외상성 뇌손상 (4)-3 :: 생리학적 평가방법, 영상학적 평가방법 (CT, MRI)

안녕하세요. 외상성 뇌손상에 대해 살펴보고 있습니다. 

1. 정의 & 중증도를 나누는 기준

2. 역학

3. 병태생리

4. 평가와 치료

5. 환자의 반응성을 평가하는 방법

6. 급성기 예후 인자

7. 신경영상학적 평가 수단

평가와 치료에 대해 알아보고 있는데 이번 글은 3,4번 항목에 대해 소개하겠습니다. 

① 경증 외상성 뇌손상 (뇌진탕) 의 치료

② 중등증 ~ 중증 외상성 뇌손상의 급성기 치료

③ 급성기 동안 생리학적인 평가방법

④ 신경영상학적 평가방법

⑤ 의식장애가 있는 환자들의 치료

3. 급성기 동안 생리학적인 평가방법

체성감각유발전위 검사 (somatosensory evoked potentials, SSEPs) 는 팔이나 다리의 말초신경체계의 감각신경 또는 혼합신경을 자극하여 두피에서 유발전위를 측정하는 검사로 감각신경 전달경로의 이상을 알아볼때 주로 합니다. 

출처 : Singh G. Somatosensory evoked potential monitoring. J Neuroanaesthesiol Crit Care 2016;3:97-104.

중증의 외상성 뇌손상에서는 생존을 예측하거나 외상 후의 혼수(코마)상태, 식물인간 상태등을 평가하기 위해 종종 시행합니다. 정중신경 체성감각유발전위 (median nerve SSEP) 에서 양측 모두 반응이 없거나 비대칭적인 결과를 보일 경우 심각한 기능 결손을 의미합니다. 다만, 한번의 검사로는 치료결과와 잘 맞지 않을 수 있으므로 연속적인 검사가 필요할 수 있습니다.

뇌파검사 (electroencephalography, EEG) 또한 외상의 중증도나 혼수상태의 깊이를 판단하는데 쓰입니다. 수상 후 24시간내에 시행한 뇌파검사는 오히려 24~48시간 정도에 시행한 검사보다 오히려 예후를 예측하는데 유용성이 떨어집니다. 이 역시 마찬가지로 연속적인 검사를 시행하는 것이 더 중요합니다. 하지만 추후 경련(seizure) 위험성을 예측하는 것에는 한계가 있습니다.  

동공반사는 뇌부종이나 뇌 탈출(허니아)와 연관된 외과적 응급상황의 임상적 표지자일 뿐만 아니라, 병변의 위치, 사망률, 전반적인 예후도 참고할 수 있는 검사입니다. 

그리고 아직 연구중이지만, 구조적 이상이나 생화학적 연쇄반응에 따른 이상을 뇌척수액 또는 혈액속의 표지자를 통해 알아보는 바이오마커도 있습니다.

4. 신경영상학적 평가방법 

CT

외상성 뇌손상 영상 평가의 가장 주된 방법은 두부 컴퓨터 전산화 단층 촬영 (CT) 입니다. 신경외과적 응급상황과 연관된 덩이 병변을 발견하는데 유용합니다. 외상성 뇌손상 (3)-1 에서 소개한 내용을 참고하시면 이해가 쉬우실것 같습니다. 

경막외 출혈이나 경막하 출혈, 또 빈도는 낮지만 뇌좌상 등으로 인하여 중심선 이동 (midline shift) 이 발생할 수 있습니다. 이는 수술적으로 해결하지 않으면 생명이 위험할 수 있는 매우 응급상황입니다. 

한편 일차 손상 중의 하나인 미만성 축삭 손상은 찢어진 신경축삭 (sheared axon) 근처의 작은 점상 출혈형태로 보이는데 중증도가 심하지 않을 경우는 CT로는 감별하기가 어렵습니다. 

이러한 CT는 외상성 뇌손상의 초기 평가에서 현재 가장 기본이 되는 영상의학적 평가방법입니다. 

장점은 

① 빠르고,
② 가격이 싼 편이며, 

③ 비침습적인 방법으로 삼차원 영상을 얻을 수 있다는 것입니다. 

그래서 급성 출혈, 덩이 효과, 안면부나 두개골 골절을 정확하게 발견할 수 있고, 즉각적인 응급처치가 필요한 환자들에게 적절한 치료를 할 수 있습니다. 

회복 경과를 평가하거나 추가적인 합병증 발생 여부를 모니터링 하기 위해 반복적인 CT 촬영을 하기도 합니다. 예를 들어, 예상했던 것 보다 회복이 더디거나 오히려 악화되거나 하는 경우 다시 촬영한 CT에서 재출혈 병변이나 뇌 수두증 (hydrocephalus) 이 발견되기도 합니다.

아래 사진에서 뇌 안쪽으로 검게 보이는 부분이 뇌척수액이 흐르는 뇌실 (ventricle) 입니다. 뇌 수두증은 정상적인 뇌척수액의 흐름에 문제가 생겨서 쉽게 말하면 뇌에 물이 차는 것으로, 왼쪽이 정상적인 경우이고 오른쪽이 뇌 수두증입니다. 다음에 다시 한번 자세히 소개하겠습니다.

단점

CT도 일반 엑스레이 촬영처럼 방사선을 이용하기 때문에 방사능 노출의 위험성이 있습니다. 따라서 여러번 CT 촬영을 해야 할 경우에는 그에 따른 이득과 위험을 판단해볼 필요가 있습니다. 

MRI

자기공명영상 촬영 (magnetic resonance imaging, MRI)는 외상성 뇌손상에서 유용성이 입증된 또다른 영상평가방법입니다. 자기장을 발생시켜 인체 조직내의 수분을 구성하는 수소 원자를 이용하는 기법으로 수분함량의 차이나 밀도 차이를 감지하여 뇌 조직 영상을 고해상도로 얻을 수 있습니다.  

단점

① 급성기 출혈이나 뼈의 골절을 감지하는 능력은 CT보다 낮습니다. 

② 가격이 비싸고

③ 찍는데 시간이 오래 걸리고 

④ 움직이면 영상에 오류가 많이 납니다. (motion artifact) 

⑤ 촬영 기계 소리가 좀 시끄럽고 

⑥ 검사 공간이 좁아서 환자들이 검사에 어려움을 겪기도 합니다. (폐쇄공포증이 있는 분들은 매우 힘들어합니다)

⑦ 자기장을 활용하기 때문에 급성기 환자 모니터링 이나 치료 등을 위해 부착한 장비들이 있거나, 환자가 인공 심박동기 (pacemaker), 동맥류 결찰 (aneurysm clip) 등을 가지고 있는 경우 촬영이 어렵습니다. 총에 맞은 상처와 같이 금속물질이 체내에 존재하는 사고의 경우 검사해서는 안됩니다.  

장점

연부 조직에 대한 해상도가 CT보다 높아서 훨씬 더 자세히 볼 수 있습니다. 그래서 작은 출혈, 비출혈성 뇌백질 손상 (DAI), 뇌간(brainstem) 이나 전두엽 손상 같은 경우 MRI가 유용합니다. 

따라서 시간이 조금 지나서 환자가 안정화되면 미만성 축삭 손상이나 다른 작은 출혈 부위들을 진단하여 앞으로의 치료와 예후를 생각하는데 도움이 될 수 있습니다. 

CT와 달리 여러가지 영상 기법이 존재하는데, 뇌 촬영에서 기본 기법은 T2 강조영상 (T2-weighted images) 과 FLAIR (fluid-attenuated inversion recovery) 입니다. 뇌척수액으로부터의 신호를 억제하여 뇌 피질과 뇌실 주변부 병변들을 더욱 잘 볼수 있게 합니다. 

T1에서는 잘 보이지 않는 뇌실 주변부의 미만성 축삭 손상이 T2와 FLAIR에서는 잘 관찰되는 것을 확인할 수 있습니다.

GRE (gradient recalled echo) 영상기법의 경우 출혈된 혈액이 시간이 지남에 따라 분해되면서 나오는 부산물들에 민감하여 미만성 축삭 손상등을 발견하는데 좋습니다. 

환자를 움직이지 않고 관상면(coronal), 시상면(sagittal) 영상도 추가적으로 얻을 수 있어서 종합적으로 판단할 수 있는 장점도 있습니다. 

다음글에서 또 이어서 소개하겠습니다 감사합니다.