국내 연구진이 뇌졸중 후 발생하는 연하장애의 중증도와 회복을 예측할 수 있는 바이오마커를 발견했다. 

연하장애(삼킴장애)는 영양결핍, 탈수 뿐만 아니라 흡인성 폐렴의 주요 원인으로 뇌졸중의 전반적 회복에 영향을 미치며 사망률을 증가시킬 수 있다. 뇌졸중 환자의 약 50%에서 연하곤란이 발생하는 것으로 알려져 있다.

기존 연구는 뇌졸중 후 연하장애를 유발하는 뇌 손상 ‘부위’를 밝히는데 초점이 맞춰져 있어 뇌 손상 ‘정도’를 정량적으로 평가하는데 한계가 있었다. 

김영국 가톨릭대 여의도성모병원 재활의학과 교수 연구팀(임선 부천성모병원 재활의학과  교수)은 ‘피질연수로(corticobulbar tract, 삼킴과 관련된 뇌신경섬유로)의 3차원 재건 및 정량적 분석’ 논문(2020년)을 통해 뇌졸중이 발생한 ‘환측’ 그리고 손상되지 않은 ‘건측’ 대뇌반구의 피질연수로 모두가 연하장애의 중증도와 관련이 있다는 사실을 규명한 바 있다.

이를 근거로 연구팀은 발병 2주 이내 뇌졸중 환자를 대상으로 피질연수로와 연하장애 중증도 및 회복 가능성의 연관성을 밝히기 위한 전향적 연구를 진행했다.

연구팀은 2017년 3월부터 2018년 2월까지 부천성모병원을 내원한 뇌졸중 환자 를 대상으로, 발병 2주 이내 뇌신경섬유로 영상(diffusion tensor imaging)을 취득, 삼킴검사(비디오투시, 내시경)을 통해 삼킴 기능을 정량적으로 평가했다. 검사 결과에 따라 △뇌졸중 후 연하장애 발생군(27명), △뇌졸중 후 연하장애 미발생군(24명)으로 나뉘었으며, △정상인 대조군(18명)을 포함하여 세 군에서 피질연수로를 3차원 재건하고 비교 분석 했다. 

먼저 연하장애 발생군은 미발생군보다 환측 피질연수로 손상정도가 약 2배 더 컸다. 이는 연하장애의 중증도와 관련이 있었다. 

또한 연하장애 발생군에서 건측 피질연수로의 미세구조 완결성 여부가 발병 3개월 후 삼킴기능 회복을 63.1%까지 예측할 수 있는 바이오마커임을 발견했다.

연구팀은 양측 대뇌반구의 피질연수로가 연하장애 회복의 중요 인자이며, 건측 대뇌반구를 연하장애 회복을 위한 신경조절치료의 표적으로 설정할 수 있는 임상적 근거를 제시했다.

김영국 교수(제1저자)는 “피질연수로는 일반 자기공명영상에서는 확인이 어렵지만, 3차원 재건을 통해 시각화하고 손상 정도를 정량적으로 측정할 수 있는 방법을 제시했다는데 임상적 의의가 있다.”면서 “향후 다양한 연하장애 치료기법의 효과를 판정하는데도 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 

김영국 가톨릭대 여의도성모병원 재활의학과 교수와 임선 부천성모병원 재활의학과 교수. (여의도성모병원 제공)

임선 교수(교신저자)는 “발병 2주 이내 뇌졸중 환자에서 뇌신경섬유로 영상 분석을 통해 연하장애의 중증도와 회복을 조기에 예측할 수 있는 바이오마커를 발굴할 수 있었다.” 면서 “향후 연하곤란 중증도를 보다 정밀하게 판단하고 임상에서 환자별 맞춤형 치료를 설계하는데 도움이 될 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

본 연구는 신경과학 분야 저명 국제 학술지 뉴로이미지:임상(Neuroimage:Clinical, IF 4.881) 2022년 6월 온라인 판에 게재됐다.