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문제 정의
- 하지만 최근 연구논문에 따르면 뇌 회색질의 변화가 유전자형에 따라 차이가 있다는 보고가 되어 있어, 이를 공변량으로 포함을 시켜야 실제 신경심리검사와 뇌 회색질의 부피변화를 보다 정확 하게 평가할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서, 본 연구의 목적은 한국인에서 다양한 신경심리검사를 통해 알츠하이머 치매 및 경도인지장애 환자군과 정상 노인 대조군에서뇌 회색질 부피와 신경심리검사 결과의 복셀 기반분석을 이용한 상관관계를 알아내는데 있다. 본 연구에서 상관관계를 복셀 기반으로 평가하는데 함께 사용된 공변량은 나이, 성별, 유전자 형태이다.
- 본 연구의 목적은 나이, 성별, 유전자형태를 공변량으로 사용하였을 때 알츠하이머, 경도인지장애, 정상노인 피험자 군의 뇌에서 신경심리검사 결과와 3D T1 강조영상에서 얻은 뇌 회색질 부피 사이에 통계적으로 유의한 상관관계가 있는가를 복셀 기반분석을 이용하여 알아내는 것이었다. 이번 연구를 통해 알츠하이머 환자 군의 뇌 회색질 용적과 RCFT delayed recall 점수 사이에 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 있음을 밝혔으며, 경도인지장애 피험자 군에서는 SVLT 점수와 통계적으로 유의한 양의 상관 관계가 있음을 밝혔다 (Table 2).
제안 방법
- 이 때, 교정을 통해 나이와 성별 및 유전자형태의 영향을 배제시키는 과정을 거쳤다. 그 후에는 뇌 부피(y축) 와 신경심리검사 (x축) 값을 이용한 단순 산점도를 나타내고, 전체 적합선 그래프를 그려, 두 개 간의 상관성에 대해 표시하였다.
- 나이, 성별, 유전자형태를 공변량으로 사용하였을 때, 복셀 기반 분석을 이용하여 알츠하이머, 경도인지장애, 정상 노인 피험자 군의 뇌에서 신경심리검사 결과와 3D T1 강조 영상에서 얻은 뇌 회색질 부피 사이에 통계적으로 유의한 상관관계가 있는지 분석하였다. 그 결과 알츠하이머 환자군에서는 RCFT delayed recall 점수가 낮을수록 오른쪽 상위측두이랑 (Rt.
- 5 mm인 원형 영역을 설정하였다. 두 곳의 관심 영역은 알츠하이머 환자 군에서 RCFT delayed recall과 양의 상관 관계를 보인 오른쪽 위 옆이랑 (right superior temporal gyrus, ROI1, x=54.34, y=-30.7, z=9.49)과 경도인지장애 환자 군에서 SVLT와 양의 상관관계를 보인 왼쪽 중간 옆이랑 (left middle temporal gyrus, ROI2, x=-64, y=-38.36, z=-4.04)을 설정하였다. 또 다른 두 관심영역은 정상 노인 군에서 K-BNT와 음의 상관관계를 보인 왼쪽 띠이랑 (left cingulate gyrus, ROI3, x=-1.
- 정상 노인 군과 경도인지장애 및 알츠하이머 치매 환자 군에서 뇌 회색질 용적과 신경심리검사 수행 점수와의 상관 관계를 뇌 영상 내의 모든 복셀에 대하여 조사하였다. 또한 피험자 각각의 성별과 나이 및 유전자 보유형태를 공변량 (covariate) 값으로 넣어 그 차이를 고려하였다. 결과는 반복적인 비교 분석 (multiple comparisons)의 보정 없이 p 값이 0.
- 본 연구에서는 인종이나 나이에 의한 뇌 구조의 차이 때문에 발생하는 오차를 줄이기 위하여, 일반적으로 SPM에서 제공되는 MNI152 (Montreal Neurological Institute152) 뇌 표준판 (brain standard template)이 아닌, 50-80세 사이의 한국인 뇌 표준판을 이용하였다 (20). 만들어진 뇌 표준판에 모든 피험자의 해부학적 삼차원 T1 강조 영상들을 비선형적인 방법 (Non-linear only)으로 공간정규화 (Normalization)하였고, 정규화된 뇌 영상을 회색질 (Gray matter, GM), 백질 (White matter, WM), 그리고 뇌척수액 (Cerebrospinal fluid, CSF)의 조 직 맵 (Tissue maps)으 로 분 할 (Segmentation) 하였다. 분할한 영상들은 신호 대 잡음비 (Signal-to-noise ratio, SNR)를 높이고 뇌피질 차이를 보정하기 위하여 6 × 6 × 8 mm의 반치폭 (Full width half maximum, FWHM)을 갖는 가우시안 커널 (Gaussians kernel)로 편평화 (Smoothing)하였다.
- 영상 데이터에 대한 전처리 과정 (pre-processing)과 복셀 기반 통계분석은 SPM5 (Statistical Parametric Mapping, version 5) 소 프 트 웨 어 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Institute of Neurology, London, UK)를 이용하여 수행하였다. 먼저, MRIcro (version:1.40, Neuropsychology Lab, Columbia SC, USA) 프로그램을 이용하여 획득한 해부학적 MR 영상들을 필립스 화일 형식에서 Analyzer 형식 파일로 변환하였다. 변환된 뇌 영상을 표준공간으로 정합하는 과정에서 생기는 오차를 줄이기 위하여 전교련 (anterior commissure, AC)과 후교련 (posterior commissure, PC) 선을 중심으로 위치를 조정하였다.
- 뇌 자기공명영상 검사는 3 테슬라 MRI 장치 (Achieva, Philips Medical System, Best, the Netherlands)와 8채널 센스 (8 channel phase-array sensitivityencoding, SENSE) 머리코일을 이용하여 획득하였다. 모든 피험자로부터 해부학적인 삼차원 T1 강조영상 (3D T1WI)을 획득하였고, 사용된 시퀀스는 자화준비 고속경사에코 (magnetization prepared rapid acquisition gradient-echo, MPRAGE)이었다. 사용된 인자는 반향시간 (echo time, TE)=3.
- Table 1에 피험자 각 군의 특징을 정리하였다. 모든 피험자에서 혈액을 채취하여 APOE epsilon 유전자 검사를 실시하였다.
- 40, Neuropsychology Lab, Columbia SC, USA) 프로그램을 이용하여 획득한 해부학적 MR 영상들을 필립스 화일 형식에서 Analyzer 형식 파일로 변환하였다. 변환된 뇌 영상을 표준공간으로 정합하는 과정에서 생기는 오차를 줄이기 위하여 전교련 (anterior commissure, AC)과 후교련 (posterior commissure, PC) 선을 중심으로 위치를 조정하였다. 본 연구에서는 인종이나 나이에 의한 뇌 구조의 차이 때문에 발생하는 오차를 줄이기 위하여, 일반적으로 SPM에서 제공되는 MNI152 (Montreal Neurological Institute152) 뇌 표준판 (brain standard template)이 아닌, 50-80세 사이의 한국인 뇌 표준판을 이용하였다 (20).
- 따라서, 본 연구의 목적은 한국인에서 다양한 신경심리검사를 통해 알츠하이머 치매 및 경도인지장애 환자군과 정상 노인 대조군에서뇌 회색질 부피와 신경심리검사 결과의 복셀 기반분석을 이용한 상관관계를 알아내는데 있다. 본 연구에서 상관관계를 복셀 기반으로 평가하는데 함께 사용된 공변량은 나이, 성별, 유전자 형태이다.
- 본 연구에서는 표준 신경심리검사 (SNSB)를 모든 피험자에 얻었다. 특히, 한국형 간이정신상태 검사 (Korean version of Mini-Mental State Examimation, KMMSE), 숫자 바로 따라 외우기(Digit Span Forward), 서울 언어학습 검사 (Seoul Verbal Learning Test, SVLT), 서울 언어학습 지연회상 검사 (SVLT delayed recall), 서울 언어학습 재인 검사 (SVLT recognition), 레이 복합도형 그리기 검사 (Rey Complex Figure Test, RCFT), 레이 복합도형 그리기 지연회상 검사 (RCFT delayed recall), 레이 복합도형 그리기 재인 검사 (RCFT recognition), 레이 복합도형그리기 검사 모사 (RCFT copy), 동물통 제 단 어 연 상 검 사 (Controlled Oral Word Association Test animal, COWAT animal), 전두엽기능 검사 (Controlled Oral Word Association Test supermarket, COWAT supermarket), 임상치매척도 검사 (Clinical Dementia Rating, CDR), 한국형 보스턴 이름대기 검사 (Korean Version of Boston Naming Test, K-BNT)를 실시하였다.
- 분할한 영상들은 신호 대 잡음비 (Signal-to-noise ratio, SNR)를 높이고 뇌피질 차이를 보정하기 위하여 6 × 6 × 8 mm의 반치폭 (Full width half maximum, FWHM)을 갖는 가우시안 커널 (Gaussians kernel)로 편평화 (Smoothing)하였다.
- 이변량으로는 뇌 부피와 신경심리검사 값을 사용했다. 신경심리검사 값을 종속변수로 하여 선형 회기분석 (독립변수: 뇌 회색질 부피)을 수행하였다. 이 때, 교정을 통해 나이와 성별 및 유전자형태의 영향을 배제시키는 과정을 거쳤다.
- 0001이고, 클러스터 (cluster) 크기가 25개 이상의 연속적인 복셀인 (extent threshold k=25) 것을 의미 있다고 간주하였다. 용적 변화가 일어난 뇌 영역을 관찰하기 위해서, 위의 결과로부터 도출된 MNI 좌표를 GingerALE와 Talairach Client (University of Texas Health Science Center San Antonio, UTHSCSA) 프로그램을 이용해 Talairach 좌표로 바꾸어 브로드만 영역 (Brodmann area)으로 확인하였다.
- 뇌 회색질의 용적변화와 신경심리검사 점수와의 상관관계를 관찰하기 위하여, 분할한 회색질 영상을 다중회기방식 (multiple regression)으로 통계처리 하였다. 정상 노인 군과 경도인지장애 및 알츠하이머 치매 환자 군에서 뇌 회색질 용적과 신경심리검사 수행 점수와의 상관 관계를 뇌 영상 내의 모든 복셀에 대하여 조사하였다. 또한 피험자 각각의 성별과 나이 및 유전자 보유형태를 공변량 (covariate) 값으로 넣어 그 차이를 고려하였다.
- 본 연구에서는 표준 신경심리검사 (SNSB)를 모든 피험자에 얻었다. 특히, 한국형 간이정신상태 검사 (Korean version of Mini-Mental State Examimation, KMMSE), 숫자 바로 따라 외우기(Digit Span Forward), 서울 언어학습 검사 (Seoul Verbal Learning Test, SVLT), 서울 언어학습 지연회상 검사 (SVLT delayed recall), 서울 언어학습 재인 검사 (SVLT recognition), 레이 복합도형 그리기 검사 (Rey Complex Figure Test, RCFT), 레이 복합도형 그리기 지연회상 검사 (RCFT delayed recall), 레이 복합도형 그리기 재인 검사 (RCFT recognition), 레이 복합도형그리기 검사 모사 (RCFT copy), 동물통 제 단 어 연 상 검 사 (Controlled Oral Word Association Test animal, COWAT animal), 전두엽기능 검사 (Controlled Oral Word Association Test supermarket, COWAT supermarket), 임상치매척도 검사 (Clinical Dementia Rating, CDR), 한국형 보스턴 이름대기 검사 (Korean Version of Boston Naming Test, K-BNT)를 실시하였다.
- 본 연구는 연구를 주관한 기관의 임상실험 인증을 받은 후에 실시하였으며, 모든 피험자로부터 참여동의서를 얻은 후에 연구를 진행하였다. 피험자 군의 분류는 치매를 진단할수 있는 표준 신경심리검사를 바탕으로 이루어졌다. 총 피험자는 75명으로, 정상노인 25명 (평균나이 66.
- 이에 대한 통계적인 의미를더 높게 하기 위해서는 반복적인 비교분석에 대한 보정이 필요하다고 생각되지만 본 연구에서는 이루어지지 못했다. 하지만 기존의 많은 논문들에서 반복적인 비교에 대한 보정을 하지 않는 경우 p 값을 0.001로 사용하는 경우와 달리, 본 연구에서는 이 값보다 더 높은 p 값을 사용하여 문제점을 다소 개선시켰다 (14, 26). 그러나 첫번째 문제에서 지적 했던 피험자 수를 보완하여 늘린 경우에는 반복적인 비교분석에 대한 보정을 하는 것이 필요하다고 생각된다.
대상 데이터
- 관심 있는 특정 영역을 분석하기 위해서 복셀 기반 분석 결과로부터 얻은 복셀들 중에서 통계적으로 가장 큰 관계를 보인 5곳의 영역을 선택하였다. 관심 영역은 복셀들의 Talairach 좌표를 중심으로 반지름 2.5 mm인 원형 영역을 설정하였다. 두 곳의 관심 영역은 알츠하이머 환자 군에서 RCFT delayed recall과 양의 상관 관계를 보인 오른쪽 위 옆이랑 (right superior temporal gyrus, ROI1, x=54.
- 관심 있는 특정 영역을 분석하기 위해서 복셀 기반 분석 결과로부터 얻은 복셀들 중에서 통계적으로 가장 큰 관계를 보인 5곳의 영역을 선택하였다. 관심 영역은 복셀들의 Talairach 좌표를 중심으로 반지름 2.
- 뇌 자기공명영상 검사는 3 테슬라 MRI 장치 (Achieva, Philips Medical System, Best, the Netherlands)와 8채널 센스 (8 channel phase-array sensitivityencoding, SENSE) 머리코일을 이용하여 획득하였다. 모든 피험자로부터 해부학적인 삼차원 T1 강조영상 (3D T1WI)을 획득하였고, 사용된 시퀀스는 자화준비 고속경사에코 (magnetization prepared rapid acquisition gradient-echo, MPRAGE)이었다.
- 변환된 뇌 영상을 표준공간으로 정합하는 과정에서 생기는 오차를 줄이기 위하여 전교련 (anterior commissure, AC)과 후교련 (posterior commissure, PC) 선을 중심으로 위치를 조정하였다. 본 연구에서는 인종이나 나이에 의한 뇌 구조의 차이 때문에 발생하는 오차를 줄이기 위하여, 일반적으로 SPM에서 제공되는 MNI152 (Montreal Neurological Institute152) 뇌 표준판 (brain standard template)이 아닌, 50-80세 사이의 한국인 뇌 표준판을 이용하였다 (20). 만들어진 뇌 표준판에 모든 피험자의 해부학적 삼차원 T1 강조 영상들을 비선형적인 방법 (Non-linear only)으로 공간정규화 (Normalization)하였고, 정규화된 뇌 영상을 회색질 (Gray matter, GM), 백질 (White matter, WM), 그리고 뇌척수액 (Cerebrospinal fluid, CSF)의 조 직 맵 (Tissue maps)으 로 분 할 (Segmentation) 하였다.
- 사용된 인자는 반향시간 (echo time, TE)=3.7 ms, 반복시간 (repetition time,TR)=8.1 ms, 반전시간 (inversion time, TI)=1000 ms, 시야 (field of view, FOV)=236×236 mm, 매트릭스 크기 (matrix size)=236×236 mm, 복셀 크기 (voxel size)=1×1×1 mm3 , 영상획득 방향=시상면 (sagittal), 절편두께 (slice thickness)=1 mm, 절편수 (Slice)=326, 평행인자 (SENSE factor)=2.5, 숙임각 (Flip angle)=8o로, 총 영상획득시간은 5분 35초이었다.
- 피험자 군의 분류는 치매를 진단할수 있는 표준 신경심리검사를 바탕으로 이루어졌다. 총 피험자는 75명으로, 정상노인 25명 (평균나이 66.80세; 표준 편차 6.87세; 나이범위 58-81세; 남자 11명, 여자 14명), 경도인지장애 환자 25명 (평균나이 65.60세; 표준편차 7.80세; 나이범위 50-82세; 남자 14명, 여자 11명), 그리고 알츠하이머 치매 환자 25명 (평균나이 72.12세; 표준편차 9.55세; 나이범위 49-86세; 남자 2명, 여자 23명)이었다. Table 1에 피험자 각 군의 특징을 정리하였다.
데이터처리
- 뇌 회색질의 용적변화와 신경심리검사 점수와의 상관관계를 관찰하기 위하여, 분할한 회색질 영상을 다중회기방식 (multiple regression)으로 통계처리 하였다. 정상 노인 군과 경도인지장애 및 알츠하이머 치매 환자 군에서 뇌 회색질 용적과 신경심리검사 수행 점수와의 상관 관계를 뇌 영상 내의 모든 복셀에 대하여 조사하였다.
- 복셀 기반 분석 결과로부터 얻어진 알츠하이머 환자군 관심영역 한 곳 (ROI1), 경도인지장애 환자군의 관심 영역 한곳(ROI2), 정상 노인군의 관심영역 세 곳 (ROI3, ROI4, ROI5)에서 표준 신경심리검사 점수와 뇌 회색질 용적 간의 상관관계를 다시 확인할 수 있었으며, Table 4에는 분석한 결과를 정리하였고, 각각의 ROI에서의 회백질의 부피 (Gray matter volume, GMV), Pearson 상관 계수 및 통계적 수치 (p-값, r2 값)를 표시하였다. 이들 영역에서의 상관관계 그림을 (Fig.
- 이 관심 영역에서 얻은 뇌 회색질 부피들에 대해서, 사회과학용 통계 프로그램 (Statistical package for the Social Sciences, SPSS) 을 이용해 뇌 회색질 부피와 신경심리검사간의 상관관계를 알아보았다. 분석은 이변량 상관계수를 이용한 상관분석을 하였다. 이변량으로는 뇌 부피와 신경심리검사 값을 사용했다.
- 영상 데이터에 대한 전처리 과정 (pre-processing)과 복셀 기반 통계분석은 SPM5 (Statistical Parametric Mapping, version 5) 소 프 트 웨 어 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Institute of Neurology, London, UK)를 이용하여 수행하였다. 먼저, MRIcro (version:1.
- 이들 관심영역들에 대해서는 Table 2와 Table 3에 따로 표시를 하였다. 이 관심 영역에서 얻은 뇌 회색질 부피들에 대해서, 사회과학용 통계 프로그램 (Statistical package for the Social Sciences, SPSS) 을 이용해 뇌 회색질 부피와 신경심리검사간의 상관관계를 알아보았다. 분석은 이변량 상관계수를 이용한 상관분석을 하였다.
성능/효과
- 또한 피험자 각각의 성별과 나이 및 유전자 보유형태를 공변량 (covariate) 값으로 넣어 그 차이를 고려하였다. 결과는 반복적인 비교 분석 (multiple comparisons)의 보정 없이 p 값이 0.0001이고, 클러스터 (cluster) 크기가 25개 이상의 연속적인 복셀인 (extent threshold k=25) 것을 의미 있다고 간주하였다. 용적 변화가 일어난 뇌 영역을 관찰하기 위해서, 위의 결과로부터 도출된 MNI 좌표를 GingerALE와 Talairach Client (University of Texas Health Science Center San Antonio, UTHSCSA) 프로그램을 이용해 Talairach 좌표로 바꾸어 브로드만 영역 (Brodmann area)으로 확인하였다.
- 1a), 다른 신경심리검사 결과와 통계 적으로 유의한 상관 관계를 보이는 것은 없었다. 경도인지기능장애 군에서는 SVLT 점수와 왼쪽 중간측두이랑 (middle temporal gyrus, ROI2) 영역의 뇌 회색질의 부피와 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 (Fig. 1b), 다른 신경심리검사 결과와 뇌 회색질의 부피는 통계적으로 유의한 상관 관계를 보이는 것은 없었다. Table 2에 경도인지기능 장애 및 알츠하이머 치매 피험자 군에서 뇌 회색질 용적과 신경심리검사 결과와의 복셀 기반 상관관계를 분석한 결과를 나열하고 있다.
- 나이, 성별, 유전자형태를 공변량으로 사용하였을 때, 복셀 기반 분석을 이용하여 알츠하이머, 경도인지장애, 정상 노인 피험자 군의 뇌에서 신경심리검사 결과와 3D T1 강조 영상에서 얻은 뇌 회색질 부피 사이에 통계적으로 유의한 상관관계가 있는지 분석하였다. 그 결과 알츠하이머 환자군에서는 RCFT delayed recall 점수가 낮을수록 오른쪽 상위측두이랑 (Rt. superior temporal gyrus)에서 뇌 회색질 용적이 감소했다. 경도인지 장애군에서는 SVLT 점수가 낮을수록 왼쪽 중간측두이랑 (Lt.
- 두 번째, 정상 피험자에서 K-MMSE 점수와 후측 대상회 (Posterior cingulate cortex) 쪽 뇌회색질 부피가 음의 상관관계가 있음을 보여주고 있다. K-MMSE는 시간지각력 (Orientation to time), 장소지각력 (Orientation to place), 기억등록 (Registration), 주의집중 및 계산 (Attention & calculation), 기억회상 (Recall), 언어 (Language), 그리기 (Drawing)를 통해 뇌기능을 측정한다(13).
- 3)에 보여주고 있다. 복셀 기반 분석결과와 같이 ROI 분석을 또한 알츠하이머 피험자군의 RCFT delayed recall 점수 (ROI1), 경도인지장애 피험자 군의 SVLT 점수 (ROI2), 그리고 정상 노인 피험자 군의 RCFT 점수 (ROI5)와 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타남을 확인할 수 있었다. 정상 노인 피험자 군의 K-BNT 점수 (ROI3) 및 K-MMSE 점수 (ROI4)는 각 뇌 회색질 용적 사이에 음의 상관관계로 측정됨을 확인 할 수 있었다.
- 세 번째, 정상 피험자에서 RCFT 점수와 미상핵 (caudate nucleus) 회백질의 부피와 양의 상관관계를 보여주고 있다. 미상핵은 골격근의 무의식적인 운동이 잘 통제되어 일어나 도록 하는 기능을 한다 (27).
- 따라서 이곳이 손상된 경도인지기능 장애 환자군은 지인을 알아보기 힘들고 읽기능력이 다소 손실되 었을 수 있다. 신경심리 검사와 관련된 SPM cluster 위치와 ROI 결과를 통해 SVLT 점수가 낮은 환자일수록 중간측두이랑의 회색질 용적의 감소 정도가 큰 것으로 나타났다. 즉, 경도인지기능 장애 피험자 군에서 SVLT점수가 낮게 나온다면 중간측두이랑 쪽 회색질이 위축되었다는 것을 의미 한다.
- 신경심리검사는 K-MMSE (p<0.0001), Digit Span Forward (p<0.0001), K-BNT (p<0.0001), RCFT copy (p<0.0001), SVLT (p<0.0001), SVLT delayed recall (p<0.0001), SVLT recognition (p<0.0001), RCFT (p<0.0001), RCFT delayed (p<0.0001), RCFT recognition (p<0.0001), COWAT animal (p<0.0001), COWAT supermarket (p<0.0001) 모두 알츠하이머 환자군이 정상군에 비해 유의하게 차이가 있는 것으로 나타났다 (p<0.05).
- 신경심리검사는 K-MMSE (p<0.0001), Digit Span Forward (p=0.001), K-BNT (p<0.0001), RCFT copy (p<0.0001), SVLT (p<0.0001), SVLT delayed recall (p<0.0001), SVLT recognition (p=0.014), RCFT(p<0.0001), RCFT delayed (p<0.0001), RCFT recognition (p<0.0001), COWAT animal (p<0.0001), COWAT supermarket (p<0.0001) 모두 알츠 하이머 환자군이 경도인지장애군에 비해 유의하게 차이가 있는 것으로 나타났다 (p<0.05).
- 알츠하이머 치매 환자군에서는 RCFT delayed recall 점수와 오른쪽 상위측두이랑 (superior temporal gyrus, ROI1) 영역의 뇌 회색질의 부피와 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 (Fig. 1a), 다른 신경심리검사 결과와 통계 적으로 유의한 상관 관계를 보이는 것은 없었다. 경도인지기능장애 군에서는 SVLT 점수와 왼쪽 중간측두이랑 (middle temporal gyrus, ROI2) 영역의 뇌 회색질의 부피와 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 (Fig.
- 본 연구의 목적은 나이, 성별, 유전자형태를 공변량으로 사용하였을 때 알츠하이머, 경도인지장애, 정상노인 피험자 군의 뇌에서 신경심리검사 결과와 3D T1 강조영상에서 얻은 뇌 회색질 부피 사이에 통계적으로 유의한 상관관계가 있는가를 복셀 기반분석을 이용하여 알아내는 것이었다. 이번 연구를 통해 알츠하이머 환자 군의 뇌 회색질 용적과 RCFT delayed recall 점수 사이에 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 있음을 밝혔으며, 경도인지장애 피험자 군에서는 SVLT 점수와 통계적으로 유의한 양의 상관 관계가 있음을 밝혔다 (Table 2). 정상 노인 대조군도 K-MMSE와 K-BNT 점수와 뇌 회색질 부피 사이에 음의 상관관계 결과를 보였고, RCFT 점수와는 양의 상관관계를 보였다 (Table 3).
- 이번 연구를 통해 알츠하이머 환자 군의 뇌 회색질 용적과 RCFT delayed recall 점수 사이에 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 있음을 밝혔으며, 경도인지장애 피험자 군에서는 SVLT 점수와 통계적으로 유의한 양의 상관 관계가 있음을 밝혔다 (Table 2). 정상 노인 대조군도 K-MMSE와 K-BNT 점수와 뇌 회색질 부피 사이에 음의 상관관계 결과를 보였고, RCFT 점수와는 양의 상관관계를 보였다 (Table 3). 아래에는 본 연구에서 얻은 결과에 대한 특징들을 기술 한다.
- 복셀 기반 분석결과와 같이 ROI 분석을 또한 알츠하이머 피험자군의 RCFT delayed recall 점수 (ROI1), 경도인지장애 피험자 군의 SVLT 점수 (ROI2), 그리고 정상 노인 피험자 군의 RCFT 점수 (ROI5)와 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타남을 확인할 수 있었다. 정상 노인 피험자 군의 K-BNT 점수 (ROI3) 및 K-MMSE 점수 (ROI4)는 각 뇌 회색질 용적 사이에 음의 상관관계로 측정됨을 확인 할 수 있었다.
- 정상 피험자 군에서 뇌 회색질 용적과 신경심리검사 결과와의 복셀 기반 상관관계를 분석한 결과 뇌 회색질의 부피와 K-BNT, K-MMSE, RCFT copy, RCFT delayed recall, SVLT recognition 점수와 음의 상관관계를 보여주었으며, RCFT 점수에서만 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 특히 K-BNT와 음의 상관관계를 보여주는 영역은 왼쪽의 cingulate gyrus (ROI3)이었고 (Fig.
- middle temporal gyrus) 에서 뇌회색질 용적이 감소했다. 정상 피험자 군에서는 K-BNT 점수와 왼쪽 대상회 (Lt. cingulate gyrus) 뇌 회색질 부피가 음의 상관관계를 보였고, K-MMSE 점수와 오른쪽 후측 대상회 (Rt. posterior cingulate) 뇌 회색질 부피가 음의 상관관계를 보였으며, RCFT 점수와 오른쪽 미상핵 (Rt. caudate nucleus) 회백질의 부피와 양의 상관관계를 보여주었다. 따라서 정상노인을 대상으로 하는 종적 연구가 이루어져야 할 것 같다.
- 정상노인의 뇌회백질 부피는 특정신경심리 결과와 양 혹은 음의 상관관계가 있을 알았다. 첫 번째, 정상 피험자 군에서 K-BNT 점수와 대상회 쪽 뇌 회색질 부피가 음의 상관관계가 있음을 보여주고 있다. K-BNT 검사는‘이름 대기 능력 (Naming)’을 확인하는 검사로 (13), 적절한 어휘를 찾을 수 있냐를 통해 인지기능 정도를 판단하는 것이다.
- 하지만 SVLT (p=0.008), SVLT delayed recall (p<0.0001), SVLT recognition (p=0.002), RCFT (p=0.006), RCFT delayed recall (p=0.006)는 경도인지장애 환자군이 정상 군에 비해 유의하게 차이가 있는 것으로 나타났다 (p<0.05).
후속연구
- org) 연구로 최근 연구에서는 수백명에서 천명 단위의 피험자에 대한 연구 결과들이 발표되고 있다. 따라서 본 연구와 같은 분석을 많은 수의 피험자를 대상으로 다시 해보는 것이 도움이 될 것으로 생각한다. 하지만 아직도 많은 논문에서 본 연구에서 포함한 명수 보다 적은 수의 피험자가 참여하는 경우가 많다 (14, 28, 29).
- 따라서 정상군내에서는 환자군과 다른 양상을 보일 수도 있을 것 같다. 실제 정상군에서 특정 인지기능 평가와 뇌 회백질 부피와 음 혹은 양의 상관 관계를 보여주는 영역에서, 향후 5년 동안 이들이 경도인지기능 환자나 알츠하이머 치매 환자로 변화하는지 혹은 정상상태로 남아있는지 추적한다면 흥미로울 것 같다. 이를 위해서는 본 연구에서 실시한 단적 연구보다는 종적 연구가 함께 이루어져야 할 것이다.
- 하지만 본 연구에서는 정상 피험자만을 적용한 경우 환자에서 나온 결과와 반대 결과가 나타났다. 이 경우도 위에서 언급한 K-BNT와 마찬가지로 피험자들 모두 정상 범위내의 K-MMSE 점수와 뇌 기능을 보였기 때문에 음의 상관관계는 크게 의미가 없을 것이라 판단되며, 추후 이들 피험자들에 대한 추적 관찰이 필요하다고 생각된다.
- 0001이고 클러스터 (cluster) 크기가 25개 이상의 연속적인 복셀을 의미 있다고 간주하였다. 이에 대한 통계적인 의미를더 높게 하기 위해서는 반복적인 비교분석에 대한 보정이 필요하다고 생각되지만 본 연구에서는 이루어지지 못했다. 하지만 기존의 많은 논문들에서 반복적인 비교에 대한 보정을 하지 않는 경우 p 값을 0.
- 하지만 본 연구 결과에서는 정상인만을 대상으로 한 경우 양의 상관관계가 아닌 음의 상관관계가 나와 환자를 대상으로 한 기존 연구결과와는 다르게 나타났다. 정상 피험자들 모두 정상 범위의 K-BNT 점수와 뇌 기능을 보였기 때문에, 향후 음의 상관관계가 어떤 의미를 부여하는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각된다.
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