최근 들어 백혈병 치료 방법이 발전하면서 환자의 생존기간 이 연장되었다. 그러나 유병기간이 길어지면서 일차적, 이차적 인 신경학적 문제점들이 함께 증가하고 있다. 백혈병에 의한 뇌신경계 병변은 크게 질병 자체에 의한 것, 치료에 의한 합병 증, 면역억제에 따른 감염으로 분류할 수 있다(Table 1). 첫 째, 질병 자체로 인한 병변은 백혈병 세포가 연수막이나 뇌실 질에 직접 침윤하거나 종양을 형성하는 경우와 뇌혈전이나 출 혈을 일으키는 경우가 있다. 둘째, 치료 과정에서의 합병증은 방사선 조사 또는 화학 치료에 의한 병변으로 나뉠 수 있고, 뇌백질 병변, 소혈관의 석회화, 뇌혈관 질환, 이차적 종양 등이 나타날 수 있다. 마지막으로, 감염은 백혈병과 치료에 의한 면 역 억제가 원인이 된다.
이러한 뇌내 병변의 원인을 조기에 발견하는 것이 치료 계 획을 수립하는데 매우 중요하고, 전체적인 생존율을 높일 수 있으며, 이러한 진단 과정에서 방사선학적 소견이 주요한 수단 으로 이용된다.
원발성 백혈병에 의한 중추신경계 병변 뇌혈관 병변
그 중 출혈이 가장 흔하며, 종종 사망의 원인이 된다. 출혈의 원인으로는 응고인자의 변화와 혈소판 감소, 그리고 파종성혈 관내응고(disseminated intravascular coagulopathy, DIC) 등이 있다. 특히 급성 전골수세포형(acute promyelocytic leukemia) 에서 파종성혈관내응고가 잘 일어나며, 대량의 뇌출혈을 자주 초래하고, 60% 이상의 사망률을 보인다(1, 2) (Fig. 1).
모세포 발증(blast crisis), 특히 백혈구의 수가 300,000/
mm3 인 경우는 모세포 혈전(blast cell thrombi)이 작은 혈관 들을 막아서 혈관 손상이나 대량 출혈을 초래할 수 있다. 또한 혈소판의 수가 10,000/mm3 이하로 떨어지면 자발적 출혈의 위험이 높아진다(1) (Fig. 2).
뇌경색의 경우는 출혈보다는 빈도가 적으며, 주로 정맥동 혈 전과 관련이 있다(Fig. 3). 정맥동 혈전의 원인으로는 백혈구 증가증, 과다응고(hypercoagulability), 그 외 여러 가지 화학
백혈병 환자에서 나타날 수 있는 두개 내 병변: 임상화보1
이혜정・안국진・최정은・김지영・이정휘・김희제2・양동원3・한성태
항암요법과 골수이식 등 치료법의 발달로 백혈병 환자의 생존율은 과거에 비해 매우 증가하 였으나 동시에 백혈병과 관련된 두개 내 합병증의 빈도 역시 증가하였다. 이들은 크게 세 범주 로 분류하여 백혈병 자체에 의한 병변과 치료와 관련된 병변, 면역 억제에 의한 감염성 병변으 로 나눌 수 있다. 자기공명영상 및 전산단층촬영과 같은 첨단 영상 기술의 이용이 이러한 병변 들의 정확한 진단과 조기 치료, 예후 향상에 중요하다. 우리는 이 임상화보를 통해서 백혈병 환 자에서의 다양한 뇌내 병변을 진단하는데 도움을 줄 수 있는 방사선학적 소견을 서술하고자 하였다.
Table 1. CNS Manifestation in Leukemic Patients Manifestations of primary disease
Hemorrhage Infarction CNS involvement
요법제, 특히 L-asparginase의 사용과 밀접한 관련이 있다. 일 반적으로 상시상정맥동(superior sagittal sinus)에서 호발한다 (1-3).
일차 질환에 의한 중추신경계 병변
백혈병 세포가 두개 골수, 경막, 연수막 등을 침범할 수 있 다. 경막이나 연수막을 침범하면 뇌표면이나 구를 따라서 나타 나는 비정상적인 조영 증강으로 나타난다(Fig. 4, 5). 그러나 화학적 또는 감염성 뇌막염 같은 경우도 유사한 영상소견을 나 타낼 수 있으므로 정확한 진단을 위해서는 뇌척수액의 세포학 적 또는 조직학적 검사가 뒷받침되어야 한다(1). 골수의 경우 정상적으로 T1 강조 영상에서 고신호강도를 나타내지만 백혈 병 세포가 침윤된 골수는 저신호강도로 보인다(4) (Fig. 6).
뇌신경 중에서는 7번과 3번 신경이 자주 침범되고, 신경 마
비와 같은 증상이 나타난다. 조영 증강 후 이미지에서 강한 조 영 증강을 나타내는 것을 볼 수 있다(Fig. 7).
드물게 뇌하수체 줄기(pituitary stalk)에 백혈구 세포가 침 윤되는 경우 중심성 요붕증(central diabetes insipidus)의 증 세를 보일 수 있다. 영상에서는 조영 증강 후 T1 강조 영상에 서 두꺼워진 뇌하수체 줄기가 조영 증강이 잘 되는 것으로 나 타나게 된다(5) (Fig. 8).
과립구 육종(granulocytic sarcoma)이나 녹색종(chloroma)은 종양 과립구 세포들로 구성된 종양이다. 젊은 연령의 급성 골 수백혈병환자에서 드물게 발생하며, 병의 첫 번째 증후나 진행 과정에서 모두 나타날 수 있다(1, 6, 7). CT에서 종종 뇌척수 막과 연결된 고음영으로 보이며 조영 증강도 잘 된다(Fig. 9).
또한 머리와 목 부위에서도 나타날 수 있다.
Fig. 2. Subdural hematoma in a 38-year-old patient with acute leukemia. A crescent shaped subdural hematoma is noted along the left cerebral convexity.
Fig. 1. Intracerebral hemorrhage in a 20-year-old patient with acute promyelocytic leukemia. A hematoma with very hetero- geneous appearance is noted at left parieto-occiptal lobe.
A B
Fig. 3. Cerebral infarction in a 75-year- old patient with chronic myelogenous leukemia. Multi-focal infarctions are noted at the left basal ganglia and both occipital lobes (arrows) on T2-weight- ed image(A) and diffusion-weighted image(B) respectively.
치료에 의한 증상
방사선 치료 후 생기는 백질 병변
방사선 치료 후에 생기는 병변은 급성기, 아급성기 및 만성 기로 나눌 수 있다. 급성기 병변은 치료 후 1-6주에 나타나는 모세혈관 손상에 따른 혈관성 부종이며 가역적인 병변이다. 아 급성 병변은 치료에서 수주에서 수개월 사이에 보이게 되고, 혈관성 부종 또는 뇌백질의 탈수초화에 의한 것으로 가역적인 경우도 있으나 계속 진행될 수도 있다. 만성 병변은 수주에서 수년 사이에 발생하며 광범위한 뇌백질 괴사와 탈수초화가 주
A B
Fig. 4. Pachymeningeal involvement in a 17-year-old man with acute lym- phocytic leukemia. (A) An elongated T1 isointensities are noted along the right occipital pachymeninges (arrow).
(B) After contrast enhancement focally thickened and enhanced pachy- meninges are well demonstrated (ar- row).
A B
Fig. 5. Leptomeningeal involvement in a 43-year-old patient with acute myel- ogenous leukemia. Irregular multi-lin- ear enhancement (arrows) is noted at the left temporal lobe, representing leptomeningeal enhancement.
상소견과 임상증상의 경중이 일치되지는 않는다. 심한 경우에 는 백질의 괴사를 일으킬 수 있으며, 이때 자기공명영상에서 국소 조직 괴사에 의한 고리 증강 병변으로 나타나서 종양과 구분이 어려울 수 있다. 관류영상이나 양전자방출단층촬영술 (positron emission tomography, PET)이 이러한 병변들 간의 감별에 도움이 된다(7).
소아에서는 치료에 의한 뇌손상이 더욱 심하고, 기저핵이나 뇌피질 등에 석회화를 동반하는 무기질 미세혈관병증 (mineralizing microangiopathy) 등을 일으킬 수 있다(4). 또 한 중추 신경계 예방치료(CNS prophylaxis) 과정에서 생긴 수 두증에 의한 뇌실 확장이 뇌압이 정상수준으로 내려간 뒤에도 지속되거나 오히려 더 진행되어 대뇌 실질 손상을 초래할 수 있다(1, 4).
이차 악성 종양은 드물게 나타나며 5세 미만에서 두개부 방 사선 조사를 받은 경우에 호발한다. 병리적으로 70%가 수막 종, 20%는 교종, 그리고 10%는 육종이 차지하고, 같은 조직 학적 일차 종양에 비하여 더욱 공격적이고, 치료에 잘 반응하 지 않는다(1, 2).
A B
Fig. 7. Cranial nerves involvement in a 32-year-old male patient with acute myelogenous leukemia. After contrast enhancement, both fifth (A) and third (B) nerves appear to be thickened with strong enhancement (arrows).
A B
Fig. 9. Granulocytic sarcoma in a 35- year-old patient with acute myeloge- nous leukemia . (A) Lobulated enhanc- ing masses are noted at both anterior middle cranial fossa on contrast en- hanced T1-weighted axial image. (B) Another enhancing nodules are visible in the anterior interhemispheric re- gion.
Fig. 8. Pituitary stalk involvement in a 26-year-old female pa- tient. On contrast enhanced T1-weighted sagittal image, pitu- itary stalk appears to be thickened and enhanced due to seed- ing of leukemic cells (arrow).
A B
Fig. 9. Granulocytic sarcoma in a 35- year-old patient with acute myeloge- nous leukemia . (A) Lobulated enhanc- ing masses are noted at both anterior middle cranial fossa on contrast en- hanced T1-weighted axial image. (B) Another enhancing nodules are visible in the anterior interhemispheric re- gion.
Fig. 11. Reversible posterior leukoen- cephalopathy in a 50-year-old female with acute lymphocytic leukemia.
During cyclosporine treatment, she presented sudden seizure attack. (A and B) On axial T2-weighted images show symmetric high signal intensities in both parieto-occipital regions (ar- rows).
A B C
Fig. 10. Chemotoxicity induced white matter disease in a 17-year-old male with acute myelogenous leukemia. He received cis- platin and cytosine arabonoside over 1 month. (A) Diffuse high signal intensities are noted along both cerebral white matter on T2- weighted image. (B and C) These lesions show high signal intensities on diffusion-weighted image and low signal intensities on ADC mapping, suggesting cytotoxic edema rather than vasogenic edema.
A B
Fig. 12. FK 506 neurotoxicity in a 36- year-old female with acute myeloge- nous leukemia. (A) On T2-weighted image, symmetrically confluent high signal intensities are present in the subcortical white matter of the fronto- temporo-parieto-ooccipital lobes (ar- rows). (B) These also show high signal intensities in ADC maps (arrows).
A B
Fig. 13. Tuberculous meningitis in a 32-year-old male patient. Axial con- trast-enhanced T1-weighted images show diffuse enhancement in the su- perior cerebellar cistern (A) and ambi- ent cistern (B) (arrows).
A B
Fig. 14. Herpes encephalitis in a 15- year-old female with acute lymphocyt- ic leukemia. On T2-weighted (A) and FLAIR (B) images, abnormal high sig- nal intensities are seen in the right temporoparietal lobe (arrows).
화학요법에 의한 병변
많은 화학치료제가 신경독성을 갖고 있으며, 각 약물의 종류 에 따라 다양한 증상을 유발할 수 있다.
화학치료제에 의한 백질 병변은 심부와 뇌실 주위 백질에 주 로 나타난다(Fig. 10). 화학치료제 중에서도 특히 methotrexate, cisplatin, arabinosylcytosine, carmustine, thiotepa들이 이러한 병변을 잘 일으킨다.
뇌출혈은 L-asparaginase에 의해 악화될 수 있으며, 경질막 정맥 혈전(dural venous thrombosis)등은 L-asparaginase와 vincristine 같은 약물과 관련이 있다고 알려져 있다(8).
가역적 후백색질뇌증(reversible posterior leukoence- phalopathy)은 면역억제제, 주로 cyclosporine이나 FK506 (tacrolimus)를 사용하는 과정에서 급성 신경학적 변화가 나타 나는 것으로, 자기공명영상에서 대부분 후두정엽의 피질밑 뇌 백질 부종으로 나타난다(Fig. 11). 후두정엽이 아닌 다른 위치 에 발생되는 경우를 비전형적 가역적 후백색질뇌증이라고 하 며 이러한 경우 다른 대사질환과의 감별이 필요하다(Fig. 12).
이 병변들은 T2강조 영상과 FLAIR 영상에서뿐 아니라 확산 강조 영상과 ADC maps에서도 고신호강도를 보인다. 이러한 영상을 보이는 기전은 정확히 밝혀지지 않았으나 자동조절기 전이 깨지면서 나타나는 혈관성 부종이 원인으로 추정되고 있 다(9).
감염으로 인한 합병증
감염은 백혈병 환자에서 가장 중요한 유병율과 사망의 원인
혈관을 침범하는 경우 회백질 경계부위에서 다발성 경색이나 미세농양을 초래한다.
결핵은 뇌막염 혹은 육아종의 형태로 나타난다. 뇌막염의 형 태가 더 많고, 뇌기저를 가장 많이 침범한다(Fig. 13).
헤르페스 뇌염(herpes encephalitis)는 면역이 저하되었을 때 균의 재활성화에 의해서 일어난다. 헤르페스 균은 초기 감 염 후에 잠재적으로 체내에 남아있을 수 있는데 이 때 회색질 이 저장소로서의 역할을 흔히 할 수 있다(10). 변연계 (limbic system)가 가장 많이 침범되고, 양측성으로 나타나는 경우가 많으나 대칭적이지는 않다. T2 강조영상에서 회색질과 피질밑 뇌백질을 침범하는 고신호강도로 나타난다(Fig. 14).
뇌농양을 형성하는 경우도 있으며 대부분 전형적인 농양의 방사선학적 양상을 보인다(Fig. 15).
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A B
Fig. 15. Brain abscess in a 61-year-old female with acute myelocytic leukemia. (A) On axial T2-weighted image, two nodular lesions show cen- trally high and peripherally low signal intensities (arrows). (B) Postcontrast axial T1-weighted image represents two ovoid ring enhancing nodules in the inferior portion of the right frontal lobe (arrows).
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The Spectrum of Various Intracranial Manifestations in Leukemic Patients: A Pictorial Review1
Hae Jeong Lee, M.D., Kookjin Ahn, M.D., Jeong Eun Choi, M.D., Jee Young Kim, M.D., Jeong Whee Lee, M.D., Hee Je Kim, M.D.2, Dong Won Yang, M.D.3, Seong Tae Hahn, M.D.,
1Department of Diagnostic Radiology, Catholic University College of Medicine
2Department of Internal Medicine, Catholic University College of Medicine
3Department of Neurology, Catholic University College of Medicine
The recent therapeutic advances for treating hematologic neoplasm have improved patients' survival, but these treatments have increased the frequency of neurologic complications and toxic effects. Most of the neu- rological features of leukemia are divided into three main categories: the primary effects of the disease, the treatment-related side effects and the infectious complications. The purpose of this pictorial assay is to docu- ment the radiologic abnormalities seen in the intracranial structures during and after the treatment of leukemia, and to aid in the clinical management of patients.
Index words :Leukemia, complications Nervous system, abnormalities
