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루이체 치매의 신경영상 특징 Neuroimaging Characteristics of Dementia of Lewy Bodies) - 양동원 (가톨릭대학교 서울성모병원)
작성자 관리자 작성일 2017-07-19 조회수 1,686회

루이체 치매의 신경영상 특징

Neuroimaging Characteristics of Dementia of Lewy Bodies

양동원 (가톨릭대학교 서울성모병원)

루이체 치매(dementia with Lewy bodies, DLB)는 알츠하이머병에 이어 두 번째로 흔한 신경퇴행성 치매의 원인이다. 임상양상은 인지기능 저하에 따른 의식수준의 심한 변화, 생생한 환시, 파킨슨병 양상의 운동장애를 보인다.

신경퇴행성 치매에 속하는 질환들은 신경영상 소견에서 특징을 보이는데 가장 대표적인 질환인 알츠하이머병은 MRI에서 양측 두정엽과 해마를 포함한 내측두엽의 위축을 보이고, FDG-PET이나 SPECT에서 동일 부위의 포도당 대사 감소나 혈류 감소를 보인다. 아밀로이드 영상에서는 전두엽과 측두엽 그리고 두정엽 부위에 강한 아밀로이드 침착을 나타낸다.

루이체 치매는 알파-씨뉴클레인(α-synuclein) 단백이 침착 되는 질환으로 알츠하이머병과는 다른 임상적 특징과 신경영상 특징을 나타낸다. 특징적인 임상양상을 나타내는 루이체 치매이지만 질환의 초기에 앞에서 언급한 특징이 다 나타나지 않아 알츠하이머병과 감별이 힘든 경우가 있다. 이럴 때는 두 질환을 감별하는데 신경영상검사가 도움이 된다.

방사선 동위원소를 이용한 영상들

Single-photon emission computed tomography (SPECT)Positron emission tomography (PET)은 치매진단에 흔히 사용되는 방사선동위원소 영상 기법이다.

Dopamine transporter 영상

123FP-CIT를 이용한 SPECTdopamine transporter(DAT)의 변화를 볼 수 있는 기법으로 결합이 떨어지는 것은 striatum이나 caudatenigrostriatal pathway의 손상을 반영한다. 루이체 치매에서는 putamen의 신호가 심하게 감소하고 caudate에서도 떨어지지만 putamen보다 덜 떨어진다 (그림 1). 123FP-CIT SPECT를 이용하여 임상으로 진단한 루이체 치매와 알츠하이머병의 감별에서는 민감도 78% 특이도 90%를 보인다. 하지만 부검으로 확진된 환자들에서 두 군의 감별은 민감도 88% 특이도 100%로 더 높은데 이것은 임상 양상만으로 두 군을 구분하는 것이 정확하지 않을 수 있다는 것을 보여 준다. 123FP-CIT SPECT의 이상은 이상 운동증상이 나타나기 전부터 나타나 이 검사에서 양성인 경우 개정된 진단 기준을 따르면 환자가 핵심(core) 증상을 하나만 보여도 probable 루이체 치매를 진단할 수 있게 되었다.

뇌혈류와 포도당대사 검사

HMPAO ECT SPECT는 혈류흐름을 측정하는데 대부분의 연구에서 시각기능과 관련된 후두엽의 혈류저하가 루이체 치매에서 특징적으로 나타난다고 한다(그림 2). 알츠하이머병에서 보이는 내측두엽의 혈류 저하는 잘 나타나지 않는다. 이러한 후두엽의 혈류 저하 소견은 알츠하이머병과 감별시 민감도 65% 특이도 87%를 보인다. 하지만 SPECT를 이용한 방사선동위원소 영상검사는 루이체 치매와 파킨슨병 치매를 감별하는데는 도움을 주지 못한다. FDG-PET을 이용한 포도당 대사 영상에서는 후두엽과 시각연합영역의 당 대사가 떨어지는데 posterior cingulate의 당대사는 정상으로 나타나 주위 영역에 비하여 두드러지게 밝게 보여 cingulate island sign이라고 불린다.

아밀로이드영상 소견

아밀로이드 PET 영상은 대부분 알츠하이머병 연구나 진단에 초점을 맞추고 있다. 루이체 치매의 생물학적 표지자는 알파-씨뉴클레인으로 구성된 루이체이지만 베타아밀로이드 단백도 자주 나타난다. 루이체 치매에서의 베타아밀로이드의 임상적 중요성은 아직 확실히 정립되어 있지 않지만, 인지 기능의 감소가 빨리 진행되고 심하게 나타날수록 베타아밀로이드의 침착을 보인다고 알려져 있다. 루이체 치매에서 나타나는 아밀로이드 PET 영상 결과는 다양하지만 대체적으로 알츠하이머병에서 보이는 정도보다는 약하고, 정상 대조군 보다는 강한 침착을 보인다. 파킨슨 치매와 비교연구에서 루이체 치매 환자에서는 80%가 아밀로이드 양성을 보인 반면 파킨슨 치매에는 35%만이 양성을 보였다.

구조적 MRI 영상소견

알츠하이머병 치매보다 루이체 치매는 전반적 뇌의 위축이 덜하다고 알려졌다. 특히 내측두엽의 위축은 알츠하이머병에서는 심하게 나타나는 반면 루이체 치매에서는 약하다고 알려져 있다(그림 3). 하지만 85세 이상에서는 인지가 정상인 사람에서도 내측두엽의 위축이 나타나고 알츠하이머병 병리소견이 자주 동반되기 때문에 내측두엽의 위축이 있다고 하여 루이체 치매를 배제하는 것은 힘들다. 해마의 위축은 베타아밀로이드와 신경섬유농축체의 축적 정도와 강한 연관성은 보이지만 루이체와는 관련이 없는 것으로 나타나 루이체 치매에서 보이는 회색질의 위축은 동시에 존재하는 알츠하이머병의 병리소견에 기인하는 것으로 생각된다. 전체 뇌 위축의 진행 정도는 루이체 치매(0.4%/year)보다 알츠하이머병(1.1%/year)에서 더 빠르다고 알려졌다.

한편, 루이체 치매에서는 알츠하이머병에 비하여 중뇌(midbrain) substantia inominata의 위축이 더 심하게 나타난다고 한다. Substantia inominata는 콜린성 신경세포를 많이 가지는 basal nucleus of Mynert를 포함하고 있어 substantia inominata의 위축은 콜린성 신경섬유의 손상을 의미한다. 루이체 치매는 알츠하이머병보다 심한 피질의 acetylcholinesterase 활동 저하를 보인다. 두 질환에서 acetylcholinesterase 저하 양상이 다른데, 알츠하이머병에서는 주로 측두엽에 떨어지고 시상 (thalamus)에서는 활동 저하가 없지만 루이체 치매에서는 주로 뇌의 뒤쪽 부분과 시상에서 모두 활동이 떨어진다고 한다. 한편 putamen의 용적이 루이체치매에서 떨어진다고 하는데 이것은 이 부분의 씨뉴클레인 병리소견과 관련되는 것으로 생각된다.

루이체치매와 파킨슨병 치매와의 비교

파킨슨병 치매와 비교하여 루이체 치매의 회백질 용적이 상대적으로 낮다고 한다. 이것은 아밀로이드 PET과 조직검사에서 루이체 치매에서 베타아밀로이드 단백이 더 많이 침착 된 것과 일치한다.  회백질의 위축 부위는 연구마다 다른데 차이가 없다는 연구부터 측두, 두정, 후두엽 부위가 상대적으로 떨어진다는 연구 등 다양한 결과를 보인다.

지금까지의 밝혀진 루이체 치매의 신경영상연구 결과를 종합하면 다음과 같다.

방사선동위원소 영상에서 기저핵의 도파민 활동이 줄어들고, SPECT FDG-PET에서 뇌혈류나 뇌포도당 대사가 후두엽과 두정엽 부위에 떨어지고, MRI를 이용한 구조적 영상에서 내측두엽의 위축이 알츠하이머병에 비교하여 상대적으로 덜하다는 것이다 ( 1). 이러한 소견들은 임상적으로 루이체치매를 다른 치매와 감별 진단하는데 부가적인 도움을 줄 수 있다.

1. 루이체 치매의 신경영상 특징, 알츠하이머병, 파킨슨 치매, 정상과 비교

질환 별 비교

MRI 구조영상

SPECT, PET 혈류, 대사영상

아밀로이드영상

알츠하이머병과 루이체 치매

내측두엽 위축 덜함

Substantia inominata putamen 작음

후두엽 두정엽 위축이 심함

FP-CIT PET caudate putamen 결합이 떨어짐.

FDG-PET SPECT에서 후두엽, 시각연합영역에서 당대사와 혈류 떨어짐.

아밀로이드 침착이 알츠하이머병에 비하여 상대적으로 떨어짐.

파킨슨병 치매와 루이체 치매

측두엽 후두엽 두정엽위축이 더 심함

 

아밀로이드 침착이 더많음

정상인과 루이 체치매

측두엽, 후두엽, 두정엽, 기저핵 위축이 더 심함

FP-CIT PET caudate putamen 결합이 떨어짐.

FDG-PET SPECT에서 후두엽의 당대사와 혈류 떨어짐.

 

아밀로이드 침착이 더많음.

 

SPECT: Single-photon emission computed tomography, PET: Positron emission tomography

 

 

 

 

 

 

 


그림 1. 정상인과 루이체치매에서의 FP-CIT PET 영상. 루이체치매에서 caudate(검은색 화살표)putamen (흰색화살표) FP-CIT의 결합이 떨어짐.

 

 

 

 

 

 

 

 


그림 2. 루이체치매에서 국소뇌혈류 감소. HMPAO-SPECT를 이용한 statistical parametric mapping 분석. 알츠하이머병과 비교 시 후두엽과 시각연합영역의 혈류량이 떨어짐 (붉은 영역).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


그림 3. 알츠하이머병과 루이체치매에서의 내측측두엽의 비교. 알츠하이머병 보다 루이체치매에서 해마 및 부해마의 위축이 상대적으로 약함.

Reference

1. Mak E, Su L, Williams GB, O'Brien JT. Neuroimaging characteristics of dementia with Lewy bodies. Alzheimers Res Ther. 2014;6:18

2. Piggott MA, Marshall EF, ThomasN, LloydS, Court JA, Jaros E, Burn D, Johnson M, Perry RH, McKeith IG, Ballard C, Perry EK: Striatal dopaminergic markers in dementia with Lewy bodies, Alzheimer's and Parkinson's: rostro caudal distribution. Brain 1999;122:1449–1468.

 

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