Use of dual-site (deep) TMS in psychiatry - 백명재 교수

 

▲ 백명재 교수, 경희의대

경희대병원에서는 deep TMS를 도입하고 사용한 지 2개월 정도 되었다. 개인적으로 이전 근무하던 병원에서는 8자형 코일 TMS를 몇 년동안 사용해 본 경험은 있다. 저뿐만 아니라 기존의 TMS를 정신건강의학과 개원가 등에서 많이 사용하였는데 사용한 선생님들의 효과에 대한 평가는 애매하다는 의견이 다수였다. 이에 deep TMS를 최근 입원 환자와 외래 환자에 사용해 본 경험에 대해 소개해 드리고자 한다. 

 

정신질환 치료에 있어 근거 기반의 deep TMS의 효능 및 특징 

 

‘나는 왜 늘 아픈가’라는 책에는 잘못된 치료법의 특징이 나온다. 요약하자만 대규모 연구 보다는 소규모 연구나 개인적 경험에 바탕을 둔 치료, 오래되었다고 주장하는 치료, 치료의 실제적인 기전에 대해 두루뭉실하게 표현하는 치료, 별난 도구를 사용하는 치료와 같은 경우이다. 전두엽 자극을 통해 우울증을 비롯한 여러 질환에서 TMS 치료가 효과가 입증되었지만 그 원리에 대해서는 명확하게 파악하지는 못하는 등 잘못된 치료의 예시로 나온 부분들의 상당수가 TMS 치료와 유사하다.

 

 TMS 치료의 역사는 오래되었다. 몇 백년 전부터 전기 자극을 이용해 정신과 질환의 치료에 사용되었다. 이후 1996년 Lancet에 left dorsolateral prefrontal cortex에 TMS가 효과가 있다는 초기 연구 결과가 나오면서 이후 많은 연구들이 진행되었다. 하지만, 실제 임상에서도 그렇지만 연구 영역에서도 명확한 효과를 증명하는 데에는 어려움이 있었다. 하지만 대규모 임상연구를 통해 근거 기반의 TMS의 다양한 적응증이 나오기 시작하였다. 실제로 MDD (major depression disorder, 주요우울장애) 같은 경우 TMS의 치료효과에 대한 다양한 연구들이 보고되었고, FDA에서도 MDD를 비롯해서 OCD(obsessive compulsive disorder, 강박장애) 등 다양한 적응증에 허가 승인을 하기 시작하였다. 편두통 환자의 경우 TMS를 사용하는 경우가 드물지만, 편두통으로 FDA 승인을 받은 TMS 장비도 나왔다. 여기서 짚고 넘어야 되는 점은 TMS 효과와 관련된 연구에서 가장 중요한 점은 어떤 장비를 어떤 프로토콜로 사용했느냐 하는 것이다. TMS 장비에 따라 특성이 달라 치료 효과가 다를 수 밖에 없기 때문이다.  

 

2014년 TMS 치료에 대한 최초의 임상 가이드라인이 발표되었고 (Clinical Neurophysiology 125(2014) 2150-2206), 이후 2020년 동일한 저널에서 가이드라인이 업데이트되었다. TMS 적응증을 보면, 실제로 뇌졸증, 신경성 통증과 같은 신경과 질환에서 많은 연구가 축적되어 있고 편두통뿐만 아니라 이명에서도 효과가 입증되었다. 이로 인해 현재 경희대병원에서는 정신건강의학과 뿐만 아니라 신경과와 이비인후과에도 각각 TMS장비를 도입하여 사용하고 있다.

 

2020년 업데이트된 가이드라인에서 우울증을 비롯한 다양한 정신과질환의 적응증이 추가가 되었다. 우울증에 처음 FDA 승인을 받은 8자형 코일 TMS 장비와 deep TMS 장비가 근거수준이 제일 높은 Level A로 받았으며 PTSD (post-traumatic stress disorder, 외상 후 스트레스 장애)나 OCD, 정신분열장애 등에서는 level C로 근거수준이 높지 않았다. 가이드라인에서 level B 혹은 C는 효과는 있지만, 대규모 연구 데이터가 부족한 경우에 해당된다. 하지만 이러한 내용들은 2020년 당시까지의 연구 내용이며, 현재 4년이 지난 지금 시점에서 OCD나 금연 등에 FDA에서 추가로 승인을 받아 향후에는 Level A로 근거수준이 높아질 것으로 예측된다. 뿐만 아니라 올해 deep TMS가 노인 우울증에서 FDA의 승인을 받았다. 기존 TMS의 장비는 기전 상 뇌위축이 진행된 노인 환자의 경우 치료효과를 기대하기 어려웠다. 8자형 코일 TMS의 경우 표면적인 자극만 들어가지만, deep TMS는 좀 더 깊게 자극이 들어가게 되기 때문에 노인 환자에서도 TMS의 항우울증 효과가 나타난 것으로 평가된다.

 

경희대병원 정신과에 도입되어 있는 deep TMS 장비는 H1 코일만 세팅 된 것으로 MDD 뿐만 아니라 OCD이나 불안 장애에서도 사용하고 있다. 기존의 8자형 코일 TMS 장비들은 대략 피부 표면에서 2cm 정도 들어갈 수 있는 반면에, H 코일 TMS 같은 경우는 4cm 정도까지 들어갈 수 있다 (그림 1 참고).

▲ [그림 1] H 코일 TMS 장비의 장점

이전 병원에는 마비성 전환장애 환자들이 많았다. 전환장애에서 효과가 좋다고 알려진 최면 치료를 비롯하여 여러 치료를 시도해 보았지만, 치료 반응이 좋지 않았다. 여러 논문에서 전환장애에서 TMS가 효과가 있다는 근거가 있어 TMS까지 하게 되는 경우가 있다. 하지만 하지 마비의 경우 실제 그 영역을 타겟팅 하기 위해서 상당한 노력이 필요하며, 쉽게 잘 되지 않는다. homunculus 상 마비된 영역을 찾기 위해 무릎이나 발목까지 내려가게 되는데 8자 코일로는 그 영역에 전기자극이 도달하기 어렵다.  8자형 코일 TMS도 강도를 높이면 더 깊은 영역까지 들어갈 수도 있다. 하지만, 그렇게 하기 위해서는 MT (motor threshold, 운동 역치) 보다 더 높은 자극을 줘야 되고, 이러한 경우 표면적으로 훨씬 더 강한 자극이 들어가기 때문에 경련의 위험성이 증가할 수 있어서 실제적으로 사용하기 어렵다. 하지만 deep TMS 경우에는 충분한 깊이까지 도달할 수 있다.

 

2019년에 발표된 기존의 8자형 코일과 H1-코일의 효능을 MDD에서 비교한 연구에 따르면, 효과의 차이가 나타나며 (J of Psychiatric Res 114(2019) 113-119), 2023년에 발표된 deep TMS의 PMS (post marketing surveillance) 연구에서도 실제 우울증에서 효과가 연구뿐만 아니라 임상 현장에서도 뚜렷하게 나타난다는 것을 보여주었다. 20-30 세션의 치료 후 반응 및 관해가 약물 치료에서 보여주는 것과 유사한 수준으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 중증 사례에서도 경증 사례와 유사하게 뚜렷한 호전을 보여주는 것을 확인하였다 (그림 2 참고). OCD에서 승인 받은 연구 결과도 살펴 보면, sham 치료군에 비해 active 치료군의 완전 반응율과 부분적 반응율이 모두 유의한 차이를 보여주었다.  

▲ [그림 2] 우울증에서 Deep TMS의 시판 후 데이터 결과 분석

Case Sharing

 

경희대병원 환자분들의 사례를 공유 드리고자 한다. 기존 TMS 치료는 약물 치료처럼 치료 초기에는 두드러진 효과가 잘 나타나지 않는데, deep TMS는 치료 초기부터 환자분들이 즉각적으로 반응이 나타난다고 하는 경우가 많았고, 이러한 반응은 첫 세션이나 두 번째 세션부터 나타났다. TMS의 자극 강도는 일반적인 대부분의 연구들에서는 전기 강도를 MT의 110%를 기준으로 하고 있는데, 실제 임상에서도 기존 8자형 코일 TMS 장비는 MT의 110%로 하더라도 통증이 크지 않은 반면에, deep TMS의 경우 110%로 하는 경우 환자가 통증을 강하게 느낄 수 있기 때문에 시작 초기에는 MT의 50-60% 정도 혹은 70-80%정도로 시작하였다. 이처럼 기존의 TMS 장비보다 낮은 강도에서부터 천천히 시작함에도 불구하고, 환자들이 초기부터 우울감 증상의 호전을 이야기하며, 두통 증상의 개선, 식욕 회복 등의 주관적 평가를 하였으며, 이러한 상태가 2-3일 정도 유지된다고 답하였다.

 

입원 환자들의 개별 임상 사례를 살펴 보면, 노인 환자 1사례에서는 통증을 호소하여 시행을 중단하였고, 약물 치료를 병행하고 있는 우울증 환자의 경우 TMS 치료를 시작한 이후 HAMD 점수가 많이 감소되어 호전된 상태를 보여주었다. TMS 치료를 받은 입원 환자들이 호전된 상태를 보여주게 되자 다른 입원 환자들도 TMS 치료를 받고 싶다고 요청하는 경우가 생기게 되었는데, 그런 환자들 중 초등학교 6학년 신경성식욕부진증 (anorexia) 환자가 있었다. 이 환자는 신경성식욕부진증 뿐만 아니라 동반된 우울 증상도 있는 환자로 다른 TMS 환자들이 우울 증상 개선과 식욕 개선 효과를 보여주자 식욕이 개선되었으면 하는 바램으로 환자 본인이 요청하여 현재 TMS를 시행하고 있다.

 

외래 환자의 경우도 살펴 보면, 입원 환자들은 TMS를 주 3회 시행하지만, 외래의 경우는 주 1회 혹은 2회 시행을 하고 있다. 실제 외래 사례에서도 입원 사례와 유사하게 치료 초기임에도 불구하고 2회 정도 시행 때부터 호전된 상태를 이야기하는 환자들이 다수 있는 상태이다.

 

Deep TMS 장비의 장점을 살펴 보면, 이전 TMS 장비의 경우 사용하기 어려운 점이 최근에는 많이 개선되긴 했지만 머리에 장비를 얹어 놓는 스타일이기 때문에 코일을 머리에 얹어서 고정하는 것이 쉽지 않다. 하지만, deep TMS 장비의 경우 모자를 쓴 것처럼 고정이 되어 있어서 장비를 고정하는 부분의 문제점은 개선이 되었다는 점이 deep TMS의 큰 장점이다. 두 번째는 보고된 연구 결과에서도 알 수 있는 것처럼 cortex에 더 깊게 자극이 가해지기 때문에 초기부터 치료 반응이 나타난다는 장점이 있다.

 

실제 임상 사례를 통해 개선해야 될 점을 보면, deep TMS의 연구 결과에서 보고된 것처럼 자극 강도가 50% 정도로 낮을 경우 초기 반응은 좋지만, 중반 이후에는 반응율이 낮아지는 것으로 나타나고 있어 두통과 같은 통증 부작용에 대한 우려는 있지만, 기존 연구들처럼 110%까지 강도를 높여가는 것을 목표로 하고 있다. ●