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문제 정의
- 본 연구는 외상후 스트레스장애가 해마의 용적과 기억기능에 미치는 영향을 확인하기 위하여 시행하였다.
- 본 연구에서 저자는 외상후 스트레스 장애의 증상이 심각할수록 해마의 용적감소와 해마의 기능중 기억기능의 장애가 유발된다는 것과 감소된 해마용적이 스트레스 노출에 대하여 혹은 PTSD 발생상 위험인자 일수도 있다는 것을 제시한다.
- 역사적으로 전쟁, 재해, 범죄와 성폭행, 대형 사고 등을 경험한 국내의 PTSD환자는 상당수 있을 것으로 생각되나 그에 대한 보고는 극히 소수에 불과하며, 특히 PTSD 환자의 기억장애와 주 기능 구조인 해마에 대한 연구는 없다. 본 연구에서 저자들은 PTSD 환자군과 대조군을 대상으로 MRI상 해마의 용적과 한국판 기억평가도구를 사용하여 측정한 기억기능을 각각 비교하고, 두 변인사이의 상관관계 및 스트레스 정도에 따른 두 변인과의 상관관계를 확인하고자 한다.
가설 설정
- 기억장애와 전투노출정도 사이에 특이한 상호관계는 없었는데 이는 외상노출 자체만의 결과라기 보다는 PTSD의 발생상 기억기능이 병전 취약인자로서 작용하였을 가능성이 있다. 전투를 경험한 Non-PTSD군에서는 평균 혹은 그 이상의 기억기능을 보였는데, 우월한 기억체계(superior memory system)와 해마기능이 만성 PTSD의 발생을 방지한다는 가설을 제시한다. 또한 전투노출과 해마의 용적감소에 연관성을 고려해 볼 수 있는 것이 있는데, 직접적인 인과관계는 아니지만, 제 3 인자로서 PTSD와 이들 변수들의 관계를 들 수 있다.
제안 방법
-
2. 외상후 스트레스장애 환자와 비환자군의 단기기억, 언어기억, 시 각기억, 전체기억의 비교.
- 뇌 자기공명영상스캔은(Magnetic Resonance Imaging Scan) 은 1.5 Tesler 초전도 장치인 Signa 1.5 T(General Electric Medical System)을 사용하여 촬영하였다. 환자군과 대조군은촬영 시 스캐너(scanner)에서 중앙앙와위(neutral supine position)로 촬영하였다.
- 전체 뇌(brain)에 대하여 시상면 영상(saggital view)으로 54개의 이중스핀에코(double spin-echo)로 절편두께는 6mm로 간격없이 촬영하였다. 영상척도(image parameter)는 에코시간(echo time(TE))이 12msec이고 반복시간(repetition time(TR))은 550msec이며 영상범위(field of view)는 21cm이고 매트릭스(matrix)=256×192로 촬영하였고 편도해마복합(amygdala hippocampal complex)에 대하여 Fourier 3차원 경사회복에코(gradient recalled aquisition)를 사용하여 스캔(scan)을 얻었다.
- 입원 및 외래의 월남전 재향군인을 확인하여 준비된 설문지를 외래에서, 입원환자의 경우는 각 병실을 방문하여 연구자가 직접면담 및 측정을 하였는데 연구대상자는 이 연구의 취지 및 연구 방법 등에 관하여 설명을 한 후 연구자와 면담을 하여 설문지를 작성하였다.
- 전체 뇌(brain)에 대하여 시상면 영상(saggital view)으로 54개의 이중스핀에코(double spin-echo)로 절편두께는 6mm로 간격없이 촬영하였다. 영상척도(image parameter)는 에코시간(echo time(TE))이 12msec이고 반복시간(repetition time(TR))은 550msec이며 영상범위(field of view)는 21cm이고 매트릭스(matrix)=256×192로 촬영하였고 편도해마복합(amygdala hippocampal complex)에 대하여 Fourier 3차원 경사회복에코(gradient recalled aquisition)를 사용하여 스캔(scan)을 얻었다.
- 5 T(General Electric Medical System)을 사용하여 촬영하였다. 환자군과 대조군은촬영 시 스캐너(scanner)에서 중앙앙와위(neutral supine position)로 촬영하였다.
대상 데이터
- 또한 검사에 참여하기 3주전 또는 그이상의 약물 중단 기간을 가졌다. 16명의 대조군들은 나이와 교육년수, 사회경제적 상태, 결혼여부, 부상정도, 종교유무 그리고 당시 군대에서의 계급(장교및 사병)등이 외상후 스트레스장애 환자군과 유사한 과거력이 있는 대상자들로 선택되었다. 이들 대조군들은 한국보훈병원의 정신과 병동이외의 타과 병동에서 주요 내과적 외과적 질환이나 장애가 아닌 경미한 의학적 진료를 위해 입원 또는 외래 치료를 받았던 사람들이었다.
- 2000년 1월부터 2001년 5월까지의 한국보훈병원 신경정신과 및 임상 각과에서 입원과 외래 치료를 받은 월남전 참전 국가 유공자중 정신과적 면담과 심리학적인 검사와 MRI를 실시할 수 있는 월남전 참전 PTSD 환자 18명과 월남전 참전했으나 정신적으로 건강한 대조군(non-PTSD) 16명을 대상으로 하였다. 대상자들은 환자군과 대조군 모두 남성이었으며 평균 연령은 58.
- 3차원 영상(3D acquisition)은 사위관상절편(oblique coronal slice)으로 124개의 연속적 1.5mm두께의 절편으로 재구성되었다.
- 대조군은 월남전 참전 용사 중 정신과의사의 면담과 의무기록지에 근거한 정보로 정신과적인 진단이 없고 뇌의 기질적 이상이 없는 환자로 하였다.
- 연구군의 PTSD진단은 월남전 참전 재향군인 중 정신과 의사의 면담을 통해 DSM-IV 범주에 일치하며 ICD-10에도 일치하는 환자를 대상으로 하였다. 또한 PTSD환자군은 PTSD scale 중 Mississippi Scale 점수 89점 이상을 만족하는 환자로 하였으며 Clinician administered PTSD scale(CAPS)상으로도 각 subscale에 충족되는 환자로 하였다.
- 연구군의 PTSD진단은 월남전 참전 재향군인 중 정신과 의사의 면담을 통해 DSM-IV 범주에 일치하며 ICD-10에도 일치하는 환자를 대상으로 하였다. 또한 PTSD환자군은 PTSD scale 중 Mississippi Scale 점수 89점 이상을 만족하는 환자로 하였으며 Clinician administered PTSD scale(CAPS)상으로도 각 subscale에 충족되는 환자로 하였다.
- 3세 이었다. 환자군은 18명의 외상후 스트레스 장애 환자들로서 과거력상 10분이상의 의식소실이 없었으며 뇌막염, 외상성뇌손상, 신경과적 질환과 최근 물질남용장애와 정신분열증 병력을 가진 환자들은 제외되었다. 특히 정신과적 면담을 통해 정신과적 장애의 과거력을 가진다고 판단되거나, 또는 다른 배제되는 부분이 상기의 범주와 일치할 것이라 판단되어지는 잠정적인 대조군들과 신체 각부위에 금속파편 및 다른 이물질이 있는 환자군도 제외되었다.
데이터처리
- 12)를 이용하여 통계처리 하였으며 미시시피척도와 CAPS에 따른 외상후 스트레스장애 진단에 따른 환자군과 비환자군에서 KMAS점수들의 차이와 MRI상 해마의 용적의 차이를 알기 위하여 t-검정을 시행하였다. 연구 대상자에서 기억기능과 해마의 용적, 스트레스정도와 두 변인간의 관계는 Pearson의 상관관계분석(correlation analysis)을 시행하였으며 통계학적인 유의성을 검증하기 위하여 유의수준은 p<0.05로 하였다.
- 자료의 분석은 수집된 자료를 부호화 한후 SAS(Statistical Analysis System for Microsoft Windows, version 6.12)를 이용하여 통계처리 하였으며 미시시피척도와 CAPS에 따른 외상후 스트레스장애 진단에 따른 환자군과 비환자군에서 KMAS점수들의 차이와 MRI상 해마의 용적의 차이를 알기 위하여 t-검정을 시행하였다. 연구 대상자에서 기억기능과 해마의 용적, 스트레스정도와 두 변인간의 관계는 Pearson의 상관관계분석(correlation analysis)을 시행하였으며 통계학적인 유의성을 검증하기 위하여 유의수준은 p<0.
이론/모형
- 34명의 월남전 출신 용사중 18명의 외상후 스트레스 장애 환자와 16명의 정상 대조군을 대상으로 증상의 심각도를 평가 하기 위하여 Impact of event scale(IES)과 전투 노출정도의 자가 측정 도구로 Combat Exposure Scale(CES)이, 우울증 측정 척도인 Beck Depression Inventory(BDI)와 Hamilton Depression Rating Scale(HDRS)을 시행하였으며 기억기능 평가를 위하여 Korea Memory Assessment scale(K-MAS) 를 시행하였으며 뇌자기 공명 영상을 통한 해마의 용적을 측정 하여 비교하였다.
- 기억기능의 검사는 Williams(1991)이 기억평가에 관한 문헌을 고찰하여 문제점들을 개선할 수 있는 제안들을 수렴하여 경험적으로 제작한 검사인 Memory Assessment Scale(MAS, 기억평가도구)을 이용하였다. MAS는 주위력, 집중력과, 단기 기억·즉각기억·지연기억의 세가지 영역의 인지기능을 기억의 요소 및 형식의 측면에서 핵심적이라고 할 수 있는 언어적·비언어적 과제, 회상·재인식 형식을 이용하여 평가함으로써 다양한 기억평가가 가능한 검사이다.
- MAS는 주위력, 집중력과, 단기 기억·즉각기억·지연기억의 세가지 영역의 인지기능을 기억의 요소 및 형식의 측면에서 핵심적이라고 할 수 있는 언어적·비언어적 과제, 회상·재인식 형식을 이용하여 평가함으로써 다양한 기억평가가 가능한 검사이다. 본 연구에서는 이현수(1997, 1998)가 한국인에 적합하게 내용 및 형식을 수정하여 신뢰도와 타당도를 검증한 한국판 기억평가도구(Korea Memory Assessment Scale, K-MAS)를 사용하였다. K-MAS는 단어학습(list learning), 문장기억(prose memory), 단어회상(list recall), 언어기억범위(verbal span), 시각기억범위(visual span), 시각재인식(visual recognition), 시각재생(visual reproduction), 얼굴기억(namesfaces), 단기지연회상(delayed list recall), 문장지연기억(delayed prose memory), 시각지연재인식(delayed visual recognition), 얼굴지연회상(delayed namesfaces recall)등의 12대 하위검사와 단기기억, 언어기억, 시각 기억인 3개의 요약점수와 전체기억점수로 구성되어져 있다.
- 진단과 우울 및 스트레스정도를 평가하기 위하여 세명의 정신과 의사에 의한 정신과적 면담, 전투와 관련된 PTSD를 위해서 Keane등(1988)이 개발한 35개 항목의 PTSD장애의 증상의 유형과 수를 평가하는 Mississippi Scale for CombatRelated PTSD(Mississippi Scale)과 전투 노출정도의 자가 측정 도구로 Keane등(1989)이 개발한 설문지인 Combat Exposure Scale(CES), 그리고 한흥무 등(1986)의 우울증 측정 척도인 Beck Depression Inventory(BDI), Hamilton Depression Rating Scale(HDRS)(Hamilton 1967), Clinician administered PTSD scale(CAPS)(이병용 등1999), Impact of event scale(IES)(이선미와 은헌정 1999)을 시행했다.
성능/효과
- BDI에서는 비환자군에서 18.56±10.88, 환자군에서 31.28±12.54으로 환자군에서 통계적으로 유의한 증가를 보였다.
- CAPS에서는 비환자군에서 34.00±6.99, 환자군에서 102.06±34.52으로 환자군에서 통계적으로 유의한 증가를 보였고 각 증상별 세부항목 모두에 있어서 유의한 차이를 보였다(표 5).
- CES 점수는 비환자군에서 18.43±8.82, 환자군에서는 23.89±3.76로서 환자군에서 통계적으로 유의한 증가를 보였으며, 미시시피 척도 점수는 비환자군에서 81.94±11.19, 환자군에서 115.72±12.46으로서 환자군에서 통계적으로 유의한 증가를 보였다.
- 기억기능 평가 상 언어기억과 전체기억 점수 상에도 두 집단에 유의한 차이를 보였고 뇌자기공명영상을 통한 해마의 용적상에도 두집단에 유의한 차이를 보였다. 그리고 양측 해마의 용적과 증상정도 사이에 유의한 음의 상관관계를 보였으며 해마의 용적과 기억기능 평가 중 단기기억, 언어기억, 전체기억 점수 상에도 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 보였다.
- 월남전 출신 외상후 스트레스장애 환자와 월남전 출신 정상대조군 사이에 증상의 심각도를 평가하는 IES 점수상에 유의한 차이를 보였으며 우울증 측정도구인 BDI, HDRS상에도 유의한 차이를 보였다. 기억기능 평가 상 언어기억과 전체기억 점수 상에도 두 집단에 유의한 차이를 보였고 뇌자기공명영상을 통한 해마의 용적상에도 두집단에 유의한 차이를 보였다. 그리고 양측 해마의 용적과 증상정도 사이에 유의한 음의 상관관계를 보였으며 해마의 용적과 기억기능 평가 중 단기기억, 언어기억, 전체기억 점수 상에도 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 보였다.
- 단기기억과 BDI, HDRS 사이에 유의한 상관관계를 보였고 언어기억과 BDI, IES 사이에 유의한 상관관계를 보였으며 전체기억과 BDI, HDRS 사이에 유의한 상관관계를 보였다. 그러나 시각 기억과는 어떤 항목도 상관관계가 없었다(표 6).
- 셋째 아드레날 스테로이드는 흥분성 아미노산과 함께 해마의 CA3부위에서 스트레스로 인한 수상돌기(dendrite)위축에 관여하는데 이는 선단수상돌기 (apical dendrite)에만 영향을 주어 공간학습 및 단기기억장애를 초래한다(McEwen 등 1995). 본 연구의 PTSD군에서 기억기능, 언어기억 및 전체기억이 유의하게 저하된 결과를 보였고 이는 PTSD에서 기억기능의 특정관련성이 있슴을 지지해준다. 또한 PTSD의 좌우해마용적이 Non-PTSD군과 비교시유의한 감소를 보였는데, Bremner등(1995)이 월남전 참전 PTSD환자를 대상으로 1995년 보고한 결과와 일치하며 본 연구에서 양쪽 해마는 총 17.
- 외상후 스트레스장애 환자의 좌측해마의 평균용적은 1049.85±131.49mm3이고 비환자군에서 좌측 해마의 평균 용적은 1286.48±70.36mm3로 환자군에서 통계적으로 유의한 감소(p=0.0001)를 보였고 외상후 스트레스장애 환자의 우측해마의 평균용적은 1036.16±148.25mm3이고 비환자군에서 우측해마의 평균 용적은 1244.77±36.01mm3으로 환자군에서 통계적으로 유의한 감소(p=0.0001)를 보였으며 좌측 해마에서는 18%의 용적 감소가 우측해마에서는 16.7%의 용적 감소를 보였다(표 4, 그림 1).
- 우측해마용적과 BDI 점수사이에는 음의 상관관계를 보였으며 (r=-.399 p=.019), 좌측해마용적과 BDI 점수사이에는 음의 상관관계를 보였다(r=-.521 p=.002). 우측해마용적과 HDRS 사이에는 음의 상관관계를 보였으며(r=-.
- 002). 우측해마용적과 HDRS 사이에는 음의 상관관계를 보였으며(r=-.667 p=.0001), 좌측해마용적과 HDRS사이에는 음의 상관관계를 보였다(r=-.619 p=.0001). 우측해마용적과 IES 점수사이에는 음의 상관관계를 보였으며(r=-.
- 0001). 우측해마용적과 IES 점수사이에는 음의 상관관계를 보였으며(r=-.601 p=.0001), 좌측해마용적과 IES점수사이에는 음의 상관관계를 보였다(r=-.677 p=.0001).
- 월남전 출신 외상후 스트레스장애 환자와 월남전 출신 정상대조군 사이에 증상의 심각도를 평가하는 IES 점수상에 유의한 차이를 보였으며 우울증 측정도구인 BDI, HDRS상에도 유의한 차이를 보였다. 기억기능 평가 상 언어기억과 전체기억 점수 상에도 두 집단에 유의한 차이를 보였고 뇌자기공명영상을 통한 해마의 용적상에도 두집단에 유의한 차이를 보였다.
- 평균 28개의 연속(contiguous) 1.5mm두께의 절편(slice)이 편도해마복합체(amygdala hippocampal complex)의 용적을 재는데 이용되었다.
- 환자군과 대조군에서 우측해마용적과 단기기억 점수사이(r=.344 p=.047), 언어기억 점수사이(r=.386 p=.024), 전체기억 점수사이(r=.442 p=.009)에는 양의 상관관계를 보였고 우측해마와 시각기억사이에는 유의한 상관관계를 보이지 않았다(r=.195 p=.269).
후속연구
- 전두엽(frontal lobe)도 PTSD환자에서 감소되었다는 예를 볼때(Stein등 1995；Gurvits등 1996) 다른 뇌구조들과의 비교연구를 필요로 한다. 궁극적으로 전투, 재해, 성폭행, 소아학대 등 외상 노출이 해마에 손상을 주는지는 개체등에서 전향적인 연구가 필요하며, PTSD가 발생했을때 해마의 크기 변화를 반복적으로 검사하는 방법과 더 많은 수의 환자를 대상으로 통제된 연구가 요구된다. 본 연구에서 만성 외상후 스트레스장애에 동반되는 우울증과 노화에 의한 해마의 위축가능성을 완전히 배제하지 못한 제한점도 있다.
- 궁극적으로 전투, 재해, 성폭행, 소아학대 등 외상 노출이 해마에 손상을 주는지는 개체등에서 전향적인 연구가 필요하며, PTSD가 발생했을때 해마의 크기 변화를 반복적으로 검사하는 방법과 더 많은 수의 환자를 대상으로 통제된 연구가 요구된다. 본 연구에서 만성 외상후 스트레스장애에 동반되는 우울증과 노화에 의한 해마의 위축가능성을 완전히 배제하지 못한 제한점도 있다. 그외에 동물실험을 통하여 스트레스와 스테로이드에 의한 해마의 CA3c 추체신경 세포(pyramidal neuron)의 위축을 phenytoin(Watanabe등 1992a)으로 예방할 수 있었고, tianeptine(Watanabe등 1992b) 으로 corticosterone 분비를 줄이는 효과가 아닌 해마에서 세로토닌의 재흡수를 증진시켜 위축을 차단하는 보고도 있다.
- 몇 연구에서 해마, 미상핵(caudate nucleus), 측두엽(temporal lobe)을 비교했는데, 우측해마만 PTSD환자에서 유일하게 감소되었고, 비교대상구조의 유의한 크기변화는 없었다(Bremner 1995). 전두엽(frontal lobe)도 PTSD환자에서 감소되었다는 예를 볼때(Stein등 1995；Gurvits등 1996) 다른 뇌구조들과의 비교연구를 필요로 한다. 궁극적으로 전투, 재해, 성폭행, 소아학대 등 외상 노출이 해마에 손상을 주는지는 개체등에서 전향적인 연구가 필요하며, PTSD가 발생했을때 해마의 크기 변화를 반복적으로 검사하는 방법과 더 많은 수의 환자를 대상으로 통제된 연구가 요구된다.
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