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논문 리뷰/의료영상

Marcus et al., 2014, Brain PET in the Diagnosis of Alzheimer’s Disease

by 펄서까투리 2020. 7. 28.

# 세줄요약 #

  1. 알츠하이머 치매를 진단하는데 Brain PET 영상이 중요한 역할을 하며, 주로 FDG-PET 영상과 Amyloid PET 영상이 영상 판독에 사용된다.
  2. FDG-PET 영상을 통해 뇌 안에서 glucose metabolism(포도당 신진대사) 분포를 보고 AD(alzheimer disease)로 인한 치매와 그 외의 다른 치매들(frontotemporal dementia & Lewy body dementia)을 구별할 수 있다.
  3. Amyloid PET 영상이 중요한 이유는 치매가 아닌 정상 환자들도 나이가 들면서 생기는 Amyloid deposition(아밀로이드 퇴적) 현상을 배제하여, 알츠하이머 병 진단에만 적절한 임상 환경(Clinical setting)을 만들어주기 때문이다.

 

# 상세리뷰 #

* 저자: Charles MarcusEsther MenaRathan M Subramaniam

 

1. 치매란?

 치매는 기억 장애, 인지 감소 등의 현상을 보이는 뇌퇴행성 장애들을 말하는 것으로, Alzheimer's disease(AD; 알츠하이머 병), Lewy body dementia(DLB), frontotemporal dementia(FTD) 등의 종류가 있다. 이중 알츠하이머 질병은 임상적으로 증상이 명백히 나타나기에 치매 진단은 주로 알츠하이머 질환을 판별하는 것에 달려있다. 이러한 알츠하이머 질환을 판독하는데 주로 사용되는 영상이 바로 FDG-PET 영상과 Amyloid PET 영상인 것이다.

 

2. FDG-PET Brain PET imaging

 FDG-PET 영상에서 주로 볼 수 있는 것은 뇌 안의 포도당 신진대사(glucose metabolism)로 나이가 들어감에 따라 점진적으로 감소하며 이에 따라 뇌 영역에서 FDG 흡수 또한 급격히 줄어드는 것으로 나타난다. 하지만 이러한 포도당 신진대사 분포가 나이에 의한 감소, 알츠하이머 질환 또는 그외 다른 치매현상에 따라 모두 다른 분포를 보이기에 알츠하이머 질환(AD), 약한 인지 장애(MCI: Mild Cognitive Impairment), DLB, FTD를 구분하는데 FDG-PET 영상을 사용할 수 있다.   

 위의 Figure 1(MCI), Figure 3(AD), Figure 4(DLB)을 보면 각각 약한 인지 장애 환자, 알츠하이머 질환자, Lewy Body 치매 환자로 FDG-PET 영상에서 서로 다른 모습을 보이는 것을 확인할 수 있다. 

 

3. Amyloid Brain PET imaging

 뇌안의 아밀로이드 베타 물질 퇴적(Amyloid Beta deposition) 현상은 알츠하이머로 인한 치매를 판독하는데 중요한 현상으로 베타 아밀로이드(beta-amyloid)라는 작은 단백질이 과도하게 만들어져 뇌에 침착되면서 뇌 세포에 유해한 영향을 주는 것이 알츠하이머 질병 발병의 핵심 기전으로 알려져 있다. 따라서 Amyloid PET 영상은 알츠하이머 질환을 판독하는데 주로 사용되며 조영제 종류로는 11C-PiB, 18F-Florbetapir, 18F-florbetaben, 18F-flutemetamol 등이 존재한다.

 

 위의 그림 6의 Negative amyloid PET 영상을 보면 AD로 인해 생기는 Amyloid depostion 외의 다른 요인으로 인한 Amyloid deposition은 제거되어, 알츠하이머 질환을 판독하는데 적절한 임상 환경을 만들어준다. 실제로 A 그림은 알츠하이머 발병 전이고 B와 C는 알츠하이머 질환으로 인해 grey matter와 white matter의 차이가 옅어져 불규칙한 모습을 확인할 수 있다.

 그러나 그림 7의 Postive amyloid PET 영상의 경우에는 정상 환자의 영상 임에도 그전의 알츠하이머 질환자의 영상과 비슷함을 확인할 수 있는데 이는 아밀로이드 베타 물질 퇴적이 알츠하이머 질환이 주요 원인임에도 불구하고, 인지 문제가 없는 정상적인 사람(Cognitive Normal)의 경우에도 나이가 듬에 따라 아밀로이드 베타 물질 퇴적 현상이 나타나기 때문이다. 따라서 적절한 임상 환경을 위해서는 Negative amyloid PET 영상을 사용하여야 한다.

 

* Reference: 

  1. Marcus, Charles et al. “Brain PET in the diagnosis of Alzheimer's disease.” Clinical nuclear medicine vol. 39,10 (2014): e413-22; quiz e423-6. doi:10.1097/RLU.0000000000000547
  2. 서울대학교 의학정보: 알츠하이머병, 링크: https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=926690&cid=51007&categoryId=51007
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