스위스의 한 연구팀이 장기적인 마비를 앓고 있는 환자들의 걷는 능력을 회복하는 획기적인 방법을 개발했다. 이는 물리치료를 받는 동안 정확한 시간에 척수의 신경을 자극한 결과다.
스위스 로잔공대와 로잔대학병원의 연구진이 개발한 이 방법은 마비 환자의 걷는 능력을 회복시키기 위해 일정 시간에 작동하도록 장치한 전기 자극 기기를 체중 보조 요법과 결합시킨 것이다.
마비 환자를 위한 새로운 치료법
물리치료와 작업치료는 임상의가 마비환자에게 사용하는 표준 관리법이다. 환자는 이 두 가지 치료를 통해 신경과 근육에 자극을 받고 조절 능력을 회복한다. 그러나 이 방법으로 모든 마비 증상을 치료할 수 있는 것은 아니다. 일부 환자들은 보다 개선된 결과를 얻기 위해 이동 보조 기구와 보조요법을 필요로 한다.
스위스의 연구팀은 마비 환자들, 심지어 몇 년 동안 마비로 거동이 불편한 환자의 이동성을 회복하는 데 도움이 되는 방법을 개발했다. STIMO(Stimulation Movement Overground)라는 명칭의 이 방법은 척수의 특정 부위에 전기 자극을 가하는 것으로써 재활 치료에서 긍정적인 결과를 낳았다.
"이번 연구 결과는 다년간 동물 모델을 사용해 기본적인 메커니즘을 이해함으로 얻은 것이다. 우리는 두뇌가 척수를 작동시키는 방법을 실시간으로 모방할 수 있게 됐다"고 이번 연구의 공동 저자인 그레고리 쿠틴 박사는 말했다.
새로운 STIMO 방법은 전극을 환자의 요추에 이식한다. 전극에서 발생한 전기 자극을 체중 보조 요법과 결합시켰지만, 정확한 시간이 두 힘이 동시에 작용하게 만들어 환자의 상태를 개선할 수 있었다.
무엇이 마비를 유발하는가?
클리블랜드 클리닉에 따르면, 마비란 신체의 한 부위 또는 여러 부위의 근육의 힘과 통제력을 상실한 상태를 일컫는다. 이 문제의 원인은 근육에 있는 것이 아니라 두뇌와 근육 간 신호를 전달하는 신경에 있는 것으로 밝혀졌다.
마비의 대표적인 원인은 두뇌 부상, 척수 부상, 다발성 경화증 또는 뇌졸중 등이 있다. 그러나 뇌성마비, 말초신경증, 독소 노출, 길렝 바레 증후군 같은 다른 증상으로도 마비에 걸릴 수 있다.
STIMO는 어떻게 작용하는가?
STIMO 방법은 척수, 특히 요추 부상을 입은 환자의 회복을 개선시키기 위해 고안됐다. STIMO는 중추신경계의 독점적인 속성, 즉 두뇌가 신경 연결성을 인식하는 능력인 신경 가소성을 활용해 마비된 근육 기능을 회복하는 것이다.
연구팀은 여러 해전 요추 부상을 입어 하반신이 마비된 세 명의 환자를 선별했다. 그리고 이 세 환자에게 새로운 치료법을 적용했다. 먼저 환자의 부상 당한 척수에 STIMO 전극을 이식한 후 체중 보조 요법도 병행했다.
STIMO 치료와 무게 보조 요법을 병용한 것이다. 전극으로 척수의 특정 부위를 활성화시키는 한편 근육 조절 능력을 회복시킬 수 있도록 지상 훈련을 접목시켰다. 지상 훈련을 하는 동안 정확한 시간이 척수에 자극을 가하자 하반신 마비 환자들은 일주일 내에 걸을 수 있게 됐다.
고강도 훈련과 척수 자극이 발생하는 동안 두뇌 가소성으로 척수 섬유는 재조직될 수 있었다. 그러나 이전 연구와는 달리, 환자들은 STIMO를 사용해 1km를 손을 사용하지 않고 걸을 수 있게 됐다. 그리고 추가 전기 자극을 가하지 않고 지팡이를 사용해 걷게 됐다.
"정확한 시간과 위치에 전기 자극을 가하는 것이 중요하다. 그리고 이는 새로운 신경 연결의 성장을 촉진하는 시공간적 일치"라고 이번 연구의 저자인 조슬린 블로치 박사는 말했다.
STIMO를 통해 근육 기능을 회복한 환자는 다리 근육에 피로도 느끼지 않게 됐다.
블로치 박사와 쿠틴 박사는 환자의 회복 속도가 최고조인 초기 부상 환자에게 이 기술을 사용할 수 있도록 최적화하고 있다.
하반신 마비에 관해
하반신 마비란 다리의 운동 또는 감각 기능에 손상을 입은 것으로써, 대부분 중추신경계에 손상을 입어 유발된 증상이다. 마비 환자들은 두뇌와 신체 일부가 차단되어 운동 능력과 감각을 잃게 된다.
마비 환자의 치료법에는 물리치료과 작업치료, 치료제, 수술 등이 있다. 그리고 수많은 마비 환자들은 신체 일부의 통제력을 잃게 돼 정신적인 장애도 앓게 된다.
[메디컬리포트=김효은 기자]