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자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]

MRI-guided High Intensity Focused Ultasound [Brain]

신의료기술평가 보고서 2017년 1권 13호 p.1 ~ 144
김석현, 송지양, 조선영, 이월숙, 전미혜, 최원정,
소속 상세정보
김석현 ( Kim Seok-Hyun ) - 한국보건의료연구원
송지양 ( Song Ji-Yang ) - 한국보건의료연구원
조선영 ( Jo Sun-Young ) - 한국보건의료연구원
이월숙 ( Lee Worl-Sook ) - 한국보건의료연구원
전미혜 ( Jeon Mi-Hye ) - 한국보건의료연구원
최원정 ( Choi Won-Jung ) - 한국보건의료연구원

Abstract

신청기술: 자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]

자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌] (MRI-guided High Intensity Focused Ultrasound [Brain])는 운동장애(파킨슨병, 진전, 근긴장 이상증 등), 난치성 통증, 정신질환(난치성 강박장애, 난치성 우울증, 양극성 정동장애 등) 환자를 대상으로 자기공명영상 유도하에 체외 초음파를 정위적으로 고강도 집속하여 비침습적으로 표적 뇌조직에 비가역적 병소를 만듦으로써 뇌의 회로를 정상화하여 질병을 치료하는 시술이다. 동 기술은 의료법 제53조 및 신의료기술평가에 관한 규칙 제3조의 규정에 따라 “자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술을 이용한 중추신경계 정위수술을 통한 병소발생술”이라는 명칭으로 2016년 7월 18일 신청되었다. 이후 소위원회에서는 시술 방법을 명확히 하기 위해 기술명을 “자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]”로 수정하였고, 동 기술에 이용되는 장비의 식품의약품안전처 허가사항 내 사용대상을 고려하여 기능성 뇌질환 환자로 신청되었던 사용대상을 운동장애, 난치성 통증, 정신질환 환자로 구체화하여 평가하였다.

신의료기술평가위원회 및 소위원회 운영

2016년 제8차 신의료기술평가위원회(2016.8.26.)에서는 자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]는 안전성 및 유효성을 평가할 필요성이 있는 신의료기술 평가대상으로, 신경외과 2인, 방사선종양학과 2인, 영상의학과 1인, 신경과 1인, 정신건강의학과 1인, 근거기반의학 1인 총 8인의 전문가로 구성된 소위원회를 통해 체계적 문헌고찰 방법으로 평가하도록 심의하였다.

소위원회에서는 2016년 10월 24일부터 2017년 1월 23일까지 총 4회의 회의를 통해 선택된 연구의 결과에 따라 동 기술을 평가하고 검토결과를 제출하였으며, 제2차 신의료기술평가위원회(2017.2.24.)에서 이를 토대로 동 기술의 안전성 및 유효성 평가결과를 최종심의하였다.

신청기술: 자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]

평가배경 및 목적
자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]는 운동장애(파킨슨병, 진전, 근긴장 이상증 등), 난치성 통증, 정신질환(난치성 강박장애, 난치성 우울증, 양극성 정동장애 등) 환자를 대상으로 자기공명영상 유도하에 체외 초음파를 정위적으로 고강도 집속하여 비침습적으로 표적 뇌조직에 비가역적 병소를 만듦으로써 뇌의 회로를 정상화하여 질병을 치료하는 시술로, 본 평가의 목적은 동 검사의 안전성과 유효성을 확인하는데 있다.

평가방법
안전성 및 유효성은 체계적 문헌고찰을 수행하여 검토하였다. 안전성은 시술 관련 합병증으로 포괄적으로 평가하였고, 유효성은 임상증상 개선, 삶의 질, 시술 정확도, 시술 성공률, MRI 상 병소 크기 변화를 주요 지표로 평가하였다.

문헌검색은 KoreaMed를 포함한 8개 국내 데이터베이스와 Ovid-MEDLINE, Ovid-EMBASE 및 Cochrane Library의 국외 데이터베이스를 이용하였다. 관련문헌은 (movement disorder.mp. OR exp Movement Disorders/ OR motor disorder.mp. OR motor disturbance.mp. OR parkinson’s disease.mp. OR exp Parkinson Disease/ OR tremor.mp. OR dystonia.mp. OR pain.mp. OR psychiatric disease.mp.OR psychiatric disorder.mp. OR obsessive compulsive disorder.mp. OR OCD.mp. OR depression disorder.mp. OR bipolar affective disorder.mp.) AND [{(high intensity focused ultrasound.mp. OR exp High-Intensity Focused Ultrasound Ablation/ OR focused ultrasound.mp. OR HIFU.mp. OR Focused ultrasound surgery.mp. OR FUS.mp.) AND (MR$ guided.mp. OR ((MR adj2 guided)).mp. OR ((magnetic resonance adj2 guided)).mp.)} OR MR$gFUS.mp. OR MR$gHIFU.mp.]의 검색전략을 통해 총 384편의 문헌이 검색되었다. 동물 실험 및 전임상시험 연구, 원저가 아닌 연구, 회색문헌, 운동장애, 난치성 통증, 정신질환 환자 대상이 아닌 연구, 적절한 의료결과가 하나 이상 보고되지 않은 연구 등의 경우는 배제하였다. 중복검색된 문헌(116편)을 제외한 268편을 토대로 선택 및 배제기준을 적용하여 자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]는 총 15편(무작위 임상시험 연구 1편, 증례연구 10편, 증례보고 4편)의 문헌이 최종 평가에 포함되었다.

문헌검색부터 선택기준 적용 및 자료추출까지 각 단계는 모두 소위원회와 아울러 2명의 평가자가 각 과정을 독립적으로 수행하였다. 문헌의 질 평가는 Scottish Intercollegiate Guidelines Network (SIGN)의 도구를 이용하였으며, 이에 따라 질 평가 결과와 근거의 수준을 선정하여 평가결과를 기술하였다.

평가결과

안전성
안전성은 총 13편의 문헌을 토대로 평가하였으며, 시술 관련 합병증은 시술 부위 및 질환 특성을 고려하여 포괄적으로 기술하고, 시점에 따른 합병증을 구분하여 제시하였다.

(i) 운동장애 환자
운동장애 환자 대상 문헌(10편)에서 시술 관련 합병증은 감각이상이 14.3% ~ 60.0% (4편), 보행장애 14.3% ~ 35.7% (4편)이였고, 그 외 기타 합병증이 1.8% ~ 60.0%로 보고되었다. 시술 후 3개월 시점의 합병증(2편)은 감각이상 4.8% ~ 25.0% (2편), 보행장애 9.5% ~ 16.1% (2편), 그 외 기타 합병증이 1.8% ~ 12.5%로 보고되었으며, 시술 후 12개월 시점의 합병증(3편)은 감각이상이 4.8% ~ 23.8% (2편), 보행장애 0% ~ 8.9% (2편), 그 외 기타 합병증이 0% ~ 9.5%로 보고되어 시술 후 시점에 따른 합병증은 감소하는 추세로 확인되었다.

이에 소위원회에서는 동 기술은 시술부위 특성상 관련 합병증이 발생할 수 있으며, 운동장애 환자 대상의 문헌에서 보고된 합병증 사례는 기존의 침습적 수술에서 보고되는 정도이고, 합병증 발생률 및 지속정도는 수용가능한 수준이라는 의견이었다.

(ii) 난치성 통증 환자
난치성 통증 환자 대상 문헌(3편)에서 시술 관련 합병증은 출혈이 9.1% (1편) 발생하였고, 운동 편측무시 증상, 운동측정장애, 구음장애 증상이 동반되었다. 그 외 전정기능 증상 55.6% ~ 72.7% (2편), 감각이상 33.3% ~ 36.4% (2편), 이상감각 77.8% ~ 81.8% (2편), 부동자세로 인한 통증이 18.2 ~ 22.2% (2편)로 발생하였다. 시술 후 3개월 시점의 합병증(1편)은 시술 후 출혈로 인해 발생한 운동증상 중 말하기, 쓰기와 관련된 증상이 시술 12개월 후에도 지속되었음이 보고되었다.

(iii) 정신질환 환자
정신질환 환자 대상 문헌(1편)에서 시술 관련 합병증은 두통 100% (4/4명), 전정기능 증상 75% (3/4명)였으며, 그 외 지속되는 합병증 증상 및 신체적, 신경정신과적 증상(혼돈, 인격변화, 경조증, 무관심, 탈억제, 집행기능장애 등)은 보고되지 않았다.

이에 소위원회에서는 동 기술은 난치성 통증 및 정신질환 환자 대상에서 기존의 침습적 수술과 비교하여 안전성이 있을 것으로 예상되나, 평가에 포함된 문헌 및 대상자 수가 적어 현재의 문헌적 수준으로 결론을 내리기 어렵다는 의견이었다.

유효성
유효성은 총 15편의 문헌을 토대로 임상증상 개선, 삶의 질, 시술 정확도, 시술 성공률, MRI 상 병소 크기 변화를 주요 지표로 평가하였다.

(i) 운동장애 환자
운동장애 환자 대상의 임상증상 개선은 총 10편의 문헌을 토대로 평가하였다. ① 비교군 연구(1편)에서 중재군의 신체적 임상증상(임상적 진전 평가 척도(CRST))은 시술 전과 비교군에 비해 시술 3개월 후 호전되었으며(군내 비교 p = 0.001, 군간 비교 p < 0.001), 시술 12개월 후까지 호전된 결과를 보고하였다. ② 단일군 연구(10편)에서는 신체적 임상증상(임상적 진전 평가 척도(CRST, 6편), 신체수행검사(PPT, 1편), 통합형 파킨슨병 평가척도(UPDRS-Part III, 3편), 운동장애 평가척도(UdysRS, 1편), 전반적인 증상 완화정도(2편))이 시술 전에 비해 시술 후 모두 호전되었으며, 정서적 측면(병원불안우울척도(HADS, 2편))과 인지적 측면(몬트리얼 인지검사(MoCA, 1편), 간이정신상태검사 결과(MMST, 2편)) 모두 호전양상을 보고하였다.

삶의 질(3편)은 ① 비교군 연구(1편)에서 중재군은 시술 전과 비교군에 비해 3개월 후 유의하게 향상되었다(군간 비교 p < 0.001). ② 단일군 연구(2편)에서는 시술 1주일 후(1편), 12개월 후(1편) 측정한 삶의 질이 향상되었음을 보고하였다(p = 0.008, p = 0.001).

시술 정확도(4편)는 중외측 차원(ML) 0.1 ~ 0.5 mm, 전후위 차원(AP) 0.0 ~ 0.5 mm, 배복위 차원(DV) 0.3 ~ 2.2 mm, 3차원 벡터(3D vector) 0.6 ~ 1.0 (3편)이었다. 시술 성공률(6편)은 72.7% ~ 100%였으며, 실패한 이유는 시술 중 적정 온도에 도달하지 못한 경우(11명), 시술 중 부작용으로 중지한 경우(1명)이었다. MRI 상 병소 크기의 변화(9편)는 시술 전후의 병소크기를 수치로 비교하기 어려운 경우도 있었으나, 전반적으로 시술 직후에 비해 시술 1주일 ~ 1개월 후 병소와 부종이 최대로 관찰되며, 이 후 감소하는 추세로 보고되었다.

이에 소위원회에서는 동 시술의 성공을 판단하는 가장 중요한 지표는 임상증상 개선이며, 운동장애 환자 대상의 문헌에서 임상증상 및 삶의 질 모두 호전된 결과를 보고하여 유효한 기술이라는 의견이었다. MRI상 병소의 크기는 질환별, 환자별로 적정크기가 상이하여 일반화 할 수 없으며, 시술 정확도 및 시술 성공률 결과는 수용가능한 수준이라는 의견이었다. 다만, 유효성 평가에 포함된 문헌의 추적관찰 기간이 12개월 이내로 장기적인 유효성을 확인하기 위한 연구가 필요하다는 의견이었다.

(ii) 난치성 통증 환자
난치성 통증 환자 대상 문헌(3편)에서 통증완화를 보고하였고(완화정도(%) 2편, VAS 1편), 뇌파검사 결과(1편)는 시술 12개월 후에 정상인의 뇌파곡선과 유사하게 진폭이 감소된 것으로 보고되었다.

시술 정확도(3편)는 중외측 차원(ML) 0.44 ~ 1.01 mm 전후위 차원(AP) 0.38 ~ 1.17 mm, 배복위 차원(DV) 0.56 ~ 0.66 mm, 3차원 벡터(3D vector) 0.99 (1편)로 보고하였다. 시술 성공률(2편)은 81.8% ~ 88.9%였으며, 실패한 이유는 시술 중 적정 온도에 도달하지 못한 경우(1명), 시술 후 측정한 MRI 상 병소의 크기가 작은 경우(2명)이었다, MRI 상 병소 크기의 변화(3편)는 시술 전후의 병소크기를 수치로 비교하기 어려운 경우도 있었으나, 시술 2일 후 병소와 부종이 최대로 관찰되며, 이 후 감소하는 추세로 보고하였다.

(iii) 정신질환 환자
정신질환 환자 대상의 문헌(1편, 강박장애)에서 강박장애 척도 및 우울, 불안척도 검사 결과, 모두 시술 전에 비해 시술 후 감소하여 증상의 호전을 보고하였다. 신경심리검사는 검사별로 호전과 악화를 동시에 보고하였다.

시술 성공률(1편)은 83.3%로 보고하였으며, 실패한 이유는 시술 중 적정 온도에 도달하지 못한 경우(1명)이었다. MRI 상 병소 크기의 변화(2편)는 시술 전후의 병소크기를 수치로 비교하기 어려운 경우도 있었으나, 시술 1주일 후 병소와 부종이 최대로 관찰되며, 이 후 감소하는 추세로 보고하였다.

이에 소위원회에서는 난치성 통증 및 정신질환 환자를 대상으로 한 문헌은 평가에 포함된 문헌 및 대상자 수가 적어 현재의 문헌적 수준으로 결론을 내리기 어렵다는 의견이었다.

한편, 동 기술은 의도적으로 원하는 위치 및 범위의 뇌조직 손상을 유발하는 기술로, 기존기술의 치료기전과 동일하나 기존의 방법보다 정교하게 조절가능한 방법으로 시행하는 것이 특징이며, 새로운 적응증 및 특정 질환에 사용하도록 개발된 것이 아니므로 기존기술의 적응증에 모두 사용가능하다는 2인의 의견이 있었다. 따라서 난치성 통증 및 정신질환 환자 대상의 경우도, 평가에 포함된 문헌에서 일부 지표의 임상증상 개선이 확인되었고, 운동장애 환자 대상의 평가에서 기존기술과 동등 이상의 효과가 확인된 것을 반영하여 안전성 및 유효성을 인정가능하다는 의견이었다.

결론

따라서, 소위원회에서는 현재 문헌적 근거와 전문가 의견을 바탕으로 다음과 같은 두가지 안을 제시하였다.

(1안) 자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]는 운동장애 환자를 대상으로 자기공명영상 유도하에 고강도초음파를 정위적으로 집속하여 비침습적으로 표적 뇌조직에 병소를 만듦으로써 임상증상 개선의 효과를 보여 안전성과 유효성이 있는 기술(근거의 수준 B), 난치성 통증 및 정신질환 환자 대상인 경우, 안전성 및 유효성을 확인하기에는 연구결과가 부족하여 아직은 연구가 더 필요한 단계의 기술로 평가하였다(근거의 수준 D, 기술분류 II-a)(6인).

(2안) 자기공명영상유도하 고강도초음파집속술 [뇌]는 운동장애, 난치성 통증 및 정신질환 환자를 대상으로 자기공명영상 유도하에 고강도초음파를 정위적으로 집속하여 비침습적으로 표적 뇌조직에 병소를 만듦으로써 임상증상 개선의 효과를 보여 안전성과 유효성이 있는 기술로 평가하였다(근거의 수준: 운동장애 환자 B, 난치성통증 및 정신질환 환자 D)(2인).

신의료기술평가위원회는 신의료기술평가에 관한 규칙 제3조제6항에 의거 “자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]”에 대해 소위원회 검토결과에 근거하여 다음과 같이 심의하였다(2017.02.24.)

자기공명영상 유도하 고강도초음파집속술 [뇌]는 운동장애 환자를 대상으로 자기공명영상 유도하에 고강도초음파를 정위적으로 집속하여 비침습적으로 표적 뇌조직에 병소를 만듦으로써 임상증상 개선의 효과를 보여 안전성과 유효성이 있는 기술(근거의 수준 B), 난치성 통증 및 정신질환 환자 대상인 경우, 안전성 및 유효성을 확인하기에는 연구결과가 부족하여 아직은 연구가 더 필요한 단계의 기술이다(근거의 수준 D, 기술분류 II-a).

신의료기술평가위원회의 심의결과는 소위원회의 검토결과와 함께 2017년 3월 10일 보건복지부장관에게 보고되었으며, 보건복지부 고시 제2017-57호(2017.3.28.)로 개정·고시되었다.

키워드

뇌; 자기공명영상 유도하; 고강도초음파집속술; 안전성; 유효성
Brain; MRI-guided; High Intensive Focused Ultrasound; Safety; Effectiveness

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