만성 뇌졸중 환자에서 피질 척수로 및 피질 그물경로와 보행 및 운동능력의 관계 :(The) functional role of the corticoreticular pathway and the corticospinal track in relation to walking ability in chronic stroke patients : diffusion tensor tractography study

여상석

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자료유형: 학위논문

저자정보: 여상석 (대구대학교, 대구대학교 대학원)

발행연도: 2013

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

만성 뇌졸중 환자에서 피질 척수로와 운동 능력의 상관관계 연구

여상석 대한고유수용성신경근촉진법학회지 2014.01 학술저널

2013

만성 뇌졸중 환자에서 피질 척수로 및 피질 그물경로와 보행 및 운동능력의 관계

여상석 재활과학과 2013.01 학위논문

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피질 그물경로는 인간의 보행기능과 관련하여 매우 중요한 역할을 담당하는 추체외로이다. 하지만 뇌손상 환자의 보행 회복과 이와 관련된 피질 그물경로의 역할에 대한 부분은 많이 알려져 있지 않다. 이에 본 연구에서는 만성 뇌졸중 환자에게서 피질 그물경로와 독립 보행 능력간의 상관관계에 대하여 연구하자고 하였다.
본 연구는 확산텐서 영상 분석결과 피질 척수로에 손상을 보인 54명의 만성 뇌졸중 환자를 대상으로 하여 진행하였고, 연령과 성병을 맞춘 20명의 정상 성인을 대조군을 선정하였다. 환자의 독립보행 기능평가를 위해서 Functional Ambulation Category(FAC)를 사용하였다. FAC를 기준으로 독립보행 기능이 불가능했던 환자들은 그룹A 분류하였고(FAC: 0-2), 독립 보행이 가능했던 환자들은 그룹B로 분류하였다(FAC: 3). 또한 독립보행과 더불어 계단과 경사로 등 기능적인 보행이 가능했던 환자들은 그룹C로 분류하였다 (FAC: 4-5). 피질 그물경로의 정확한 평가를 위하여 확산텐서영상 분석기법을 사용하였고, 이와 더불어 fractional anisotropy(FA), apparent diffusion coefficient(ADC), 그리고 신경로 용적 수치를 추가 획득하였다.
손상 측 반구의 피질 그물경로 평가결과, 그룹A와 B에서는 모든 환자들이 손상 양상을 보였고, 그룹 C에서는 17명 중 13명의 환자가 손상 양상을 보였지만, 그룹 간 손상 빈도에 대한 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 추가적으로 비손상측 반구의 피질 그물경로를 분석하였고, 평가 결과 모든 그룹에서 FA와 ADC 값은 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 반면에 비손상측 반구에서 피질 그물경로의 신경로 용적 비교 결과, 독립보행과 기능적 독립보행이 가능했던 그룹B와 C에서 독립보행이 불가능했던 그룹 A와 대조군과 비교하여 유의한 수준의 용적량 증가양상을 보였다(p<0.05). 뿐만 아니라 비손상측 반구의 피질척수로 평가에서는 독립보행이 불가능했던 그룹A에서 대조군과 비교하여 유의한 수준의 FA값 감소 양상을 보였고, 이와 더불어 기능적 독립 보행이 가능했던 그룹C에서 대조군과 비교하여 유의한 수준의 신경로 용적 증가 양상을 보였다(p<0.05).
하지와 전체 MI 평가 점수는 모든 그룹에서 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 또한 상지의 MI 평가에서는 그룹 A에서 가장 유의한 감소양상을 보였고(p<0.05)., 그룹 B와 C에서는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05).
결론적으로, 비손상측 반구에서 피질 그물경로의 신경로 용적 증가는 만성 뇌졸중 환자의 보행 기능회복과 깊은 관련이 있는 것으로 보였다. 이러한 결과는 뇌졸중 환자의 초기 평가 시 피질 그물경로의 정확한 평가가 중요하다는 것을 나타내며, 이를 기반으로 피질 척수로 손상 환자에 대한 보행 치료 시 중요한 치료 및 평가 자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

The corticoreticular pathway(CRP) has been known to be an important extra-pyramidal tract for walking ability. However, very little is known about the functional role of CRP in recovery of walking ability. In the current study, we investigated relation between the CRP and walking ability in chronic hemiparetic stroke patients.
Fifty four patients who showed complete injury of the corticospinal tract(CST) in the affected hemisphere on diffusion tensor tractograhpy(DTT) and 20 normal subjects were recruited. Functional Ambulation Category(FAC) was used in measurement of the walking ability. We classified patients into three groups according to the ability to walk independently; group A: patients who could not walk independently(FAC: 0-2), group B: patients who could walk independently(FAC: 3) and group C: patients who could walk functionally(stair and uneven surfaces; FAC 4-5). Motricity Index(MI) was used for measurement of motor function of the affected upper and lower extremities (maximum score: 100). The fractional anisotropy(FA) value, apparent diffusion coefficient(ADC) value, and fiber volume of the CRP and CST were used for the diffusion tensor imaging(DTI) parameters.
All patients in the group A and B, and 13 of 17 patients in the group C were shown interrupted CRP in the affected hemisphere; however, there was no significant difference of incidence of CRP injury between patient groups(p >0.05). In terms of the FA, ADC and fiber volume in the affected hemisphere did not show significant difference between patient groups(p>0.05). In addition, FA and ADC values of CRP in the unaffected hemisphere did not significant differences between patient group and normal controls. By contrast, fiber volume of CRP in the unaffected hemisphere of group B and C were significantly higher than those of group A and normal controls(p <0.05)(Table 1). In term of the CST of the unaffected hemisphere, FA value of group A was significantly lower than those of normal controls(p <0.05). Moreover, fiber volume of group C was significantly higher than those of normal controls(p <0.05). In contrast, ADC values of all patient groups and control group did not show any difference(p >0.05)(Table 1).
In terms of lower MI and total MI, significant differences were observed between all patient group(p <0.05). In addition, significant differences in terms of the upper MI and MBC scores were observed between group A and C, and between group B and C(p <0.05); however, no significant difference was observed between group A and B(p>0.05)
In conclusion, the increased fiber volume the CRP in the unaffected hemisphere appears to be related to walking ability in chronic stroke patients. This result indicates that the importance of evaluation of the CRP for the walking ability of stroke patients, moreover, would be useful for elucidation of the neural recovery mechanism of walking and investigation of new modalities for recovery of walking following stroke with CST injury.

Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 필요성 1
2. 연구 목적 6
3. 연구 가설 7
Ⅱ. 이론적 배경 8
1. 뇌졸중 8
1) 허혈성 뇌졸중 8
2) 출혈성 뇌졸중 10
2. 운동 및 보행 능력과 관련된 대뇌피질 영역 11
1) 일차 운동영역 11
2) 일차 체감각 영역 13
3) 전 운동영역 15
4) 보조 운동영역 17
3. 운동 및 보행 능력과 관련된 뇌 신경로 19
1) 피질 척수로 19
2) 피질 그물경로 21
4. 보행주기별 정상 보행 양상 25
1) 부하 수용기 25
2) 중간 입각기 26
3) 말기 입각기 27
4) 부하전달기, 전 유각기 28
5) 초기 유각기 29
6) 중간 유각기 29
7) 말기 유각기 29
5. 뇌영상 기법 30
1) 기능적 자기공명 영상장치 30
2) 확산 텐서 영상 32
Ⅲ. 연구 방법 34
1. 연구 대상자 34
2. 실험 방법 및 절차 35
3. 임상적 평가 37
4. 확산 텐서 영상 40
5. 확산 텐서 영상의 신경 지도화 기법 41
6. 통계 처리 45
Ⅳ. 연구 결과 46
1. 연구 대상자의 일반적 특징 46
2. 손상 측 반구에서 피질 척수로와 피지그물로의 손상 정도 48
3. 비손상측 반구에서 피질 척수로의 확산텐서영상 분석결과 49
4. 비손상측 반구에서 피질 그물경로의 확산텐서영상 분석결과 54
5. 보행 기능에 따른 그룹별 운동 능력 비교 59
Ⅴ. 고찰 61
Ⅵ. 결론 67
참고문헌 68
영문초록 86

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