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문제 정의
- 이 연구의 목적은 치료기간 전과 후에서 강박장애 환자의 안와전두피질의 용적 변화를 관찰함으로써, 안와전두피질이 강박장애의 병태생리와 갖는 연관에 대해 좀 더 알아보고자 하는 것이었다. 본 연구는 강박장애 환자에서 치료 전후의 안와 전두피질 영역의 용적변화를 비교한 것으로서는 최초의 연구이다. 본 연구에서는 약 2년간의 관찰 기간을 통해, 약물치료를 받는 강박장애 환자의 안와전두피질이 처음에는 양측에서 확대되어 있다가, 2년 동안 점차 줄어들어 결국 좌측 안와전두피질의 용적은 정상대조군과의 유의한 차이가 사라지는 변화가 관찰되었다.
- 그러나 현재까지 연구자가 아는 한, 치료 전후의 안와전두피질의 용적 변화에 대한 연구는 보고되지 않았다. 이 연구에서는 강박장애 환자에서의 안와전두피질의 이상과 시간의 경과에 따른 안와전두피질의 용적 변화를 알아보기 위하여 2년간의 간격을 두고 강박장애 환자군과 정상 대조군에서 촬영한 자기공명영상을 이용하여, 안와전두피질의 관심영역을 수기로 구획하여 용적을 비교하는(region of interest) 연구를 시행하였다.
- 이 연구의 목적은 치료기간 전과 후에서 강박장애 환자의 안와전두피질의 용적 변화를 관찰함으로써, 안와전두피질이 강박장애의 병태생리와 갖는 연관에 대해 좀 더 알아보고자 하는 것이었다. 본 연구는 강박장애 환자에서 치료 전후의 안와 전두피질 영역의 용적변화를 비교한 것으로서는 최초의 연구이다.
가설 설정
- A：Anterior portion of OFC is visualized in coronal plane, B：Intermediate portion of OFC is visualized in coronal plane, C：Posterior portion of OFC is visualized in coronal plane.
제안 방법
- 823)에서 비교적 높은 신뢰도를 나타내었다. 검사-재검사 신뢰도를 측정하기 위하여 모든 관심영역의 수기 구획이 끝난 후 무작위로 8장의 MRI 영상을 추출하여 재구획 한 후, 이전 측정결과와 비교하였다. 이때 우측 안와전두피질은 0.
- 0 소프트웨어(Mayo clinic, USA)를 이용하였다. 먼저 DICOM 형식의 영상 파일을 ANALYZE 형식의 3차원 파일로 변환한 후, 해부학적 위치의 표준화를 위한 영상의 재배열(realignment)을 시행하였다. 이 과정에서 관상면(coronal plane)과 횡단면(transverse plane)에서는 대뇌세로틈새(longitudinal cerebral fissure)가 수직선에 정렬되도록 하였고, 시상면(sagittal plane)에서는 전교련(anterior commissure)과 후교련 (posterior commissure)을 잇는 선에 평행하게 정렬되도록 하였다.
- 반면, 본 연구에서는 단면적(cross-sectional) 용적비교 뿐만 아니라 2년간의 약물치료기간 전후의 안와전두피질 용적을 비교하여 용적의 유의한 감소를 관찰하였다. 이 변화는 시간을 나타내는 MRI 촬영 간격자체와는 유의한 연관이 없었으나, 시간*진단군은 그 효과가 유의하였다.
- 반자동의 영역확장(region growing) 기법을 이용하여 두개골이 제거된 뇌 영상을 추출한 후, Fuzzy C-means 알고리듬23을 이용하여 뇌 조직을 회질, 백질 및 뇌척수액으로 분리한 다음, 각각의 전체 용적을 계산하였고, 이들 세 변인의 총합을 두개골 내 용적(intracranial volume)으로 정의하였다.
- 안와전두피질 구역의 정의는 본 연구자가 포함된 연구진이 이전에 발표한 바 있는 논문에 정의된 것24을 참조하였고 약간의 변경을 하였다.25 이 연구에서 구역의 정의가 변경된 내용은 구체적으로 다음과 같았다.
- 안와전두피질의 관심영역은 3차원 T1 영상의 관상면에서 다음의 정의에 입각하여 회질 만을 에워싸는 경계선을 그리는 방법으로 구획되었고(Fig. 1), 이들은 파일 형태로 저장되어 관심영역의 용적을 산출하는 데 이용되었다.
- 약 2년 간의 약물치료 기간 이후 두 번째 MRI를 촬영하였다. 강박장애 환자군의 평균 MRI 간격 일수는 839.
- 약물치료 기간 전 기저치에서의 안와전두피질 용적은 두개골 내 용적을 공변량으로 하여 진단군간 차이를 공분산분석(ANCOVA)를 이용하여 비교하였다. 약물치료 기간 후에는 2년 후의 두개골 내 용적을 공변량으로 하여 같은 방법으로 비교하였다. 2년간의 약물치료 기간 전후로 시간과 진단군의 영향을 살펴보기 위하여 진단군을 개체간 요인으로, 시간(MRI 촬영 간격)을 개체 내 요인으로 하고, 기저치에서의 두개골 내 용적을 공변량으로 하여 반복측정 공분산분석(repeated measure ANCOVA)을 이용하여 분석하였다.
- 역시 2년 약물치료 기간 후의 두개골 내 용적을 공변량으로 한 공분산 분석을 시행하였다. 우측 안와전두피질의 용적은 여전히 진단군 간 유의한 차이를 나타내었으나(F=5.
- 먼저 DICOM 형식의 영상 파일을 ANALYZE 형식의 3차원 파일로 변환한 후, 해부학적 위치의 표준화를 위한 영상의 재배열(realignment)을 시행하였다. 이 과정에서 관상면(coronal plane)과 횡단면(transverse plane)에서는 대뇌세로틈새(longitudinal cerebral fissure)가 수직선에 정렬되도록 하였고, 시상면(sagittal plane)에서는 전교련(anterior commissure)과 후교련 (posterior commissure)을 잇는 선에 평행하게 정렬되도록 하였다.
- 자기공명영상 장비에서 촬영된 영상 파일을 PACS를 통해 영상처리를 위한 개인용 컴퓨터로 이동시켰다. 영상 파일의 처리는 ANALYZE 5.
대상 데이터
- 007). 15명의 환자군과 13명의 대조군은 모두 Modified Annette Handedness Scale21로 손잡이를 평가했는데, 28명 전원 오른손잡이였다.
- 강박장애 환자 15명과 정상인 13명의 총 28명을 대상으로 하였다. 강박장애 환자는 서울대학교병원 신경정신과 강박증 클리닉을 내원한 환자들 중에서 15명이 모집되었다.
- 강박장애 환자 15명과 정상인 13명의 총 28명을 대상으로 하였다. 강박장애 환자는 서울대학교병원 신경정신과 강박증 클리닉을 내원한 환자들 중에서 15명이 모집되었다. 이들은 모두 DSM-Ⅳ의 진단기준을 의거, DSM-Ⅳ를 위한 구조화 임상면접(Structured Clinical Interview for DSM-Ⅳ(SCID)) 의 한국어판19을 통해 진단되었고 다른 1축 진단을 가지고 있지 않았다.
- 서울대학교병원 진단방사선과의 1.5-Tesla 장비(GE, USA；Siemens, Germany)에서 Spoiled gradient recalled(SPGR) 방법을 이용하여 1.5 mm두께의 연속된 124장의 시상면(sagittal images)을 얻었다. 이 방법은 회질과 백질의 대비가 좋은 것으로 알려져 있다.
- 이들은 모두 DSM-Ⅳ의 진단기준을 의거, DSM-Ⅳ를 위한 구조화 임상면접(Structured Clinical Interview for DSM-Ⅳ(SCID)) 의 한국어판19을 통해 진단되었고 다른 1축 진단을 가지고 있지 않았다. 정상 대조군은 신문광고를 통해 13명이 모집되었으며 SCID를 통해 1축 진단에 해당되지 않는 사람들을 대상으로 하였다. 15명의 강박장애 환자와 13명의 정상대조군의 인구학적, 임상적 변인은 Table 1과 같다.
데이터처리
- 치료기간 전과 치료기간 후에서 안와전두피질의 용적과 YBOCS 점수의 상관관계를 살펴보기 위해 Pearson 상관 분석을 이용하였다. 12명의 강박장애 환자에서 치료기간 전후의 증상변화를 알아보기 위해 대응 표본 T 검정(Paired T test)을 이용하였다. 통계적 유의수준은 p<0.
- 약물치료 기간 후에는 2년 후의 두개골 내 용적을 공변량으로 하여 같은 방법으로 비교하였다. 2년간의 약물치료 기간 전후로 시간과 진단군의 영향을 살펴보기 위하여 진단군을 개체간 요인으로, 시간(MRI 촬영 간격)을 개체 내 요인으로 하고, 기저치에서의 두개골 내 용적을 공변량으로 하여 반복측정 공분산분석(repeated measure ANCOVA)을 이용하여 분석하였다.
- 약물치료 기간 전 기저치에서의 안와전두피질 용적은 두개골 내 용적을 공변량으로 하여 진단군간 차이를 공분산분석(ANCOVA)를 이용하여 비교하였다. 약물치료 기간 후에는 2년 후의 두개골 내 용적을 공변량으로 하여 같은 방법으로 비교하였다.
- 치료기간 전과 치료기간 후에서 안와전두피질의 용적과 YBOCS 점수의 상관관계를 살펴보기 위해 Pearson 상관 분석을 이용하였다. 12명의 강박장애 환자에서 치료기간 전후의 증상변화를 알아보기 위해 대응 표본 T 검정(Paired T test)을 이용하였다.
- 강박장애 증상의 정도를 평가하기 위하여 예일 브라운 강박척도(Yale-Brown Obsessive Compulsive Scale(이하 YBOCS))를 사용하였다. 평가한 증상의 정도는 10개 항목 점수의 합산을 이용하였다. 15명의 강박장애 환자에서 첫 MRI 촬영시의 YBOCS점수는 23.
이론/모형
- 04년이었다. 강박장애 증상의 정도를 평가하기 위하여 예일 브라운 강박척도(Yale-Brown Obsessive Compulsive Scale(이하 YBOCS))를 사용하였다. 평가한 증상의 정도는 10개 항목 점수의 합산을 이용하였다.
- 자기공명영상 장비에서 촬영된 영상 파일을 PACS를 통해 영상처리를 위한 개인용 컴퓨터로 이동시켰다. 영상 파일의 처리는 ANALYZE 5.0 소프트웨어(Mayo clinic, USA)를 이용하였다. 먼저 DICOM 형식의 영상 파일을 ANALYZE 형식의 3차원 파일로 변환한 후, 해부학적 위치의 표준화를 위한 영상의 재배열(realignment)을 시행하였다.
성능/효과
- 15명의 강박장애 환자군에서 YBOCS 점수는 치료기간 전 평균 23.86±6.27점이었다. 치료기간 전, YBOCS 점수와 안와전두피질 용적은 양측 모두 유의한 상관관계를 보이지 않았다.
- 치료기간 전, YBOCS 점수와 안와전두피질 용적은 양측 모두 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 2년간의 치료 후 YBOCS 점수를 얻을 수 있었던 12명의 강박장애 환자군에서 치료기간 전의 YBOCS 점수는 평균 23.08±6.66점이었고, 치료기간 후에는 평균 13.91±10.13점이었다. 치료기간 후의 YBOCS 점수와 치료기간 후 안와전두피질 용적은 유의한 상관관계를 보이지 않았다.
- 결론적으로 본 연구에서는 강박장애 환자에서 확대되어 있는 안와전두피질이 장기간의 약물치료를 통해 특히 좌측에서 감소하여 정상대조군과 차이가 없어진다는 사실을 발견하였다. 이 결과는 이전 기능적 뇌영상학에서의 연구결과들을 강력하게 뒷받침하는 소견으로서, 안와전두피질이 강박장애의 병태생리와 직접적으로 연관되어 있음을 시사한다.
- 치료기간 후의 YBOCS 점수와 치료기간 후 안와전두피질 용적은 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 다만 이 12명의 환자군에서 치료 전후의 YBOCS 점수는 paired T test를 통해 유의한 정도의 감소를 나타내었다(p=0.002).
- 두개골 내 용적을 공변량으로 한 안와전두피질 용적의 반복측정 공분산 분석에서 좌우측 모두 MRI 촬영 간격*진단군간 효과가 유의하였다(우측 F=5.49, p=0.028, 좌측 F=4.69, p=0.040). MRI 촬영 간격 자체는 용적 변화에 유의한 효과가 없었다.
- 13 Cavallaro 등14은 강박장애 환자에서 보상이나 벌과 직접적으로 연관된 기능의 수행이 안와전두피질의 영역과 연관되어 있다고 주장하였다. 또한, 강박장애 치료에 효과적인 약물은 안와전두피질의 세로토닌 자가 수용체(serotonin auto-receptor)의 탈감작화 (desensitization)와 연관됨이 알려졌다.15 이와 같은 연구들은 안와전두피질이 강박장애의 병리와 직접적으로 연관되는 뇌영역의 일부라는 주장의 근거가 되고 있다.
- 본 연구에서 정의된 안와전두피질의 신뢰도를 측정하기 위하여, 무작위로 추출한 10장의 MRI 영상에서의 두 연구자의 intraclass correlation coefficients를 확인하였으며 우측 안와전두피질(0.823), 좌측 안와전두피질(0.823)에서 비교적 높은 신뢰도를 나타내었다. 검사-재검사 신뢰도를 측정하기 위하여 모든 관심영역의 수기 구획이 끝난 후 무작위로 8장의 MRI 영상을 추출하여 재구획 한 후, 이전 측정결과와 비교하였다.
- 본 연구는 강박장애 환자에서 치료 전후의 안와 전두피질 영역의 용적변화를 비교한 것으로서는 최초의 연구이다. 본 연구에서는 약 2년간의 관찰 기간을 통해, 약물치료를 받는 강박장애 환자의 안와전두피질이 처음에는 양측에서 확대되어 있다가, 2년 동안 점차 줄어들어 결국 좌측 안와전두피질의 용적은 정상대조군과의 유의한 차이가 사라지는 변화가 관찰되었다.
- 반면, 본 연구에서는 단면적(cross-sectional) 용적비교 뿐만 아니라 2년간의 약물치료기간 전후의 안와전두피질 용적을 비교하여 용적의 유의한 감소를 관찰하였다. 이 변화는 시간을 나타내는 MRI 촬영 간격자체와는 유의한 연관이 없었으나, 시간*진단군은 그 효과가 유의하였다. 이 결과는 기능적 뇌영상학을 이용한 이전의 연구들에서 안와전두피질의 과활성화가 치료후에 정상화 되는 것을 밝힌 결과와 잘 일치하는 소견이다.
- 65). 즉 우측 안와전두피질은 약물치료기간 전후를 통해 정상 대조군에 비해 유의한 차이가 지속된 것에 반하여, 정상 대조군에 비해 증가되어있던 좌측 안와전두피질의 용적은 2년간의 약물치료기간을 통해 그 차이가 사라졌다. 치료 기간 후의 우측 안와전두피질 평균용적은 강박장애 환자군에서 15.
- 2 and 3). 진단군 간 차이가 있었던 교육년수와 치료기간 전 안와전두피질 용적 사이에는 유의한 상관관계가 없었다.
- 즉 우측 안와전두피질은 약물치료기간 전후를 통해 정상 대조군에 비해 유의한 차이가 지속된 것에 반하여, 정상 대조군에 비해 증가되어있던 좌측 안와전두피질의 용적은 2년간의 약물치료기간을 통해 그 차이가 사라졌다. 치료 기간 후의 우측 안와전두피질 평균용적은 강박장애 환자군에서 15.35 cc±2.00, 정상 대조군에서 13.08 cc±1.23이었고, 좌측 안와전두피질의 평균 용적은 강박장애 환자군에서 14.63 cc±1.61, 정상 대조군에서 13.01 cc±0.67이었다(Fig. 2 and 3).
- 27점이었다. 치료기간 전, YBOCS 점수와 안와전두피질 용적은 양측 모두 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 2년간의 치료 후 YBOCS 점수를 얻을 수 있었던 12명의 강박장애 환자군에서 치료기간 전의 YBOCS 점수는 평균 23.
- 13점이었다. 치료기간 후의 YBOCS 점수와 치료기간 후 안와전두피질 용적은 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 다만 이 12명의 환자군에서 치료 전후의 YBOCS 점수는 paired T test를 통해 유의한 정도의 감소를 나타내었다(p=0.
- 52세 였다. 환자군과 정상 대조군은 성별, IQ, 사회경제상태(SES),20 첫 MRI 촬영때의 나이, MRI 촬영 사이의 간격에서 유의한 차이가 없었다. 다만 교육 년수에서는 유의한 차이가 있었다(p=0.
후속연구
- 본 연구에서는 안와전두피질의 용적을 구할 때 수기구획법을 이용하였는데, Evans 등32은 이 방법이 가장 정확한 방법으로 알려져 있기는 하지만, 많은 수의 대상군에서 연구하기에 어려움이 있음을 지적하고 있다. 다음으로 이 연구에서는 다양한 치료력을 가진 환자들이 연구에 포함되었고, 또한 관찰기간 동안 다양한 세로토닌 재흡수 차단제를 복용하였기 때문에 약물이 연구결과에 영향을 미쳤을 가능성을 배제할 수 없다. 더욱이 이 연구에서는 대부분의 환자들이 비정형 항정신병약물을 병용투여 받았는데, 비정형 항정신병약물은 세로토닌계와도 연관되기 때문에 본 연구의 결과에 교란 요인으로서 영향을 미쳤을 가능성이 있다.
- 더욱이 이 연구에서는 대부분의 환자들이 비정형 항정신병약물을 병용투여 받았는데, 비정형 항정신병약물은 세로토닌계와도 연관되기 때문에 본 연구의 결과에 교란 요인으로서 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 따라서 추후에는 이전 약물 복용력이 없는 강박장애 환자를 대상으로 하고, 좀 더 많은 환자를 포함한 연구를 통해, 본 연구의 결과를 재확인할 필요성이 있다. 그럼에도 불구하고, 본 연구는 강박장애에서 치료 전후의 안와전두피질의 용적을 비교하여, 기저상태에서 증가되어 있던 안와전두피질 용적이 치료기간 동안 변화하는 것을 처음으로 보고하였다는 점에서 의의가 있다.
- 본 연구의 제한점은 우선 15명의 강박장애 환자와 13명의 정상 대조군만을 대상으로 함으로써 연구대상의 숫자가 크지 않다는 점이다. 본 연구에서는 안와전두피질의 용적을 구할 때 수기구획법을 이용하였는데, Evans 등32은 이 방법이 가장 정확한 방법으로 알려져 있기는 하지만, 많은 수의 대상군에서 연구하기에 어려움이 있음을 지적하고 있다.
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