T1-Axial Medial Temporal Atrophy Visual Rating

Abstract

해마 및 인접한 내측두엽 위축(Medial temporal lobe atrophy)은 알츠하이머병의 가장 초기에 나타나는 신경 병리학적 변화이다. 하지만 내측두엽의 부피를 정량적으로 측정하여 위축의 정도를 평가하는 일은 시간이 오래 걸릴 뿐 아니라, 숙련된 전문가를 요하게 되므로, 실제로 임상에서 적용하기가 어려운 점이 있다. 따라서 실제 임상에서는 내측두엽의 위축 정도를 평가하는 시각 등급 척도를 이용하는 경우가 많다. 하지만 임상에서 가장 흔히 사용되고 있는 Schelten의 시각 등급 척도는 내측두엽을 잘 보기 위해 T1 관상영상(Coronal image)을 사용한 척도로, 이는 통상의 MRI에는 포함되어 있지 않는 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 (1) 통상 이용되는 MRI에서 얻을 수 있는 T1 축영상(axial image)을 이용하여, 알츠하이머병 환자들의 내측두엽의 위축 정도를 평가하기 위한 보다 쉽고 간단한 시각 등급 척도를 제시하고 (2) Schelten의 T1 관상영상을 이용한 시각 등급 척도와 비교하며 (3) 1.2 mm 간격으로 얻어진 3차원 MPR MRI에서 정량적으로 측정한 내측두엽의 부피와의 상관 관계 및 환자들의 인지 기능 장애와의 연관성에 대해서 알아보고자 하였다. 2006년 8월부터 2008년 1월 사이에 이화여대 목동 병원 신경과를 내원한 알츠하이머병 환자와 50세 이상 정상 노인을 대상으로 하였다. 모든 대상자에게 간이정신상태검사(MMSE)를 포함한 서울신경심리검사(SNSB) 및 1.5 Tesla 뇌자기공명영상(SIEMENS Avanto Syngo MRI 2004)을 이용하여, 1.2 mm 간격으로 3차원 자화 준비 고속 경사 에코(magnetization-prepared rapid gradient echo, MPR) 영상과 5mm 간격의 일반 고속 스핀 에코(Fast spin echo) T1 강조 영상을 시행하였다. 2명의 신경과 의사가 Schelten의 시각 척도 등급 및 축영상을 이용한 시각 척도 등급을 사용하여 내측두엽의 위축 정도를 평가하였다. 좌측 및 우측 해마의 경계를 각각 따로 숙련된 검사자가 손으로 따라 그린 후(manual tracing) Analyze 8.1(Mayo Clinic, Rochester, MN)을 이용하여 해마의 부피를 측정하였다. 총 27명의 알츠하이머병 환자와 26명의 50세 이상 정상 노인(여성: 18명, 남성: 8명)을 평가하였다. AD 환자 집단은 정상 노인 집단에 비해 평균 연령이 더 높았으며, 평균 교육 년수는 더 낮았고, 평균 MMSE 점수가 더 낮았다. Schelten의 관상 영상을 이용한 척도 등급 및 축영상을 이용한 척도 등급의 일치도는 Kappa value 0.745(p<0.001)로 상당한 일치도를 보였다. 또한 검사자간 신뢰도 및 검사자내 신뢰도는 축영상을 이용한 경우 더 높았다. 축영상을 이용한 시각 척도 등급과 환자의 인지 기능 장애를 비교하였을 때 등급이 올라갈수록 평균 MMSE점수는 감소하는 음의 상관 관계를 보였으며, CDR 및 CDR의 sum of box 값은 증가하는 상관 관계를 보여 축영상을 이용한 시각 척도 등급이 환자의 인지 기능 장애와 치매의 정도와도 상관성이 있는 것을 알 수 있었다. 시각 척도 등급이 증가할수록 평균 해마의 부피는 감소하였는데, 축영상을 이용한 경우 상관 계수는 -0.675로 음의 상관 관계를 보였으나, 관상영상을 이용한 경우인 -0.706에 비해서는 다소 작은 값이었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 볼 때, 임상 및 대량의 역학 연구에서 내측두엽의 위축을 평가하는 데 있어 축영상을 이용한 시각 척도 등급도 사용가능 할 수 있을 것으로 판단된다.;Background and Objectives: Medial temporal lobe atrophy (MTA) is an earliest characteristic and sensitive marker for Alzheimer’s disease (AD). However, quantitative volumetric assessment of medial temporal lobe is difficult to apply in routine clinical practice and large epidemiologic studies. The purposes of this study were (1) to compare visual assessment of MTA using T1 coronal images (Schelten’s visual rating scale) with using T1 axial images, and (2) to test whether the degree of MTA in visual rating scale using T1 axial images correlates with the severity of cognitive impairment and the volume of hippocampus. Methods: Participants were 27 AD patients (23 women, 4 men) and 26 nondemented elderly (over 50 years old) subjects (18 women, 8 men). MTA was assessed visually by 2 neurologists who were blinded to diagnosis and age of the subjects and the raters judged all scans in random order, which was different for each rater. Coronal and axial images were analyzed separately. Intra-rater correlations were obtained by the same rater with 3 days-interval between ratings. Manual tracing of hippocampus on MRI coronal images for volumetry was assessed by Analyze 8.1 (Mayo Clinic, Rochester, MN) in all the participants Results: The comparability of visual rating scale using T1 axial with T1 coronal images showed good agreement and statistically significant (kappa=0.745, p< 0.001). Inter-and intra- rater reliability in T1 axial visual rating scale of MTA was higher than Schelten’s visual rating scale. In addition, the degree of MTA in T1 axial visual rating scale was correlated with MMSE (r=-0.460, p <0.001) and the volume of hippocampus (r=-0.675, p <0.001) Conclusion: The analysis for T1 axial visual rating scale of MTA showed good agreement with Schelten’s visual rating scale but suggest possible easier application in clinical practice from higher inter-and intra-rater reliability. The correlation of degree of MTA in T1 axial visual rating scale with the hippocampal volume was also found in this study.