Vagal nerve stimulation (VNS) has been proposed as a possible way to improve the control of refractory epilepsy. We report the effects following VNS treatment in patients with refractory epilepsy. Seventeen patients with a mean age of 12.8 years, ranging from 5 to 29 years, underwent the implantatio...
Vagal nerve stimulation (VNS) has been proposed as a possible way to improve the control of refractory epilepsy. We report the effects following VNS treatment in patients with refractory epilepsy. Seventeen patients with a mean age of 12.8 years, ranging from 5 to 29 years, underwent the implantation of vagal nerve stimulation (Cyberonics, Houston, TX). We reviewed the clinical findings before and after VNS in seizure frequency, number of antiepileptic drugs (AED), and quality of life (QOL). All of the patients had intractable seizures, eleven of the patients had additional medical complications, three had hippocampus atrophy, one had encephalomalacia, five had encephalitis, one had pachygyria, and one had schizencephaly. Thirteen patients had symptomatic partial epilepsies, three patients had Lennox-Gastaut syndrome and one had cryptogenic partial epilepsy. The mean follow up duration was 35 months. The mean reduction of seizure frequency compared with baseline before VNS was 26.1% after 3 months (p<0.005), 41.9% after 6 months (p<0.001), 46.9% after 1 year (p<0.001), and 53% at the latest follow-up (p<0.001). Twelve patients showed an improvement of QOL such as mood, language, alertness, expression, and motor function. The most common side effects were transient hoarseness or voice change or cough, which was detected in six patients (35%) and wound infection in one patient (5%). This study has shown a good anti-seizure effect of VNS, decrease in seizure frequency and improvements in QOL. We concluded that VNS is a beneficial therapy in refractory epilepsy with a non-resectable epileptic focus. Further studies should be focused on the prediction of unresponsiveness and the adjustment of VNS parameters for maximum efficacy in patients with various medical histories.
Vagal nerve stimulation (VNS) has been proposed as a possible way to improve the control of refractory epilepsy. We report the effects following VNS treatment in patients with refractory epilepsy. Seventeen patients with a mean age of 12.8 years, ranging from 5 to 29 years, underwent the implantation of vagal nerve stimulation (Cyberonics, Houston, TX). We reviewed the clinical findings before and after VNS in seizure frequency, number of antiepileptic drugs (AED), and quality of life (QOL). All of the patients had intractable seizures, eleven of the patients had additional medical complications, three had hippocampus atrophy, one had encephalomalacia, five had encephalitis, one had pachygyria, and one had schizencephaly. Thirteen patients had symptomatic partial epilepsies, three patients had Lennox-Gastaut syndrome and one had cryptogenic partial epilepsy. The mean follow up duration was 35 months. The mean reduction of seizure frequency compared with baseline before VNS was 26.1% after 3 months (p<0.005), 41.9% after 6 months (p<0.001), 46.9% after 1 year (p<0.001), and 53% at the latest follow-up (p<0.001). Twelve patients showed an improvement of QOL such as mood, language, alertness, expression, and motor function. The most common side effects were transient hoarseness or voice change or cough, which was detected in six patients (35%) and wound infection in one patient (5%). This study has shown a good anti-seizure effect of VNS, decrease in seizure frequency and improvements in QOL. We concluded that VNS is a beneficial therapy in refractory epilepsy with a non-resectable epileptic focus. Further studies should be focused on the prediction of unresponsiveness and the adjustment of VNS parameters for maximum efficacy in patients with various medical histories.
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문제 정의
국내에서는 2005년부터 미주신경 자극술에 대한 시술이 의료보험 적용이 시행됨에 따라 시술을 시행할 환자가 늘어날 것으로 사료되며, 이에 저자들은 소아와 성인에서 난치성 간질환자들에게 미주신경 자극기를 이용하여 미주신경 자극술을 시행한 초기의 치료 경험과 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
연구 대상의 성별, 나이, 첫 경련 발작 당시의 나이, 간질 분류, 과거력에서 간질의 원인 유무, 수술 당시의 연령, 과거 간질과 관련된 수술의 유무 및 항경련제의 개수를 의무기록를 통하여 후향적으로 조사하였다. 미주신경 자극 후의 발작빈도는 3개월, 6개월, 12개월 및 최종 추적 관찰로 나누어 조사하였고, 가장 최근 외래를 통한 추적에서 항경련제 복용 개수와 삶의 질 변화를 관찰하였다. 미주신경자극 후의 부작용에 대하여 조사하였으며, 미주신경자극 효과는 자극 전과 비교해서 경련 빈도의 감소가 50% 이상 감소하였을 때 효과가 있다고 판정하였다.
미주신경자극술 이후 삶의 질 평가는 보호자의 주관적인 보고이기는 하나 전체 환자 17명중 12명이 향상되었다(Table 2). 미주신경자극술과 관련된 부작용은 6명이 일시적으로 쉰 목소리가 나타났고, 그 중 1명에서는 수술 부위 감염으로 수술 후 목 부위 전극선 고정 장치가 피하 표면에 돌출되어 교정술을 시행하였고, 1명은 미주신경 자극술 2달 후 일시적으로 기침을 하였다(Table 2).
본 연구에서 4명이 미주신경자극술 전에 간질과 관련되어진 수술을 시행하였고, 이 중 3명은 뇌량절제술을 시행하였고, 1명은 측두엽 절제술(temporal lobectomy)을 시행하였다. 미주신경 자극술 전에 간질과 관련되어진 수술을 시행한 환자의 간질 발작 감소율은 60%, 미주신경 자극술만 시행한 환자들은 48%의 간질 발작 감소율을 나타내었고, 1명은 미주신경 자극술과 뇌량절제술을 동시에 시행하였으며 간질 발작 감소율은 95%로 나타났다.
전신 마취하에 좌측 경부에 있는 미주신경에 적극을 부착 시킨 후 전극리드(bipolar lead)를 NCP(Houston, TX)라 불리는 작은 발전기에 연결하여 좌측 가슴부위 피하에 이식하는 시술을 시행하였다. 약 2주간의 회복기를 거친 후 외래 방문을 통하여 자극 값을 프로그래밍하였다. 초기 자극 값의 입력은 모두 동일하게 자극강도 0.
연구 대상의 성별, 나이, 첫 경련 발작 당시의 나이, 간질 분류, 과거력에서 간질의 원인 유무, 수술 당시의 연령, 과거 간질과 관련된 수술의 유무 및 항경련제의 개수를 의무기록를 통하여 후향적으로 조사하였다. 미주신경 자극 후의 발작빈도는 3개월, 6개월, 12개월 및 최종 추적 관찰로 나누어 조사하였고, 가장 최근 외래를 통한 추적에서 항경련제 복용 개수와 삶의 질 변화를 관찰하였다.
25 mA, 자극빈도 30 Hz, 펄스 폭 500 μs으로 하였고, 30초간 자극 후 5분간의 무자극이 24시간 내내 반복되도록 프로그래밍하였다. 이후 2주 간격으로 부작용, 발작빈도의 변화를 관찰하면서 자극 강도를 0.25 mA씩 증가시켰고 최대 자극 강도는 3.5 mA 이하로 하였다.
미주신경자극 치료는 뇌수술이 아니라, 치료 장치를 몸속에 이식하는 수술로 2시간 내외의 시간이 소요된다. 전신 마취하에 좌측 경부에 있는 미주신경에 적극을 부착 시킨 후 전극리드(bipolar lead)를 NCP(Houston, TX)라 불리는 작은 발전기에 연결하여 좌측 가슴부위 피하에 이식하는 시술을 시행하였다. 약 2주간의 회복기를 거친 후 외래 방문을 통하여 자극 값을 프로그래밍하였다.
약 2주간의 회복기를 거친 후 외래 방문을 통하여 자극 값을 프로그래밍하였다. 초기 자극 값의 입력은 모두 동일하게 자극강도 0.25 mA, 자극빈도 30 Hz, 펄스 폭 500 μs으로 하였고, 30초간 자극 후 5분간의 무자극이 24시간 내내 반복되도록 프로그래밍하였다. 이후 2주 간격으로 부작용, 발작빈도의 변화를 관찰하면서 자극 강도를 0.
대상 데이터
8세(5년~29년), 추적관찰 기간은 평균 31개월이었다. 모든 환자는 난치성간질 환자이었고, 과거력에서 간질의 원인을 알 수 있었던 환자는 6명, 나머지 11명은 특별한 원인이 없었다. 뇌자기공명영상에서 정상 소견이 6명, 해마위축(hippocampus atrophy) 3명, 뇌연화증(encephalomalacia) 1명, 뇌염 5명, 큰뇌이랑증(pachygyria) 1명 및 뇌갈림증(schizencephaly) 1명이었다.
본 연구는 1999년 9월부터 2006년 2월까지 서울아산병원 신경과와 소아과에서 난치성 간질로 진단되어 본원 신경외과에서 미국 Cyberonics 사의 NeuroCybernetic Prosthesis(NCP)를 사용하여 미주신경자극 치료를 받은 17명의 환자의 의무기록을 후향적으로 조사하였다.
데이터처리
미주신경자극 후의 부작용에 대하여 조사하였으며, 미주신경자극 효과는 자극 전과 비교해서 경련 빈도의 감소가 50% 이상 감소하였을 때 효과가 있다고 판정하였다. 통계학적 분석은 SPSS 12.0을 이용하였고, 미주신경 자극술 전 경련발작 회수를 100으로 간주하고, 미주신경 자극술 후 3개월, 6개월, 12개월 및 최종 추적 결과의 경련감소 회수를 각각 비교하였다.
성능/효과
첫째, 시상과 시상-피질 투사로에서 시냅스의 활성도를 증가시켜 각성 효과를 증가시키고 피질 부위의 시냅스 활성도의 동기화를 감소시킨다. 둘째, 섬엽 (insula), 시상하부, 그리고 다른 중추 자율신경계의 시냅스를 증가시킨다. 셋째, 편도, 해마와 다른 변연계의 구조물들의 시냅스를 감소시킨다.
001). 미주 신경자극술을 시행하기 전 뇌량절제술을 시행하였던 3명의 환자들은 미주신경자극술 시행 후 최종 추적관찰에서 50% 이상의 간질발작 감소율을 보였고, 미주신경자극술과 뇌량절제술을 동시에 시행한 소아 환자에서 95%의 간질발작 빈도 감소율을 보였다(Table 2).
본 연구에서 4명이 미주신경자극술 전에 간질과 관련되어진 수술을 시행하였고, 이 중 3명은 뇌량절제술을 시행하였고, 1명은 측두엽 절제술(temporal lobectomy)을 시행하였다. 미주신경 자극술 전에 간질과 관련되어진 수술을 시행한 환자의 간질 발작 감소율은 60%, 미주신경 자극술만 시행한 환자들은 48%의 간질 발작 감소율을 나타내었고, 1명은 미주신경 자극술과 뇌량절제술을 동시에 시행하였으며 간질 발작 감소율은 95%로 나타났다. 이에 저자들의 연구에서 뇌량절제술 후 미주신경 자극술을 시행하거나 뇌량절제술과 미주신경 자극술을 동시에 시행할 경우 간질 발작 빈도가 훨씬 감소함을 알 수 있었다.
미주신경 자극 후의 발작빈도는 3개월, 6개월, 12개월 및 최종 추적 관찰로 나누어 조사하였고, 가장 최근 외래를 통한 추적에서 항경련제 복용 개수와 삶의 질 변화를 관찰하였다. 미주신경자극 후의 부작용에 대하여 조사하였으며, 미주신경자극 효과는 자극 전과 비교해서 경련 빈도의 감소가 50% 이상 감소하였을 때 효과가 있다고 판정하였다. 통계학적 분석은 SPSS 12.
미주신경자극술 시행 후의 간질 발작 빈도의 감소율은 3개월이 지난 후 26.1% 나타내었고, 6개월과 1년 후에는 각각 41.9%, 46.9% 이였다. 환자들의 최종 관찰에서는 53%의 간질 발작 빈도 감소율을 보였다(p<0.
미주신경자극술의 기전연구를 위한 양전자 단층 촬영 (positron emission tomography, PET)에서 미주신경 자극시 시상, 시상하부, 소뇌의 뇌혈류 등이 증가되었고, 양측 해마, 편도(amygdale), 후측 띠이랑(cingulated gyri)에서는 뇌혈류가 감소되었다. 미주신경자극에 의한 뇌혈류의 증가와 감소 중 시상의 뇌혈류 증가가 경련 감소와 연관성이 있었다(Henry 등, 1998; Henry 등, 1999; Henry 등, 2004).
본 연구에서 경련 빈도가 50% 이상 감소한 환자는 소아 13명 중 7명, 성인 4명 중 2명으로 미주신경 자극술은 난치성 간질 환자에 있어 보조적 치료 수단으로 효과적이며, 삶의 질을 호전시키는 비교적 안전하고 효과적인 치료 방법 중의 하나이다. 그러나 그 결과가 반응이 없는 환자부터 탁월한 효과를 보이는 환자까지 다양하다.
본 연구에서 증상성 부분 간질의 경우 45%의 간질 발작 감소율을 보였고, 레녹스-가스토 증후군에서는 82%감소율을 보였으나, 반사적 간질 환자에서는 간질 발작 감소율이 전혀 나타나지 않았다. 우리의 연구에서 레녹스-가스토 증후군에서 미주신경 자극술은 간질 발작 빈도를 감소시키는 데 효과적인 보조적 치료수단으로 나타났다.
본 연구에서는 17명 중 7명이 미주신경 자극술에 의한 부작용이 나타났고, 그 중 6명(소아 5명, 성인 1명)이 미주신경 자극술 시행 3개월 안에 쉰 목소리를 나타내었고, 6명 중 1명은 수술 부위 감염으로 인해 수술 후 목 부위 전극선 고정 장치가 피하표면에 돌출되어 교정술을 받았 으며, 1명은 기침이 일시적으로 나타났으나 발생 후 1달 안에 모두 치료 없이 호전되었다.
둘째, 섬엽 (insula), 시상하부, 그리고 다른 중추 자율신경계의 시냅스를 증가시킨다. 셋째, 편도, 해마와 다른 변연계의 구조물들의 시냅스를 감소시킨다. 넷째, 광범위한 대뇌부위로 항경련 효과를 가지는 노르에피네프린, 세로토닌의 분비를 증가시킨다(Schachter, 2002).
본 연구에서 증상성 부분 간질의 경우 45%의 간질 발작 감소율을 보였고, 레녹스-가스토 증후군에서는 82%감소율을 보였으나, 반사적 간질 환자에서는 간질 발작 감소율이 전혀 나타나지 않았다. 우리의 연구에서 레녹스-가스토 증후군에서 미주신경 자극술은 간질 발작 빈도를 감소시키는 데 효과적인 보조적 치료수단으로 나타났다.
미주신경 자극술 전에 간질과 관련되어진 수술을 시행한 환자의 간질 발작 감소율은 60%, 미주신경 자극술만 시행한 환자들은 48%의 간질 발작 감소율을 나타내었고, 1명은 미주신경 자극술과 뇌량절제술을 동시에 시행하였으며 간질 발작 감소율은 95%로 나타났다. 이에 저자들의 연구에서 뇌량절제술 후 미주신경 자극술을 시행하거나 뇌량절제술과 미주신경 자극술을 동시에 시행할 경우 간질 발작 빈도가 훨씬 감소함을 알 수 있었다.
즉, 목 부위에서 약 80%의 신경섬유가 구심성 섬유로 이루어진 미주 신경을 자극하게 되면 연수에서 여러 구조물과 시냅스한뒤 다음과 같은 이론적인 작용으로 향경련 효과를 가져오게 된다. 첫째, 시상과 시상-피질 투사로에서 시냅스의 활성도를 증가시켜 각성 효과를 증가시키고 피질 부위의 시냅스 활성도의 동기화를 감소시킨다. 둘째, 섬엽 (insula), 시상하부, 그리고 다른 중추 자율신경계의 시냅스를 증가시킨다.
9% 이였다. 환자들의 최종 관찰에서는 53%의 간질 발작 빈도 감소율을 보였다(p<0.001). 미주 신경자극술을 시행하기 전 뇌량절제술을 시행하였던 3명의 환자들은 미주신경자극술 시행 후 최종 추적관찰에서 50% 이상의 간질발작 감소율을 보였고, 미주신경자극술과 뇌량절제술을 동시에 시행한 소아 환자에서 95%의 간질발작 빈도 감소율을 보였다(Table 2).
후속연구
그러나 그 결과가 반응이 없는 환자부터 탁월한 효과를 보이는 환자까지 다양하다. 향후 다양한 요인들을 가진 환자들에게 적용하여 최대의 치료 효과를 나타낼 수 있는 적응증 확립이 중요하리라 생각되어진다.
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