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문제 정의
- 이에 저자 등은 SPECT* * 이용하여 뇌졸중 후상지 운동마비 후유증의 치료에 상용되는 합곡-곡지 전침치료가 뇌 특정부위의 혈류에 영향을 주는지를 평가하는 것을 목표로 하였으며 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
제안 방법
- 영상획득은 6도 간격으로 360도 회전하여 팬 빔 조준기를 사용하여 60 프레임을 얻었다. 안정 상태의 영상을 얻기 위하여 1110 MBq의 99"%-氐1)를 정맥주사하고 5분 경과 후 15-20분 영상을 얻었다. 촬영하는 동안 피검사는 편안한 상태를 유지하고 머리의 움직임을 최소로 하며 조명은 약간 어두운 상태를 유지하였다.
- 99mTc-ECD SPECT 영상은 여과후 역투사 방법으로 재구성하고 네트워크를 통해 Apple talk로 공유하여 SIEMENS ICON Workstation (Power MAC Quadra 7500/300)에서 수행하였다. 버터워스 필터를 사용하여 영상을 평편화하고 차단주파수 는 0.
- Metlab을 이용하여 Interfile 형식의 파일을 SPM 에 사용할 수 있는 파일 형식인 Analyze 형식 (header 파일+영상 파일)으로 변환하여 활성 분석프로그램 인 SPM 99 소프트웨어 에 입력하였다.
- 결과는 경혈의 침자극에 의하여 기저 상태보다 뇌 혈류가 증가되거나 감소된 부위의 화소별 T 값을 표준지도 위에 투사하여 표현하였다. MNI 확률 맵과 MRIcro 소프트웨어에서 제공되는 Broadmann 영상을 이용하여 정확한 위치를 확인하였다.
- 수정된 뇌영상과 템플릿 사이의 미세한 차이는 비선형 정합방법을 통하여 보정하였다. 공간적으로 정규화된 영상은 신호대 잡음 비를 증가시키고 해부학적으로 미세한 구조적 차이에 의한 변이를 조정하기 위하여 16 mm 전체반값 두께를 갖는 gaussian kernel을 사용하여 중첩 적분으로 편평화하였다.
- 이를 위하여각 개개인의 안정 영상과 침자극후 영상을 정합하여 평균 영상을 만들고 이 평균 영상을 표준 템플릿에 공간 정규화한 후 정규화 파라메터를 안정 영상과 침자극 영상에 동일하게 적용하였다. 뇌 영상을 템플릿에 선형적으로 정규화하기 위하여 사용될 12개의 적절한 변수를 결정하기 위한 affine 변환을 시행하였다. 수정된 뇌영상과 템플릿 사이의 미세한 차이는 비선형 정합방법을 통하여 보정하였다.
- 뇌영상 획득은 방사성의약품의 특성을 고려하여 침자극 활성상태에서의 영상과 자극을 가하지 않은 안정 상태의 영상으로 나누어 7일 간격을 두고 각각 시행하였다. 영상획득은 6도 간격으로 360도 회전하여 팬 빔 조준기를 사용하여 60 프레임을 얻었다.
- 대상자의 우측 상지의 곡지, 합곡혈을 선택하여 전침자극의 혈위로 하였다. 사용한 침은 직경 0.
- 버터워스 필터를 사용하여 영상을 평편화하고 차단주파수 는 0.35 cycles/pixel로 하였다. 영상은 128x128 단면 영상을 갖고 화소크기는 3.
- 대상자의 우측 상지의 곡지, 합곡혈을 선택하여 전침자극의 혈위로 하였다. 사용한 침은 직경 0.25 mm 침신 4cm의 stainless stell 호침(동방 침구사, 한국)을 사용하여 합곡, 곡지 혈위 에 자침한 다음 저주파전기치료기 (GFP-91, Siemui Co, Japan)를 연결하고 주파수 2Hz, 간헐파, 단속 시간 비 5:4로 15분간 전침치료를 시행하였다. 침 자극 후 영상은 전침치료 15분 후에 1110 M侣q의 "mTc-ECD> 정맥주사하고 안정시와 동일한 방법으로 뇌 SPECT 영상을 얻었다.
- 뇌 영상을 템플릿에 선형적으로 정규화하기 위하여 사용될 12개의 적절한 변수를 결정하기 위한 affine 변환을 시행하였다. 수정된 뇌영상과 템플릿 사이의 미세한 차이는 비선형 정합방법을 통하여 보정하였다. 공간적으로 정규화된 영상은 신호대 잡음 비를 증가시키고 해부학적으로 미세한 구조적 차이에 의한 변이를 조정하기 위하여 16 mm 전체반값 두께를 갖는 gaussian kernel을 사용하여 중첩 적분으로 편평화하였다.
- 공간 정규화를 시행하였다. 이를 위하여각 개개인의 안정 영상과 침자극후 영상을 정합하여 평균 영상을 만들고 이 평균 영상을 표준 템플릿에 공간 정규화한 후 정규화 파라메터를 안정 영상과 침자극 영상에 동일하게 적용하였다. 뇌 영상을 템플릿에 선형적으로 정규화하기 위하여 사용될 12개의 적절한 변수를 결정하기 위한 affine 변환을 시행하였다.
- 전반적인 뇌혈류에 의한 효과를 배제하기 위하여 각 voxel 의 방사능 계수를 대뇌 피질부위의 평균 방사능 계수로 정규화하였다. 계수 정규화된 안정 영상과 침 자극후 영상사이의 국소계수 차이를 알아보기 위하여 paired t-test를 수행하였으며, P 값이 0.
- 전침시술은 1명의 숙련된 한의사가 시행하였으며 기저 뇌혈류 SPECT 촬영후 7일 후에 시행하였다. 대상자의 우측 상지의 곡지, 합곡혈을 선택하여 전침자극의 혈위로 하였다.
대상 데이터
- 20대의 건강한 남녀 지원자 10명(남자 8명, 여자 2명; 평균연령 25.6±2.3세; 범위 24-31 세)을 대상으로 하였다. 이들 대상자 중에는 심장질환이나 고혈압의 과거력이 없었으며 비흡연자를 원칙으로 하되 흡연자는 검사일 2일전부터 금연을 하게 하였다.
- 35 cycles/pixel로 하였다. 영상은 128x128 단면 영상을 갖고 화소크기는 3.89 X 3.89 mm로하고 각 절편 두께도 3.89 mm로 통일하였다(Figure 1).
데이터처리
- 변환하였다. 감쇠교정 영상자료는 Matlab(Mathworks Inc. USA) 소프트웨어와 SPM 99 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Institute of Neurology, University College of London) 프로그램을 사용하여 통계적 파라미터 뇌지도를 작성 후 분석하였다.
- 방사능 계수로 정규화하였다. 계수 정규화된 안정 영상과 침 자극후 영상사이의 국소계수 차이를 알아보기 위하여 paired t-test를 수행하였으며, P 값이 0.001 이하인 voxel에서 통계적으로 유의한 혈류 변화가 있다고 판단하였다. 통계적으로 유의 한 voxel 들의 덩어 리 (cluster) 중에 크기 가 너무 작아 잡음으로 판단되는 덩어리(100개 voxel 이^)는 배제하였다.
이론/모형
- 통계적 뇌지도 작성을 위하여 SPECT 영상을 감마 카메라 컴퓨터에 내장된 감쇠교정 프로그램인 Chang의 방법을 통하여 감쇠교정을 거쳐 종축 영상으로 변환하였다. 감쇠교정 영상자료는 Matlab(Mathworks Inc.
- 통계적인 분석전에 모든 영상은 개인간의 해부학적 변이를 없애기 위하여 Montreal Neurological Institute (MNI, McGill University) 표준 템플릿을 기준으로 공간 정규화를 시행하였다. 이를 위하여각 개개인의 안정 영상과 침자극후 영상을 정합하여 평균 영상을 만들고 이 평균 영상을 표준 템플릿에 공간 정규화한 후 정규화 파라메터를 안정 영상과 침자극 영상에 동일하게 적용하였다.
성능/효과
- 표준지도 위에 투사하여 표현하였다. MNI 확률 맵과 MRIcro 소프트웨어에서 제공되는 Broadmann 영상을 이용하여 정확한 위치를 확인하였다.
- 그러므로 조 등")의 연구와 본 연구 결과를 종합하면 한의학의 경락(경혈)과 특정 뇌혈관의 관류영역과의 상호관련성이 있음을 강하게 추론할 수 있다. 결론적으로 본 연구를 통하여 뇌졸중 후유증 치료에 상용되는 합곡-곡지 전침치료가 전대뇌동맥의 관류영역인 전두엽 부위의 국소혈류를 증가시킴을 알 수 있었다. 이 결과는 뇌졸중치료에 상용되는 경맥과 뇌동맥관류영역과의 관련성을 암시하여 향후 임상적으로 유효한 뇌졸중 치료경혈 (맥)에 대하여 관련된 뇌 특정부위(관류영역)에 관한 연구를 통해 뇌졸중 병위에 따른 정형화된 침 치료의 모델을 정립할 수 있는 가능성을 제시한다.
- 그러나 1개의 혈위에 침자극한 이전 연구에서 여러 뇌동맥 관류영역에 걸쳐 혈류증가가 관찰된 것과 달리 본 연구에서 전대뇌동맥 관류영역에만국한되어 뇌혈류 증가가 관찰된 결과는 수양명대장경 소속의 2개의 혈위를 동시에 침 자극함으로서 해당 경맥의 經氣가 강화되어 나타난 결과임을 생각할 수 있어 수양명대장 경맥과 전대뇌동맥 관류영 역과의 관련성을 추론할 수 있을 것으로 생각된다. 동시에 본 연구결과에서 우측 합곡-곡지 전침치료 전에 비해 치료 후 뇌의 후두엽 영역에 집중적으로 뇌혈류의 감소를 나타내어 뇌혈류 증가를 나타낸 부위와 대비되었다. 이는 합곡-곡지 전침치료로 인해 뇌의 일부영역에서는 뇌혈류가 증가되고 다른 일부 영역에서는 감소되는 재배치가 일어남을 추론할 수 있어 특정 경맥과 특정 혈관 관류영역과의 관련성을 있음을 강하게 암시하는 것으로 생각된다.
- 연구 。를 통하여 뇌경색환자를 대상으로 하여 건측 상지의 합곡-곡지 전침치료가 환자의 병소 주위의 뇌 혈류를 개선시킴을 확인하였고 그 부위가 주로 전두엽 부위와 앞쪽 측두엽 부위로 관찰되었으나 뇌의 특정부위와의 관련성을 구체적으로 확인할 수 없었다. 이에 대해 최근 영상정합과 영상변환기술이 보편화되어 서로 다른 모양의 뇌혈류 영상을 표준모형에 정합하고 화소 단위로 또는 확률 뇌지도의 소구획 단위로 비교하는 방법이 도입되었고, 이중 화소 단위의 방법은 SPM (statistical parametric mapping 이하 SPM) 이라 널리 알려져 있다顷4).
- 특히 송등6)과 이 등7)은 SPECT를 이용하여 침치료 전후의 영상을 SPM을 적용하여 분석한 결과를 보고하였고, Hsieh 등12)은 PET를 이용하여 침치료 전후의 영상을 SPM을 적용하여 분석하였다. 본 연구에서 건강인의 우측 합곡-곡지(수양명대장경) 전침치료 전후의 뇌혈류 SPECT영상을 SPM을 이용하여 분석한 결과 우측 합곡-곡지 전침치료후뇌혈류가 증가된 뇌 영역은 양쪽 전두엽에 국한됨을 알 수 있었다.
- 본 연구에서 우측 합곡-곡지 전침치료 결과 양쪽 대뇌반구에서 모두 혈류의 증가가 관찰되었다. 이와 관련하여 Wang 등2)과 송 등6)은 체침과 전 침으로 자극할 때 반대측 대뇌뿐만 아니라 동 측 대뇌에서도 뇌혈류가 증가된다고 보고하여 본 연구의 결과를 지지하고 있다.
- 연구 결과 흥미로운 점은 수양명대장경 소속 경혈인 합곡-곡지 전침치료 후 국소 뇌혈류가 증가한 부위가 모두 전대뇌동맥 관류영역이라는 점이다. 이와 관련하여 송 등可은 우측 합곡을 체침자극한 후 SPECT를 이용하여 관찰한 결과 좌측 전두엽 대부분, 측두엽 앞쪽 일부와 좌측 소뇌, 그리고 우측 전두엽 하방에서 의의 있게 뇌혈류가 증가하였다고 보고하였고, Hsieh 등'2)은 일측 합곡전침자극후 PET를 이용하여 관찰한 결과 시상하부, 도(insula), 대상피질 (cingulate cortex) 앞쪽, 소뇌 부위에서 활성화됨을 관찰하였다고 보고하였다 .
- 정상인의 우측 합곡■곡지 전침치료 후 유의하게 (height threshold: P=0.001, uncorrected) 뇌혈류가 저하된 뇌영역은 좌측 대뇌 후두엽 (peristriate area, Brodmam area 19)에 국한되어 나타났다(Figure 3).
후속연구
- 저자 등은 이전 연구'。)에서 중풍치료에 임상적으로 빈용되는 경혈인 합곡-곡지 전침치료가 뇌경색 환자의 병소 주위의 뇌혈류를 개선시킴을 보고하였으나 뇌의 특정부위와의 관련성을 구체적으로 확인하지 못한 제한점이 있었다. 이에 관하여 최근에는 영상정합과 영상변환 기술이 보편화되어 서로 다른 모양의 뇌혈류 영상을 표준모형에 정합하고 화소 단위로 또는 확률 뇌지도의 소 구획단위로 비교하는 방법이 도입되었고, 이중 화소 단위의 방법은 통계적 확률 뇌지도 (statistical parametric mapping, 이하 SPM)로 널리 알려져 있다顷分.
- 송 등6)과 Hsieh 등2)의 연구에서는 합곡혈에만 침 치료한 결과이므로 합곡-곡지를 동시에 침 자극한 본 연구와 직접적으로 비교하기는 어렵지만 이들 연구 결과 중 전두엽부위와 대상피질은 전대뇌동맥의 관류영역이므로 본 연구결과와 일치하고 있다. 그러나 1개의 혈위에 침자극한 이전 연구에서 여러 뇌동맥 관류영역에 걸쳐 혈류증가가 관찰된 것과 달리 본 연구에서 전대뇌동맥 관류영역에만국한되어 뇌혈류 증가가 관찰된 결과는 수양명대장경 소속의 2개의 혈위를 동시에 침 자극함으로서 해당 경맥의 經氣가 강화되어 나타난 결과임을 생각할 수 있어 수양명대장 경맥과 전대뇌동맥 관류영 역과의 관련성을 추론할 수 있을 것으로 생각된다. 동시에 본 연구결과에서 우측 합곡-곡지 전침치료 전에 비해 치료 후 뇌의 후두엽 영역에 집중적으로 뇌혈류의 감소를 나타내어 뇌혈류 증가를 나타낸 부위와 대비되었다.
- 결론적으로 본 연구를 통하여 뇌졸중 후유증 치료에 상용되는 합곡-곡지 전침치료가 전대뇌동맥의 관류영역인 전두엽 부위의 국소혈류를 증가시킴을 알 수 있었다. 이 결과는 뇌졸중치료에 상용되는 경맥과 뇌동맥관류영역과의 관련성을 암시하여 향후 임상적으로 유효한 뇌졸중 치료경혈 (맥)에 대하여 관련된 뇌 특정부위(관류영역)에 관한 연구를 통해 뇌졸중 병위에 따른 정형화된 침 치료의 모델을 정립할 수 있는 가능성을 제시한다.
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