보고서 정보
주관연구기관 |
한림대학교 HalLym University |
연구책임자 |
온석훈
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2017-05 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO201800005602 |
과제고유번호 |
1711036007 |
사업명 |
개인연구지원 |
DB 구축일자 |
2018-05-05
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키워드 |
환상통.통증신경망.뇌혈액량.자기공명영상.Phantom limb pain.Pain network.Cerebral blood volume.Magnetic resonance imaging.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201800005602 |
초록
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연구의 목적 및 내용
절단으로 인한 상하지 해당 부위의 운동 소실 및 감각 전달 소실은 뇌가소성을 유도하는 중요한 요소로 작용할 수 있다. 절단 환자들의 대부분은 우울을 경험하는데, 이는 환상통을 포함한 통증의 원인이 될 수 있다. 이전 통증에 대한 연구들은 만성 통증 및 우울이 뇌 구조 및 기능의 변화에 미치는 효과를 알고자 노력해 왔다. 따라서, 환상통의 기전에 대한 연구는 운동 소실 및 감각 전달 소실에 의한 뇌가소성과 우울에 의한 뇌가소성의 두가지 측면을 모두 포함해야 한다. 환상통의 기전에 대한 이해는 환상통의 치료
연구의 목적 및 내용
절단으로 인한 상하지 해당 부위의 운동 소실 및 감각 전달 소실은 뇌가소성을 유도하는 중요한 요소로 작용할 수 있다. 절단 환자들의 대부분은 우울을 경험하는데, 이는 환상통을 포함한 통증의 원인이 될 수 있다. 이전 통증에 대한 연구들은 만성 통증 및 우울이 뇌 구조 및 기능의 변화에 미치는 효과를 알고자 노력해 왔다. 따라서, 환상통의 기전에 대한 연구는 운동 소실 및 감각 전달 소실에 의한 뇌가소성과 우울에 의한 뇌가소성의 두가지 측면을 모두 포함해야 한다. 환상통의 기전에 대한 이해는 환상통의 치료 뿐만 아니라 만성 통증의 치료에 대한 이해를 넓히는데 공헌할 것이다. 상지 절단 후 환상통의 기전을 알기 위해 전기 화상으로 인한 상지 절단 환자군 및 대조군에서 자기공명영상을 이용하여 뇌혈액량을 측정하였다.
연구결과
나이, 성별, 인지기능(간이정신상태검사)은 환자군과 대조군에서 차이가 없었다. 해밀턴 우울척도는 환자군이 대조군에 비해 높았기 때문에(19.5±9.6 vs 2.9±3.6; t=6.30, P<0.01), 뇌혈액량 분석에서는 교란 변수로 입력하여 분석하였다. 군간 비교에서는 환자군의 안와전두엽피질(orbitofrontal cortex), 슬전대상피질 (pregenual anterior cingulate cortex) 에서 대조군에 비해 뇌혈액량이 증가되었고, 정상 상지와 연결된 대뇌 반구의 중간대상피질(mid-cingulate cortex), 뒤대상피질(posterior cingulate cortex), 일차체성감각피질(primary somatosensory cortex)에서 대조군에 비해 뇌혈액량이 감소되어 있었다(height p < uncorrected 0.001, extent p < corrected 0.05). 절단된 상지 및 정상 상지와 연결된 양측 대뇌 반구에서 대칭적인 뇌혈량 증가 소견이 나타났다. 뇌혈액량과 시각통증척도와의 상관분석에서는 절단된 상지와 연결된 안와전두엽피질, 슬전대상피질에서 의미있는 양의 상관관계가 있었다(height p < uncorrected 0.001, extent p 뇌혈액량이 증가된 안와전두엽피질, 슬전대상피질은 통증신경망중 감정에 의한 통증신경망에 속한다. 연구에 참여한 환자군에서 우울 척도가 높았으며, 또한 안와전두엽피질, 슬전대상피질에서 우울 척도와 뇌혈액량이 상관관계가 있었음을 증명하였다. 이로써 환상통의 기전으로써 운동신경망 및 체성감각신경망의 변화 외에 감정신경망의 변화가 중요한 역할을 함을 알 수 있다.
연구결과의 활용계획
절단된 상지와 연결된 대뇌 반구와 상관 없이 양측 대뇌 반구의 감정신경망의 활성화가 환상통의 기전으로 작용함을 밝혔다. 환상통의 치료를 넘어 환상통을 포함한 만성 통증치료에 있어 감정 및 우울 치료의 중요함을 알 수 있다. 감정 신경망의 활성화에 대한 다른 증거 확보를 위해 양측 상지 절단 환자에 대한 연구가 필요하다. 양측 상지 절단 환자는 매우 드물기 때문에, 분석에 필요한 환자를 모집하기까지 많은 시간이 소요되겠지만, 편측 상지 절단 및 양측 상지 절단 환자의 뇌혈액량의 변화가 양측 대뇌 반구에서 유사하게 나타난다면, 환상통의 치료는 절단단 보다는 뇌 활성화의 변화에 더 집중해야 한다고 생각할 수 있다. 또한 만성 통증의 치료를 위해 뇌의 활성화를 조절할 수 있는 경두개자기자극 혹은 경두개직류자극 같은 비침습적 뇌자극술을 적극적으로 이용하는데 새로운 증거로 사용될 수 있을 것이다.
(출처 : 한글요약문 4p)
Abstract
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Purpose&contents
Amputation is a striking driver of plasticity, because it induces both deafferentation from limb amputation and loss of motion. Additionally, previous studies have revealed that depression following amputation is highly predictive of phantom limb pain. Research has indicated that
Purpose&contents
Amputation is a striking driver of plasticity, because it induces both deafferentation from limb amputation and loss of motion. Additionally, previous studies have revealed that depression following amputation is highly predictive of phantom limb pain. Research has indicated that both brain structure and function are altered in the presence of chronic pain and depression. Therefore, investigation of the neural network involved in the perception of phantom limb pain is required to better understand the underlying sensory-motor mechanisms, emotional aspects, chronicity, and severity of pain following limb loss. Such an understanding is paramount to successful rehabilitation following amputation. In the present study, we utilized MRI to measure cerebral blood volume (CBV) in patients who had undergone unilateral arm amputation following electrical injury in order to investigate changes in the pain network associated with phantom limb pain.
Result
Our analysis revealed that patients with phantom limb pain exhibited a predominant increase in CBV in the bilateral medial frontal area relative to that of controls (orbitofrontal cortex (OFC) and pregenual anterior cingulate cortex (pACC), as well as decreases in the right mid-cingulate cortex (MCC), posterior cingulate cortex (PCC), and primary somatosensory cortex (S1) (height p < uncorrected 0.001, extent p < corrected 0.05). Regardless of amputation side, both the contralateral and ipsilateral hemispheres relative to the amputation side exhibited increases in CBV. Correlation analyses revealed a strong association between CBV and VAS score in the left OFC and pACC in amputees (height p < uncorrected 0.001, extent p < uncorrected 0.05).
We observed increased CBV in regions associated with emotion in the cerebral pain network of patients who had undergone unilateral arm amputation following electrical injury. Interestingly, we also observed bilateral activation of the pain network in patients with unilateral arm amputation.
Expected Contribution
In an upcoming study, we aim to examine CBV-MRI in patients with phantom limb pain following bilateral arm amputation in order to investigate differences between unilateral and bilateral pain network activation. This future comparative analysis may provide further insight into pain network changes following cessation of sensory input and loss of motion. Further analyses may lead to the development of advanced treatment strategies for controlling intractable phantom limb pain, such as the modulation of brain activity via transcranial magnetic stimulation or transcranial direct current stimulation.
(출처 : SUMMARY 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 2
- 연구계획 요약문 ... 3
- 연구결과 요약문 ... 4
- 한글요약문 ... 4
- SUMMARY ... 5
- 연구내용 및 결과 ... 6
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 14
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 14
- 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 16
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 16
- 8. 참고문헌 ... 16
- 9. 연구성과 ... 18
- 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 18
- 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 18
- 12. 기타사항 ... 19
- 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 20
- 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 23
- 끝페이지 ... 23
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