인공지능(AI)을 활용한 개인 맞춤형 경두개 직류 자극(transcranial Direct Current Stimulation: tDCS)으로 1년 이상 지속된 '최소의식상태(Minimally Conscious State: MCS)' 환자가 의식을 회복했다.
가톨릭대 부천성모병원 재활의학과 임선 교수팀은 최소의식상태 환자에게 새로운 치료법 개발하고 이를 담은 연구결과를 발표했다.
'최소의식'이란 사고 및 행동을 제어하는 대뇌가 광범위한 손상에 의해 기능을 못하는 상태다.
자신 또는 주위 환경에 대한 의식은 하는 것으로 보이나 상호작용이 되는 게 아닌 동일한 단어만을 무한 반복하거나 무의미한 단순 행동만을 하는 뇌기능이 손상된 상태를 말한다.
더 심하게 뇌가 손상되면 식물상태라고 말하며 대부분 최소의식상태 환자의 뇌는 손상되지 않은 뇌와는 구조적 및 생리적으로 달라 치료법이 드물었지만 이번 연구로 치료 가능함이 확인됐다.
연구팀은 티타늄을 이용한 뇌수술을 받은 최소의식상태 진단 환자에게 있어 금속물질이 있음에도 개인 맞춤형 경두개 전기 자극치료(tDCS)를 시도, 치료 효과가 있음을 증명했다.
연구팀은 먼저 뇌 전기 자극용 영상 치료계획 소프트웨어(Neurophet tESLAB)를 사용, 환자의 뇌 MRI 영상을 분석한 후 치료 목표 자극을 위한 영역을 탐색했다.
또 그 영역에 생성되는 전기장을 시뮬레이션해 치료 계획 수립 후 재활 전문 치료사가 물리치료와 작업치료 등을 함께 진행했다.
그 결과, 치료 전(前) 수정된 혼수 회복 척도 점수(CRS-R)가 총 10번의 개인 맞춤형 tDCS 치료 후 월등히 향상됐다.
환자는 치료 두 달 만에 영양을 공급하는 비위관을 제거, 완전히 입으로 식사를 할 수 있게 됐으며 6개월 후에는 보조를 받아 걸을 수 있을 정도로 회복했다.
임선 교수는 “이번 연구를 통해 혼수상태에 가까운 환자가 의식을 되찾고 식사와 보행을 하게 된 것은 뇌질환 연구에서 주목할 만한 성과”라고 밝혔다.