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국문요약
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뇌경
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분석
석
석
뇌경색환자들의 병변의 범위와 중등도를 평가하기 위해 뇌관류SPECT를 촬영한다.하지만 이렇게 촬영된 영상에서 병변 반대측 뇌에서의 변화를 분석한 연구가 거의 없어,이를 알아보고자 하였다.뇌경색이 있어 99mTcECD 뇌관류 SPECT를 시행한 93명을 후향적으로 분석하였다.이들은 모두 단일측에 병변과 소뇌기능해리가 있는 환자들이었다.모든 환자들은 각각 병변의 부위를 좌측과 우측으로 나누었고,SPECT로 분석한 환자들은 경색의 정도에 따라 두 군으로 나누었다.각각의 군들에게서 얻은 뇌영상들은 SPM을 이용하여 정상군과 비교 하였다. SPECT를 시행한 군에서 좌측에 병변이 있는 군은 49명,우측에 병변 이 있는 군은 44명이었으며 병변의 뇌관류 정도에 좌측에 중증도의 관류장애를 보이는 20명과 좌측에 경도의 관류장애를 보이는 29명,우측에 중증도의 관류장 애를 보이는 23명, 그리고 우측에 경도의 관류장애를 보이는 21명이었다. SPECT를 시행한 군에서 병변의 반대측 대뇌피질에서 뇌관류가 증가하였으나, 병변 동측 소뇌의 뇌관류 증가는 좌측에 중증도의 관류장애가 있던 군에서만 육 안적으로 확인할 수 있었다.이로써 뇌경색이 있는 환자에 있어서 병변의 반대측 대뇌피질에서 보상적으로 뇌관류가 증가함을 알 수 있었으며,좌측에 뇌경색이 있는 환자군에서 병변의 동측 소뇌에서 보상적으로 뇌관류가 보상적으로 증가함 을 알 수 있으며,뇌관류 SPECT가 이러한 뇌의 보상작용을 평가하는데 유용하 게 사용될 수 있다. 핵 핵핵심심심어어어 :뇌,관류,보상ii
차
차
차
례
례
례
국문요약 ⅰ 차례 ⅱ 그림 차례 ⅲ 표 차례 ⅳ Ⅰ.서론 1 Ⅱ.연구 대상 및 방법 3 A.연구 대상 3 B.SPECT 영상 획득 3 C.통계적 영상분석방법 3 D.육안 영상분석방법 4 Ⅲ.결과 5 A.뇌경색이 있는 환자에서 SPM을 이용한 뇌 관류 영상 분석 5 B.뇌관류 이상의 중증도로 구분한 분석 6 Ⅳ.고찰 19 Ⅴ.결론 22 참고문헌 23 Abstract 27그
그
그림
림
림 차
차
차례
례
례
Fig.1.Comparisonofcerebralperfusioncomparison betweenthepatients withleftcerebralinfarctionandnormalcontrolsusingSPM analysis
7
Fig.2.Comparisonofcerebralperfusioncomparisonbetweenthepatients withrightcerebralinfarctionandnormalcontrolsusingSPM analysis
9
Fig.3.Comparisonofcerebralperfusioncomparisonbetweenthepatients withsevereleftcerebralinfarctionandnormalcontrolsusingSPM
analysis 11
Fig.4.Comparisonofcerebralperfusioncomparisonbetweenthepatients withmildleftcerebralinfarctionandnormalcontrolsusingSPM
analysis 13
Fig.5.Comparisonofcerebralperfusioncomparisonbetweenthepatients withsevererightcerebralinfarctionandnormalcontrolsusingSPM
analysis 15
Fig.6.Comparisonofcerebralperfusioncomparison betweenthepatients withmildrightcerebralinfarctionandnormalcontrolsusingSPM
iv
표
표
표 차
차
차례
례
례
Table1.Brainareaswithsignificantlyincreasedperfusioninthepatientwith leftcerebralinfarctioncomparedwithnormalcontrols 8
Table2.Brainareaswithsignificantlyincreasedperfusioninthepatientwith rightcerebralinfarctioncomparedwithnormalcontrols 10
Table3.Brainareaswithsignificantlyincreasedcerebralperfusioninthe patientwithsevereleftcerebralinfarctioncomparedwithnormal 00
controls 12
Table4.Brainareaswithsignificantlyincreasedcerebralperfusioninthe patientwithmildleftcerebralinfarctioncomparedwithnormal 0
controls 14
Table5.Brainareaswithsignificantlyincreasedcerebralperfusioninthe patientwithsevererightcerebralinfarctioncomparedwithnormal 0
controls 16
Table6.Brainareaswithsignificantlyincreasedcerebralperfusioninthe patientwithmildrightcerebralinfarctioncomparedwithnormal 0
I
I
I.
.
.서
서
서 론
론
론
현대사회는 의학의 발달에 따라 노령화 사회가 진행되고 있고,이에 따라 뇌혈관 질환의 빈도도 많이 증가하여 우리나라에서는 뇌혈관질환이 사망원인 2 위를 차지한다.뇌혈관 질환은 사망 뿐 아니라,만성적인 후유증과 합병증으로 개인뿐만 아니라 사회에 심각한 결과를 초래한다(최정우 등,2006).뇌경색 후 일 반적인 후유증은 감각의 소실과 운동기능의 장애가 있고,이것이 기능적으로 독 립된 일상생활을 불가능하게 만든다(Taub등,1993). 뇌경색 이후 운동,약물,전기 자극,바이오 피드백,억제유도치료 등이 손 상된 운동기능의 회복을 촉진한다는 것이 밝혀졌다(Feeney 등,1982;Nelles등, 2001;Schaechter등,2002;Yan등,2005).이렇게 뇌가 손상에 대해 구조적으로 그리고 기능적으로 적응하는 것을 뇌가소성(brain plasticity)라고 한다.이에 대 한 연구가 뇌의 영역별 역할을 규명하는 연구로 이어지고 있고,이러한 연구를 하기 위한 뇌 지도화 기법으로 기능적 자기공명영상 (functional magnetic resonanceimaging:fMRI),경두부 자기자극 (transcranialmagneticstimulation: TMS)과 확산 텐서 경로영상 (diffusion tensortractography:DTT)등이 있으며, 핵의학적 검사법으로는 양전자방출단층촬영 (positron emission tomography: PET),단일광자방출단층촬영 (single photon emission computed tomography: SPECT)이 있다(Cramer와 Bastings,2000).fMRI역시 뇌활성화시 증가되는 뇌혈 류를 영상화하는 기법이 이용하며,처음으로 뇌의 보상작용 분석에 이용된 것은 소아 뇌경색 환자에서 시도되었고(Cao 등,1994),이후 많은 연구가 이루어지고 있다.경두부 자기자극법을 이용한 방법으로 Palmer등이 1992년에 시도한 이후 여러 연구들이 이루어졌다(Palmer등,1992).PET은 15O을 이용한 뇌혈류를 이 용하여 뇌의 보상작용을 분석한 여러 연구가 있으나,FDG를 이용한 연구는 아직 소수이다(Chu 등,2002).뇌경색 후 뇌의 보상작용을 분석하기 위해서 뇌관류 SPECT를 이용한 연구 또한 많이 시도되지는 않았다.2
거쳐야 한다.그러나 뇌 지도화 기법을 집단으로 분석할 수 있는 방법으로는 통 계적 파라미터 지도 작성법 (StatisticalParametricMapping:SPM)이 있다.이 방법은 표준화된 공간에서 화소를 바탕으로 한 분석방법으로 뇌영상의 집단 차 이를 쉽게 통계적으로 분석할 수 있다.
뇌경색환자에서 99mTc-ECD (Ethylene Cystein Diethylester) 뇌관류 SPECT를 이용한 뇌의 보상작용에 관한 연구는 아직 없었다.이에 이 연구에서 는 뇌경색 환자들의 회복과 관련된 뇌관류 SPECT의 변화에 대해 SPM을 이용 하여 분석하고자 하였다.
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ.
.
.연
연
연구
구
구대
대상
대
상
상 및
및
및 방
방
방법
법
법
A.연구 대상 아주대병원에서 1994년 8월에서 2006년 3월 사이에 99mTc-ECD 뇌관류 SPECT를 시행한 환자 중 단일측 뇌관류결손과 소뇌기능해리가 있는 환자 (남자 58명,여자 35명,평균 연령 58±16세)93명을 대상으로 하였다. SPM 분석을 위한 뇌관류 SPECT의 대조군으로 건강한 자원자 12명 (남자 11명,여자 1명,평균 연령 36±10세)이 포함되었다.모든 대상은 신경이학적 검진 에서도 비정상적인 소견이 발견되지 않았다. B.SPECT와 PET 영상 획득 환자의 검사결과를 후향적으로 분석하였다.뇌관류 SPECT는 99mTc-ECD 740MBq를 정맥 주사 30분 후에 저에너지 고해상도 부채살조준기를 장착한 삼 중헤드 감마카메라 (MultiSPECT3,Simens)로 투사상 당 21초씩,128X 128매 트릭스로 총 40개의 투사상을 획득한 후 Butterworth 여과기를 사용하여 여과 후 역투사 방법으로 재구성하고 Chang 방법으로 감쇠보정하여 횡단면,관상면, 시상면을 얻었다.C.통계적 영상분석방법
Matlab,version 7.1 (Mathworks Inc.)과 SPM2 (Institue ofneurology, London,UK)를 이용하여 영상의 통계적 분석을 하였다.SPECT 데이터를 헤더 정보와 영상정보로 분리하여 Analyze(Mayofoundation,Baltimore,Md.,USA)
소프트웨어 형식으로 변환시켰다.SPECT 표준 뇌지도(template)를 이용하여 공
간 정규화 (spatialnormalization)시켰다.정상군과 비교하는 방법으로는 voxel byvoxel방법,twosamplet-test를 시행하였다.Threshold는 0.001로 하였으며,
voxel의 크기는 100으로하였다. SPM으로 얻은 영상의 표지는 Anatomical
4 D.육안 영상분석방법
환자 개개인의 뇌관류영상을 육안으로 뇌관류 장애를 등급화하여 장애가 중한 군과 경한 군으로 구분하였다.뇌를 크게 전두엽,측두엽,두정엽,후두엽, 대뇌 기저핵 (basalganglia),시상 (thalamus)으로 나누어 각각에 점수를 부여하 였다.뇌관류가 전혀 없으면 0점,정상 관류를 보이면 2점으로 하여 중간에 속하 는 관류 장애는 1점으로 하였다.병변이 있는 단일 측의 점수를 합하여,6점이하 의 군은 뇌관류 이상이 중한 군,7점 이상인 군은 뇌관류 이상이 경한 군으로 분 류하여 정상군과 비교하였다.
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ.
.
.결
결
결 과
과
과
A.뇌경색이 있는 환자에서 SPM을 이용한 뇌관류 영상 분석 좌측 뇌경색이 있는 환자군 (49명)과 정상군 (12명)의 뇌 관류 영상을 비교 하여 증가된 부분을 표시하도록 하여,육안적으로 우측 전두엽과 측두엽의 일부 그리고 후두엽의 일부에서 뇌 관류가 증가한 것을 확인하였다(Fig.1).그리고 AAL로 우측 중심 측두엽 (mid temporallobe),우측 중심 앞고랑 (precentral gyrus)중심 뒷고랑 (postcentralgyrus),그리고 우측 모이랑 (angulargyrus)에 서 정상군에 비해 유의하게 증가되었음을 확인하였다(Table1).우측 뇌경색이 있는 환자군 (44명)과 정상군 (12명)의 뇌 관류 영상을 비교 하여 증가된 부분을 얻은 결과에서는,육안적으로는 좌측 전두엽,측두엽,두정엽 의 일부에서 뇌 관류가 증가한 것을 확인할 수 있다(Fig.2).그리고 AAL로 좌 측 전두엽 (frontallobe)과 좌측 두정엽 (parietallobe)에서 정상군에 비해 뇌관 류가 유의하게 증가되었음을 확인하였다(Table2). B.뇌관류 이상의 중증도로 구분한 분석 중증도의 좌측 뇌경색이 있는 환자군 (20명)과 정상군 (12명)의 뇌 관류 영 상을 비교하여 증가된 부분을 표시하도록 하여,육안적으로 우측 전두엽과 측두 엽의 일부 그리고 후두엽의 일부에서 뇌 관류가 증가한 것을 확인하였다(Fig.3). 경도의 좌측 뇌경색이 있는 환자군 (29명)과 정상군 (12명)의 뇌 관류 영상 을 비교하여 증가된 부분을 얻은 결과에서는,육안적으로는 좌측 전두엽,측두엽, 두정엽의 일부에서 뇌 관류가 증가한 것을 확인할 수 있다(Fig.4). 중증도의 우측 뇌경색이 있는 환자군 (23명)과 정상군 (12명)에 뇌 관류 영 상을 비교하여 증가된 부분을 표시하도록 하여,육안적으로 우측 전두엽과 측두 엽의 일부 그리고 후두엽의 일부에서 뇌 관류가 증가한 것을 확인하였다(Fig.5).
6 경도의 우측 뇌경색이 있는 환자군 (21명)과 정상군 (12명)의 뇌 관류 영상 을 비교하여 증가된 부분을 얻은 결과에서는,육안적으로는 좌측 전두엽,측두엽, 두정엽의 일부에서 뇌 관류가 증가한 것을 확인할 수 있다(Fig.6). 좌․우 경색 모두에서 중증 뇌경색의 경우가 경도의 뇌경색에 비해 반대측 뇌관류의 증가 범위가 더 넓었다.
F
FFiiiggg...111...CCCooommmpppaaarrriiisssooonnn ooofffccceeerrreeebbrbrraaalllpppeeerrrfffuusussiiiooonnn bbbeeetttwwweeeeeennn ttthhheeepppaaatttiiieeennntttssswwwiiittthhh llleeefffttt c
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aannnaaalllyyysssiiisss...SPM resultsaresuperimposedontoaxial(A)andcoronal(B)MRI templates.Regions with significantly increased perfusion in patientwith left cerebralinfarction in comparison with thecontrolsarepresented in red and yellow colors(uncorrectedp<0.001).R indicatestherightside.
8 T TTaaabbbllleee 111... BBBrrraaaiiinnn aaarrreeeaaasss wwwiiittthhh sssiiigggnnniiifffiiicccaaannntttlllyyy iiinncnccrrreeeaaassseeeddd pppeeerrrfffuuusssiiiooonnn iiinnn ttthhheee p ppaaatttiiieeennntttsss wwwiiittthhh llleeefftftt ccceeerrreeebbbrrraaalll iiinnnfffaaarrrccctttiiiooonnn cccooommmpppaaarrreeeddd tttooo nnnooorrrmmmaaalll cccoononntttrrrooolllsss... ( ((ttthhhrrreeessshhhooolllddd:::PPP===000...000000111,,,uuunnncccooorrrrrreeecccttteeeddd))) Brain regions
included in cluster Side Coordinates(x,y,z)
Peak Z-value
P value (corrected) Mid temporal lobe Right -46 -44 2 5.00 < 0.001 Pre,post-central gyrus Right -64 -2 42 5.23 < 0.001 Angular gyrus Right -32 -56 38 4.24 < 0.001
Thereisastatisticallysignificantdifferenceofcerebralperfusionintheright mid temporallobe,pre-centralgyrus,post-centralgyrus,and angulargyrus betweenthepatientswithleftcerebralinfarctionandnormalcontrols.
F
FFiiiggg...222...CCoCoommmpppaaarrriiissosoonnn ooofff ccceeerrreeebbbrrraaalllpppeeerrrfffuuusssiiiooonnn bbebeetttwwweeeeeennn ttthhheee pppaaatttiiieeennntttsss wwwiiittthhh r
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aannnaaalllyyysssiiisss...SPM resultsaresuperimposedontoaxial(A)andcoronal(B)MRI templates.Regionswith significantly increasedperfusion in patientwithright cerebralinfarction in comparison with thecontrolgrouparepresented in red andyellow colors(uncorrectedp<0.001).R indicatestherightside.
10 T TTaaabbbllleee 222... BBBrrraaaiiinnn aaarrreeeaaasss wwwiiittthhh sssiiigggnnniiifffiiicccaaannntttlllyyy iiinncnccrrreeeaaassseeeddd pppeeerrrfffuuusssiiiooonnn iiinnn ttthhheee p ppaaatttiiieeennntttsss wwwiiittthhh rrriiigghghhttt ccceeerrreeebbbrrraaallliiinnnfffaaarrcrcctttiiiooonnn cccoomommpppaaarrreeeddd tttoo no nnooorrrmmmaaalllcccooonnntttrrrooolllsss... ( ((ttthhhrrreeessshhhooolllddd:::PPP===000...000000111,,,uuunnncccooorrrrrreeecccttteeeddd))) Brain regions
included in cluster Side Coordinates(x,y,z)
Peak Z-value
P value (corrected) Superior-mid frontal lobe Left 20 2 52 4.89 < 0.001 Superior-inferior parietal lobe Left 30 -74 52 4.87 < 0.001 Superior parietal lobe Left 24 -70 48 4.54 < 0.001 Thereisastatistically significantdifferenceofcerebralperfusion in theleft superior-mid frontallobeand,superior-inferiorparietallobebetween patients withtherightcerebralinfarctionandnormalcontrols.
F
FFiiiggg...333...CCoCoommmpppaaarrriiissosoonnn ooofff ccceeerrreeebbbrrraaalllpppeeerrrfffuuusssiiiooonnn bbebeetttwwweeeeeennn ttthhheee pppaaatttiiieeennntttsss wwwiiittthhh s
sseeevvveeerrreeellleefefftttccceeerrreeebbbrrraaallliiinnnfffaaarrrcctcttiiiooonnn (((nnn===222000)))aaannnddd nnnooorrrmmmaaalllcccooonnntttrrrooolllsss(((nnn===112122)))uuusssiiinnnggg S
SSPPPMMM aaannnaaalllyyysssiiisss... SPM analysis results superimposed onto axial (A) and coronal (B) MRI templates. Regions with significantly increased glucose metabolism in patientwith rightcerebralinfarction in comparison with the controls are presented in red and yellow colors (uncorrected p<0.001).R indicatestherightside.
12 T TTaaabbbllleee 333...BBrBrraaaiiinnn aaarrreeeaaasss wwwiiittthhh sssiigiggnnniiifffiiicccaaannntttlllyyy iiinnncccrrreeeaaassseeeddd ccceeerrreeebbbrrraaalllpppeeerrrfffuuusssiiiooonnn iiinnn t tthhheee pppaaatttiiieeennntttsss wwwiiittthh sh sseeevvveeerrreee llleeefffttt ccceeerrreeebbrbrraaallliiinnnfffaaarrrccctttiiiooonnn ccocoommmpppaaarrreeeddd tttooo nnnooorrrmmmaaalll c ccooonnntttrrrooolllsss...(((ttthhhrrreeesshshhooolllddd::P:PP===000...000000111,,,uuunncnccooorrrrrreeecccttteeeddd))) Brain regions
included in cluster Side Coordinates(x,y,z)
Peak Z-value
P value (corrected) Parietal lobe Right 32 -70 52 4.95 < 0.001
Frontal lobe Right 18 8 52 4.90 < 0.001
Thereisastatisticallysignificantdifferenceofcerebralglucosemetabolism in the rightparietallobe and the rightfrontallobe between the patients with leftcerebralinfarctionandnormalcontrols.
F
FFiiiggg...444...CCCooommmpppaaarrriiisssoononnooofffccceeerrreeebbbrrraaalllpppeeerrrfffuusussiiiooonnnbbbeeetttwwweeeeeennnttthhheeepppaaatttiiieeennntttssswwwiiittthhhmmmiiilllddd l
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14 T TTaaabbbllleee 444...BBrBrraaaiiinnn aaarrreeeaaasss wwwiiittthhh sssiigiggnnniiifffiiicccaaannntttlllyyy iiinnncccrrreeeaaassseeeddd ccceeerrreeebbbrrraaalllpppeeerrrfffuuusssiiiooonnn iiinnn t tthhheee pppaaatttiiieeennntttsss wwwiiittthhh mmmiiilllddd llleeefffttt ccceeerrreeebbbrrraaalll iiinnnfffaaarrrccctttiiiooonnn cccoomommpppaaarrreeeddd ttotoo nnnooorrrmmmaaalll c ccooonnntttrrrooolllsss...(((ttthhhrrreeesshshhooolllddd::P:PP===000...000000111,,,uuunncnccooorrrrrreeecccttteeeddd))) Brain regions
included in cluster Side Coordinates(x,y,z)
Peak Z-value
P value (corrected) Frontal lobe Right 18 -4 54 4.96 < 0.001 Parietal lobe Right 30 -74 52 4.43 < 0.001 Occipital lobe Right 32 -66 20 3.98 < 0.001
Thereisastatisticallysignificantdifferenceofcerebralglucosemetabolism in the rightfrontallobe,parietallobe and the rightoccipitallobe between the patientswithmildleftcerebralinfarctionandnormalcontrols.
F
FFiiiggg... 555... CCoCoommmpppaaarrriiisossoonnn ooofff ccceeerrreeebbbrrraaalll pppeeerrrfffuuusssiiiooonnn cccooommmpppaaarrriiisssooonnn bbbeeetttwwweeeeeennn ttthhheee p
ppaaatttiiieeennnttstss wwwiiittthhh ssseevevveeerrreee rrriiighgghhttt ccceeerrreeebbrbrraaalll iiinnnfffaararrccctttiiiooonnn ((n(nn===222333))) aaanndndd nnnooorrrmmmaaalll c
ccooonnntttrrrooolllsss (((nnn===111222)))uuusssiiinnnggg SSSPPPMMM aaannnaaalllyyysssiiisss...SPM results are superimposed onto axial(A)andcoronal(B)MRItemplates.Regionswithsignificantlyincreased glucose metabolism in patientwith rightcerebralinfarction in comparison with the controlgroup are presented in red and yellow colors (uncorrected p<0.001).R indicatestherightside.
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included in cluster Side Coordinates(x,y,z)
Peak Z-value
P value (corrected) Temporal lobe Left -48 -46 2 5.18 < 0.001
Parietal lobe Left -12 -68 68 4.64 < 0.001 Frontal lobe Left -24 40 -2 4.12 < 0.001
Thereisastatistically significantdifferenceofcerebralperfusion in theleft temporallobe,parietallobeand frontallobebetween thepatientswith sever leftcerebralinfarctionpatientsandnormalcontrols.
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included in cluster Side Coordinates(x,y,z)
Peak Z-value
P value (corrected) Temporal lobe Left -44 -44 0
-46 -22 -12
5.13
4.31 < 0.001 Frontal lobe Left -32 2 26
-22 4 -2
4.49
4.47 < 0.001 Parieto-occipital lobe Left -36 -58 36 4.43 < 0.001
Thereisastatistically significantdifferenceofcerebralperfusion in theleft temporallobe,frontallobeandparieto-occipitallobebetweenthepatientswith mildrightcerebralinfarctionandnormalcontrols.
Ⅳ
Ⅳ
Ⅳ.
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.고
고
고 찰
찰
찰
뇌졸중 발생 후 회복에는 3가지 시기가 있다.발병 후 수시간내에 뇌관류 가 회복되면 뇌는 그 기능을 회복할 수 있고,뇌관류시기 이후부터 수일 동안은 세포 자멸사(apotosis),염증,부종을 조절하여 뇌세포 손상을 예방함으로써 뇌 기능을 회복할 수 있다.그리고 그 이후부터는 뇌가소성에 의해 기능을 회복할 수 있다(Witte,1998).그러나 대부분의 운동신경기능 회복은 발병 후 6개월 이후 에는 거의 회복되지 않는 것으로 알려져 있다(Kelly 등,1989).이러한 운동신경 의 기능의 회복 기전에는 두가지가 있다.첫 번째는 뇌졸중 발병시 살아남은 신 경세포에서 신경섬유가 자라나와 새로운 신경접합을 형성하는 과정이다.다른 과 정은 병변이 담당하던 경로를 다른 대체 경로가 대신하는 기전이다(Lee와 van Donkelaar,1995). 실제로 뇌기능이 회복하기 위해서는 손상받지 않은 주변의 신경세포가 새 로운 신경접합을 형성함으로써 재구성이 이루어져야 한다.동물실험에서는 이러 한 뇌허혈을 일으켰을 경우 병변 주변의 신경세포들에서 이러한 보상기전이나 회복기전을 암시하는 연구결과가 있었으나(Li등,1998),이것을 환자에게서 직접 확인하는 방법은 현재로서는 없다.뇌졸중 환자의 SPECT를 후향적으로 분석한 우리의 연구에서는 병변 반대측 대뇌피질에 뇌관류가 증가되어 있었다.이러한 연구결과는 뇌관류가 뇌기능 회복과 어느 정도 연관성이 있음을 시사하는 소견 인데,이전에도 이처럼,뇌졸중 후 회복시의 보상작용을 영상으로 분석하려는 시 도들이 있었으며,핵의학적으로는 [15O]H 2O를 이용한 PET영상법이 있었다.이들 연구들은 환자들의 운동과 뇌의 활성화 부위를 연관시키는 기능적 영상 연구로 뇌손상으로 인한 운동장애가 있는 사지를 능동적 혹은 수동적으로 운동을 시킨 후 뇌의 활성화되는 부위를 찾는 것이었다.Chollet등은 뇌경색환자에서 병변 반대측 대뇌의 일차 감각운동영역피질과 병변 동측의 소뇌에서 혈류가 증가한다 고 보고하였다(Chollet등,1991).우리의 연구에서도 이와 유사하게 병변 반대측 대뇌와 동측 소뇌의 혈류가 증가하였으며,뇌경색 환자를 중등도와 경도로 구분20
한 후에 분석한 결과에서도 혈류 증가 부위는 병변 반대측의 일차 감각운동영역 을 포함하고 있어,Chollet등의 연구 결과를 재확인 할 수 있었다.그러나,Seitz 등은 우리의 연구 결과와는 달리 뇌경색 환자의 회복기전으로 양측 대뇌의 전운 동피질영역의 뇌혈류 증가가 중요한 역할을 할 것으로 결론지었다(Seitz 등, 1998).이렇게 다른 결과를 초래할 수 있는 이유로는 환자군 선택시 병변의 위치, 발병시기와 검사까지의 다양한 기간,나이,그리고 뇌경색의 유형등 다른 인자들 이 뇌의 회복에 영향을 끼치는 것으로 생각된다. 소아에서는 뇌의 회복에 대한 연구가 많이 이루어져 있다.이러한 뇌의 회 복에 영향을 끼치는 인자로 동물실험에서 밝혀진 점은,나이가 어릴수록 회복가 능성이 높다는 것이다(Kolb와 Tomie,1998).그리고 병변의 위치에 따라 뇌재구 성의 정도가 달라질 수 있으며,이러한 뇌 재형성이 기능의 회복과 연관이 있다 는 것도 증명되었다(Nelles,1999).이 연구에서는 환자의 나이에 따른 변화가 고 려되지 않았으나 추후 연구에서는 고려해야 하며,또한 나이에 따른 뇌경색의 원 인이 다르기 때문에 뇌경색의 원인에 따른 분석도 필요할 것이다. 뇌졸중 발병이후 회복에 관여하는 인자 중에 하나는 병변의 크기이 다.(Mohr등,1993).하지만,몇몇 다른 연구에서는 병변의 크기와 관련이 없다고 주장하기도 했다(Pantano등,1996).우리 연구에서는 해부학적 영상에 근거하여 병변의 크기와 위치를 구분하지는 않았으나,뇌경색을 뇌관류결손의 중증도에 따 라 구분하여,병변의 뇌관류가 현저히 감소된 군이 뇌관류가 경하게 감소된 군에 비해 병변 반대측의 뇌관류 증가 범위가 더 넓은 것으로 나타났다.따라서 병변 의 중증도와 반대측 대뇌의 보상작용에 유의한 상관관계가 있을 것으로 예상할 수 있었다. 뇌경색 후에는 교차 소뇌 해리 현상이 생긴다(Baron등,1980;Pantano등, 1986). 이런 변화가 생기는 이유는 일차운동피질이 치아시상피질로(dentato -thalamocorticalpathway)와 피질교(corticopontine)경로를 통해 소뇌와 연결되 어 있기 때문이다(Middleton과 Strick,1994).이와 관련하여 회복이 잘 된 뇌경 색 환자들이 잘 되지 않은 환자들에 비해 뇌 병변 반대측의 소뇌 활성이 증가하
여 소뇌가 회복에 기여한다는 것을 fMRI로 밝힌 연구가 있었다(Small등,2002). 이 연구의 결과와 비교해 보면,뇌관류 영상에서는 소뇌에서 정상군과 비교하여 유의하게 증가된 소견이 보이지 않았지만,육안적으로 보았을 때 일부 소뇌에서 혈류가 약간 증가되었다는 것을 확인할 수 있었으며,이전의 연구와 일치하는 결 과를 보였다(Small등,2002). AAL을 이용하여 뇌의 보상작용이 있는 부위를 라벨링(labelling)하였으나, 그 결과가 육안으로 판단한 것보다 세분화되지 못하고,단순히 전두엽,측두엽, 두정엽 처럼 광범위한 결과를 얻었다.이는 SPM 프로그램으로 뇌를 라벨링할 때는 영상을 클러스터(cluster)로 나누어서 분석을 하고,클러스터 내에서 가장 차이가 많은 곳을 기준으로 하여 라벨링하기 때문이다.따라서 AAL결과는 육안 적인 평가와 상호보완되어야 할 것으로 생각한다. 이 연구의 제한점은 환자들의 검사시기와 치료과정를 고려하지 않았기 때 문에 병태생리적인 시기가 일치하지 않을 가능성이 있다는 것이다(Sparks 등 1974;Lee와 vanDonkelaar,1995).이 연구에서 병변 동측의 소뇌에서 뇌관류가 증가하지 않은 결과가 나온 것도 이러한 영향을 고려하지 않았기 때문일 가능성 이 있다.또한 이 연구에서는 병변 동측의 뇌관류가 정상군에 비해 증가된 부위 를 전혀 보이지 않고 병변 반대측 뇌관류만 증가되었는데,따라서 이 연구에서 병변 주위의 생존한 신경세포에 의한 뇌가소성을 평가할 수는 없었다. 뇌경색이 발생하면,정상적인 뇌혈류 역학과 달리,병변 반대측 대뇌로의 뇌혈류가 정상보다 증가될 수 있을 것이다.그렇지만,병변이 아닌 반대측의 사 지를 많이 이용한다고 하여,뇌의 관류가 반드시 증가하는 것은 아닐 것이다.또 한 뇌가소성을 평가하기 위해서는 이러한 뇌혈류의 증가 소견과 함께 임상적인 반응과도 비교해 보아야 할 것이다.
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Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ.
.
.결
결
결 론
론
론
결론적으로 뇌경색이 있는 환자군에서 병변의 반대측 대뇌의 뇌혈류는 증 가하지만,소뇌의 뇌혈류 증가는 뇌경색의 병변의 중증도가 심하고 병변이 좌측 에 있을 경우에만 나타난다.따라서 뇌관류 SPECT가 뇌경색환자에서 반대측 대 뇌의 보상작용을 연구하는데 사용될 수 있다.참
참
참고
고
고문
문
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-ABSTRACT-C
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Sun-pyoHongDepartmentofMedicalSciences TheGraduateSchool,AjouUniversity
(SupervisedbyAssociateProcessorSeok-nam Yoon)
Thepurposeofthisstudy wastoevaluatethecompensatory effecton cerebralperfusion in patientswith cerebralinfarction. Ninety threeTc-99m ECD brain perfusion SPECTs (male/female: 58/35, mean age 58) of 93 patients with cerebralinfarction were evaluated retrospectively.Any patient with bilateral cerebrovascular disease was excluded from the study. All patientsweregrouped intoleftorrightlesion forSPECT ,then subgrouped accordingtotheseverityoflesionsforSPECT.Eachsubgroupwascompared with normal controls in a voxel-by-voxel manner (two sample t-test, p<0.001)using SPM.Fortynineleftand44rightlesionsforSPECT.Andall groupsforSPECT showed asignificantly increased cerebralperfusion in the contralateral cerebral cortex,but not in ipsilateral cerebellum.When we comparedeachsubgroupofSPECTswithcontrols,onlysubgroupwithsevere lesion in leftside showed a significantly increased perfusion in ipsilateral cerebellum. In our study, perfusion SPECT showed compensatory
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hypermetabolism in the contralateral cerebral cortex, but compensatory hyperperfusion in cerebellum was observed only for subgroup with severe lesioninleftside.
Key Words : compensation, Tc-99m ECD, cerebral infarction, Statistical parametricmapping
