴의 카롤린스카 의학연구소에서 라손(Borje Larrson) 박사와 최초의  정위적 방사선수술기계인 감마나이프를 개발하여 신경외과 환자를 치료하기 시작하였다. 1981년 두 번째 기계가 제작되면서 본격적으로 상용화 단계에 이르게 되었다.

  1999년에 3세대 감마나이프가 제작되어 신경외과에서 높은 비중의 뇌질환 환자들을 방사선수술로 치료하기 시작하였다. 또한 21세기에 들어서면서 컴퓨터 산업의 발전과 함께 컴퓨터를 통해 자동으로 조정되는 차세대 로보틱스 감마나이프인 Perfextion 모델에 이어, Cone Beam CT를 결합한 ICON 모델까지 발전해 왔다. 

 

신경외과학의 획기적 발전

 

  감마나이프의 기본 원리는 코발트60(Co-60)이라는 인공 방사성동위원소 192개를 기계 내부에 장착하여, 코발트60의 β-붕괴 시 발생하는 고에너지의 감마선을 종양부위에만 집중적으로 조사하여 DNA를 파괴시켜 종양세포들의 세포분열을 막는 고도의 방사선 치료 기술 중 하나이다. 이때 감마선은 인체의 다른 부분에는 거의 영향을 미치지 않고 병소 부위에만 집중적으로 에너지를 전달하며,  이를 통해 종양 세포만 파괴하고 정상 조직을 최대한 보호할 수 있다. 그리고 이 기술은 분할치료를 원칙으로 하는 전통적인 방사선 치료와는 다르게 짧은 시간에 고강도의 감마선을 종양 부위로 집중적으로 조사할 수 있다.

 

  현재 감마나이프는 뇌에 전이된 암 치료에 가장 많이 사용되고 있으며, 양성뇌종양 치료에도 효과적이다. 뇌종양을 개두술로 제거할 때, 종양이 위치한 주변 정상 조직을 완전히 보호하기란 아주 어렵기 때문에 감마나이프는 이러한 종양을 비침습적으로 치료하는 데 매우 유용하다. 또한, 감마나이프는 수술이 불가능한 환자나 수술 후에 재발한 종양의 치료에도 활용될 수 있다.

1. 양성 뇌종양: 감마나이프 수술은 양성 뇌종양의 치료에 효과적으로 사용된다. 이는 원격 방사선 치료(Radiosurgery)의 한 형태로서, 뇌종양을 치료하거나 제어하는 데 도움이 된다.
2. 혈관 질환: 감마나이프는 뇌 혈관 질환, 특히 동정맥기형(Arteriovenous malformation, AVM)과 같은 혈관 이상을 치료하는 데 사용될 수 있다. 동정맥기형은 뇌 혈관의 비정상적인 발달로 인해 발생하는 혈관 이상으로, 감마나이프 수술은 이러한 기형 혈관을 막히게 하여 뇌출혈의 위험도를 낮춰주며, 혈관의 이상적인 형태를 회복하는 데 도움을 준다.
3. 삼차신경통: 삼차 신경통(trigeminal neuralgia)은 얼굴의 특정 부위에서 발생하는 신경통으로, 감마나이프 수술은 이러한 통증을 치료하는 데 사용될 수 있다. 감마나이프는 신경에 초점을 맞추어 신경통을 완화하는 데 효과가 있다.

  감마나이프 수술은 일반적으로 비교적 짧은 시간 동안 시행되며, 수술시 출혈이나 수혈과정이 없으므로 이에 따른 감염이나 흉터, 뇌손상 등의 부작용을 걱정하지 않아도 된다. 또한 전신마취가 필요하지 않기 때문에 마취에 의한 부작용도 전혀 없고, 환자의 입원 기간이나 회복 기간을 최소화할 수 있다. 또한, 종양의 크기나 위치에 상관없이 치료할 수 있어 다양한 두개내 종양에 대해 적용할 수 있다는 것이 가장 큰 장점이다.

 

획기적 발전 - 각성 수술 (Awake Surgery)

   각성수술(Awake surgery)은 개두술(craniotomy) 중 환자의 의식이 깨어있는 상태에서 실시되는 수술 절차를 말하며, 이 방법은 특히 뇌나 척추와 같은 중요한 부위의 수술 시에 사용된다. 각성수술은 일반적으로 다음과 같은 상황에서 고려된다.

1. 뇌 수술: 뇌의 종양이나 이상 부위에 접근해야 할 때, 그 부위가 언어나 운동 중추 등, 중요한 기능과 가까운 곳이면 환자의 의식을 유지하면서 진행한다. 수술 과정 중 언어, 운동, 시각 등과 관련된 중요한 기능을 환자에게 질문하고 반응을 관찰·평가하면서, 수술 부위의 기능을 보호하고 중요한 기능을 손상시키지 않도록 도와준다.
2. 척추 수술: 척추 수술에서도 마찬가지로, 각성 상태에서는 환자가 특정 부위에서 감각이나 운동 기능의 변화를 경험할 수 있으며, 이를 통해 수술 부위의 중요한 기능을 보호하고 손상을 최소화할 수 있다.

각성 수술은 일반적으로 다음과 같은 단계로 진행됩니다:

1. 전처치 및 마취: 환자는 수술을 위해 마취를 받지만, 마취제는 환자가 의식을 잃지 않도록 조절된다.
2. 수술 절차: 머리를 정위틀(stereotaxic frame)으로 고정시켜 전신마취 후, 두개골의 일부를 제거한다. 그 후에 마취과 의사는 진정제 투여를 멈추어 환자가 깨어나게 한다. 신경외과 의사는 수술을 진행하면서 환자와 소통하고, 환자의 응답을 확인하여 중요한 기능을 보호한다.
3. 기능적 검사: 수술 과정 중에는 종종 환자의 운동 능력이나 언어 능력을 평가하는 기능적 검사가 수행된다. 수술 전에 보았던 단어나 그림에 대해 묻고 답변을 유도한다.
4. 수술 종료 및 회복: 수술이 완료되면, 마취가 중지되고 환자는 수술 후 회복 과정에 들어간다. 차후 뇌 MRI를 촬영하여 종양이나 이상부위가 잘 제거되었는지 확인하게 된다.

각성 수술은 특정 환자와 특정 상황에 따라서만 적용되며, 이는 환자의 상태와 수술 목적에 따라 결정됩니다. 이러한 수술은 전문적인 의료진과 함께 신중하게 계획되고 수행되어야 한다.