Alterations of Cerebral Blood Flow and Cerebrovascular Reserve in Patients with Chronic Traumatic Brain Injury Accompanying Deteriorated Intelligence

지능 저하를 동반한 두부외상 환자에서 뇌혈류 및 혈류예비능의 변화

Purpose: The purpose of this study was to evaluate alterations of regional cerebral blood flow (CBF) and cerebrovascular reserve (CVR), and correlation between these alternations and cognitive dysfunction in patients with chronic traumatic brain injury (TBI) and normal brain MRI findings. Materials and Methods: Thirty TBI patients and 19 healthy volunteers underwent rest/acetazolamide brain SPECT using Tc-99m HMPAO. Korean-Wechsler Adult Intelligence scale test was also performed in the patient group. Statistical analysis was performed with statistical parametric mapping software (SPM'97) Results: CBF was diminished in the left hemisphere including Wernicke's area in all patients with lower verbal scale scores. In addition, a reduction in CBF in the right frontal, temporal and parietal cortices was related with depressed scores in information, digital span, arithmetic and similarities. In patients with lower performance scale scores, CBF was mainly diminished in the right hemisphere including superior temporal and supramarginal gyri, premotor, primary somatomotor and a part of prefrontal cortices, left frontal lobe and supramarginal gyrus. CVR was diminished in sixty-four Brodmann's areas compared to control. A reduction in CVR was demonstrated bilaterally in the frontal and temporal lobes in patients with lower scores in both verbal and performance tests, and in addition, both inferior parietal and occipital lobes in information subset. Conclusion: Alterations of CBF and CVR were demonstrated in the symptomatic TBI patients with normal MRI finding. These alterations were correlated with the change of intelligence, of which the complex functions are subserved by multiple interconnected cortical structures.

목적: 두부외상을 받은 후 뇌실질의 해부학적인 병변이 없음에도 불구하고 인지 및 정신운동성 기능장애 등을 호소하는 환자가 많지만 아직 그 병태 생리가 밝혀지지 않고 있다. 연구자는 두부외상 후 해부학적 뇌 병변이 없으면서도 지능저하를 보인 환자에서 국소 뇌혈류(regional cerebral blood flow, CBF) 및 국소 혈류예비능(regional cerebrovascular reserve, CVR) 이상이 있는 지를 알아보고, 지능저하와 관련된 뇌영역을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 두부외상을 받은 후 지능저하를 호소하고, 만성기에 시행한 뇌 MRI에서 유의한 대뇌피질의 이상소견이 없었던 30명으로 남자 16명과 여자 14명이었으며, 평균연령은 $34{\pm}12$세였다. 대조군을 19명으로 남자 9명과 여자 10명이었으며, 평균연령은 $44{\pm}17$세였다. 휴식기에 Tc-99m HMPAO 925 MHq를 주사하고 5분째 뇌혈류 SPECT를 촬영하였으며, 촬영 도중 아세타졸아미드 1 g을 3분간 주사하였다. 첫 촬영이 끝난 직후 다시 Tc-99m HMPAO 925 MBq를 주사하여 같은 방법으로 뇌부위를 촬영하였다. 지능검사는 한국판-웩슬러 성인용 지능검사(K-WAIS)를 사용하여 언어성과 동작성에 관련된 11가지 소검사를 시행하였다. 각 소검사 별 비정상 점수를 보인 환자군과 정상 대조군간 유의한 CBF 차이를 윈도우용 SPM'97로 비교분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1) 모든 언어성 소검사는 좌측 대뇌반구에서 CBF 감소를 보였고, Wernicke 영역과 모두 관련이 있었고 Broca 영역과 관련을 보인 어휘문제를 포함하여 기본지식문제와 숫자외우기는 전두엽, 측두엽 그리고 두정엽과도 관련이 있었다. 우측 대뇌반구에 추가로 CBF 감소를 보인 경우는 기본지식문제, 숫자외우기, 어휘문제와 공통성문제로 전두엽, 측두엽 그리고 두정엽에서 CBF가 감소를 보였다. 2) 동작성 검사에서 CBF 감소는 주로 우측 대뇌반구에서 관찰되었다. 우측 상측두회 후면과 상연회, 운동전 피질, 그리고 일차적 체운동피질과, 우측 전두전야 일부에서 관련이 있었고, 좌측 전두엽과 상연회 일부에서 CBF 감소가 있었다. 3) CVR 감소는 전체적으로 총 64개 뇌영역에서 관찰되었다. 언어성 검사에서 주로 양측 전두엽과 측두엽에서 관찰되었다. 기본지식문제만 양측 하두정회와 후두엽에서 추가로 CVR 감소가 관찰되었다. 동작성 검사에서 주로 양측 전두전야와 상, 중측두회와 관련이 있었다. 결론: 두부외상 후 대뇌피질의 형태학적 손상을 발견할 수 없었던 경미한 손상에서도 CBF 뿐만 아니라 CVR의 감소를 초래되며, 지능 저하와 관련이 있음을 알 수 있었다. 이러한 지능 저하는 특정한 뇌영역과 관련되어 있음을 밝혔다.