운동기능은 근력의 유지뿐만 아니라 움직임을 시작하고 조율하는 능력도 필요하다. 수술 중 운동피질의 지도화를 통해 개두술을 시행할 때 안전하게 최대절제술(maximal resection)이 가능하게 한다. 전두엽 피질에 대한 직접 및 간접 시상피질구심성신경(thalamocortical afferents)은 선택적으로 촉진 또는 억제할 수 있는 특정 집단의 전중심뉴런(pre-central neuron) 이나 연결개재뉴런(connecting interneurons)에 중요한 정보를 전달한다. 이러한 촉진과 억제는 일반적인 운동의 시작, 실행 및 조절뿐만 아니라 여러 근육들의 협동이 필요한 복합운동에도 필요하다. 이처럼, 시상피질의 입력(input)은 체성감각지각의 유지뿐만 아니라 정상적인 운동기능의 확보에도 중요하다. 개두술을 시행할 때, 이전에는 두피 체성감각유발전위(somatosensory evoked potential, SSEP)를 시행하였으나 무균 수술부위로 인해 제약이 있으며, 두피 전극을 성공적으로 배치하여도 뇌 밀림(brain shifting)에 의해 다양하게 나타나 신뢰할 수 없는 결과를 보일 수 있다. 이에 저자들은 시상피질구심성신경의 감시 및 지도화를 위한 새로운 기술을 설명하고, 직접대뇌피질체성감각유발검사 감시와 지도화의 타당성과 결과를 제시하였다.

본 연구는 총 32명의 peri-rolandic 부위의 전두두정엽 종양이 있는 환자들을 순차적으로 포함하였다. 언어지도화(language mapping)를 시행한 환자를 제외하고 마취는 propofol, remifentanil, sufentanyl을 이용하여 완전정맥마취를 시행하였다. 정중신경 체성감각유발전위의 위상역전(phase reversal)을 통해 중심구(central sulcus)을 국소화하는 표준 다중모드(multi-modality) 방법과 운동피질 및 피질하(subcorcial) 지도화, 그리고 직접 대뇌피질 자극과 연속전기피질검사(electrocorticography)를 통한 연속운동신경계감시(continuous motor monitoring)를 시행하였다.
SSEP 검사의 자극은 3.17 Hz의 반복자극을 주었고, 정중신경은 20-25 mA, 후경골신경은 40-70m의 강도로 자극하였다. 지도화(mapping)의 첫번째 단계는 위상역전을 통한 중심구의 국소화를 시행하였다. 다음으로 대뇌피질 전기자극을 통해 일차운동피질의 위치를 확인하였다. Handheld 자극기를 이용하여 multi-pulse train 기술을 통해 시행하였다. 자극은 6 pulse/train, pulse 빈도는 250Hz, train 빈도는 2Hz로 시행하였고, 자극 강도는 2 – 25mA 범위에서 운동유발전위(motor evoked potential) 파형이 재현성 있게 형성될 때까지 점진적으로 자극강도를 높였다. 저자들은 연속적으로 시상피질에 대한 감시를 시행하였다. 체성감각유발전위의 진폭의 변화에 따라, mild (<30%), moderate (≥30 but <50%), severe (≥50%)로 분류하였다. Alarm criteria는 American Clinical Neurophysiology Society (ACNS)와 International Federation of Clinical Neurophysiology(IFCN) guidelines에 따라서 시행하였다.

총 32명(남자: 19명, 여자: 13명)이 연구에 포함되었으며, 평균나이는 59세(범위: 25 – 81)였다. 병변의 위치는 수술 전 high-resolution MRI를 통해서 확인하였고, 25명은 중요감각운동부위(eloquent sensory-motor region)의 유의미한 덩이효과(mass effect)를 보였다.
운동유발전위 및 체성감각유발전위의 진폭의 변화가 있는 경우, 우선 시진을 통해 기록전극이 적절한 곳에 위치하였는지 확인하였고, 뇌 밀림(brain shift)으로 인한 경우에는 전극의 위치를 조정하였다. 8명의 환자는 전극 위치 조정 이후에도 진폭의 감소가 지속되었다. 이 중 3명의 환자는 수술이 종료될 때까지도 50% 이상의 진폭의 감소가 지속되었으며, 이들 환자는 수술 후 새로운 또는 악화된 감각신경이상을 보였다. 조정된 체성감각유발전위 파형은 7명의 환자에서 8개 limb에서 50%미만으로 감소하였고, 3명의 환자에서는 30%이상, 50% 미만의 진폭의 감소를 보였다.

[Fig] Right craniotomy fore resection of a paracentral lesion. The changes in the left posterior tibial P37 when compared to baseline. The patients woke up with worsening of sensory defecit in the respective leg.

50% 이상 불가역적인(irreversible) 진폭의 감소를 alarm criteria하였으며, 이 경우, 수술 후 새로운 또는 악화된 감각신경이상을 예측하는데 민감도 0.89, 음성예측도(negative predictive value)는 0.98, 특이도와 양상예측도(positive predictive value)는 1로 확인되었다. 잠복기의 변화는 신뢰할 수 있는 예측지표는 아니었다. 파형의 형태적 변화는 새로운 또는 악화된 감각신경 이상에 대해 민감도는 낮지만 양성/음성예측도와 민감도는 높은 소견을 보였다.

피질하 스트립전극을 이용하여 직접대뇌피질체성유발감각전위는 실현가능한 검사이며, 신뢰할 수 있는 결과를 이끌어낼 수 있다. 뇌종양수술에서 신경학적 예후의 호전에 관여할 수 있다. 본 검사방법의 미세조정을 위해서 그리고 수술 중 뇌 지도화 및 감시에 대한 다중 모드 접근 방식 내에서 가장 유용한 통합을 위해 향후 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.