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기질성 뇌장애 환자의 구조적 뇌영상과 비교한 저해상 전자기 단층 촬영 영상

Low-Resolution Electromagnetic Tomography (LORETA) Source Imaging Compared with Structural Brain Imaging in Patients having Organic Brain Lesion

정영조|이강준|김현|박영민|권구형|이승환
대한신경정신의학회 (Korean Neuropsychiatric Association)|2006.05|신경정신의학 (JOURNAL OF THE KOREAN NEUROPSYCHIATRIC ASSOCIATION)|제45권 제3호|pp. 199-207

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LORETA·기절성 뇌장애·서파·기능적 뇌영상·뇌파.LORETA·Organic brain lesion·Slow wave·Functional brain imaging·EEG
주제분류정신과학

초록

LORETA 영상이 기질성 뇌장애 환자의 이상부위 검색에 상당히 유용함을 알 수 있다. 특히 CT나 MRI에서 관측되는 가시적인 이상부위 이외에 기능적 이상(뇌파의 서파로 반영되는)을 반영하는 부위의 검색에 유용함을 보여준다. 향후 기질성 뇌장애 환자에서 뇌기능과 관련된 장애 정도 판정, 사병(faking)과 꾀병(maligering)의 감별에도 LORETA 기능영상이 유용하게 사용될 수 있음을 보여준다. 우리연구에 몇 가지 단점이 있다. 총 10례 중 2례에서는 LORETA를 이용한 기능 이상 부위 검색이 불가능하였는데, 이는 LORETA 영상의 한계로 보인다. 즉 뇌파 이상을 초래할 정도로 크지 않은 작은 병변은 검색되지 않으며, LORETA에서 제공하는 검색 부위인 피질과 해마의 회질 이외의 부위는 검색이 불가능하다. Michel등은 LORETA의 기본 가정인‘이웃한 피질 간 신경 활성의 긴밀한 연관성’은 기본적으로 타당하지만 예를 들어 양쪽 대뇌반구의 내측부분 처럼 기능적으로 서로 전혀 관련이 없는 부위가 해부학적으로 매우 가까울 수 있다고 비판하였다. LORETA는 다른 프로그램과 비교하여 상대적으로 먼 부위간의 상관관계를 고려하기 때문에 LORETA 영상은 일반적으로 흐리다. 또한 대부분의 뇌파 근원 영상 프로그램은 채널수가 적을 경우 정확도가 감소하는 단점을 가지고 있다. 한 가상실험에 의하면 단일 국소 근원(single focal source) 검색에 최소 63채널 이상을 사용하는 것을 권장하고 있다. 우리의 연구에서는 몬트리올 신경학 연구소의 표준화된 뇌영상을 사용하였는데 이는 환자 자신의 MRI를 사용하는 것 비해 정확도가 떨어질 수 있는 단점이 있다. 또한 10명이라는 적은 수의 환자를 대상으로 한 연구이므로 결과를 일반화 하는데 제한이 있다. 하지만 이러한 제한점에도 불구하고 본 연구는 LORETA를 이용하여 기질성 뇌장애 환자의 기능 손상 부위를 비교적 정확히 검색해 낼 수 있다는 것을 보여준 최초의 연구이다. 향후 LORETA를 이용한 다양한 뇌기능 연구들이 수행될 수 있으리라 기대해 본다.

Abstract

Objectives：Patients with organic brain lesion can produce unique low waves (delta and theta) in the EEG. Basic assumption of this study was that the low resolution electro magnetic tomography (LORETA), an inverse source localization program, can provide functional images representing increased slow wave activity in these patients compared to normal subjects. Methods：The current study was performed by 18 channels digital EEG for 10 patients whose organic deficit have been visually confirmed by CT or MRI. The source images of slow wave (1-7 Hz) frequency were produced by LORETA-key program. Results：We found that in eight out of ten subjects, LORETA successfully found out the source regions which were very closely matched to their original brain lesions. However in two subjects whose organic brain lesions were too small (<1 cm) and located out of gray matter, we failed to find any increased slow wave activity compared with normal control. Conclusion：We can conclude that LORETA could be a useful method to provide functional imaging in patients with gray matter deficits in their brain. Its usefulness and limitations were discussed.

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