대한안신경의학회지 : 제 3 권제 2 호 Clin Neuroophthalmol 3(2):97-102, December 2013 ISSN: REVIEW 동공부등 김현아 1,2 계명대학교의과대학신경과학교실 1, 뇌연구소 2 Anisocoria Hyun A

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지안 자
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1 대한안신경의학회지 : 제 3 권제 2 호 ISSN: REVIEW 동공부등 김현아 1,2 계명대학교의과대학신경과학교실 1, 뇌연구소 2 Anisocoria Hyun Ah Kim, MD 1,2 Department of 1 Neurology, and 2 Brain Research Institute, Keimyung University School of Medicine, Daegu, Korea Anisocoria is a condition where the pupil of one eye differs in size from the pupil of the other. It is one of the common signs in neuro-ophthalmology. About 20% of normal people have a slight difference in pupil size which is known as physiologic anisocoria. In this condition the difference between pupils is usually less than 1 mm. Anisocoria itself does not cause symptoms. But many disorders are accompanied by anisocoria due to iris or neurologic dysfunction that usually manifest with other, more bothersome symptoms (eg, uveitis, optic neuritis, stroke, subarachnoid hemorrhage, acute angle-closure glaucoma). Common causes of anisocoria are Horner s Syndrome, mechanical anisocoria: Adie s tonic pupil, oculomotor nerve palsy and drug. In this article, neuroophthalmologic manifestations of nonorganic disease and the various methods used to diagnose are discussed. Keywords: Anisocoria; Pupil 서론 Anatomy 동공부등 (anisocoria) 은동공의크기가양안에서다른것으로정상인에서도관찰될수있고증상을동반하지않는다. 만일환자에게눈꺼풀처짐이나산동지체가없고, 홍채손상이나약물의증거도없으며에디동공과관련이없다면생리적동공부등이라고할수있다. 정상인의 15-30% 가 0.4 mm 미만의동공부등을갖고있다고알려져있고대개간헐적으로존재한다. 어두운곳이나밝은곳에서동공부등정도가비슷하고동공반사가양안에서정상이다. 동공부동은호너증후군이나 3번뇌신경마비등의중요한소견이될수있으므로잘관찰하여야한다. 그러나이러한중요한질환들의원인들이된다고해서모든동공부동환자에서광범위한검사가필요한것은아니다. 동공부동의기전에따라진단에적절히접근하는것이중요하겠으며이에대해살펴보기로한다 (Fig. 1). 홍채근육은자율신경이지배한다. 동공조임근으로분포하는신경은부교감신경의지배를받으며, 에딩거-베스트팔핵 (Edinger-Westphal nucleus) 에서기원한절전신경섬유 (preganglionic fiber) 가눈돌림신경 (oculomotor-nerve) 과함께입쪽중뇌 (rostral midbrain) 에서나와눈확으로들어가섬모체신경절 (ciliary ganglion) 에도달한다. 여기서절후신경섬유 (postganglionic fiber) 가되어눈안으로들어간다 (Fig. 2). 동공확장근에분포하는신경은교감신경의지배를받으며, 시상하부뒤가쪽 (posterolateral hypothalamus) 에서시작하여 8번경추혹은 1번흉추의중간가쪽벽세포원주 (intermediolateral cell column) 에서첫번째연접 (synapse) 하며여기서절전신경섬유가나와배쪽신경뿌리 (ventral nerve root) 로나간다. 이절전신경섬유는교감신경줄기 (sympathetic chain) 를형성하여다시상행하여폐첨부를지나목신경 Correspondence to: Hyun Ah Kim, MD Department of Neurology, Keimyung University School of Medicine, 56 Dalseong-ro, Jung-gu, Daegu , Korea Tel: ; Fax: ; kha0206@dsmc.or.kr Received: Aug. 25, 2013 / Accepted: Sep. 18, 2013 Copyright 2013 The Korean Society of Neuro-Ophthalmology 97

2 Kim HA Anisocoria Patient with anisocoria Relevant history and examination with specific attention to: - History of ocular trauma - Check old photographs (ptosis, ocular deviation, long standing anisocoria) - Use of topical medications - Exposure to toxins and drugs - Associated ocular and neurological symptoms/signs Which pupil is abnormal? Examine pupils in light and dark Anisocoria more in dark (small pupil abnormal) Anisocoria equal in light and dark Anisocoria more in light (large pupil is abnormal) - Dilation lag - Ptosis Brisk reaction to light Test with 0.5 to 1 percent Apraclonidine - Isolated - Sluggish to light - Light near dissociation Ptosis/ Ophthalmoplegia Small pupil dilates (anisocoria reversal) No change Use 0.1 percent Pilocarpine Third nerve palsy Horner syndrome Large pupil constricts Large pupil does not constrict Adie s tonic pupil Use 1 percent Pilocarpine Physiologic anisocoria Minimal/ No constriction Pharmacologic anisocoria Fig. 1. Flowchart explaining the approach to a patient with anisocoria. 절 (cervical ganglion) 에도착해절후신경섬유가된다. 절후신경섬유는두개강내로들어가안쪽목동맥 (internal carotid artery) 주위를따라얼기 (plexus) 를형성하고해면정맥굴 (cavernous sinus) 에서안쪽목동맥과분리되어삼차신경의제1분지인눈신경 (ophthalmic nerve) 과함께눈확내로들어가동공확장근에분포한다 (Fig. 3). 1,2 1. Anisocoria in the dark 동공부등을관찰하기위해서는먼저동공크기의차이가어두운곳에서커지는지, 밝은곳에서커지는지를본다. 어두운곳에서동공의차이가커지면작은동공의교감신경 ( 동공확대 ) 에문제가있다고볼수있다. 어두운곳에서동공부등의차이가크면제일먼저호너증 98

동공부등 김현아 Ciliary ganglion Short ciliary nerve Edinger- Westphal nucleus Optic nerve Optic tract Corticospinal tract Müller s muscle Pupil dilator 후군을의심해야한다. 호너증후군이임상적으로확실하다면 cocaine 검사는안해도된다.

Long ciliary nerve Carotid plexus Sudomotor and vasoconstrictor fibers to face Superior cervical ganglion Internal carotid artery External carotid artery Preganglionic neuron Inferior cervical

3 동공부등 김현아 Ciliary ganglion Short ciliary nerve Edinger- Westphal nucleus Optic nerve Optic tract Corticospinal tract Müller s muscle Pupil dilator 후군을의심해야한다. 호너증후군이임상적으로확실하다면 cocaine 검사는안해도된다. 호너증후군과제일먼저감별해야할것은 생리적동공부등으로, 에딩거 - 베스트팔핵으로의비대칭적인핵상억 제가원인으로생각된다. Long ciliary nerve Carotid plexus Sudomotor and vasoconstrictor fibers to face Superior cervical ganglion Internal carotid artery External carotid artery Preganglionic neuron Inferior cervical ganglion Subclavian artery Sudomotor and vasoconstrictor fibers to forehead Hypothalamus Lung Ciliospinal center Budge Pretectooculomotor tract Pretectalnucleus Ophthalmic artery Nasocilliary nerve Fig. 3. Sympathetic pathway for pupillary innervations. V Lateral geniculate Posterior nucleus commissure Fig. 2. Parasympathetic innervation and the pupillary reflex pathway. Pons Medulla C8 T1 T2 Postganglionic neuron Central neuron Fig. 4. Honer s syndrome. In dim light, the anisocoria is accentuated with the right pupil more miotic. The right upper lid is ptotic by 1.5 mm. 2. Honer syndrome 호너증후군은교감신경계의이상으로동측의동공이작아지고작 은동공이어두운곳에서커지지않으며, 동측의눈꺼풀틈새가좁아 지는것을말한다 (Fig. 4). 호너증후군에서눈꺼풀처짐이생기는것은 교감신경의지배를받는뮐러근이마비되기때문이며, 특징적으로위 눈꺼풀과아래눈꺼풀모두에서발생한다. 하지만눈꺼풀처짐의정도 가작고 ( 위눈꺼풀은절대 2 mm 이상처지지않으며아래눈꺼풀은 1.5 mm 이상상승하지않는다 ) 다양하며, 두눈의눈꺼풀틈새차이또한 크지않아잘관찰해야한다. 또한양측동공크기의차이도 1.5 mm 미만이다. 단안의동공수축과어두운곳에서동공확대가지연되는 현상 ( 산동지체, dilation lag) 이동반될수있다. 산동지체는어두운곳 에서교감탈신경 (sympathetic denervation) 된동공이정상동공에비 해느리게확대되는것으로동공확장근이교감신경의지배를받기 때문에일어나는현상이다. 이러한산동지체는불을끄고 5-10 초후 에동공사진을찍으면가장잘관찰할수있다. 호너증후군의특징적인임상양상이보인다면약물검사없이바로 진단할수있다. 그러나원인병터가부분적이어서임상양상이애매 모호한경우가많으므로, 이경우 cocaine 이나 apraclonidine 을이용 하면진단에도움을받을수있다. Cocaine 검사는잘알려진호너증 후군의진단검사지만, cocaine 을얻기힘들어검사가불가능하다. 따 라서대체약물로 apraclonidine 을사용할수있다 % apraclonidine 두방울을점안하고 분후에동공및눈꺼풀틈새크기의변 화를측정한다. 정상동공은영향을받지않으나, 호너동공은확대되 면서동공부등이역전되고, 눈꺼풀틈새는넓어진다. hydroxyamphetamine 은병변의위치를추정할때쓰인다. 1% hydroxyamphetamine 두방울을양안에점안하고, 45 분후동공의변화를관찰한다. 절후 호너동공은거의확대되지않고, 정상동공은확대된다. 실내조명에 서동공부등이 0.5 mm 이상증가하면절후호너동공이라고할수있 다. 중추및절전호너증후군의경우 hydroxyamphetamine 이신경절 후신경종말 (postganglionic adrenergic nerve ending) 에서저장된 norepinephrine 을분비시키기때문에호너동공이확대된다. Hydroxy- 99

Kim HA Anisocoria amphetamine 검사는민감도와예민도가낮아병터의위치선정을하는것이필요한지에대해서는의견이분분하다. 호너증후군의원인을빈도순으로보면, 의인성 (iatrogenic) 이제일많다. 4-6 따라서우선목정맥 (jugular vein) 이나빗장밑정맥 (subclavian vein) 의천자나척수마취의과거력이있는지물어보아야한다.

4 Kim HA Anisocoria amphetamine 검사는민감도와예민도가낮아병터의위치선정을하는것이필요한지에대해서는의견이분분하다. 호너증후군의원인을빈도순으로보면, 의인성 (iatrogenic) 이제일많다. 4-6 따라서우선목정맥 (jugular vein) 이나빗장밑정맥 (subclavian vein) 의천자나척수마취의과거력이있는지물어보아야한다. 두번째로경동맥박리가있는지를봐야한다. 경동맥박리는뇌혈액순환에치명적인영향을미치는질환으로 10만명당 1.7명의빈도로나타나지만 25-37% 에서동통호너증후군을보인다. 7 조기에발견하면예후가좋기때문에급성동통호너증후군시반드시경동맥박리가있는지를검사한다. 동반된다른신경학적증상과징후도위치감별에도움이된다. 동측안면부의무한증이있으면중추나절전 (pregang lionic) 호너증후군, 뇌줄기및척수증상과징후는중추호너증후군을시사한다. 팔의통증, 손의약화, 경부수술이나외사의과거력은절전호너증후군을시사한다. 중요한것은편측의중추호너증후군과반대측의상사근마비가같이오는경우뇌줄기의 4번뇌신경핵이나다발의병터를, 편측의절후호너증후군과 6번뇌신경마비가같이있으면해면정맥굴내나주위의병터를의미한다 소아호너증후군에서는신경모세포종 (neuroblastoma) 이종종발견되므로뇌, 목, 흉부의영상검사가필요하다. 11 만일홍채얼룩증 (iris heterochromia) 이있다면선천호너증후군일수있다. 중추호너증후군의가장대표적인원인은 Wallenberg 증후군이고, 그외에시상, 뇌줄기, 척수병터도가능하다. 절전호너증후군은대개경추하부, 팔신경얼기 (brachial plexus), 폐첨주의종양및외상을시사한다. 절후호너증후군은목동맥박리나목동맥팽대동맥류 (carotid sinusaneurysm) 같은속목동맥병터를시사한다. 증상의기간, 통증유무, 다른징후및증상, 병터의위치에따라추가검사가결정된다. 호너증후군은생리적동공부동과감별해야한다. 호너증후군은드문질환이고, 생리적동공부등은상대적으로흔하므로불필요한검사를피하기위해두질환의감별은매우중요하다. 어두운곳에서정상동공은 0.5-1초후확대되기시작해서 5초후에최대직경에도달하는반면, 호너동공은훨씬느리게확대되어 10-15초후에최대치에도달한다. 12 즉어두운곳에서동공부등이 4-5초후부터심해지고 초후에는덜해진다. 따라서 5-12 초사이에동공부등의변화를보면호너동공과생리적동공부등을감별할수있다. 3. Anisocoria in the light 밝은곳에서동공부등의차이가커지면큰동공의부교감신경 ( 동공수축 ) 에이상이있다고볼수있다. 이때는 3번뇌신경마비, 긴장동 Fig. 5. Right mydriasis in a patient with a right third nerve palsy secondary to a posterior communicating aneurysm. The patient also had a mild ptosis and complained of diplopia with reduced adduction, elevation, and depression of the right eye. Abduction and intorsion were normal in the right eye. 공, 홍채손상, 약물등의원인을의심해야한다. 먼저 3 번뇌신경마비 때보이는눈운동장애소견이있는지살펴봐야한다. 동공확대가임 박한뇌지주막밑출혈과그로인한 3 번뇌신경마비의첫번째징후일 수도있지만, 3 번뇌신경을누르는파열되지않은두개강내동맥류가 다른바깥눈근육마비의증세없이동공만확대시키는경우는극히 드물기때문에바깥눈근육마비나눈꺼풀처짐을동반하지않는다면 단독으로온동공확대는대개 3 번뇌신경마비에의한것이아니다. 하 지만바깥눈근육마비의징후가있다면응급으로신경학적검사및 처치를시행해야한다 (Fig. 5). 다음으로빛반사와근접반사시동공반 응을살펴보고세극등으로동공조임근의부분마비가있는지살펴보 아야한다. 긴장동공의경우대개동공이확대되어있고빛에대한반 응이약하거나없지만근접반사유발시에는느리게수축되었다가 ( 불 빛 - 근접반사해리 ) 서서히확대된다 ( 산동지체, dilation lag). 홍채손상, 허혈, 외상, 염증에서도동공확대가발생할수있다. 3 번뇌신경마비와 달리눈꺼풀처짐이나바깥눈근육마비소견이없고, 약물에의한마 비에비해동공가장자리가외상으로인해불규칙하고빛에대해불 규칙적인수축을보이며시간이지나면서결국홍채위축이발생할 수있다. 이경우 1% 필로카르핀을점안하면거의수축되지않는다. 4. Tonic pupil 절후부교감신경분포의손상이원인으로빛에대한동공반응약 화와동공조임근의국소마비, 조절마비, 탈감작된조임근의콜린과 민감성 (cholinergic hypersensitivity) 을보이는경우긴장동공이라고 한다. 근접반사에서강하고지속된동공반응이보이고, 밝은빛을비 추면바로동공이수축되지않고 5-10 분후서서히수축된다. 그리고 어두운곳에서 분후에재산대 (redilation) 된다. 동공의느리고 지속적인반응은섬모체신경이동공조임근으로이상재생 (aberrant regeneration) 되었기때문이다. 눈뒤 (retrobulbar space), 눈안 (intraocular), 맥락막위판강내 (suprachoroidal space) 섬모체신경절 (ciliary 100

동공이작은쪽에보일수있음 암적응의수준이달라반대편눈에서일시적으로보일수있음 A ganglion) 이나짧은섬모체신경 (short ciliary nerve) 의손상으로발생할수있다. 세극등검사상동공조임근의부분마비로벌레모양의홍채움직임을보일수있고 0.125% 필로카르핀 (pilocarpine) 으로도축동되는동공조임근의콜린과민성을보일수도있다.

5 동공부등 김현아 Table 1. 상대들신경동공결손의원인질환 원인매질혼탁황반질환단의의시신경병증양안의시신경병증시각교차질환시각로질환가쪽무릎체이후부위의질환약시단안의기능적시력저하심한동공부등한눈가림 ( 반창고, 눈꺼풀처짐 ) 상대들신경동공결손의유무 아주심한유리체출혈을제외하고는없음 심하거나비대칭적일때만존재 항상존재 비대칭적인경우에만존재 자주존재 반대편눈에거의항상존재 반대편눈에가끔존재 자주존재 없음 동공이작은쪽에보일수있음 암적응의수준이달라반대편눈에서일시적으로보일수있음 A ganglion) 이나짧은섬모체신경 (short ciliary nerve) 의손상으로발생할수있다. 세극등검사상동공조임근의부분마비로벌레모양의홍채움직임을보일수있고 0.125% 필로카르핀 (pilocarpine) 으로도축동되는동공조임근의콜린과민성을보일수도있다. 이러한긴장동공은광범위한말초혹은자율신경병증의일부분으로, 혹은건강한사람에서섬모체신경절 (ciliary ganglion) 이나짧은섬모체신경의국 소적손상에의해생길수있다. 시간이지나면서섬모체근이상이호전되면동공은점점작아진다. 대부분의긴장동공은분명한임상적특징을보이므로희석된필로카르핀검사없이임상적으로진단을내릴수있다. 가장흔한특징은동공조임근의부분마비로, 세극등으로확대해서보면일부조임근만빛에대해수축하는것을볼수있다. 하지만동공조임근의부분마비는외상에의해서도생길수있고드물게완전절후부교감신경병터의경우조임근전체가마비될수있지만이런경우는대개 3 번뇌신경마비 ( 절전부교감신경의병터 ) 가원인이다. 긴장동공의또다른중요한특징으로불빛 -근접반사해리가있다. 정상동공은빛자극에도수축하지만근접반사의일환으로근거리주시시수축한다. 빛반사때보다근접반사시동공이더강하게수축하는것을불빛- 근접반사해리라고하며, 동공기능에관여하는구심성혹은원심성신경계에결함이있을때보일수있다 (Table 1). 검사방법으로밝은빛자극을주면서추가로근거리자극을주는것보다는, 밝은불빛을주었을때동공의수축정도와어두운조명에서근접반사시동공의수축정도를비교하는것이불빛 -근접반사해리를보기가용이하다. 건강한사람에서단안혹은양안의긴장동공을보이고심부건반사가저하되어있으며안과질환이나말초혹은자율신경계이상이없는경우에이디동공으로진단할수있다 (Fig. 6). 조직검사에서긴장동공과같은쪽섬모체신경절의신경세포가부분적혹은전체적으로변성되어소실되어있다. 그원인은알수없으나반흔이나염증 Fig. 6. Adie s tonic pupil. (A) The left pupil is dilated and poorly reactive to light. (B) At near, the left pupil constricts slowly. (C) After instillation of dilute pilocarpine (0.1 percent), the left pupil constricts while the right pupil does not constrict. 세포가없고신경절을통과하는말이집신경섬유가유지되는것으로 보아감염이나염증질환은아닐것으로생각된다. 13 여자에서더흔하 며 (2.6 배 ), 대에많이나타난다. 80% 에서한눈에오며대개몇달 심지어는수년후에반대편눈에올수있는데, 거의증상을느끼지 못하고지나가는경우가많다. 100% 에서동공의부분마비가있고, 66% 에서조절마비를보인다. 80% 에서콜린성과민반응을보이고 B C 101

6 Kim HA Anisocoria 90% 에서각막지각의부분저하가있다. 89% 에서심부건반사가저하되어있거나없는데, 섬모체신경절에서보이는세포변성이등쪽척수 (dorsal column of spinal cord) 에서도발생하는것이원인으로생각된다. 긴장동공에서는세극등검사상동공조임근의부분마비로벌레모양의수축을관찰할수있는반면, 약물에의한동공확대에서는전체동공조임근이항상마비되는점이약물에의한동공확대와의감별점이다. Drugs 약물에의한동공확대는부교감신경자극약물 ( 아트로핀, 스코폴라민 ) 을점안시유발될수있다. 아트로핀이나노르에피네프린같은약을취급하는사람이약물이묻은손으로눈을비비거나엄마가아이에게아트로핀같은안약을점안후약물이묻은손으로본인의눈을비빈경우발생할수있다. 단안의동공확대는스코폴라민이함유된멀미방지제를피부에붙인후또는밸라도나 (belladonna) 나아트로핀과유사한알카로이드를함유한식물 ( 흰꽃독말풀 ), 일부화장품과향수에의해서도발생할수있다. 따라서동공크기에영향을미칠수있는약물에대한과거력을잘물어봐야한다. 약물에의한경우는동공의직경이대개 8 mm 이상으로전형적인 3번뇌신경마비나긴장동공보다크고, 긴장동공에비해확대되고, 외상성에비해동공가장자리가매끄럽다. 3번뇌신경마비의경우 1% 필로카르핀을투여하면동공수축이유발되나약물이나외상의경우동공이줄어들지않는다. 아드레날린성약물로인한동공확대의경우임상적으로결막혈관의수축, 위눈꺼풀의후퇴로감별이가능하며이때동공조임근은정상이므로확대근의경련을극복하고밝은빛에수축할수있다. REFERENCES 1. Biousse, V, Newman, NJ. Neuro-Ophthalmology Illustrated. Thieme Medical Publishers, Kardon, R. Anatomy and physiology of the autonomic nervous system. In: Miller NR, Newman NJ, Biousse V, Kerrison JB (Eds). Walsh and Hoyt Clinical Neuro-ophthalmology. 6th ed. Baltimore: Williams & Wilkins. 2005; Morales J, Brown SM, Abdul-Rahim AS, Crosson CE. Ocular effects of apraclonidine in Horner syndrome. Arch Ophthalmol 2000;118: Lavi R. Spinal anesthesia for cesarean delivery associated ith Horner s syndrome and contralateral trigeminal parasympathetic activation. Anesth Analg 2007;104: De la Gala F, Reyes A, Avellanal M, Batićon P, González-Zarco LM. Trigeminal nerve palsy and Horner s syndrome following epidural analgeia for labor: a subdural block? Int J Obstet Anesth 2007;16: Lynch JH, Keneally RJ, Hustead TR. Horner s syndrome and trigeminal nerve palsy following epidural analgesia for labor. J Am Board Fam Med 2006;19: Lee VH, Brown RD Jr, Mandrekar JN, Mokri B. Incidence and outcome of cervical artery dissection: a population-based study. Neurology 2006; 67: Kurihara T. Abducens nerve palsy and ipsilateral incomplete Horner syndrome: a significant sign of locating the lesion in the posterior cavernous sinus. Intern Med 2006;45: Myles WM, Maxner CE. Localizing value of concurrent sixth nerve paresis and postganglionic Horner s syndrome. Can J Ophthalmol 1994;29: Attar S, Krasna MJ, Sonett JR, Hankins JR, Slawson RG, Suter CM, et al. Superior sulcus (Pancoast) tumor: experience with 105 patients. Ann Thorac Surg 1998;66: Mahoney NR, Liu GT, Menacker SJ, Wilson MC, Hogarty MD, Maris JM. Pediatric Horner syndrome: etiologies and roles of imaging and urine studies to detect neuroblastoma and other responsible mass lesions. Am J Ophthalmol 2006;142: Pilley SF, Thompson HS. Pupillary dilation lag in Horner s syndrome. Br J Ophthalmol 1975;59: Ulrich J. Morphological basis of Adie s syndrome. Eur Neurol 1980;19:

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2-1 Part Brain, Head & Neck PART Brain, Head & Neck Overview of brain Caudate nucleus Nucleus accumbens Globus pallidus Subthalamic nucleus Putamen Substantia nigra Cerebral corter Thalamus Nucleus subthalamicus