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혜상 천
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1 170 Sang-Nam Park and Sang-Ku Park. Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Optimal Brain Mapping ORIGINAL ARTICLE Korean J Clin Lab Sci. 2013, 45(4): pissn eissn Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Optimal Brain Mapping Sang-Nam Park 1 and Sang-Ku Park 2 1 Department of Neurology Laboratory, Kang Nam Cha Medical Center, Seoul , Korea 2 Department of Neurology Laboratory, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul , Korea There is a correct way to avoid any sequale in the central motor area during neurosurgery procedures. A clear way to find the circumference of the central sulcus, central motor, and sensory areas by giving cortical electrical stimulation to the central motor area immediate after surgery is proposed. Looking at patients who underwent brain surgery September 2009 to July 2013, the central sulcus and speech areas around the central area of the brain was investigated, using the practices of either a localized brain map check or a direct cortical electrical stimulation test. Brain maps localized around the surgical site through functional movement or speech areas were identified. Accurate tests done during surgery without damage to motor neurons or after surgery were conducted smoothly. Although successful brain map test localization can be accomplished, there are some factors that can interfere. The following phenomena can reverse the phase: (1) the first sensory / motor in the case of patients severe nerve damage; (2) placement of the electrode on top of the vessel; (3) presence of a brain tumor near the brain cortex; (4) use of anesthesia if patient cooperation is difficult; and (5) location of the electrode position and stimulus is inappropriate. Keywords: Localized brain map, Central sulcus, Direct cortical electrical stimulation Corresponding author: Sang-Ku Park Department of Neurology Laboratory, Samsung Medical Center, Seoul , Korea. Tel: sk39.park@samsung.com This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Copyright 2013 The Korean Society for Clinical Laboratory Science. All rights reserved. Received: November 2, 2013 Revised: December 11, 2013 Accepted: December 11, 2013 서론 재료및방법 뇌피질지도화 (Brain cortical mapping) 란뇌표면의기능을평가하는것으로언어중추, 운동중추, 감각중추의뇌부위를확정짓는검사이다. 신경외과수술에서뇌종양이발생한위치가언어중추부위였다면, 종양을제거하는과정에서언어중추의손상으로인하여수술이후언어장애를초래할수있다. 또는운동중추부위와감각중추부위의경계선상에뇌종양이발생한경우정확하게운동중추부위의경계선을확정지음으로써수술도중신경학적손상이가지않도록하여수술이후운동신경장애가없도록할수있다 (Hongyu 등, 2009). 본논문에서는보다정확한검사방법을제시하고여러가지난해한경우의판독방법그리고검사를해도파형이절대로형성되지않는특별한경우예를들어설명하여뇌피질지도화검사를하는수술장선생님들께도움을주고자한다. 마취는흡입마취와정맥마취두가지가있으며, 흡입마취시에는흡입주마취제의최소폐포내농도가 1.0 (minimal albeolar concentration, MAC) 정도유지되도록하고, 흡입보조마취제인아산화질소 (nitrous oxide, N 2O) 를사용하지않아야만체성감각유발전위파형이원활하게측정된다. 정맥마취시에는주마취제인 propofol 을환자체중에따라조금씩다르지만 μg/kg/min 정도의용량을사용하고, 과도하게신경근차단제 ( 근이완제 ) 를사용하지않도록하여운동중추자극시에근육의반응에지장이없도록한다 (Park 등, 2012). 수술중시행되는뇌피질지도화 (Brain cortical mapping) 방법으로는직접뇌피질자극술 (Direct cortical stimulation) 과체성감각유발전위 (Somatosensory Evoked Potentials) 가사용되고있으며, 직접뇌피질자극술은 Subdural electrode strip (AD-TECH Co., WI, USA) 로자극하는방법과 OJEMANN cortical stimulator

Korean J Clin Lab Sci. Vol. 45, No. 4, Dec. 2013 171 (Radionics Model OCS-1) 와같은 bipolar stimulator probe로자극하는방법이있다 (Fig. 1, 2) (Hongyu 등, 2009).

반대측상지에서정중신경을자극하면운동피질에서는 P 20N 30, 감각피질에서는 N 20P 30 파형으로유발되며중심구전후에서위상의역전을관찰할수있다 (Fig. 3) ( 이등, 2000).

probe를사용한다. 수술장에서사용하는신경계추적감시 (INM) 는 Xltek Protektor (Natus Medical Incorporated Excel Tech Ltd., XLTEK, Canada) 라는검사장비를사용하여위에서언급한여러가지검사기구들을통한자극및검사파형들을측정하였다.

2 Korean J Clin Lab Sci. Vol. 45, No. 4, Dec (Radionics Model OCS-1) 와같은 bipolar stimulator probe로자극하는방법이있다 (Fig. 1, 2) (Hongyu 등, 2009). 체성감각유발전위검사는수술부위쪽뇌의반대측상지에서정중신경을자극하거나반대측하지에서경골신경을자극하여뇌피질표면에서이를측정하는데, 체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 을확인하여일차운동피질영역및일차감각피질영역 (M1 & S1) 의정확한부위를알수있다. 반대측상지에서정중신경을자극하면운동피질에서는 P 20N 30, 감각피질에서는 N 20P 30 파형으로유발되며중심구전후에서위상의역전을관찰할수있다 (Fig. 3) ( 이등, 2000). 체성감각유발전위파형으로뇌종양부위의일차운동피질영역및일차감각피질영역 (M1 & S1) 을찾은후에운동피질영역의기능을확인하기위해서는직접대뇌피질자극 (Direct cortical stimulation) 을하여서평가하는데, 체성감각유발전위때사용하였던 전극인 Subdural electrode strip을자극기로사용하거나, Bipolar stimulator probe를사용한다. 수술장에서사용하는신경계추적감시 (INM) 는 Xltek Protektor (Natus Medical Incorporated Excel Tech Ltd., XLTEK, Canada) 라는검사장비를사용하여위에서언급한여러가지검사기구들을통한자극및검사파형들을측정하였다. 2009년 9월부터 2013년 7월까지 Brain mapping검사를시행한환자 44명을대상으로살펴보았다. 환자의전체평균나이는 46.3세 (17 72), 남자 25명, 여자 19명이고, 질환별로살펴보면간질환자전극삽입술 (electrode insertion) 4명, 간질환자뇌절제술 (lobectomy) 4명, 동정맥기형수술 (arteriovenos malformation) 4명, 뇌종양수술 (brain tumor) 이 31명이었다. 검사방법으로보면 Subdural electrode strip으로 central sulcus 만찾은검사가 25건, Subdural electrode strip으로 central sulcus를찾고 bipolar cortical stimulator로뇌피질에직접전기자극을주어운동중추를찾는검사 6건, Subdural electrode strip으로 central sulcus 를찾지않고 bipolar cortical stimulator로뇌피질에직접전기자극만주면서검사한것이 10건, Subdural electrode strip으로 central sulcus를찾고 Subdural electrode strip을그대로 cortical Fig. 1. Subdural electrode strip (AD-TECH Co., WI, USA). Fig. 3. Phase-reversal wave Mapping of central sulcus with SEP, The phase-reversal was seen indicate close up. Table 1. General characteristics in 44 patients Number of patients C/S* 25 C/S, Bipolar 6 (1) Bipolar 10 (4) C/S, Strip 3 Total 44 (5) Fig. 2. OJEMANN cortical stimulator probe (Radionics Model OCS-1). The numbers in the parenthesis are awake surgery. *Central sulcus, Bipolar cortical stimulation, Strip cortical stimulation.

172 Sang-Nam Park and Sang-Ku Park. Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Optimal Brain Mapping stimulator 로사용하여뇌피질에직접전기자극을주어운동중추를찾는검사한것이 3건이었다.

결과대뇌의면적은약 2,200 cm 2 정도이며, 이중 1/3은표면에접해있는부분으로둔턱 (gyrus) 으로되어있고, 2/3은고랑 (sulcus) 으로되어있어겉에서는보이지않는다.

이차성으로세부적으로또나뉘어진다. 또한기능과구조적인측면으로전두엽 (frontal lobe), 두정엽 (parietal lobe), 후두엽 (occipital lobe) 그 리고측두엽 (temporal lobe) 로나눌수있다 (Fig. 4, 5).

중심고랑구부위뿐만아니라뇌기능을평가하는방법은1909 년에포유류의대뇌피질을연구하여인간의뇌를 47개의영역으로분류한독일의사브로드만 (Korbinian Brodmann, 1868 1918) 방법이현재가장널리쓰이고있다.

3 172 Sang-Nam Park and Sang-Ku Park. Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Optimal Brain Mapping stimulator 로사용하여뇌피질에직접전기자극을주어운동중추를찾는검사한것이 3건이었다. 위에서 bipolar cortical stimulator 를사용한검사 16건중에서 5건은전신마취를하지않고환자의각성상태를유지하면서진행된각성수술 (awake surgery) 이었다 (Table 1). 결과대뇌의면적은약 2,200 cm 2 정도이며, 이중 1/3은표면에접해있는부분으로둔턱 (gyrus) 으로되어있고, 2/3은고랑 (sulcus) 으로되어있어겉에서는보이지않는다. 이렇게둔턱과고랑으로이루어진뇌는운동영역 (motor area), 감각영역 (sensory area), 그리고이두영역을연결해주는연합영역 (association area), 청각영역 (auditory area), 시각영역 (visual area) 등다섯부분의영역 (area) 으로크게나눌수있고, 이러한영역들이일차성, 이차성으로세부적으로또나뉘어진다. 또한기능과구조적인측면으로전두엽 (frontal lobe), 두정엽 (parietal lobe), 후두엽 (occipital lobe) 그 리고측두엽 (temporal lobe) 로나눌수있다 (Fig. 4, 5). 특히운동영역과감각영역은중심고랑구 (central sulcus) 를기준으로전두엽이운동영역이고, 두정엽이감각영역으로구분이되므로중심고랑구부위에뇌종양이발생을하면체성감각유발전위검사를진행하여두영역의경계선을확실하게구분지음으로서수술이후운동신경장애를최소화할수있다 (Roland 등, 1998). 중심고랑구부위뿐만아니라뇌기능을평가하는방법은1909 년에포유류의대뇌피질을연구하여인간의뇌를 47개의영역으로분류한독일의사브로드만 (Korbinian Brodmann, ) 방법이현재가장널리쓰이고있다. 종종논문을읽다보면브로드만영역에해당하는명칭을사용하는경우가있어서간단히살펴보자면, Brodmann area 4는 primary motor area에해당하고, Brodmann area 1, 2, 3은 primary somatosensory area에해당한다 (Fig. 6) (Lee 등, 1998). 체성감각유발전위전기적자극이감각영역을흥분시키고이때발생한전위가중심고랑구에서운동영역에해당하는곳의전위를반대로형성하게한다. 이러한원리로체성감각유발전위검사로위상역전반응 (Phase-reversal) 을측정할수있다 (Fig. 7). Fig. 4. Illustrated Motor/Sensory function of brain. Fig. 6. Illustrated Brodmann s area. Fig. 5. Illustrated Lobe of brain. Fig. 7. Illustrated principle of phase-reversal.

Korean J Clin Lab Sci. Vol. 45, No. 4, Dec.

까지간다. 그후삼차세포가중심구 (central sulcus) 후방에형성된후중심구회 (postcentral gyrus) 안에위치한일차감각운동영역 (primary sensory cortex) 로직행하게된다.

그러므로손목정중신경을자극할때는 C3 또는 C4 위치에서파형이잘기록되는데비해발목후경골신경을자극할때는 Cz 위치에서잘기록된다 ( 서, 2010). 다음은검사파형의특징및검사방법에따라일곱가지로분류하여자세히살펴보고자한다. 첫번째는체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이정상적으로잘형성되는경우를살펴보자.

운동중추의파형은 latency 20ms 부근에서아래로향하는 positive wave를형성하고, 감각중추의파형은위로향하는 negative wave를형성한다. 그래서측정파형은서로마주보듯이위상역전반응 (Phase-reversal) 이형성된다 (Fig. 10b). 반대로 Fig.

4 Korean J Clin Lab Sci. Vol. 45, No. 4, Dec 체성감각전위의이동경로를보면팔에서올라오는자극 ( 특히흉추, 경추기원 ) 은후주신경섬유의일부를타고쐐기핵 (nucleus cuneatus) 까지올라간후시냅스를거쳐이차세포를거쳐내망상계 (medial lemniscus) 경로를타고뇌간을지나시상의후복내측핵 (ventroposterior lateral nucleus, VPL) 까지간다. 그후삼차세포가중심구 (central sulcus) 후방에형성된후중심구회 (postcentral gyrus) 안에위치한일차감각운동영역 (primary sensory cortex) 로직행하게된다. 다리에서올라오는자극 ( 요추, 천추부 ) 은널판핵 (nucleus gracilis) 까지간후역시팔과같은경로를취하며시상 VPL 에도달한다. 그후시상피질부챗살 (thalamocortical radiation) 을타고일차감각영역의다리에해당하는부위, 즉내측반구쪽으로진행하게된다. 그러므로손목정중신경을자극할때는 C3 또는 C4 위치에서파형이잘기록되는데비해발목후경골신경을자극할때는 Cz 위치에서잘기록된다 ( 서, 2010). 다음은검사파형의특징및검사방법에따라일곱가지로분류하여자세히살펴보고자한다. 첫번째는체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이정상적으로잘형성되는경우를살펴보자. 뇌종양이발생한위치가운동중추와감각중추사이에발생을하는경우에체성감각유발전위검사로두중추의경계선을명확하게구별해준다 (Fig. 8). Fig. 9에서보면 subdural electrode strip이서로다른방향으로위치해있다. (a) 는 1번 trace가운동중추방향이고 8번 trace가감각중추방향으로향해있다. 운동중추의파형은 latency 20ms 부근에서아래로향하는 positive wave를형성하고, 감각중추의파형은위로향하는 negative wave를형성한다. 그래서측정파형은서로마주보듯이위상역전반응 (Phase-reversal) 이형성된다 (Fig. 10b). 반대로 Fig. 9의 (b) 는 1번 trace가감각중추이므로위로향하는 negative wave를형성하고, 8번 trace는운동중추이므로아래로향하는 positive wave를형성하여서로반대로멀어지듯이위상역전반응 (Phase-reversal) 이관찰된다 (Fig. 10a). Fig. 9. Illustrated intraoperative SEP recording of subdural electrode strip. Fig. 8. Preoperative MR images in axial (a), sagittal (b) and coronal (c). Fig. 10. Intraoperative SEP recording of the inversion of a postcentral negative and a precentral positive peak, the N20-P25 phase reversal was observed between electrodes 1,2,3 and 4,5,6,7,8(a), 1,2,3,4 and 5,6,7(b).

(Phase-reversal) 이형성되어서 Motor wave와 Sensory wave가약간엇갈리게위상역전반응이형성되는경우를살펴보자. Fig. 11을보면 5번 trace의전극이고랑부분의바로위에위치하고있는것이보인다.

Illustrated intraoperative SEP recording on the sulcus. 한다. 왼쪽에서눈금두칸위치화살표에해당하는파형을자세히보면파형이약하게아래로내려갔다가올라왔다가다시내려간다 (Fig.

이렇게파형이예쁘지않고복합적으로관찰될경우에는집도의에게해당전극밑에 Central sulcus라고의심되는고랑부분이위치하고있는지확인하여서전극의위치를고랑부분위에위치하지않도록재조정하여위상역전반응 (Phase-reversal)

Subdural electrode strip 아래에굵은혈관이위치하게되면해당하는 trace의파형은형성되지않는다 (Fig. 13b).

5 174 Sang-Nam Park and Sang-Ku Park. Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Optimal Brain Mapping 두번째는 Central sulcus의고랑부분에서체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이형성되어서 Motor wave와 Sensory wave가약간엇갈리게위상역전반응이형성되는경우를살펴보자. Fig. 11을보면 5번 trace의전극이고랑부분의바로위에위치하고있는것이보인다. 이럴경우에는해당전극의파형이운동중추도아니고감각중추도아닌것처럼이상하게측정되거나 (Fig. 12a, b), 동시에운동중추와감각중추의파형이섞여서측정되기도 Fig. 11. Illustrated intraoperative SEP recording on the sulcus. 한다. 왼쪽에서눈금두칸위치화살표에해당하는파형을자세히보면파형이약하게아래로내려갔다가올라왔다가다시내려간다 (Fig. 12c, d). 이렇게파형이예쁘지않고복합적으로관찰될경우에는집도의에게해당전극밑에 Central sulcus라고의심되는고랑부분이위치하고있는지확인하여서전극의위치를고랑부분위에위치하지않도록재조정하여위상역전반응 (Phase-reversal) 이명확하게측정되도록하는것이좋다. 세번째는 Central sulcus 바로위에혈관이위치하여체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이형성되지않는경우를살펴보자. Subdural electrode strip 아래에굵은혈관이위치하게되면해당하는 trace의파형은형성되지않는다 (Fig. 13b). 특히 Central sulcus의고랑부분에혈관이위치하는경우가가끔있는데이럴경우는혈관으로인한 trace는파형이측정되지않고, 그부분을기준으로위아래로위상역전반응 (Phase-reversal) 이형성되는것을볼수있다 (Fig. 13a). 이와같이파형이형성되지않는 trace가있으면해당 trace 밑에혈관이위치하고있는지집도의에게확인하여 subdural electrode strip의재조정을하여위상역전반응 (Phasereversal) 이명확하게측정되도록하는것이좋다. 이와유사한반응으로뇌종양의위치가뇌심부가아닌뇌표면에위치하면 Subdural electrode strip을뇌위에올려놓아도종양 Fig. 12. Intraoperative SEP recording of obscure ((a) trace 5, (b) trace 3, (c) trace 4, (d) trace 5).

Korean J Clin Lab Sci. Vol. 45, No. 4, Dec. 2013 175 Fig. 13.

Preoperative MR images in axial (a), sagittal (b). 바로위에위치하게되므로파형은형성되지않는다 (Fig. 14).

15를보면뇌종양이전두엽 (frontal lobe) 과두정엽 (parietal lobe) 사이부분이아니라상당히측두엽 (temporal lobe) 과후두엽 (occipital lobe) 부분으로치우쳐있다.

6 Korean J Clin Lab Sci. Vol. 45, No. 4, Dec Fig. 13. Illustrated intraoperative SEP recording on the vessel ((a) trace 3, (b) trace 6,7 are no response). Fig. 14. Preoperative MR images in axial (a), sagittal (b). 바로위에위치하게되므로파형은형성되지않는다 (Fig. 14). 네번째는체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이 Motor ( 운동중추 ) wave는약하고 Sensory ( 감각중추 ) wave는강하게형성되는경우를살펴보자. Fig. 15를보면뇌종양이전두엽 (frontal lobe) 과두정엽 (parietal lobe) 사이부분이아니라상당히측두엽 (temporal lobe) 과후두엽 (occipital lobe) 부분으로치우쳐있다. 측두엽과후두엽이근접한부분에서위상역전반응 (Phase-reversal) 을측정하면대부분감각중추파형은잘측정되지만운동중추파형은아주약하게측정이된다 (Fig. 15a, 16a). 후두엽 ( 뒷통수 ) 에서는감각중추파형은측정되지않는다. 물론운동중추파형도측정되지않는다. 시각중추영 Fig. 15. Preoperative MR image in axial. 역이라서그렇다. 뇌종양이측두엽과후두엽사이에서형성되면서측두엽부분을후두엽쪽으로밀어내면서자란경우후두엽부근에서도감각중추파형이형성되는경우가있다 (Fig. 15b, 16b). 이와유사한경우로뇌종양이운동중추에서발생하여감각중추방향으로커지면서운동중추를감각중추방향으로밀어내면서종양이커

176 Sang-Nam Park and Sang-Ku Park. Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Optimal Brain Mapping Fig. 16. Intraoperative SEP recording of temporo-parietal area (a), parietal area (b). Fig. 17.

이와같이뇌종양이서서히자라면서뇌구조물을원래의위치에서옆으로밀어내는경우가있을수있으므로해부학적으로팔에해당하므로팔목에전기적자극을주어서체성감각유발전위검사를진행하고, 해부학적으로다리에해당하므로발목에전기적자극을주어서체성감각유발전위검사를진행해야만한다는고정관념을버리고, 검사파형이원활하지않다면전기적자극의부위를옮겨가면서종합적으로판단할필요가있겠다.

7 176 Sang-Nam Park and Sang-Ku Park. Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Optimal Brain Mapping Fig. 16. Intraoperative SEP recording of temporo-parietal area (a), parietal area (b). Fig. 17. Intraoperative SEP recording of sensoryloss patient (trace 1, 2, 3). 진경우, 해부학적으로당연히감각중추에해당할만한위치에서운동중추의파형이관찰되는경우가종종있다. 이러한경우에는위상역전반응 (Phase-reversal) 이형성되는곳을명확히찾아서운동중추의손상이없도록매우주의해야할것이다. 이와같이뇌종양이서서히자라면서뇌구조물을원래의위치에서옆으로밀어내는경우가있을수있으므로해부학적으로팔에해당하므로팔목에전기적자극을주어서체성감각유발전위검사를진행하고, 해부학적으로다리에해당하므로발목에전기적자극을주어서체성감각유발전위검사를진행해야만한다는고정관념을버리고, 검사파형이원활하지않다면전기적자극의부위를옮겨가면서종합적으로판단할필요가있겠다. 다섯번째는체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이 Motor wave는강하고 Sensory wave는약하게형성되는경우를살펴보자. Fig. 17를보면위에서부터세곳의 trace는파형이쭈글거리며형성되지않는것이관찰되고, 그아래의네개의 trace는 latency 20 ms 부근에서아래로명확하게향하는운동중추파형이잘관찰된다. 이러한경우는뇌종양이감각중추부분에서형성되면서감각 중추의기능이심각하게손상된경우이다. 환자가운동중추기능이손상되었거나, 감각중추의기능이손상되었다면그로인하여파형도원활하게형성되지않는다. 검사를하기전에반드시환자차트를읽어보거나, 수술실에서마취되기전에환자의상태를직접평가하는것이중요하겠다 (Fig. 17). 환자가흡입마취로전신마취가되었을경우흡입보조마취제인아산화질소 (nitrous oxide, N 2O) 를사용하게되면체성감각유발전위파형이매우작게형성되므로반드시마취시작부터사용을하면안된다 (Park 등, 2012). 여섯번째는운동피질영역및일차감각피질영역 (M1 & S1) 의기능을확인하기위한직접대뇌피질자극 (Direct cortical stimulation) 을할때올바른검사방법에대하여살펴보자. 운동중추부위를검사하기위해서전신마취가되어있을때체성감각유발전위로찾은중심고랑구 (central sulcus, CS) 주변에서운동중추에해당되는부분에 Bipolar stimulator 를이용하여 30 Hz, 2 ma의단위부터점차강도를올려가면서피질자극을시행한다. 일차운동피질 (M1) 에서는해당부위의파형이매우잘관찰이되지만, 일차운동피질의전방 (M2) 에위치한보조운동영역 (supplementary motor cortex, Broadman area) 에서는운동반응을관찰할수없고, 일차감각피질후방 (S2) 에서도일차감각피질 (S1) 에서나타난감각반응을관찰할수없다 ( 이등, 2000). 운동영역을전기자극을주어서근육의해당부위를파악하는방법에는체성감각유발전위검사로 central sulcus를찾을때사용하던 Subdural electrode strip을그대로사용하는방법과 Bipolar stimulator 를사용하는방법이있다. 뇌종양을제거하는동안 Subdural electrode strip을운동영역에고정하여놓고주기적으로전기자극을주어서뇌표면운동중추에해당하는근육의근전도를지속적으로파악하여서수술중운동중추의손상이가는지여부를파악한다. 검사는의료기사가지속적으로하면서파형분석을하므로수술중집도의는수술에만집중할수있어서좋다. 단, Subdural electrode strip을한곳에고정하여서자극을주기때문

8 Korean J Clin Lab Sci. Vol. 45, No. 4, Dec Fig. 18. Intraoperative DCS recording (a, b, c, d), Waveform when it is not stimulated (e), It is given stimulation, waveform when I took off lightly the probe of the brain cortex (f, g, h). 에운동중추의여러부위를파악하기는어려운단점이있다. Bipolar stimulator 로뇌표면을자극하는방법은집도의가손쉽게원하는운동중추부위를옮겨다니면서자극을줄수있어서다양하고넓은부분의운동중추기능을파악할수있다. 단, 하던수술을잠 시멈추고 Bipolar stimulator 로자극을주어평가하고또다시하던수술을해야만하는번거로움이있다. 운동중추를전기적자극을하면 Fig. 18a, b와같이전기자극을가한뇌피질의기능과관련된근육이선택적으로떨리는근전도

178 Sang-Nam Park and Sang-Ku Park. Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Optimal Brain Mapping Fig. 19.

자극의세기가너무강하거나뇌피질한부분을너무오랫동안 ( 약 5초이상 ) 자극을지속하면 Fig. 18c, d와같이근전도파형의진폭이매우크게관찰된다. 근전도진폭이크게관찰될때에는자극을멈추어도파형이한동안지속되다가서서히사라지는경우가대부분이며, 이러한경우에는뇌피질자극을곧바로하지못하고뇌피질의흥분이모두가라앉은후에다음자극을주어야하므로빠른검사진행에방해가된다.

근전도파형과다르게날카롭고규칙적인파형들이관찰된다. 가끔운동중추부위가아닌뇌피질을자극할때에도이러한파형들이관찰되므로근전도파형과확실히구별하여야할것이다. 운동중추에전기적자극을주기때문에자극의세기가너무강하던가오랫동안자극을지속하면뇌의국소부위에가해진전기적흥분이뇌전체로흥분이확산되어서발작을일으키기도한다.

19에서 a, b는국소부위의운동중추자극이원활하여서해당근육이미세하게움직이는파형이다. c는왼쪽뇌의전체가흥분된상태로팔과다리에서동시에파형이관찰되고있다. 뇌의운동중추부위에서팔과다리는상당한거리가있어서동시에두곳을자극할수없음에도불구하고동시에파형이관찰되는것은바로뇌가경련을하기때문이다. d는양쪽뇌가모두흥분된상태로대발작경련을하고있는파형이다 (Fig. 19).

9 178 Sang-Nam Park and Sang-Ku Park. Intraoperative Neurophysiological Monitoring for Optimal Brain Mapping Fig. 19. Intraoperative seizure after DCS recording (one trace response (a), two trace responses (b), one side responses spread (c), both side responses spread (d)). 파형을볼수있다. 자극의세기가너무강하거나뇌피질한부분을너무오랫동안 ( 약 5초이상 ) 자극을지속하면 Fig. 18c, d와같이근전도파형의진폭이매우크게관찰된다. 근전도진폭이크게관찰될때에는자극을멈추어도파형이한동안지속되다가서서히사라지는경우가대부분이며, 이러한경우에는뇌피질자극을곧바로하지못하고뇌피질의흥분이모두가라앉은후에다음자극을주어야하므로빠른검사진행에방해가된다. 그러므로운동중추부위의전기적자극검사는근전도파형이관찰됨과동시에전기적자극을빠르게멈추고파형이소실할때까지기다린후다시다른부위검사를진행하도록하는것이좋다. Fig. 18e는아무런전기자극도주지않았을때의근전도가관찰되지않는파형이다. Fig. 18f, g, h는전기자극을주고있는상태에서 bipolar stimulator를뇌피질에서떼면발생하는인공산물 (artifact) 파형이다. 근전도파형과다르게날카롭고규칙적인파형들이관찰된다. 가끔운동중추부위가아닌뇌피질을자극할때에도이러한파형들이관찰되므로근전도파형과확실히구별하여야할것이다. 운동중추에전기적자극을주기때문에자극의세기가너무강하던가오랫동안자극을지속하면뇌의국소부위에가해진전기적흥분이뇌전체로흥분이확산되어서발작을일으키기도한다. 일부의환자에서피질의자극시국소경련이유발될수있으나국소성운동경련의경우는대부분특별한후유증이없으며보통 10 30초내에저절로멈추고, 수분이지나면같은장소에서자극을계 속진행할수있다고한다. 하지만대발작과같은뇌전체의흥분이있는경련증상이유발된경우에는또다시뇌자극을주기에는위험하다 ( 이등, 2000). Fig. 19에서 a, b는국소부위의운동중추자극이원활하여서해당근육이미세하게움직이는파형이다. c는왼쪽뇌의전체가흥분된상태로팔과다리에서동시에파형이관찰되고있다. 뇌의운동중추부위에서팔과다리는상당한거리가있어서동시에두곳을자극할수없음에도불구하고동시에파형이관찰되는것은바로뇌가경련을하기때문이다. d는양쪽뇌가모두흥분된상태로대발작경련을하고있는파형이다 (Fig. 19). 일곱번째는언어중추기능을확인하기위한직접대뇌피질자극 (Direct cortical stimulation) 을할때올바른검사방법에대하여살펴보자. 언어중추부위를검사하기위해서전신마취가정맥마취제인 propofol의주입을중지하고 15분정도기다리면환자는의식을되찾아서대화가가능하다. 언어중추에해당되는부분에 Bipolar stimulator 를이용하여 30 Hz, 2 ma의단위부터점차강도를올려가면서피질자극을시행한다. 언어중추를찾는방법은피질에전기자극을지속적으로주면서환자와대화를나누면서진행하는데말이어눌해지거나갑자기말을멈추게되면바로그부위가언어중추인것이다. 언어중추는핵심 (core) 부위에해당되는곳에전기자극을주게되면바로말을못

Korean J Clin Lab Sci. Vol. 45, No. 4, Dec. 2013 179 Fig. 20. Final mapping results. 하게되므로찾기쉬우나, 핵심부위주변에전기자극을주면말을하긴하지만약간어눌해지므로분별이잘되지않는다. 하지만핵심부위이건주변부위이건언어중추에해당되므로손상을받으면말을하는데큰장애가발생한다.

10 Korean J Clin Lab Sci. Vol. 45, No. 4, Dec Fig. 20. Final mapping results. 하게되므로찾기쉬우나, 핵심부위주변에전기자극을주면말을하긴하지만약간어눌해지므로분별이잘되지않는다. 하지만핵심부위이건주변부위이건언어중추에해당되므로손상을받으면말을하는데큰장애가발생한다. 그러므로환자와대화를나누면서검사하는방법이매우중요하다. 환자가지속적으로숫자를세는방법이있는데 1에서 100까지숫자를세는방법은언어중추의핵심부위를찾을수는있지만핵심부위주변에해당하는곳은정확하게찾기어렵다. 그러므로일정한문장을지속적으로말하게하는것이가장좋다. 예를들어 하늘은파랗고강은맑다 라는문장을지속적으로무한반복을하게하는데, 한문장을말하는동안 Bipolar stimulator 를움직이지말고한부위에서그대로유지하는것이중요하다. 수술중에 1에서 100까지숫자를세는방법으로환자에게숫자를세도록하면서자극을주어서검사를하였고언어중추라고의심되는부위에전기자극을주었을때환자는모두숫자세는것을잘하였으나, 수술이후에언어장애가발생한경우가있다. 이러한이유는복합적인언어중추의평가를하지못하였기때문으로사료되며, 문장을말하면서검사를하게되면언어중추의기능에서문장을만드는기능까지평가를할수있어서수술중더욱정확한언어중추평가라생각한다. 언어중추에해당되는부위에는 L 로표시를하고, 어눌하게말하는곳을 N 으로표시하여확실하게부위를감별하는방식으로수술을진행한다 (Fig. 20) (Picht 등, 2006). 고찰뇌피질지도화 (Brain cortical mapping) 에대하여일곱가지로분류하여자세히살펴보았다. 첫번째는체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이정상적으로잘형성되는경우, 두번째는 Central sulcus의고랑부분에서체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이 형성되어서 Motor wave 와 Sensory wave가약간엇갈리게위상역전반응이형성되는경우, 세번째는 Central sulcus 바로위에혈관이위치하여체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이형성되지않는경우, 네번째는체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이 Motor wave는약하고 Sensory wave는강하게형성되는경우, 다섯번째는체성감각유발전위의위상역전반응 (Phase-reversal) 이 Motor wave는강하고 Sensory wave는약하게형성되는경우, 여섯번째는운동피질영역및일차감각피질영역 (M1 & S1) 의기능을확인하기위한직접대뇌피질자극 (Direct cortical stimulation) 을할때올바른검사방법그리고일곱번째는언어중추기능을확인하기위한직접대뇌피질자극 (Direct cortical stimulation) 을할때올바른검사방법에대하여다양한검사파형을통하여살펴보았다. 또한상역전현상이원활하게측정되지않는다섯가지의경우를살펴보았다. (1) 처음부터감각 / 운동신경손상이심각한환자의경우 (2) 혈관위에전극이놓인경우 (3) 뇌종양이뇌피질에발생한경우 (4) 마취의협조가원활하지않은경우 (5) 부적절한전극의위치와부적절한자극부위로인한경우로위와같은상황에서는정확하게판단을못하거나전극이나 cable의단선이라고잘못착각하는경우도발생할수있다. 본논문에서는뇌피질지도화 (Brain cortical mapping) 업무를하는실무자선생님들께조금이나마도움을드리고자하였고, 짧은시간에빠른판별을해야만하는긴박한수술장에서정확한검사를통하여환자에게최적의도움을주리라생각한다. 참고문헌 Lee CC, Jack CR, Riederer SJ. Mapping of central sulcus with functional MR: Active versus passive activation tasks. AJNR J Neuroradiol. 1998, 19: Park SK, Lim SH, Park CW, Park JW, Kim DJ, Kim GB, et al. Intra-operative neurological monitoring and anesthesia. KJCLS. 2012, 44: Picht T, Kombos T, Gramm HJ, Brock M, Suess O. Multimodal protocol for awake craniotomy in language cortex tumor surgery. Acta Neurochir (Wien). 2006, 148: Roland PE, Zilles K. Structural divisions and functional fields in the human cerebral cortex. Brain Research Reviews. 1998, 26: Zhou H, Miller D, Schulte DM, Benes L, Rosenow F, Bertalanffy H, et al. Transsulcal approach supported by navigation-guided neurophysiological monitoring for resection of paracentral cavernomas. Clinical Neurology and Neurosurgery. 2009, 111: 서대원, 신경과감각신경계의신경생리와임상적이용. 대한임상신경생리학회지. 2010, 12: 이제언, 손병철, 김문찬, 강준기. 수술중체성감각유발전위및대뇌피질자극을이용한일차운동피질영역과일차감각피질영역의확인. J Korean Neurosurg Soc. 2000, 29:

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untitled CASE REPORT Korean J Clin Lab Sci. 2018;50(2):211-215 https://doi.org/10.15324/kjcls.2018.50.2.211 pissn 1738-3544 eissn 2288-1662 Korean J Clin Lab Sci. Vol. 50, No. 2, June 2018 211 Usefulness of Direct