정의 및 개요
경피적 미주신경 자극(transcutaneous vagus nerve stimulation, tVNS)은 수술 없이 피부 전극을 이개(耳介, auricle) 또는 경부(頸部)에 부착하여 미주신경(vagus nerve, 제10 뇌신경)을 비침습적으로 자극하는 신경조절(neuromodulation) 치료법이다.
미주신경은 뇌간에서 기시하여 경부, 흉부, 복부에 광범위하게 분포하며, 심혈관·호흡·소화계의 자율신경 조절과 면역·염증 반응 조절에 핵심적 역할을 담당한다. tVNS는 침습적 시술 없이 이 신경을 활성화할 수 있다는 점에서 기존 삽입형 미주신경 자극(implantable VNS)의 대안으로 주목받고 있다.
자극 방식은 크게 두 가지로 구분된다. 이개형(auricular tVNS, atVNS)은 귀 외이도 또는 이개 이주(耳珠, tragus)에 분포하는 미주신경의 말초 분지인 Arnold's nerve를 자극한다. 경부형(cervical tVNS, ctVNS)은 목 앞쪽 피부를 통해 경부에 주행하는 미주신경 간(trunk)을 자극한다.
작용 기전
tVNS의 주요 작용 기전은 다음과 같다.
미주신경의 구심성(afferent) 섬유는 뇌간의 고립핵(nucleus tractus solitarius, NTS)에 도달하여 중추 신경계 전반에 신호를 전달한다. NTS로부터 청반(locus coeruleus), 시상하부, 변연계 등으로 투사가 이루어지며, 이를 통해 다양한 생리적 효과가 유도된다.
콜린성 항염증 경로(cholinergic anti-inflammatory pathway)는 tVNS의 중요한 기전 중 하나이다. 미주신경 활성화는 비장(spleen)의 T세포를 통해 아세틸콜린 분비를 유도하고, 대식세포의 TNF-α 등 전염증성 사이토카인 생성을 억제한다.
압수용체반사(baroreflex) 조절을 통한 혈압 및 심박수 안정화, 부교감신경 긴장도 증가, 시냅스 가소성 변화 등도 tVNS의 주요 작용으로 연구되고 있다.
적응증
tVNS의 주요 임상 적용 분야는 다음과 같다.
편두통(migraine) 예방에서는 삽화성 편두통(episodic migraine) 환자를 대상으로 한 연구에서 월간 두통 일수(monthly headache days)의 유의한 감소가 보고되었다 [1].
클러스터두통(cluster headache)에서는 경부형 기기(gammaCore, electroCore)가 2019년 미국 FDA로부터 클러스터두통의 예방 및 급성기 치료 목적으로 승인되었다.
우울증·불안장애에서는 이개형 tVNS가 위약(sham) 대비 유의한 기분 개선 효과를 일부 연구에서 나타냈으나 [3], 대규모 RCT 결과는 아직 충분하지 않다.
간질(epilepsy) 및 자율신경 기능 이상에 대한 적용도 연구 단계에 있다.
시술 방법
이개형 tVNS는 이개 이주(tragus) 또는 외이도 주변에 소형 전극 클립이나 부착형 전극을 거치한 후, 저전류(1~2 mA 수준)의 전기 자극을 주기적으로 전달한다. 시술 시간은 통상 1회 20~30분, 하루 1~2회 적용하며 기기에 따라 자가 사용이 가능하다.
경부형 tVNS는 경부 피부에 겔이 도포된 전극 핸드피스를 밀착시켜 자극을 전달하는 방식으로, 의료기관 또는 가정에서 사용 가능한 기기가 개발되어 있다.
자극 강도, 주파수, 파형은 기기마다 다르며, 임상 적응증에 따라 프로토콜이 상이하다.
효과 및 증거
편두통 예방에 대해서는 Silberstein 등의 연구(2016)에서 경부형 tVNS가 월간 두통 일수를 유의하게 감소시켰음이 보고되었다 [1]. Barbanti 등(2015)은 고빈도 편두통 환자에서도 유의한 효과를 확인하였다 [2].
자율신경 기능에 대한 효과에서는 이개형 tVNS가 심박변이도(heart rate variability, HRV)를 증가시키고, 안정 시 심박수를 감소시키는 경향이 연구에서 보고되었다 [4].
중추신경계 작용과 관련하여 Frangos 등(2015)은 이개형 tVNS가 뇌 NTS 및 관련 구조물의 활성을 변화시킴을 fMRI로 확인하였다 [4].
항염증 효과에 대한 기초 및 임상 연구도 축적되고 있으나, 각 적응증에 대한 최적 프로토콜과 장기 효과는 아직 확립 단계에 있다.
주의사항 및 금기
다음에 해당하는 경우 tVNS 사용에 주의가 필요하거나 금기이다.
심박조율기(pacemaker), 이식형 제세동기(ICD), 기타 활성 이식형 의료기기 보유자는 전자기 간섭 우려로 사용이 제한된다. 경동맥 협착 또는 경부 수술 이력이 있는 환자, 전극 부착 부위에 피부 감염이나 상처가 있는 경우도 시술 전 전문의 평가가 필요하다.
임신 중 tVNS 안전성에 관한 충분한 데이터는 아직 없으며, 사용 시 전문의 상담이 권장된다.
흔한 부작용으로는 전극 부위의 피부 발적, 가려움, 경미한 불쾌감이 있으며, 경부형의 경우 드물게 목소리 변화, 기침, 구역감이 보고된다.
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이 정보는 의학적 교육 목적으로 제공되며, 개인의 진료 및 치료를 대체하지 않습니다. 증상이 있으시면 반드시 전문의 상담을 받으시기 바랍니다. 문의: 오상신경외과 1599-5453 | osns.co.kr