삼성서울병원 박성지·서우근 교수 연구팀, ‘뇌와 심장의 상호작용’ 밝혀낸 연구 결과 발표 뇌졸중 위치에 따라 심장 기능 손상, 지형 상관관계 가시화 왼쪽 두정엽 피질 일부 손상 기타 섬엽이 심장에 악영향을 미치는 것보다 심장 기능 장애 뇌졸중을 일으키는 뇌졸중 부위를 시각적으로 식별하는 연구가 수행되었습니다.
심장 기능이 정상인 사람이라도 뇌졸중으로 인해 해당 부위가 손상되면 심장 기능이 저하되는 것으로 나타나 뇌졸중 치료 시 각별한 주의가 필요할 것으로 보인다.
삼성서울병원 심장뇌혈관병원 뇌졸중센터 신경과 서우근 교수와 서큘레이터 영상센터 박성지 교수. 내과 교수이자 영상의학과 임상강사인 정다다 교수 연구팀은 “좌심실 좌심실 좌상 손상과 뇌졸중 병변 위치 사이의 지형학적 상관관계를 시각화해 뇌와 심장의 상호작용 증거를 확인했다”고 밝혔다.
급성 허혈성 뇌졸중 환자에서.’ .뇌는 심장의 자율신경 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 하는 만큼 뇌 손상이 심장 기능 장애에 영향을 미칠 것으로 예측되고 있으나, 어느 부위가 직접적으로 관여하는지에 대한 지형학적 보고는 없습니다.
특히 심장 기능이 정상인 사람이라도 뇌졸중 이후 심장 기능이 저하되는 경우가 있으나 정확한 연관성은 알려져 있지 않아 임상 현장에서도 문제가 지적돼 왔다.
이에 연구팀은 호문클루스에서 영감을 얻어 대뇌피질에 심장 기능을 조절하는 특정 영역이 있을 것이라는 가설을 세웠다.
감각 기관. 연구팀은 2017년부터 2017년까지 삼성서울병원 뇌졸중센터에서 급성 허혈뇌졸중 진단을 받고 입원치료를 받은 심장 기능이 정상(좌심실 박출률 50% 이상)인 뇌졸중 환자 286명을 대상으로 특수심장치료를 실시했다.
케어. 좌심실 긴장은 2차원 반점 추적 심장초음파를 사용하여 조사되었습니다.
좌심실긴장이란 특수초음파검사를 이용하여 좌심실의 움직임 변화를 측정한 값을 이용하여 좌심실의 기능을 확인하는 검사를 말합니다.
이후 연구팀은 손상된 좌심실 긴장과 지형적으로 관련된 뇌 병변 영역을 시각화하기 위해 연구 대상자의 뇌를 검사했습니다.
자기공명영상(MRI)의 확산강조영상(DWI)과 겉보기확산계수맵(ADC map), 자체 개발한 영상분석 프로그램과 3차원 모델링 프로그램을 이용하여 뇌경색 병변의 위치를 지형학적으로 파악하고, 머신러닝을 통해 SVR(기술)을 사용합니다.
LSM)을 사용하였다.
이는 해당 부위에 뇌졸중이 발생하면 좌심실의 각 부분도 영향을 받는다는 것을 의미합니다.
(빨간색(꼭대기), 주황색, 노란색(밑면)으로 구분)
그 결과, 급성 허혈성 뇌졸중 환자의 뇌의 우측 뇌섬엽과 그 주변 부위, 좌측 두정엽 피질이 손상된 좌심실 전체종종긴장과 관련이 있음을 확인하였다.
또한, 손상된 좌심실 국부 종방향 긴장의 분포 패턴은 관상동맥 영역과 무관하며, 관련 뇌병변의 위치는 좌심실 정점에서 좌심실 기저부까지 우반구에 있다.
오른쪽 뇌섬의 경우 입쪽에서 꼬리쪽으로, 왼쪽 반구에서는 정수리 영역에서 측두부 영역으로 이동하여 지형학적 상관관계가 확인되었습니다.
이러한 결과가 연구팀을 이끌었습니다.
뇌-심장 상호작용에 관여하는 뇌섬엽(insula) 부위의 손상이 기저 심장 질환이 없는 뇌졸중 환자의 심장 기능에 부정적인 영향을 미친다는 사실을 확인했습니다.
또한, 기존에 알려진 뇌섬엽 외에 왼쪽 두정피질이 뇌와 심장의 상호작용에 관여하는 뇌 영역이라는 사실도 새롭게 밝혀낸 것도 고무적인 성과다.
연구팀은 좌심실의 전체 종방향 긴장과 국소 종방향 긴장도 조사했다.
국부적 세로 변형과 관련된 뇌 영역을 분석함으로써 우리는 특정 뇌 피질 영역의 좌심실 수축성과 관련된 지형적 표현의 존재에 대한 시각적 증거를 제공했습니다.
특정 대뇌피질 부위의 좌심실 수축과 관련된 시각적 증거가 제시된 만큼, 향후 보다 정확한 환자 치료를 위한 연구에 큰 보탬이 될 것으로 기대된다.
이번 연구에서는 심혈관병원 내 영상센터와 뇌졸중센터가 처음부터 협력해 뇌-심장 상호작용에 대한 ‘의미 있는 증거’를 제공했다.
환자들이 뇌졸중 외에 심장 질환으로 이중, 삼중 고통을 겪지 않도록 추가 연구를 진행할 예정이다.
– 삼성서울병원 심장내과 박성지 교수 –
한편 이번 연구는 미국심장협회저널(Journal of American Heart Association)에 게재됐다.
