INVITED REVIEW online ML Comm J Neurocrit Care 2010;3 Suppl 2:S96-S107 ISSN 2005-0348 급성기뇌졸중에서의신경안과적이상 서울대학교의과대학분당서울대학교병원신경과학교실 김지수 Neuro-Ophthalmologic Findings in Acute Stroke Ji Soo Kim, MD, PhD Department of Neurology, Seoul National University Bundang Hospital, Seoul National University College of Medicine, Seongnam, Korea Abnormal eye movements are the most common and important findings in strokes involving the brainstem and cerebellum. Eye movements comprise saccades, smooth pursuit, vestibulo-ocular reflex, optokinetic nystagmus, vergence, and fixation. Since each eye movement is controlled by distinctive neural structures, careful evaluation of eye motion would provide valuable information for the diagnosis and treatment of stroke. J Neurocrit Care 2010;3 Suppl 2:S96-S107 KEY WORDS: Stroke Eye movement Brainstem Cerebellum. 안구운동장애는뇌줄기및소뇌를침범하는뇌졸중의가장흔하고도중요한증상이므로, 안구운동이상에대한정확한평가는이부위뇌졸중환자의진단과치료에서핵심적인부분이라할수있다. 안구운동은홱보기 (saccades), 부드런따라보기 (smooth pursuit) 및시선고정 (fixation), 전정안반사 (vestibulo-ocular reflex), 시운동성안진 (optokinetic nystagmus), 이명성운동 (vergence) 인눈모음 (convergence) 과눈벌림 (divergence) 으로분류되며, 이들의이상에의한안구운동장애로는시선고정장애 ( 안진및 saccadic intrusion/oscillation), 눈근육마비 (ophthalmoplegia) 및안위이상 (ocular misalignment) 등이있고눈꺼풀및동공이상도넓은의미의안구운동장애에포함된다. 뇌줄기부위뇌졸중 뇌줄기에는안구운동을담당하는뇌신경및신경핵들이위치하며, 이들과안구운동의핵상 (supranuclear) 조절을 Address for correspondence: Ji Soo Kim, MD, PhD Department of Neurology, Seoul National University Bundang Hospital, Seoul National University College of Medicine, 166 Gumi-ro, Bundang-gu, Seongnam 463-707, Korea Tel: +82-31-787-7463, Fax: +82-31-719-6828 E-mail: jisookim@snu.ac.kr 담당하는구조물들을연결하는신경섬유들이치밀하게얽혀있으므로, 모든부위의뇌줄기병변에서안구운동장애가관찰될수있다 (Fig. 1). 1 안진, 눈기울임반응 (Ocular tilt reaction) 및 Horner 증후군은뇌줄기병변에서공통적으로보일수있는증상들이다. 안진중추성안진 (central nystagmus) 은다양하게나타날수있으며, 말초성안진과의일반적인감별점은 Table 1에서와같다. 중추성안진이시선고정에의해약해지지않는것은부드런따라보기장애가흔히동반되기때문이다 ; 전정핵에서안구운동핵으로연결되는신경로를부드런따라보기및전정신경계가공유한다. 순수한수직, 수평방향의안진이나회선안진 (torsional nystagmus) 은중추성병변을시사한다. 순수하게수직방향의안진이발생하기위해서는양쪽전정기관에서서로대응되는반고리관 (semicircular canal)( 상방안진에서는양측앞반고리관, 하방안진에서는양측뒤반고리관 ) 만이선택적으로손상되어야하나, 말초병변에서는이럴가능성이거의없기때문이다. 마찬가지로순수한회선안진은한쪽의앞 뒤반고리관이선택적으로침범될때발생하기때문에중추성병변을시사한다. 특별히국재화가치 (localizing value) 를갖는중추성안진은눈모음뒤당김안 S96 Copyright 2010 The Korean Neurocritical Care Society
Neuro-Ophthalmologic Findings in Acute Stroke JS Kim TABLE 1. Central vs peripheral vestibular nystagmus Feature Peripheral Central Form Mixed horizontal - torsional Purely vertical, torsional, or horizontal Mixed Direction Unidirectional Direction changing or unidirectional Effect of vision Suppression No suppression Adaptation Subsides in days Often persist Vertigo Prominent Mild Auditory symptoms Hearing impairment, tinnitus Usually none Other sign No Brainstem or cerebellar rimlf INC PPRF MLF Abducens nuc. Vestibular nuc. Oculomotor nuc. Trochlear nuc. FIGURE 1. Brainstem structures involved in ocular motor control. INC: interstitial nucleus of Cajal, MLF: medial longitudinal fasciculus, nuc: nucleus, PPRF: paramedian pontine reticular formation, rimlf: rostral interstitial nucleus of MLF. 진 (convergence-retraction nystagmus), 시소안진 (seesaw nystagmus), Brun 안진정도이며, 나머지안진들은뇌 줄기나소뇌의어느부위병변에의해서도발생할수있다. 중추성안진도말초성안진 ( 회선성분을동반한일측성수 평안진 ) 의양상으로나타날수있으며, 작은소뇌병변에서 는현훈과안진외에다른신경학적이상소견이관찰되지 않을수있으므로주의하여야한다. 2,3 눈입천장떨림 (Oculopalatal myoclonus) 2~3 Hz 주기의시계추안진 (pendular nystagmus) 이입 천장떨림 (palatal tremor) 과함께관찰되며심한진동시 (oscillopsia) 를일으킨다. 4 치아핵-적색핵-아래올리브핵 삼각로 (dentato-rubro-olivary pathway, Guillain-Mollaret triangle) 의손상에뒤따르는아래올리브핵 (inferior olivary nucleus) 의가성비후 (pseudohypertrophy) 에동반 되나정확한발병기전은알지못한다. 5 눈입천장떨림은중 심피개로 (central tegmental tract) 를침범하는뇌줄기부 위뇌졸중에서수개월의잠복기를두고발생하는것이일 반적이나, 드물게는손상후 24 시간이내에수직방향의시 계추안진이발생하기도한다. 6 눈기울임반응 (Ocular tilt reaction: OTR) OTR은관상회전면 (roll plane) 에서의전정안반사이상에의해발생하며, 1) 머리기울임 (head tilt), 2) 스큐편위 (skew deviation), 3) 안구회선 (cyclotorsion) 의 3가지반응으로이루어진다 (Fig. 2). 7 OTR은말초전정에서부터중뇌-사이핵접합부의 Cajal 사이질핵 (interstitial nucleus of Cajal) 및안쪽세로다발입쪽사이질핵 (rostral interstitial nucleus of medial longitudinal fasciculus: rimlf) 에이르는모든부위의병변에서발생할수있다. 일반적으로 OTR의방향은머리가기울어지는방향으로정한다. OTR에서안구회선은머리가기울어지는방향으로발생하고, 스큐편위도머리가기울어진쪽눈이아래에위치한다. 관상회전면에서의전정안반사는수직반고리관및이석기관 (otolithic organ) 에의해감지되어전정신경핵으로전달되고, 전정신경핵에서통합된정보는하부다리뇌에서반대편으로건너간뒤, 안쪽세로다발 (medial longitudinal fasciculus: MLF) 을따라 Cajal 사이질핵으로가므로, 하부다리뇌아래쪽의병변에서는병변쪽으로, 위쪽의병변에서는병변반대편으로 OTR이발생한다. 스큐편위 (Skew deviation) 스큐편위는단안운동 (duction) 은정상이면서핵상 (supranuclear) 병변에의해양쪽눈이위아래로벌어진것을말하며, 이석-안신경로 (otolith-ocular pathway) 의병변이원인이다. 스큐편위에서는편위정도가작고안구운동범위도정상이기때문에, 환자가수직방향의복시를호소하고안진및실조등과같은뇌줄기피개부위증상이관찰되면스큐편위유무를주의깊게살펴야한다. 스큐편위는시선에따라 ( 교대스큐편위, alternating skew deviation), 또는주기적으로 ( 주기성교대스큐편위, periodic alternating skew deviation) 방향이바뀌거나, 간헐적으로발생할수있다. 8 교대스큐편위는환자가어느한쪽을바라볼때는한쪽눈이위쪽에있다가시선을반대방향으로돌리면반대편눈이위쪽으로올라가는경우로, 전체스큐편위의 12% 정도에서관찰된다. 수직방향의안진이흔히동반되며, 내 S97
J Neurocrit Care 2010;3 Suppl 2:S96-S107 A Head tilt SD OT 숨골부위뇌졸중 (Medullary stroke) 숨골에서안구운동에관여하는구조물로는전정신경핵, 설하주위신경핵 (perihypoglossal nuclei) 및아래올리브핵 (inferior olive) 등이있다. 전정신경핵의병변은현훈증상과더불어다양한중추성안진을발생시킨다. 안쪽 (medial) 전정신경핵및설하전신경핵 (nucleus prepositus hypoglossus) 은신경적분체 (neural integrator) 로서시선유지에중요한역할을하며, 이곳에병변이생기면시선유발안진 (gaze-evoked nystagmus) 이발생한다. 아래올리브핵은오름섬유 (climbing fiber) 를통해소뇌로정보를입력하며, 전정안반사의적응 (adaptation) 에관여하는것으로알려져있다. 이들구조물들은주로숨골의뒤쪽에위치하므로가쪽숨골증후군에서흔히침범되어다양한안구운동장애를일으킨다. OT : 83% 가쪽숨골증후군 (Lateral medullary syndrome) B 전하는눈이위쪽에있을때는 (alternating adduction hypertropia) 덮개전 (pretectum) 부위의병변이, 아래쪽에있 을때는하부뇌줄기 ( 경수 - 연수접합부 ) 의병변이흔한것 으로알려져있다. 9 교대스큐편위에서는정면주시에서안 구의위치가정상일수있으므로주의하여야하며, 내전안 이위에위치하는경우는양측성도르래신경마비와감별하 여야한다. 안구회선 (Cyclorotation) SD : 31% Unilateral brainstem stroke (100%) Brandt & Dieterich, 1994 FIGURE 2. A: Ocular tilt reaction (OTR) to the left with leftward head tilt, left skew deviation (SD) (hypotropic left eye), and ocular torsion (OT). B: Frequency (%) of each sign of OTR in acute unilateral brainstem infarctions (Modified from the data of Brandt and Dieterich, Ann Neurol 1994;36:337-347). 안구회선은일측성뇌줄기경색에서흔히발생하나, 7 특별 한증상이없어검안경으로자세히관찰하거나안저사진을 통해확인하지않으면발견하기어려운경우가많다. OTR 에서발생하는안구회선의정도는양안에서서로다를수 있으며 (dysconjugate), 가쪽숨골증후군 (lateral medullary infarction) 에서는한쪽눈에서만발생할수도있다. 눈가쪽쏠림 (Lateropulsion) 안구운동범위에는제한이없으면서양안이병변쪽으로몰리는현상으로, 환자에게눈을감았다뜨게하면양쪽눈이병변쪽으로쏠려있거나, 쏠려있다가다시중앙으로되돌아오는것을관찰할수있다. 이러한긴장성편위 (tonic deviation) 는수직안구운동에도영향을미쳐, 환자에게위나아래를쳐다보게하면환자의눈이곧바로위아래를향하지못하고병변쪽으로비스듬히움직인후다시중앙으로향하는양상을보인다. 홱보기는병변쪽으로향할때는겨냥과다 (hypermetria), 병변반대쪽으로는겨냥부족 (hypometria) 을보이며 (ipsipulsion), 병변반대편으로의부드런따라보기장애도관찰된다. 10,11 눈가쪽쏠림의정확한기전은모르나, 반대편아래올리브핵에서소뇌로가는오름섬유가가쪽숨골에서침범되어소뇌의 Purkinje 세포가과활성화되기때문이라는주장이있다. 일반적으로 Purkinje 세포는동측의꼭지핵 (fastigial nucleus) 을억제하므로 Purkinje세포가과활성화되면꼭지핵에의해서흥분되는반대편정중곁다리뇌그물체 (paramedian pontine reticular formation: PP- RF) 가억제되어긴장성불균형 (tonic imbalance) 가생긴다는것이다. 이외에도이석신경로 (otolithic pathway) 또는꼭지핵에서뇌줄기로정보입력을중개하는 juxtarestiform body등의관련성이제기된바있다. 안진자발안진은다양하게관찰될수있다. 안진의수평성분은흔히병변반대쪽을향하나 (pseudo-vestibular nystag- S98
Neuro-Ophthalmologic Findings in Acute Stroke JS Kim mus), 윗쪽숨골이침범될때에는병변쪽을향하는경우가더흔하다. 12 수직성분은주로위쪽을향하며, 회선안진은어느방향으로도발생할수있다. 13 두진후안진은대부분에서병변쪽으로발생하며, 병변반대편으로자발안진이있는환자에서도두진후에는안진의방향이바뀌어나타나는경우가흔하다. 12 수평안진에동반되는눈꺼풀의떨림을눈꺼풀안진 (lid nysatagmus) 이라하며, 눈모음에의해눈꺼풀안진이유발되는경우를 Pick 징후 (Pick s sign) 라한다. 환자에게병변의반대쪽을계속해서쳐다보게하면 1분정도발작적으로지속되는안진및현훈이발생할수있다. PPRF MLF Abducens nuc. Facial n. Facial nuc. CTT ML CST 안쪽숨골증후군 (Medial medullary syndrome) 안구운동장애는비교적드무나, 병변이숨골의피개부위를침범하면특징적인안구운동이상을보일수있다. 14,15 자발안진은주로병변쪽을향하며, 시선유발안진도병변쪽을바라볼때더강하게유발된다. 병변쪽을향하는자발안진이나시선유발안진은설하전핵 (nucleus prepositus hypoglossi) 이손상되어발생한다. 설하주위핵 (perihypoglossal nuclei) 의가장아래쪽부위인사이질핵 (nucleus intercalatus) 이침범되면드물게상방안진이발생할수있다. 16 그러나한환자에서양측성병변에서관찰되던상방안진이한쪽병변이소실되면서반시소안진 (hemiseesaw nystagmus) 로변하였던것으로미루어상방안진이양측앞반고리관에서기원하는전정안반사로침범되어발생할수있을것으로생각된다. 17 OTR이나눈가쪽쏠림은병변반대쪽으로발생한다. 14,15 다리뇌부위뇌졸중 (Pontine stroke) 다리뇌에는수평안구운동을담당하는갓돌림신경핵및다발 (fascicle), 수평방향홱보기의폭발세포 (burst cell) 가위치하는 PPRF, 안구운동과관련된정보를중개하는 MLF, 전정신경핵의일부및부드런따라보기명령을소뇌로중개하는등가쪽다리뇌핵 (dorsolateral pontine nucleus) 등이위치한다 (Fig. 3). 18 다리뇌부위뇌졸중에서는수평안구운동장애가특징이나, 수직안구운동의조절에관여하는신경섬유들도 MLF를통해중뇌및중뇌-사이핵접합부로향하므로양측성병변이나급성병변에서는경미하게나마수직안구운동장애가발생할수있다. 다리뇌부위뇌졸중에의한안구운동장애는위의구조물들이어떤조합으로침범되느냐에따라다양한양상으로나타난다. 정중곁다리뇌경색 (Paramedian pontine infarction) 정중곁관통동맥 (paramedian perforator) 의폐색에의해발생하며, 침범되는안구운동관련구조물로는갓돌림신경 FIGURE 3. Pontine structures regulating eye movements. CST: corticospinal tract, CTT: central tegmental tract, ML: medial lemniscus, n: nerve, nuc: nucleus. 핵및다발, MLF, PPRF 들이있다. 갓돌림신경마비 갓돌림신경마비는병변쪽눈의외전장애및내사시를 일으키며, 수평성복시의가장중요한원인이다. 스큐편위가 동반되면병변쪽눈의상사시 (hypertropia) 가관찰되고환 자는수직복시를호소할수있으며, 급성기에는마비된쪽 으로고개를돌리는경향이있다. 핵마비 (Nuclear paralysis) 갓돌림신경핵에는동측의바깥곧은근을지배하는운동신 경원과반대편의안쪽곧은근아핵 (medial rectus subnucleus) 을지배하는중간신경원 (interneuron) 이위치한다. 핵 마비에서운동신경원및중간신경원이모두침범되면병변 측으로주시마비가발생하므로 PPRF 병변과감별하여야 한다. 핵마비에서는홱보기, 부드런따라보기및전정안반사 가모두이상을보이나, 병변반대편에서중앙으로되돌아오 는안구운동은정상인것이 PPRF 병변과의감별점이다. 갓 돌림신경핵은 MLF 및 PPRF 와인접해있고, 특히안면신경 이갓돌림신경핵을안쪽에서바깥쪽으로돌아나가므로, 핵마 비에서는동측의핵사이눈근육마비 (internuclear ophthalmoplegia) 및말초성안면신경마비가흔히동반된다. 다발마비 (Fascicular lesion) 갓돌림신경다발이침범되는경우로반대편편마비및동 측의안면신경마비가동반되면 Millard-Gubler 증후군, 반 대편편마비만동반되면 Raymond 증후군이라한다. PPRF 병변에의한주시마비 PPRF 는갓돌림신경핵과도르래신경핵사이에서다리뇌 S99
J Neurocrit Care 2010;3 Suppl 2:S96-S107 중앙부위에양쪽으로위치한다. MLF 바로앞쪽에있으며, 수평방향의홱보기에관여하는폭발세포가자리한다. 순수한 PPRF 병변에서는동측으로의홱보기마비만이발생하여야하나, 대부분의혈관성병변에서는부드런따라보기및전정안반사를담당하는신경섬유들까지모두파괴되므로대개수평주시마비가생긴다. 수직방향의홱보기는병변반대쪽으로비스듬하게발생할수있으며, 급성양측병변에서는상방주시마비가발생하기도한다. 핵사이눈근육마비 (Internuclear Ophthalmoplegia: INO) 측방주시에서병변쪽눈의내전장애와반대편눈 ( 외전안 ) 의해리성외전안진 (dissociated abducting nystagmus) 을특징으로하는임상증후군으로반대편갓돌림신경핵과동측눈돌림신경핵의안쪽곧은근아핵 (subnucleus) 을연결하는 MLF의병변이원인이다. 19 INO는눈모음마비의동반여부에따라전 (anterior), 후 (posterior) INO로구분되며, 다양한형태의시소안진및병변쪽눈의상사시 ( 반대편스큐편위 ) 가동반될수있다. 20 증상이경미하면운동범위의제한없이내전홱보기의속도만느려질수있고 (adduction lag, 내전지체 ), 이경우반대편눈의외전안진이진단에도움이된다. 해리성안진의기전은안쪽곧은근마비를보상하기위한신경지배의증가가 Hering 의법칙에의해반대편바깥곧은근에도같이전달되기때문으로설명한다. 21 INO는눈돌림신경병변에의한안쪽곧은근마비와감별하여야한다 (Table 2). 22 이외에도 MLF에는수직방향의부드런따라보기, 전정안반사및눈모음에관련된신경섬유들이위치하므로, INO에서는이들안구운동의장애가동반될수있으며, 양측성병변에서좀더심하게관찰된다. 양측성 INO에서외사시가동반되는것을 wall-eyed bilateral INO(WE- BINO) 하나, 외사시의정확한발생기전은모른다. 23 하나반증후군 (One-and-a-half syndrome) 일측성주시마비와 INO가동반된경우로한쪽 MLF와 PPRF 또는 MLF와갓돌림신경핵의병변에서발생한다. 13 환자에서는오직반대편눈의외전만이가능하며, 반대편눈의외사시가동반될수있다 ( 마비성다리뇌외사시, paralytic pontine exotropia). 24 마비성다리뇌외사시는 PPRF 병변에의 TABLE 2. Characteristics of INO distinct from medial rectus palsy 1. Normal alignment in the primary position 2. Abducting nystagmus in the contralateral eye 3. Normal adduction with convergence (posterior INO) 4. Absence of other signs of third nerve paresis (ptosis, mydriasis, vertical ductional deficits) 한반대편으로의주시편위가동반된 INO 로인해병변쪽눈 에서는나타나지않기때문으로설명한다. 눈찌운동 (Ocular bobbing) 눈이수 mm 정도빠르게아래로움직였다가다시원래의 위치로서서히되돌아오는안구운동으로규칙적으로발생 하는경우도있으나리듬이나빈도를예측할수없는경우가 대부분이다. 눈은곧바로되돌아오기도하고, 어느정도간 격을두고 (10 초까지 ) 원래의위치로향하는경우도있다. 전 형적인눈찌운동은양쪽눈이같이움직이고수평안구운동 마비가동반된경우로대개다리뇌출혈이나경색에서관찰 된다. 25 비슷한양상을보이는다른안구운동들과의감별이 필요하다 (Fig. 4). 경축성눈꺼풀 (spastic eyelid) 는환자가 계속해서눈을뜨고있는상태를말하며, 다리뇌피개부위 병변에의한혼수환자에서관찰된다. 26 위눈꺼풀에대한억 제이상이원인으로생각되나정확한원인부위및발생기 전은알지못한다. 다리뇌병변에서동공은매우작으나불 빛반사를보이는것이특징이다 (pinpoint reactive pupil). 가쪽다리뇌경색 (Lateral pontine infarction) 다리뇌휘돌이동맥인전하소뇌동맥 (anterior inferior cerebellar artery) 의폐색이주된원인이며, 안구운동장애는 정중곁다리뇌경색에서와같이두드러지지는않으나, 전정 신경핵의침범에의해다양한형태의중추성안진이발생 할수있다. 전하소뇌동맥의폐색에서는말초전정및소뇌 경색이흔히동반되므로이로인한안구운동이상이동시에 생길수있다. 27 Brun 안진은병변쪽을바라볼때는비교적 진폭이큰소뇌성안진이, 병변반대편주시에서는진폭이작 은전정안진이관찰되는것으로소뇌다리 (cerebellopontine angle) 종양환자에서특징적으로발생하나, 급성병변에서 는오히려전하소뇌동맥경색을의심하여야한다. 소뇌성안 진은소뇌타래 (flocculus) 나뇌줄기의병변으로인한시선유 발안진이며, 반대편주시에서보이는전정안진은전정신경 Reverse Bobbing Bobbing Dipping (Inverse bobbing) FIGURE 4. Ocular bobbing and similar eye movements in vertical plane. Vertical arrows represent fast component while oblique arrows depict slow returning or deviating phases of these eye movements. 0 denotes a midposition in vertical plane. 0 0 S100
Neuro-Ophthalmologic Findings in Acute Stroke JS Kim 의병변때문이다. 이외에도등가쪽다리뇌핵의침범에의한 부드런따라보기장애, 중심피개로의손상에의한눈입천장 떨림, 안교감신경로의병변에의한 Horner 증후군들이관찰 될수있다. 다리뇌출혈 (Pontine hemorrhage) 다리뇌출혈에서관찰되는안구운동이상은기본적으로다 리뇌피개부위경색에서와다를것이없다. 중뇌및사이핵부위의뇌졸중 (Meso-diencephalic stroke) 중뇌에는수직및회선안구운동을담당하는눈돌림신경 핵및도르래신경핵이위치하고, 중뇌 - 사이핵접합부에는 수직및회선안구운동의핵상조절에관여하는구조물들이 집중되어있으므로, 중뇌 - 사이핵부위의병변에서는수직 안구운동장애가특징이다. 28 또한이부위의뇌졸중에서는 다리뇌의수평안구운동중추로내려가는신경로들이침범 되어, 수평안구운동장애가발생할수있으므로동반된다리 뇌병변과의감별이필요하다. 중뇌경색이단독으로발생하 는경우는드물며, 대개 뇌바닥동맥첨부증후군 (Top of the basiilar syndrome) 의일환으로나타나는경우가많다. 29 중뇌 - 사이핵부위뇌졸중에의한안구운동장애는크게도 르래신경및눈돌림신경마비, 그리고덮개전증후군 (pretectal syndrome) 으로나눌수있다. 다 ( 스큐편위에서는위쪽에있는눈이내회선된다 ). 31 눈돌림신경마비중뇌뇌졸중에의한눈돌림신경마비는크게핵성및다발성으로구분하며, 흔히다른신경학적이상소견을동반한다. 핵마비눈돌림신경핵은바깥눈근육및눈꺼풀올림근 (levator palpebrae), 동공근을담당하는아핵 (subnucleus) 들로구성되며이들아핵들은눈돌림신경핵에서특정부위를차지한다 (Fig. 5). 32 핵성눈돌림신경마비의진단에적용되는중요한원칙들은다음과같다. 1) 위곧은근은반대편의눈돌림신경핵에의해지배되며, 위곧은근을지배하는신경섬유는핵에서서로교차하므로핵병변에의한일측성눈돌림신경마비에서는반대편위곧은근마비가동반되고, 한쪽의위곧은근마비가단독으로발생하지는않는다. 2) 눈꺼풀올림근및동공은양측모두중앙에위치한단일신경핵에의해지배되므로핵병변에의한눈꺼풀처짐및동공마비는양측성으로발생한다. 3) 아래곧은근아핵 (inferior rectus subnucleus) 은눈돌림신경핵의가장상부에위치하여이곳이단독으로침범될경우는핵병변에의해아래곧은근마비만단독으로발생할수있다. 4) 양쪽눈꺼풀올림근을지배하는중심꼬리핵 (central caudal nucleus) 은눈돌림신경핵의가장아래쪽에위치하므로위쪽을침범하는핵병변에서는제외될수있다. 도르래신경마비뇌줄기경색에의한도르래신경마비는드물게발생하며, 30 위소뇌동맥 (superior cerebellar artery) 경색에동반될수있다. 핵병변에서는반대편도르래신경마비가발생하며, 다발병변에서는침범부위에따라동측, 반대측, 또는양측마비가발생할수있다. 31 도르래신경이마비되면병변쪽눈의상사시및외회선이관찰된다. 환자는수직복시를호소하며, 급성기에는물체가기울어진것처럼느끼기도한다. 수직방향의안구편위 (vertical misalignment) 는병변의반대측을바라볼때와병변쪽으로머리를기울였을때증가하는양상을보인다. 눈돌림신경마비가동반된경우는환자에게아래쪽을쳐다보게하여눈이내회선되는지를살핌으로써도르래신경마비여부를알수있다. 스큐편위에서도수직방향의안구편위가발생하고낮은눈쪽으로머리가기울어질수있으므로도르래신경마비와감별하여야한다. 그러나도르래신경마비에서는주시방향및머리기울임에따라특징적으로안구편위의정도가변하고마비된눈 ( 상위안 ) 에서외회선이동반된다는점이스큐편위와의감별점이 다발마비 중뇌에서눈돌림신경다발이침범되는경우로각신경아 핵에서나온신경섬유들이다발내에서도일정한위치를차 지하기때문에, 다양한임상양상으로나타날수있다. 다발 마비는동반되는신경학적이상소견에따라몇가지로분류 된다. 33 Rostral Ventral EWN DN (IR) Left lateral view CCN Rostral Dorsal view FIGURE 5. Organization of oculomotor nuclear complex. CCN: central caudal nucleus, DN: dorsal nucleus, EWN: edinger-westphal nucleus, IR: inferior rectus. Only 3 nuclei are indicated for brevity. S101
J Neurocrit Care 2010;3 Suppl 2:S96-S107 덮개앞증후군 (Pretectal syndrome) 덮개앞영역 (pretectum) 은중뇌와사이핵사이에서위둔덕 (superior colliculus) 의바로위에위치하며뒤맞교차 (posterior commissure) 의양측에걸쳐있다. 덮개앞영역에는수직및회선안구운동의핵상조절에관계하는 rimlf, Cajal 사이질핵및불빛반사나이명성운동에관여하는신경섬유등이위치하고, 다리뇌의수평안구운동중추로향하는신경섬유들도이곳을통과하므로이부위에병변이생기면수직안구운동장애를포함한다양한신경안과적증상들이발생할수있다. 28,34 이부위는뇌바닥교통동맥 (basilar communicating artery) 의분지인후시상-시상하동맥 (posterior or paramedian thalamo-subthalamic artery) 에의해공급되며, 이혈관은시상의등안쪽, 중뇌-사이핵접합부, 상부중뇌및시상하핵 (subthalamic nucleus) 을동시에관류하므로, 뇌졸중에의한덮개앞증후군에서는이들부위의병변들이동시에관찰되는경우가흔하다. 수직안구운동장애 rimlf 는중뇌덮개에서상부적색핵 (red nucleus) 의등안쪽가장자리 (dorsomedial edge) 에위치하며, 수직및회선홱보기에대한폭발세포가위치한다. 수직주시마비의가장흔한병변부위로, 일측성병변에서도양측성수직안구운동마비를일으킬수있다. 상방주시를담당하는신경섬유는 rimlf에서뒤쪽으로향해뒤맞교차를통과하므로뒤맞교차나수로주위회백질의병변은상방주시마비만일으키기도한다. 하방주시마비만단독으로발생하는경우는아주드물며, 적색핵의등가쪽이나수로주위회백질의양측성병변에서발생한다. 35 일반적으로상방주시제한은홱보기에서가장심하고, 부드런따라보기, Bell 현상, 전정안반사의순서로개선된다. Cajal 사이질핵은수직및회선안구운동의신경적분체역할을하며, 이석반사에관계하는전정계로부터도입력을받는것으로알려져있다. Cajal 사이질핵의병변에서는 OTR, 시소안진및회선안진들이관찰되고, 수직방향의시선유지에도이상이발생한다. rimlf 및 Cajal 사이질핵병변의감별진단은 Table 3에서와같다. 36 핵성눈돌림신경마비는양측위곧은근및동공마비를유발하여덮개앞증후군의양상으로보일수있으나, 눈돌림신경마비에서는눈꺼풀처짐, 안쪽곧은근마비가동반되고, 수직방향바깥눈근육이비대칭적으로침범되는특징을보이며, 덮개앞증후군에서는 Bell 현상이나인형안운동에의해상방안구운동이개선되는것이감별점이다. 수직하나반증후군 (Vertical one-and-a-half syndrome) 양안의상방주시마비및한쪽눈의하방주시마비로인해, 오직한쪽눈의하전만이가능하거나, 37 양안의하방주시마비및한쪽눈의상전마비로한쪽눈에서만상전이가능한경우로,38 덮개앞영역의불완전한병변에서발생한다. 이중상전근마비 (Double elevator palsy) 한쪽눈이내전및외전된상태에서같은정도로상전마비를보이는경우로드물게중뇌의핵상병변에의해발생한다. 39 수평안구운동장애중뇌-사이핵부위병변에서보이는수평안구운동장애에는 1) 가성갓돌림신경마비 (pseudo-abducens palsy), 2) 반대편으로의홱보기마비및 3) 동측으로의부드런따라보기마비등이있다. 40 가성갓돌림신경마비는동반된눈모음연축 (convergence spasm) 에의해눈모음긴장도가증가하여, 측방주시에서한쪽눈의외전이이루어지지않아마 TABLE 3. Comparison of the oculomotor effects between interstitial nucleus of Cajal (INC) and rimlf lesion Eye movement INC lesion rimlf lesion Saccade, vertical Decreased Amp Decreased Amp and Vel Intact Amp-Vel relationship Nystagmus Torsional Vertical Ipsilesional Downbeat, Upbeat (bilateral lesion) Contralesional No Smooth pursuit Impaired gain VOR (Vertical & torsional) Impaired gain and phase (bilateral lesion) Normal gain and phase OTR Ocular torsion Skew deviation Contralesional Yes Contralesional No Gaze holding Impaired Normal Amp: amplitude, Vel: velocity S102
Neuro-Ophthalmologic Findings in Acute Stroke JS Kim 치갓돌림신경마비처럼보이는현상이다. 41 홱보기및부드런따라보기장애는대뇌에서다리뇌의수평안구운동중추로가는신경로가손상되어발생하며, 인형안검사나 caloric 검사에서안구운동이개선된다. 안구운동이상은각부위의경색에서발생하는증상들이혼 합된양상으로나타난다. 29 소뇌부위뇌졸중 (Cerebellar Stroke) 안진덮개앞증후군의특징적인안진은눈모음-후퇴안진과시소안진이다. 눈모음-후퇴안진은덮개앞증후군을결정적으로진단할수있는중요한징후이나, 시선을옮길때에만 (refixation) 나타나거나, 뚜렷하지않은경우가많으므로면밀한관찰이필요하다. 특히상방주시에의해잘유발되므로 OKN 드럼을아래로돌리면위로향하는안진대신에눈모음-후퇴안진이유발된다. 시소안진은한쪽눈이올라가면서내회선되고반대편눈은떨어지면서외회선되는양상의시계추안진이양쪽눈에서교대로나타나는것을말하며, 때로는방향의역전없이한쪽방향으로만안진이관찰될수있다 ( 반시소안진, hemi-see-saw nystagmus). 42 동공이상동공은약간산동된상태이며양측의크기가같은것이보통이다. 불빛반사는감소되나접근반사는정상인불빛-접근반사해리 (light-near dissociation) 가특징적인징후이다. 눈꺼풀이상눈꺼풀뒤당김 (Lid retraction) 은대칭적으로관찰되고상방주시장애정도와비례하며완전한하방주시에서는사라지는것이일반적이다. 눈꺼풀뒤당김은위곧은근의마비를보상하기위한위곧은근에대한신경지배증가가이차적으로눈꺼풀올림근의활동도를증가시키기때문으로설명한다. 일측성눈꺼풀뒤당김, 상방주시마비없이눈꺼풀뒤당김만있는경우는덮개앞증후군의가능성이적으며, 반대편눈꺼풀처짐에동반된일측성눈꺼풀뒤당김은눈돌림신경마비때문일가능성이높다. 기타내사시 (esotropia) 는하방주시에서증가하여 V자모양을띠며, 외사시 (exotropia) 는눈모음긴장도의소실때문으로생각된다. 첨부뇌바닥동맥증후군 ( Top of the basilar syndrome) 뇌바닥동맥첨단부폐색에의한특징적인임상증후군으로중뇌, 사이핵, 시상및관자-뒤통수엽경색이동반된다. 소뇌는후하소뇌동맥 (posterior inferior cerebellar artery: PICA), 전하소뇌동맥 (anterior inferior cerebellar artery: AICA) 및위소뇌동맥에의해공급되며, 이들동맥의경색에서는뇌줄기부위경색이흔히동반되므로소뇌병변자체에의한안구운동이상만을가려내기는쉽지않을때가많다. 또한각동맥에의한공급영역도개인마다차이가있으므로임상양상의발현도환자마다다를수있다는점을고려하여야한다. 일반적으로소뇌병변에의한안구운동장애는크게 3가지로분류된다. 1) 등쪽벌레엽 (dorsal vermis) 및꼭지핵은홱보기의조절에관여하며, 이곳의병변에서는홱보기의겨냥이상 (dysmetria) 및 macrosaccadic oscillations(mso) 이발생하고, 부드런따라보기이상은생기더라도경미하다. 2) 타래및부타래 (paraflocculus) 는부드런따라보기및전정안반사의조절, 시선유지에관여하며, 병변에서는부드런따라보기이상, 시선유발안진 (gaze-evoked nystagmus), 반동안진 (rebound nystagmus), 하방안진 (downbeat nystagmus) 및전정안반사의적응이상등이관찰된다. 3) 소절 (nodulus) 및소뇌목젖 (uvula) 은전정안반사의반응기간을조절하며, 병변에서는전정반응의기간이길어지고주기성교대안진 (periodic alternating nystagmus) 이발생할수있다. 이밖에도소뇌병변에의한비특이적안구운동장애로는 square wave jerks(swj) 의증가, 상방안진 (upbeat nystagmus), 시계추안진 (pendular nystagmus) 들이있다. 후하소뇌동맥 (PICA) 경색 PICA 는타래, 부타래, 소절, 소뇌목젖등의전정소뇌 (vestibulocerebellum) 를공급하므로 PICA 경색에서는이들부위의병변에의한증상들이나타날수있다. 임상적으로중요한것은 PICA의원위부가폐색될경우다른중추신경계증상없이현훈및말초성양상의안진만이관찰될수있으므로말초전정의병변으로쉽게오인할수있다는점이다. 2,3 이경우시선유발안진이있고두부충동검사 (head impulse test) 가정상인점이말초병변과의중요한감별점이다. 43 후하소뇌동맥부위경색에서자발안진은주로병변쪽을향하며, 두진후안진도대부분에서병변쪽으로발생한다. 일부환자에서는수평방향의두진후에하방안진이발생할수있다. 3 소뇌소절부위의경색에서는병변쪽을향하는자발 S103
J Neurocrit Care 2010;3 Suppl 2:S96-S107 안진과두진후안진, 하방안진, 체위안진 (positional nystagmus), 주기성교대안진등이관찰되며, OTR은병변반대편으로발생한다. 44-46 전하소뇌동맥 (AICA) 경색 AICA는위쪽전정신경핵및소뇌의타래, 소절과소뇌목젖을공급하고, 내이동맥 (internal auditory artery) 을통해말초전정기관의혈액공급도담당하므로 AICA 경색에서는중추전정기능의이상에의한소견및말초전정에서보이는임상양상들이함께관찰될수있다. 47-51 위소뇌동맥 (SCA) 경색전형적인 SCA 경색에의한안구운동장애에는 contrapulsion, 반대편도르래신경마비, 동측 Horner증후군이있으나, 대부분의경우첨부뇌바닥동맥증후군 ( top of the basilar syndrome) 에동반되므로, SCA 경색에의한안구운동장애는주로동반된뇌줄기, 사이핵및뒤통수엽병변에의한경우가많다. Contrapulsion 이란병변반대쪽으로의홱보기는겨냥과다, 병변쪽으로의홱보기는겨냥부족을보이며수직방향의홱보기는비스듬하게병변쪽에서멀어지는현상을말한다. 52 Contrapulsion은위소뇌다리 (superior cerebellar peduncle) 와인접한꼭지핵유출로 (uncinate fasciculus) 의손상으로설명한다. 그외에도위쪽벌레엽병변에의해상방안진이발생할수있다. 소뇌출혈많은경우뇌줄기를직접압박하거나동반된수두증으로인한뇌줄기압박증상이흔하므로, 소뇌출혈자체로인한안구증상을구별하기는어렵다. 급성병변에서는다양한형태의안진, 눈찌운동, 주시마비, 갓돌림신경마비및스큐편위들이발생할수있다. 시상부위의뇌졸중 (Thalamic Stroke) 시상출혈 (Thalamic hemorrhage) 시상출혈에서의안구증상은 Fisher 에의해처음으로강조되었으나, 53 흔히중뇌-사이핵부위의병변이나뇌실출혈을동반하기때문에이들안구증상이시상자체의병변에의한것인지는분명하지않을때가많다. 시상출혈에서의안구운동이상은병변이광범위하거나정중곁부위에병변이생기는경우 (paramedian lesion), 뇌실출혈이동반될때흔하며, 안구운동장애나불빛반사에이상이있으면예후가나쁜것으로알려져있다. 주시편위는병변과같은쪽또는반대쪽으로생길수있고, 반대편으로생기는경우 (wrong way deviation) 는출혈부위가비교적클때이다. 출혈부위가중뇌까지연장되거나, 중뇌가압박을받으면환자의눈이코끝을향하는 Peering at the tip-of-nose 현상이발생할수있다. 54 이외에도내사시및병변반대편으로향하는 OTR과발작적인스큐편위등이보일수있다. 36 일반적으로가장흔한안구증상은수직안구운동마비이나시상자체의병변보다는인접한중뇌-사이핵접합부의병변때문이다. 수평안구운동장애는대뇌에서뇌줄기로내려가는신경섬유가시상부위에서차단되어발생하며, 반대편으로의홱보기장애및동측으로의부드런따라보기마비가흔하다. 동공은특징적으로아주작으며 (2 mm 정도 ) 불빛반사는관찰되지않는다. Horner 증후군은혈종에의해동측의시상하부나하향성교감신경섬유가압박되어발생한다. 드물게눈찌운동, opsoclonus 등이보고된바있다. 시상경색 (Thalamic infarction) 시상경색에서의안구운동장애는주로후시상-시상하동맥의폐색에의한정중곁경색 (paramedian infarction) 에서관찰되며, 이경우도대부분의안구운동장애는동반된중뇌-사이핵접합부의병변에의해발생하므로, 덮개앞증후군에서관찰되는안구운동장애와양상이동일하다. 그밖에후맥락총동맥 (posterior choroidal artery) 경색에서상방및측방주시마비, 축동등이발생할수있고, 전맥락총동맥 (anterior choroidal artery) 경색에서병변반대편으로의홱보기장애가관찰될수있다. 대뇌부위의뇌졸중 대뇌부위뇌졸중에서는주시편위 (gaze deviation) 가 20% 정도에서발생하며, 홱보기, 부드런따라보기및전정안반사도비대칭적으로관찰될수있다. 눈꺼풀의이상으로는눈꺼풀처짐, 눈을뜨거나감지못하는경우 ( 눈꺼풀실행장애 ), 눈을뜨고있거나감고있는상태를유지하지못하는경우 (impersistence) 등이있다. 천막상부 (supratentorial) 병변에의한 Horner증후군은대개같은쪽의시상-시상하부병변과동반되나, 드물게는대뇌반구자체의병변에의해서도발생한다. 대뇌반구의병변에의한 Horner 증후군은속목동맥박리에동반된대뇌반구경색과감별하여야한다. 뒤대뇌동맥 (Posterior cerebral artery) 경색뒤대뇌동맥경색에서나타나는신경안과적증상은대뇌 S104
Neuro-Ophthalmologic Findings in Acute Stroke JS Kim 피질 ( 뒤통수엽및관자엽 ), 중뇌또는시상부위의병변에의한다. 뒤통수엽에국한된병변은시야결손부위에서홱보기겨냥이상을일으키나, 정상시야에서움직이는물체에대한부드런따라보기및 OKN 반응은정상이다. 뒤대뇌동맥근위부의협착이나폐색은중뇌를침범하여 Horner 증후군을포함한다양한안구운동장애를유발한다. 뒤대뇌동맥의근위부폐색에의해반대편반신마비, 반대편발한과다및동측의 Horner 증후군이발생할수있다 (hemiplegia vegetativa alterna). 55 후천성안구운동행위상실증 (Acquired oculomotor apraxia) 전정안반사나안진의빠른성분 (quick phase, 속상 ) 같은반사성안구운동은정상이나, 자발안구운동이소실되어, 환자는계속해서정면만을응시하는현상이다. 급성양측성이마엽또는뒤통수-마루엽병변에서관찰되며, 이러한증상이시실조 (optic ataxia) 및동시실인증 (simultanagnosia) 과동반되면 Balint 증후군이라고한다. 안구운동행위상실증은이마엽시야 (frontal eye field) 나마루엽에서위둔덕이나뇌줄기그물체로향하는햐향신경로가손상되기때문으로여겨진다. 중대뇌동맥 (Middle cerebral artery) 경색환자에게눈을감으라고할때오른쪽눈을지나치게꽉감는현상 (excessive closure of the eye) 이우측중대뇌동맥부위의경색에서관찰될수있고, 우측대뇌반구병변에서는양측성눈꺼풀처짐및상방주시마비가발생할수있다. 일반적으로이마-마루엽병변은병변쪽으로의안구편위를일으키고, 병변반대편으로의홱보기에서잠복기연장, 속도저하및겨냥이상을발생시킨다. 등가쪽앞이마엽피질의병변은 antisaccade 검사 ( 시야에서보이는자극의반대편을쳐다보도록하는검사 ) 에서장애를보일수있다. 마루엽병변에서는병변쪽으로부드런따라보기나 OKN 반응이감소되고, Cogan 징후 (spasticity of conjugate gaze) 가관찰될수있다. Cogan 징후란눈을뜨고있을때는정상이나환자의눈을감길때양쪽눈이병변반대편으로향하는것을말한다. 앞대뇌동맥 (Anterior cerebral artery) 경색앞대뇌동맥에국한된경색에서안구편위는드무나, 무시 (neglect) 에동반된반대편주시우선 (gaze preference) 은흔히관찰된다. 보조운동영역 (supplementary motor area) 이나꼬리핵 (caudate nucleus) 병변은기억홱보기검사에서장애를일으킨다. 기타혈관성병변에서의안구운동장애 속목동맥질환 속목동맥폐색에서는홍채의허혈성위축으로인해병변 쪽동공이커지고불빛반사이상이관찰될수있다. 폐색으로 인한대뇌경색에서는반대편으로의주시장애및병변쪽으 로의주시편위등이흔한증상이다. 목동맥박리 (Carotid artery dissection) 통증을동반하는 Horner 증후군이약 58% 의환자에서발 견된다. 56 때로는병변쪽눈이산동되어있으면서불빛반사 에대한반응이감소되거나사라진경우를볼수있는데, 섬 모체신경절 (ciliary ganglion) 에대한만성적허혈로설명 한다. 57 목동맥해면정맥굴루 (Carotid-cavernous fistula) 목동맥계와해면정맥굴사이의비정상적교통 (communication) 때문에발생하며, 직접 (direct) 및경막성 (dural) 으로 분류된다. 직접목동맥해면루는두부외상이나동맥류에 의한목동맥파열이원인으로, 누공이눈확을통해배액되 고, 누공을통한압력차가심해박동성안구돌출 (proptosis), 잡음 (bruit), 실명등의증상이심하게관찰된다. 경막성해면루는속목동맥또는바깥목동맥의수막분지 (meningeal branch) 들이해면정맥굴안에서파열되어발 생하며, 증상은직접해면루에비해경미하다. 복시는공통 된증상으로, 외전마비가흔하나안구운동마비는모든방 향으로다발생할수있다. 안구운동마비의기전은안구운동 신경의손상또는바깥눈근육자체의울혈및경색으로설 명한다. 58 Dolichoectasia 혈관의 Dolichoectasia 에의해신경학적증상이발생하 는경우는크게혈전이나색전에의한경색및인접한뇌줄 기및뇌신경에대한직접압박의두가지로나눌수있다. 뇌신경중에서는안면신경및삼차신경이가장많이침범되 며, 안구운동신경중에서는눈돌림신경마비가가장흔하고 드물게갓돌림신경마비가보고된바있다. REFERENCES 1. Bogousslavsky J, Meienberg O. Eye-movement disorders in brainstem and cerebellar stroke. Arch Neurol 1987;44:141-8. 2. Amarenco P, Roullet E, Hommel M, Chaine P, Marteau R. Infarction in the territory of the medial branch of the posterior inferior cerebellar artery. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1990;53:731-5. 3. Kim JS, Ahn KW, Moon SY, Choi KD, Park SH, Koo JW. Isolated S105
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