알츠하이머병에서 인지기능, 자세불안정 및 해부학적 영역의 연관성에 관한 Voxel-based morphometry 영상분석

Abstract

알츠하이머병(Alzheimer’s disease, AD) 환자에서 자세 불안정, 인지기능 장애 그리고 국소적인 뇌의 구조적 변화 등의 연관성을 Voxel-based morphometry (VBM)을 통해 살펴보았다. 본 연구는 2010년 12월부터 2011년 9월까지 계명대학교 동산의료원 신경과 치매 클리닉을 방문한 환자들 중 치매 전문의의 진찰, 신경심리평가, 뇌MRI를 통해 진단된 49명의 알츠하이머병 환자와 43명의 정상 대조군을 대상으로 하였다. 모든 참가자들을 대상으로 신경심리평가, VBM 을 위한 뇌MRI, 컴퓨터동적체위기록기(computerized dynamic posturography, CDP) 등을 시행하였다. 정상군과 알츠하이머병군에서 인구학적 특성, 인지기능, CDP 수행의 결과를 비교하였고, 알츠하이머병군에서 인지기능과 CDP의 수행 간에 연관성을 분석하였다. 자세 불안정의 정도와 연관성을 보이는 뇌회색질의 위축 부위를 Statistical Parametric Mapping (SPM)을 사용한 VBM을 통해 알아보았다. 알츠하이머병군은 외발서기 검사(unilateral stance, US)에서 흔들림 속도, 넘어진 횟수, 넘어질 때까지의 평균 시간, 지각조절검사(sensory organization test, SOT)에서 흔들림의 정도와 종합점수(composite score) 등 CDP에서 정상군보다 저조한 수행을 보였다. 지각조절검사상 전후방향, 좌우방향의 흔들림의 정도나 운동제어검사(motor control test, MCT)에서 잠복기 등은 두 군 사이에 차이가 없었다. 인지기능 검사 중 전두엽 집행기능, 시각기억검사는 외발서기와 의미 있는 관련성을 보였다. 또한 지각조절검사에서 흔들림의 정도, 종합점수도 전두엽 집행기능 및 언어기억 등과 관련성을 보였다. VBM 분석을 통해 외발서기에서 우측 해마곁영역, 양쪽 측두엽, 왼쪽 전두엽 영역이, 지각조절검사에서는 왼쪽 아래측두이랑과 오른쪽 전두엽 영역에서 뇌 회색질이 유의하게 위축되어 있음을 확인하였다. 자세 불안정은 알츠하이머병군에서 정상군보다 더욱 현저하였고, 이는 주의력, 공간 기억과 길 찾기, 기억 등에 관여하는 전두엽과 측두엽의 회색질의 부피 감소와 연관되어 있었다. 본 연구를 통해 알츠하이머병에서의 자세 불안정이 정상군보다 심하며, 자세불안정의 정도가 알츠하이머병에서 전형적으로 침범하는 전두-측두엽의 뇌위축이 유의하게 관련되어 있음을 확인하였다. 이는 알츠하이머병이 진행함에 따라 자세 불안정을 예측할 수 있는 인자로 낙상의 위험도 감소에도 유용할 것이다.

This study was aimed to investigate the association between postural instability, cognitive dysfunction and structural brain abnormalities in Alzheimer's disease (AD) through a voxel-based morphometry (VBM) study. We studied 49 AD patients and 43 healthy controls. All of the participants underwent a neuropsychological test, brain MRI scan for VBM, and computerized dynamic posturography (CDP). Demographic features, cognitive function and CDP performance were compared between groups. and the relationship between cognitive function and CDP performance was analyzed. Atrophied brain regions correlating with postural instability were identified under VBM. AD patients showed poorer CDP performance, such as swaying velocities in a unilateral stance (US), and swaying degrees and composite score in a sensory organization test (SOT). There were correlations between US performance and frontal function and visual memory tests. Swaying degree and composite score in SOT were correlated with multiple cognitive functions. VBM analyses showed atrophy of the right parahippocampal and the bilateral temporal and the left frontal areas in US. In SOT, atrophy of the right frontal, and left temporal areas were seen. Postural instability was more prominent in AD patients and was associated with atrophy in the fronto-temporal regions responsible for attention, spatial memory, and navigation. This result suggests that postural instability may be affected by localized atrophy and cognition in AD.