뇌심부자극술, 난치성 뇌전증에 효과? 최신 연구 결과 정리

뇌심부자극술이란?

뇌심부자극술(Deep Brain Stimulation, DBS)은 뇌 깊은 부위에 가는 전극을 심고, 미세한 전기 자극을 줘서 뇌 회로의 과도한 흥분을 조절하는 수술적 치료입니다. 원래는 파킨슨병, 본태성 떨림 같은 운동장애 치료로 잘 알려져 왔지만, 최근에는 약으로 잘 잡히지 않는 난치성 뇌전증에서 발작을 줄이는 방법으로 점점 더 많이 연구되고 있습니다.위키백과+1

특히 항경련제를 여러 가지 써도 발작이 계속되거나, 뇌수술(병변 절제술)을 하기 어려운 환자에게 뇌심부자극술이 새로운 옵션이 될 수 있는지에 대한 임상 연구가 2010년대 이후 꾸준히 축적되는 중입니다.J-Epilepsy+1

1. 뇌심부자극술의 난치성 뇌전증의 관계

뇌전증 환자의 약 3분의 1은 두 가지 이상 적절한 항경련제를 사용해도 발작이 충분히 조절되지 않는데, 이를 난치성(또는 약물저항성) 뇌전증이라고 부릅니다. 이런 경우에는

추가 약물 치료
병변 제거 수술(재sective surgery)
미주신경자극술(VNS)
반응성 신경자극술(RNS)

등을 고려하지만, 모든 환자가 이 치료들을 받을 수 있는 것은 아니고, 받아도 충분한 효과를 보지 못하는 경우도 있습니다.위키백과+1

이 틈을 메우기 위한 옵션으로 등장한 것이 뇌심부자극술입니다. 약으로도, 수술로도 조절이 어려운 난치성 뇌전증 환자에서, 발작 네트워크의 한가운데에 있는 뇌 구조(특히 시상 핵들)를 자극해 전체 발작 빈도를 줄이는 것을 목표로 합니다.ScienceDirect+1

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2. 뇌심부자극술, 어떻게 작동하나

뇌심부자극술은 크게 네 가지 요소로 구성됩니다.

뇌 심부에 심는 전극
자극 강도·빈도를 조절하는 전기 자극 발생기(흉부 피부 아래에 삽입)
두 장치를 연결하는 리드선
자극 세기를 프로그래밍하는 외부 조절기

난치성 뇌전증에서 가장 많이 연구된 자극 부위는 다음과 같습니다.PubMed+1

시상 앞부분핵(ANT, anterior nucleus of thalamus)
시상 중심중간핵(CM, centromedian nucleus)
해마(hippocampus)
최근에는 시상 후내측핵(내측 풀비나, pulvinar) 등

이 부위들은 발작이 퍼져 나가는 네트워크의 ‘허브’ 역할을 하는 구조로, 일정한 패턴의 전기 자극을 주면 발작 회로의 과도한 동기화를 완화해 발작 빈도와 강도를 감소시키는 것으로 이해되고 있습니다.ScienceDirect+2Frontiers+2

3. 뇌심부자극술 주요 임상 효과

3-1. SANTE 연구 – 시상 앞부분핵(ANT) 자극

뇌심부자극술과 난치성 뇌전증을 연결한 대표적인 연구는 SANTE(Stimulation of the Anterior Nucleus of the Thalamus for Epilepsy) 임상시험입니다.Frontiers+2PubMed+2

대상: 성인 약물저항성 국소발작(부분발작) 환자
방법: 양측 시상 앞부분핵에 전극을 심고 DBS 시행, 위약 자극군과 비교
결과(요약)
- 초기 무작위 비교 단계에서, DBS군의 발작 빈도 감소율이 위약군보다 유의하게 컸고
- 장기 추적(5년, 10년)에선 중간값 기준 발작이 절반 이상 줄어든 상태가 유지되는 것으로 보고됨

이 결과를 바탕으로, 미국 FDA는 2018년 뇌심부자극술을 성인 난치성 부분발작 뇌전증에 대한 보조요법으로 승인했습니다. 적응증은 특정 기준(18세 이상, 부분발작, 최소 3종 이상의 약물 실패, 일정 횟수 이상의 월간 발작 빈도 등)에 맞는 환자로 제한됩니다.FDA Access Data+2Medtronic News+2

3-2. 뇌심부자극술 최근 메타분석·종합 리뷰

2024~2025년에 발표된 체계적 문헌고찰과 메타분석들도, 난치성 뇌전증에서 뇌심부자극술이 전반적으로 의미 있는 발작 감소를 가져온다는 방향의 결과를 내고 있습니다.

난치성 뇌전증 환자를 대상으로 한 무작위 대조시험들을 모아 분석한 메타분석에서, 뇌심부자극술은 위약 또는 비교 치료에 비해 발작 빈도를 유의하게 감소시켰습니다.Cureus
2025년 발표된 체계적 리뷰에서는, 시상 핵(앞부분핵·중심중간핵 등), 해마, 풀비나 등 다양한 자극 부위에 대한 연구를 종합해, 전반적인 발작 감소 효과와 함께 대상자·자극 부위에 따라 반응률이 다를 수 있음을 정리했습니다.PubMed+1
2025년 다기관 후향적 연구에서는, 시상 앞부분핵 뇌심부자극술을 받은 난치성 뇌전증 환자에서 장기간 추적 시에도 발작 감소 효과가 비교적 안정적으로 유지되고, 인지 기능·정신건강 부작용은 전체적으로 수용 가능한 수준이라는 결과가 보고되었습니다.BioMed Central

다만, 발작이 완전히 사라지는 경우보다는

발작 빈도가 절반 이하로 줄어드는 “반응자(responder)” 비율이 늘어나는 형태가 더 흔하다는 점이 중요합니다.PubMed+1

4. 뇌전증 유형·부위에 따른 타깃 다양화

초기에는 주로 부분발작(국소발작) 위주의 난치성 뇌전증에서 시상 앞부분핵을 타깃으로 한 연구가 많았지만, 최근에는 다른 뇌 구조도 꾸준히 연구되고 있습니다.

전신 발작·Lennox-Gastaut 증후군 등에서 시상 중심중간핵(CM) 자극Frontiers
측두엽 뇌전증에서 해마 자극
특정 국소발작 환자에서 시상 내측 풀비나 자극 등Frontiers+1

또한 2024년 영국에서는 소아 난치성 뇌전증에서 뇌심부자극술을 적용하는 임상시험이 시작되었고, 첫 번째 참여 아동에서 주간 발작이 80% 이상 줄었다는 초기 결과가 언론을 통해 소개되기도 했습니다. 다만 이는 아직 초기 소규모 결과이며, 소아 적용은 성인보다 더 엄격한 검증과 장기 추적이 필요합니다.옥스퍼드 대학교

5. 누구에게, 어떤 조건에서 고려되는가

현재까지의 근거와 여러 가이드라인을 정리하면, 뇌심부자극술은 대체로 다음과 같은 환자에게서 고려됩니다.

두 가지 이상 적절한 항경련제 치료에도 발작이 조절되지 않는 난치성 뇌전증
뇌 병변 절제 수술이 해부학적·기능적 이유로 어렵거나, 수술을 해도 큰 도움이 되기 어려운 경우
발작이 잦고 일상생활·안전·직업·학업에 큰 지장을 주는 경우
다른 신경자극술(VNS, RNS 등)을 이미 시도했거나, 혹은 적합하지 않은 환자

영국 NICE는 성인 난치성 뇌전증에서 시상 앞부분핵 타깃의 뇌심부자극술은 효과와 안전성에 대한 근거가 어느 정도 축적되어 있으나, 여전히 고난도 시술이므로 경험 있는 전문 센터에서, 충분한 설명과 동의 하에 시행할 것을 권고합니다. 시상 앞부분핵 이외의 다른 타깃에 대해서는 아직 근거가 부족해, 연구 목적으로만 시행할 것을 제안하고 있습니다.나이스+1

또한, 국가·보험 제도에 따라

허용되는 적응증
비용 지원 여부
센터 지정 조건
등이 달라질 수 있기 때문에, 실제 수술 여부는 반드시 뇌전증 전문 신경과·신경외과 팀과의 면담을 통해 개별적으로 결정해야 합니다.

6. 뇌심부자극술 한계와 주의해야 할 점

뇌심부자극술이 난치성 뇌전증에서 의미 있는 발작 감소를 보여주는 것은 사실이지만, 몇 가지 중요한 한계도 함께 기억해야 합니다.

모든 환자에게 효과적인 것은 아니며, 반응 정도에는 큰 개인차가 있습니다.
발작이 완전히 사라지기보다, “발작 횟수 감소” 수준인 경우가 더 많습니다.J-Epilepsy+1
수술 관련 합병증(뇌출혈, 감염, 기기 문제 등)과 자극에 따른 기분 변화·인지 변화·수면 문제 등이 보고된 바 있습니다.PMC+1
장기 추적 데이터는 점점 쌓이고 있지만, 아직 모든 연령·모든 뇌전증 유형에서의 효과와 안전성을 단정하기에는 연구가 더 필요합니다.ScienceDirect+1

따라서 뇌심부자극술은

약물치료를 대신하는 “간단한 수술”이 아니라,
기존 치료 옵션을 다 검토한 뒤, 전문 의료진과 충분한 상담을 거쳐 선택해야 하는 고난도 치료 옵션에 가깝습니다.

이 글은 최신 연구 동향을 정리한 일반적인 의학 정보일 뿐, 개별 환자의 진단·치료 결정을 대신할 수 없습니다. 발작이 잘 조절되지 않거나, 수술·자극 치료를 고민 중이라면 반드시 뇌전증 전문의를 찾아 자신의 상태와 가능성을 직접 상담하는 것이 중요합니다.

출처

Shon YM. Deep Brain Stimulation Therapy for Drug-Resistant Epilepsy. J Epilepsy. 2025.PubMed
Dhaliwal J et al. Deep brain stimulation for epilepsy: a systematic review and meta-analysis. 2025.ScienceDirect
Salanova V et al. Long-term efficacy and safety of anterior thalamic deep brain stimulation in epilepsy (SANTE 10-year follow-up). Epilepsia. 2021.PubMed+1
Raslan EE et al. Assessment of the efficacy of deep brain stimulation in managing drug-resistant epilepsy: systematic review and meta-analysis of RCTs. Cureus. 2024.Cureus
NICE. Deep brain stimulation for refractory epilepsy in adults (IPG678). 2020.나이스