삼투압성 수초용해 환자에서 발생한 근육병증
가톨릭대학교 의과대학 재활의학교실
허남연∙오주선∙김준성∙정명은∙최윤정
– Abstract –
A Case of Myopathy in Osmotic Myelinolysis
Nam Yeon Heo, M.D, Ju Sun Oh, M.D., Joon Sung Kim, M.D., Myung Eun Chung, M.D., Yun Jung Choi, M.D.
Department of Rehabilitation Medicine, College of Medicine, The Catholic University of Korea
Osmotic myelinolysis or osmotic demyelination syndrome (ODS) is a demyelinating disease of the pons and other areas of the central nervous system (CNS). The following case report describes a patient who developed critical illness myopathy (CIM) in the setting of ODS. This report presents a 41- year-old male with ODS, whose hyponatremia was corrected. Brain magnetic resonance imaging (MRI) demonstrated the existence of ODS in the central pons and the bilateral basal ganglia. Several days later, muscle enzyme level elevated, electromyography (EMG) and nerve conduction studies demonstrated myopathic findings. The patient showed gradual improvement with conservative management. We report a case of critical illness myopathy, associated with osmotic demyelination syndrome.
Key Words: Osmotic myelinolysis, Osmotic demyelination syndrome, Hyponatremia, Critical illness myopathy
Address reprint requests to Nam Yeon Heo, M.D
Department of Rehabilitation Medicine, College of Medicine, The Catholic University of Korea St. Vincent Hospital, Ji-dong, Paldal-gu Suwon-si, Gyeonggi-do, Korea
TEL: 82-31-249-7650, FAX: 82-31-251-4481, E-mail: [email protected]
투고일: 2009년 11월 17일, 1차 수정일: 2009년 12월 22일, 2차 수정일: 2010년 1월 18일, 게재확정일: 2010년 2월 2일
서 론
중심성교뇌수초용해(central pontine myelinoly- sis)는 교뇌 부위의 탈수초화가 발생하는 질환이며, 교 뇌 이외의 다른 중추신경계에 탈수초화가 발생하는 질 환인 교뇌외수초용해(extrapontine myelinolysis)와 구분지어 분류할 수 있다. 하지만, 이러한 수초용해 현 상은 삼투압 변화가 가장 중요한 기전이므로 구분하지 않고 삼투압성 수초용해(osmotic myelinolysis or osmotic demyelination syndrome)라고 통합하여 부 르기도 한다.1,2 삼투압성 수초용해 발생 후, 의식수준의 변화, 연하곤란, 구음장애, 뇌신경 장애, 하지 또는 사 지마비, 경련, 배뇨 및 배변장애 등의 다양한 증상들이
발생 할 수 있지만,1 근육병증의 동반은 국내외에서 아 직 보고되지 않았다.
저자들은 삼투압성 수초용해 발병 후 발생한, 전신을 침범한 심각한 질환에 의한 근육병증(critical illness myopathy)으로 사지마비 증상이 발생하였던 환자를 치료한 경험을 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.
증 례
약 24년 전 정신분열증 진단 후 타 병원 정신과 약물 복용 및 외래 추적하며 지내던 41세 남자 환자로, 내원 약 8일전부터 음식섭취를 거의 못하고 전신의 위약감 호소를 하여 오다가, 내원 당일 배뇨 후 쓰러져 응급실
로 내원하였다. 내원시 의식은 명료하였으며 생화학 검 사상 혈중 나트륨(serum sodium) 104.8 mEq/L, 칼 륨(serum potassium) 2.4 mEq/L, 염소(serum chloride) 58.7 mEq/L로 심각한 전해질 불균형상태 가 발견되었고 혈중 크레아티닌(serum creatinine) 2.5 mg/dL 로 급성 신부전 소견도 보였다. 또한 목의
통증을 호소하여 경부 전산화 단층 촬영을 시행한 결과 인두후 농양 및 후두염의 소견이 관찰되었다. 그 외 중 추신경계의 손상 등 다른 이상은 관찰되지 않았다. 이 후 환자는 인두후 농양 및 후두염에 대한 항생제 치료 및 전해질 이상을 교정하였다. 치료 과정도중 폐렴이 발생하여 추가적 항생제 치료 하였으며 이후 급성 신부
Fig. 1. Brain magnetic resonance imaging (T2 weighted) showed high signal intensities (arrow head) in central pons (A,B), both basal ganglia, putamen and head of caudate nucleus (C).
A B C
Table 1. Results of Motor Nerve Conduction Study
Nerve (Recording) DLat/PLat1(msec) DAmp/PAmp2(mV) Velocity (m/s)
Right median (APB3) 3.3/6.7 3.3/3.3 62
Right ulnar (ADM4) 2.6/6.4 5.2/4.8 53
Right tibial (AH5) 3.8/10.5 11.0/9.0 50
Right peroneal(EDB6) No response
Right peroneal (TA7) 2.4/3.8 6.1/6.0 61
Left peroneal (TA) 2.1/3.7 7.2/7.1 56
Nerve (Recording) Onset latency (msec) Amplitude (mV)
Right facial (Nasalis muscle) 3.5 1.0
Left facial (Nasalis muscle) 3.2 1.0
*Nerve *Stimulation site (distal) *Stimulation site (proximal)
Median Wrist Antecubital fossa
Ulnar Wrist Below elbow
Tibial Medial ankle Popliteal fossa
Peroneal (EDB) Ankle Below fibular head
Peroneal (TA) Below fibular head Popliteal fossa
* : 각 신경의stimulation site를 명기하였음.
1. DLat: Onset latency of compound muscle action potential at distal site stimulation PLat: Onset latency of compound muscle action potential at proximal site stimulation
2. DAmp: Onset baseline to peak amplitude of compound muscle action potential at distal site stimulation PAmp: Onset baseline to peak amplitude of compound muscle action potential at proximal site stimulation 3. APB: Abductor pollicis brevis muscle
4. ADM: Abductor digiti minimi muscle 5. AH: Abductor hallucis muscle
6. EDB: Extensor digitorum brevis muscle 7. TA: Tibialis anterior muscle
전, 인두후 농양 및 후두염, 폐렴 등의 문제들은 호전 상태를 보였다. 또한 전해질 불균형도 회복되어 입원 5 일째 혈중 나트륨 144.9 mEq/L, 칼륨 3.4 mEq/L, 염소 103.3 mEq/L 로 정상수치를 유지하게 되었다.
하지만, 입원 9일째 발작 증세가 발생하고 의식이 점차 흐려지며 외부자극에 대한 반응이 감소하여 뇌 자기 공 명 영상 검사를 시행한 결과 이전 뇌 자기 공명 영상과 달리 교뇌의 중심을 침범한 중심성 교뇌 수초용해 및 양측 기저핵을 침범한 교뇌외수초용해 소견이 동시에 관찰되어(Fig.1) 삼투압성 수초용해로 진단을 하였다.
이후 보존적 치료 시행하며 경과 관찰하던 중, 입원 4 일째 실시하였던 생화학 검사에서 혈중 creatine phosphokinase (CPK)163 IU/L, lactate dehy- drogenase (LDH) 260 IU/L 로 측정되었던 근육효소
수치가 입원 17일째 혈중 CPK 534 IU/L, LDH 262 IU/L 로, 특히 혈중 CPK 수치의 지속적인 상승이 관 찰되었다. 또한, 삼투압성 수초용해의 발생시 도수 근 력 검사상, 사지에서 Fair grade로 측정되었던 움직임 이 Poor grade로 더욱 감소되는 양상을 보여 근육병증 발생여부를 확인하기 위해 입원 17일째 본과에서 전기 진단학 검사를 시행하였다. 전기 진단학 검사를 할 때 의식 상태는 자발적인 눈떠짐이 가능하였지만 지시 수 행을 할 수 없었고, 대화 또한 불가능하였으며 사지 근 육의 전신적인 위축 소견을 관찰할 수 있었다. 시행한 전기 진단 검사에서, 사지 및 얼굴의 신경전도검사상 일부 근육에서의 CMAP (compound muscle action potential)amplitude의 감소 이외에 별다른 이상소견 은 관찰되지 않았지만(Table 1, 2), 침 근전도 검사상
Table 2. Results of Sensory Nerve Conduction Study
Nerve (Recording Site) OLat/PLat1(msec) Amplitude2(㎶) Distance (cm)
Right median (Middle finger) 2.1/2.7 26 14
Right ulnar (Little finger) 2.1/2.9 18 14
Right sural (Lateral malleolus) 2.6/3.4 9 14
Right superficial peroneal (Ankle) 2.5/3.2 12 14
*Nerve *Stimulation site
Median Wrist
Ulnar Wrist
Sural Posterior-lateral calf
Superficial peroneal Lateral calf
*: 각 신경의stimulation site를 명기하였음.
1. OLat/PLat: Onset & Peak latency of sensory nerve action potential
2. Amplitude: Onset baseline to peak amplitude of sensory nerve action potential
Table 3. Results of Needle Electromyographic Study
Muscle Positive Sharp Wave Recruitment Patterns
Right deltoid 2+ Uncheckable
Right biceps 3+ Uncheckable
Rigth triceps 2+ Uncheckable
Right flexor carpi radialis 3+ Uncheckable
Right abductor pollicis brevis 3+ Uncheckable
Right 1st dorsal interosseous 3+ Uncheckable
Right vastus medialis 1+ Uncheckable
Right tibialis anterior 1+ Uncheckable
Right gastrocnemius medialis 1+ Uncheckable
Right extensor hallucis longus 1+ Uncheckable
Left biceps 2+ Uncheckable
Left abductor pollicis brevis 2+ Uncheckable
Left vastus medialis 2+ Uncheckable
Left gastrocnemius medialis 3+ Uncheckable
검사한 상하지의 전 근육에서 비정상 자발전위가 관찰 되었다(Table 3). 환자는 자발적인 근수축을 할 수 없 어서 운동단위 활동전위(motor unit action poten- tial, MUAP)분석을 통한 신경병증과 근육병증 감별 을 할 수 없었고, 이를 감별하기 위해 소지외전근 (abductor digiti minimi muscle)과 앞정강근(tib- ialis anterior muscle)에서 직접 근육 자극으로 복합 근 활동전위(direct muscle stimulation compound muscle action potential, dmCMAP)를 구하고, 신 경 자극으로 복합근 활동전위(nerve evoked com- pound muscle action potential, neCMAP)를 구하 여 두 값의 비를 구하였고(Table 4), 비가 거의 1에 가 깝게 측정되었다(소지외전근: 5.2/5.7=0.91, 앞정강근:
6.1/7.6=0.80). 이상의 근전도 소견상, 신경병증보다 근육병증일 가능성에 더 무게를 두었으며 생화학검사를 추적 관찰한 결과 입원 22일째 혈중 CPK 976 IU/L 까지 지속적으로 상승하여 근육병증으로 진단하였고, 임상적으로는 환자의 병력을 고려하여 전신을 침범한 심각한 질환에 의한 근육병증(critical illness myopa- thy, CIM)을 의심하였다. 이후 환자는 보존적 치료 후에 전신 상태가 호전되어 운동치료 등의 재활치료를 시행하였으며 지속적인 회복을 보여 보조기구의 도움을 받아 실내 보행이 가능한 수준으로 회복하였다. 퇴원시 인 입원 41일째 혈중 나트륨 141.1 mEq/L, 칼륨 4.3 mEq/L, 염소 100.2 mEq/L 로 정상 수치를 유지하 였고, 혈중 근육효소 수치도 지속적으로 감소하여 혈중 CPK 54 IU/L, LDH 195 IU/L 로 정상 수치를 유지 하게 되었다.
고 찰
중심성교뇌수초용해 또는 삼투압성 수초용해는 1950 년, 젊은 알코올중독자에서 매우 빠르게 발생한 사지마 비와 가성구마비(pseudobulbar palsy)를 증상으로 하 고 교뇌의 광범위한 영역에서 탈수초화가 발생한 것이 처음으로 보고된 사례이며,1 1959년에는 Adams 등이 알코올중독과 피부경화증 환자에서 위와 같은 증상을 보였던 환자를 통해 교뇌의 수초용해 병변을 보고하면 서 소개되었다.2 수초용해 병변은 교뇌에서 가장 빈번하 게 발생하지만, 시상(thalamus), 시상하부핵(sub- thalamic nucleus), 줄무늬체(striatum), 내측피막 (internal capsule), 편도양핵(amigdaloid nucleus) 및 외측무릎체(lateral geniculate body) 등에서도 발 생한다.2 정확한 발병율은 알려져 있지 않지만, 3548명 의 사망한 알코올중독자의 부검시 0.25%에서 수초용해 병변이 확인된 예가 보고되어 있다.3 또한 30세에서 50 세 사이의 연령에서 호발되지만, 아동에서 발생하기도 하며 여성보다 남성에서 약간 더 많이 발생한다.1 삼투 압성 수초용해를 발생 시킬 수 있는 원인으로는 만성영 양결핍, 만성알코올중독증, 악액증, 만성신부전증, 악 성암종, 저나트륨혈증 또는 저나트륨혈증의 빠른 교정, 간이식술 후, 간부전, 심한 화상, 탈수, 급성 출혈성 췌 장염, 당뇨, 에이즈 등의 여러 가지가 있다.1,2 특히, 만 성알코올중독증, 저나트륨혈증의 빠른 교정, 간이식술 후와 같은 것들이 주요한 원인이 된다고 보고되어 있 다.1 삼투압성 수초용해와 저나트륨혈증 사이의 관계는 1962년에 처음으로 기술되었는데, 연관성이 30~61%
정도가 된다고 언급되어져 있고, 1993년에 여러 연구결 과를 정리한 결과, 저나트륨혈증으로 인한 삼투압성 수 Table 4. Results of Direct Muscle Stimulation Study and neCMAP/dmCMAP Ratio
Recording Muscle Onset Latency (msec) Amplitude1(㎶) Ratio2
Right ADM (dmCMAP3) 3.8 5.7
Right ADM (neCMAP4) 2.6 5.2 0.91
Right TA (dmCMAP) 1.5 7.6
Right TA (neCMAP) 2.4 6.1 0.80
*Recording Muscle *Stimulation site
ADM (dmCMAP) ADM (2 cm proximal to the subdermal needle lectrode)
ADM (neCMAP) Wrist
TA (dmCMAP) TA (2 cm proximal to the subdermal needle lectrode)
TA (neCMAP) Fibular head
*: 각 근육과 신경의stimulation site를 명기하였음.
1. Amplitude: Onset baseline to peak amplitudes of motor nerve action potential 2. Ratio: neCMAP/dmCMAP ratio
3. dmCMAP: Direct muscle stimulation compound muscle action potential 4. neCMAP: Nerve evoked compound muscle action potential
초용해의 발생율은 약 32%로 보고되어져 있다.1 이러 한 저나트륨혈증을 일으키는 주된 원인으로 항이뇨 호 르몬 분비 이상 증후군(SIADH), 만성 영양결핍, 부신 피질 저하증 등이 있다.1 또한, 저나트륨혈증 자체보다 혈중 나트륨 level의 빠른 변화가 삼투압성 수초용해 발병에 더 중요한 역할을 한다는 연구도 보고되어져 있 기도 하다.4,5
본 증례에서는 만성 저나트륨혈증 혹은 이를 교정하 는 과정에 의해 삼투압성 수초용해가 발생하였다고 판 단된다.
정상 상황에서는 뇌세포와 외부공간에서, 칼륨이나 그 이외의 유기물질들과 뇌척수액의 흐름을 균형있게 조절하여 뇌부종의 발생을 막고 있지만, 이러한 조절 기능을 할 수 없을 정도로 급성 저나트륨혈증이 발생하 면 뇌부종이 발생하게 된다.1 만성 저나트륨혈증 환자에 서 나트륨을 급속히 교정시키면 칼륨과 같은 유기물질 들이 뇌세포내로 필요로하는 만큼 충분히 들어갈 수가 없어서 뇌세포의 탈수를 일으키게 되고, 그 결과 수초 (myelin sheath)가 축삭(axon)으로부터 벗겨지고 희 소돌기아교세포(oligodendrocyte)의 손상이 일어나게 된다.1 다른 한편으로, 이미 존재하는 기저질환 및 저산 소혈증에 의해 별아교세포(astrocyte)의 손상이 발생하 게 되고, 여기에 만성 저나트륨혈증의 빠른 교정과 같 은 세포사이공간의 삼투압변화로 혈관내피세포의 손상 과 이로 인한 혈관성 부종, 수초독성물질의 분비가 일 어나게 된다. 이러한 두 가지 원리로 인해 탈수초화가 일어나게 된다.1 교뇌에서 특히 탈수초화가 잘 발생하게 되는데, 그 이유는 교뇌의 희소돌기아교세포가 혈관형 성이 풍부한 회색질에 가까이 위치해 있어, 혈관부종이 나 혈관으로부터 분비되는 수초독성물질에 쉽게 영향을 받아 손상을 입을 가능성이 크기 때문이다.6 교뇌외수초 용해는 10~50%의 비율로 발생하며 주로 발생하는 부 위는, 기저핵, 소뇌이랑의 백색질, 대뇌피질의 심층부 와 백색질의 주변부이다.1 본 증례에서는 뇌 자기 공명 영상 검사상, 교뇌와 양측 기저핵에서 삼투압성 수초용 해병변이 확인되었다.
삼투압성 수초용해가 발생하여도 무증상인 경우가 있 지만, 의식수준의 저하(약 70%), 연하곤란, 구음장애, 뇌신경기능이상(약 40%), 하지 또는 사지마비, 갇힘증 후군(약 33%), 경련발작(cerebral seizure)(약 25%), 그 외에 배뇨 및 배변 장애, 식물인간상태, 주 의력 결핍 및 섬망 등과 같은 정신신경학적 증상들이 발생하기도 한다.1
만성 저나트륨혈증 환자에서 삼투압성 수초용해가 발 생하지 않게 하기 위해서는 혈중 나트륨의 교정속도를 0.5 mmol/L/hr가 초과되지 않게 해야 하며, 삼투압 성 수초용해가 발생한 경우에는 특별히 정립된 치료는 없어, 적당한 칼로리 섭취, 수분과 전해질의 교정, 부
종에 대한 치료, 폐렴 및 혈전증의 예방 등과 같은 보 존적인 치료를 해준다.1
본 증례의 환자에서는 입원 후 약 5일에 걸쳐 24시간 당 10 mEq 의 속도로 서서히 저나트륨혈증을 교정하 였으나, 입원 9일째에 경련 발생과 함께 의식수준의 저 하, 사지마비 등의 증상이 발생하였다. 그 후 보존적인 치료를 시행하는 도중, 점차 근육효소 특히 CPK의 수 치가 상승하고 사지의 움직임이 더욱 감소하게 되어 횡 문근융해증의 가능성을 생각해 보았지만, 지속적인 요 검사에서 특별한 이상소견을 보이지 않았고 급성 신부 전을 의심할 만한 혈액검사소견도 보이지 않아 입원과 인 내과에서 횡문근융해증의 발생 가능성은 배제되었 다. 이에 근육병증을 의심하여 전기 진단학 검사를 시 행하였고 그 결과 전신을 침범한 심각한 질환에 의한 근육병증(critical illness myopathy, CIM)으로 진단 하게 되었다.
CIM은 패혈증, 전신염증반응증후군, 다발성장기부전 등과 같은 원인에 의해 발생하며, 대칭적인 이완성 마 비, 심부건반사의 감소 및 소실 등과 같은 증상을 보인 다.7 발병율은, 천식 지속 상태로 중환자실 치료를 받는 환자의 1/3, 동소적 간이식(orthotropic liver trans- plantation)을 한 환자의 7%, 전신을 침범한 심각한 질환을 앓고 있는 환자의 38%, 최소 7일간의 중환자실 치료를 받는 환자의 68%에서 CIM의 발생이 보고 되어 있다.7 또한 진단으로는 혈중 CPK와 같은 근육효소의 수치, 전기 진단학적 검사, 근육생검과 같은 방법이 있 으며 특히, 전기 진단학적 검사는 비슷한 발병원인과 증상을 갖는, 전신을 침범한 심각한 질환에 의한 다발 성 신경병증(critical illness polyneuropathy, CIP) 과의 감별에 중요한 방법으로 이용된다.7
전기 진단학적 검사를 할 때 자발적으로 근수축을 할 수 없을 경우 운동단위 활동전위의 분석을 통한 CIM과 CIP의 감별이 불가능하다. 이런 경우에 근육을 단극전 극(monopolar electrode)으로 직접 전기 자극하여 1~3 cm 떨어진 부위에 위치한 피하바늘전극(subder- mal needle electrode)에 기록되는 복합근 활동전위인 dmCMAP과 일반적인 신경전도검사 방법으로 해당 근 육을 지배하는 신경을 자극하고 그 근육에 위치한 피하 바늘전극에 기록되는 neCMAP을 구한다. dmCMAP 에 대한 neCMAP의 비를 구하여 1보다 작고 0에 가까 울수록 신경병증을, 1과 비슷하면 근육병증을 의심 할 수 있다.8 하지만, 이러한 direct muscle stimulation 방법은 복합근 활동전위가 매우 낮은 경우에(neCMAP
<1 mV) 두 질환을 구분하는 방법으로 의미를 가지며, 경하게 발생한 경우에는 신뢰도가 떨어진다.8 따라서, 본 증례와 같이 neCMAP이 1 mV이상으로 나타나는 경우에는 침 근전도 검사와 같이 시행하여 결과를 종합 함으로써 두 질환을 감별할 수 있다.8
본 증례의 환자에서는, 중환자실에서의 치료병력, 더 욱 진행된 사지 움직임의 저하, 혈중 CPK의 지속적인 상승, 신경전도검사상 일부 근육에서의 복합근 활동전 위의 감소 이외에 정상 소견을 보이고 침 근전도 검사 상 사지 근육에서의 비정상 자발전위의 관찰, dmCMAP에 대한 neCMAP의 비가 1에 가까운 점 등 의 여러가지 소견을 종합해 보아, CIP을 배제하고 CIM으로 진단하였다.
근육병증을 진단하는 방법 중 하나인 근육 생검 (muscle biopsy)은 시행하지 않았는데, 이는 임상양상 및 혈중 CPK의 상승과 전기 진단학적 결과로 CIM을 입증하였다고 사료되어 더 이상의 추가적인 검사는 시 행하지 않고 보존적인 치료만을 유지하기로 입원과인 내과와 보호자 사이에 결정되었기 때문이다.
본 증례에서 혈중 CPK의 수치는 전기 진단학적 검사 이후에도 지속적으로 증가하게 되는데, 이러한 혈중 CPK의 증가가 침 근전도 검사로 인한 것일 가능성은 기존에 발표된 여러 저널에 의해 배제될 수 있었다.9
저자들은 전해질 이상의 교정 후 사지 근력 약화가 발생한 환자에서 삼투압성 수초용해에 의한 critical illness myopathy (CIM)가 원인임을 진단하고 치료 하였기에 이를 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.
참고문헌
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