저혈당성 뇌병증의 예후 인자에 대한 고찰

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계명대학교 의과대학 동산의료원 응급의학과, *영상의학과

서익권ㆍ최우익ㆍ진상찬ㆍ장혁원*

Consideration of Prognostic Factors in Hypoglycemic Encephalopathy

Ik-Kwon Seo, M.D., Woo-Ik Choi, M.D., Sang-Chan Jin, M.D. and Hyuk-Won Chang, M.D.*

Departments of Emergency Medicine, *Radiology, Dongsan Medical Center, School of Medicine, Keimyung University, Daegu, Korea Background: Recently, there are many reports about the association of Diffusion Weighted Imaging (DWI) and the prognosis of hypoglycemic encephalopathy (HE), but those relationships have not yet been completely determined.

As such, we researched for prognosis, according to a variety of clinical data, and the lesion’s distribution on DWI.

Methods: We retrospectively reviewed 19 patients who were diagnosed as HE. In addition, those prognoses were analyzed by a variety of clinical data and characteristics of lesion’s distribution, which were evaluated on DWI and Apparent Diffusion Coefficient (ADC) maps. Three months later, those prognoses were determined by each Modified Rankin Scale. Further, the time-dependent average Glasgow Coma Scale (GCS), among the groups according to the characteristics of lesion‘s distributions in the initial DWI, was estimated.

Results: In this study, the difference of prognosis was not shown, according to all the clinical data, such as the severity or duration of the hypoglycemic state, but the group that did not have any pathologic lesion on the initial DWI demonstrated a better prognosis, in comparison with the groups-that exhibited any positive lesion on the initial DWI (p = 0.006). The group that had a focal pathologic lesion on the initial DWI showed a better prognosis than the diffuse lesion’s group (p = 0.045). The groups with no lesion or focal lesion showed a faster recovery of GCS than the other groups with a positive lesion or diffuse lesion within the initial 1 week.

Conclusions: We can identify that the characteristics of the lesion’s distribution of DWI can be more helpful to predict of prognosis in HE than a variety of clinical data, such as the severity or duration of the hypoglycemic state.

Key Words: diffusion weighted imaging, hypoglycemia, prognosis.

논문접수일：2012년 6월 26일, 수정일：2012년 8월 13일(1차), 2012년 9월 4일(2차), 승인일^：2012년 9월 12일

책임저자：최우익, 대구시 중구 달성로 56

계명대학교 동산의료원 응급의료센터 우편번호: 700-712

Tel: 053-250-7609, Fax: 053-250-7610 E-mail: [email protected]

서 론

당뇨병 환자들에게 저혈당은 가장 위험한 급성 합병증이 며 전체 당뇨병 환자 중에서 100명당 1년에 9－120회 정도 로 경험한다. 그 위험 인자로는 Addison’s disease, 갑상선 항진증 혹은 저하증, 부족한 식사, 패혈증, 영양 부족, 경구 혈당강하제, 인슐린, 종양, 과도한 운동 및 고령이 있으며, 당뇨병 환자가 혼수로 왔을 때 가장 흔한 원인은 식사량에 비해서 인슐린 투여량이 적절치 않았을 때가 많다.[1,2]

일반적으로 70 mg/dl 이하의 혈당을 저혈당이라 하며, 40

－50 mg/dl 이하는 심각한 저혈당이라고 한다. 저혈당은 경 우에 따라서 비가역적인 신경학적 합병증이나 사망을 일으 킬 수 있기 때문에 의사는 저혈당 증상을 인식하고 신속한 포도당 투여로 치료를 하는 것이 중요하다. 경구투여가 불 가능할 경우에는 50% 포도당 용액으로 체중(kg)당 1 g의 덱스트로오스(dextrose)를 주입한 후 5% 혹은 10% 포도당 용액으로 100 mg/dl 이상의 혈당을 유지한다.[3]

하지만 심각한 저혈당이 지속된 환자에서 의식 변화를 설명할 다른 원인이 없으면서 저혈당에 대한 치료에도 불 구하고 국소적 혹은 전반적인 신경학적 결손이 남거나 혹 은 의식을 회복하지 못하거나 경련 등의 증상이 있을 경우 이를 저혈당성 뇌병증이라고 한다.[4] 이들의 예후에 저혈당 의 정도 및 지속 시간이 영향을 미칠 것으로 생각되지 만,[5-7] 초기 확산강조영상(Diffusion Weighted Imaging,

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DWI)에서의 소견이 저혈당성 뇌병증 환자의 예후를 객관적 으로 예측함에 있어서 중요한 의의를 가질 수 있으며 최근 그러한 연구가 많이 발표되고 있다.[6-13]

초기 확산강조영상에서 병변의 위치와 무관하게 미만성 병변을 보이는 경우 불량한 예후를 보인다는 보고가 있으 며,[7] 확산강조영상에서 처음 나타난 병변이 추적 영상에서 소실될 경우 양호한 예후를 보인다는 보고도 있다.[9] 또 최 근에 급성기 확산강조영상이 예후에 영향을 미치지 않는다 는 보고도 있는데,[4] 이처럼 확산강조영상에서의 병변과 예 후에 관한 평가에서 다양한 차이를 보이며, 이들 대부분의 보고들은 최초 포도당 용액의 정맥내주사 시간 등의 임상 적 정보와 예후에 대한 평가나 확산강조영상에서 병변의 위치 및 분포와 예후에 대한 평가가 통계적으로 이루어지 지 못한 상태이며 또한 병변의 차이에 따라서 의식을 회복 하는 양상에 대한 평가는 없는 상태이다.

이에 저자들은 저혈당성 의식 변화로 본원 응급의료센터 로 내원한 환자들 중에서 신속한 포도당 용액의 정맥내주 사 후 12시간 이내에도 의식을 회복하지 못하는 환자들에 대한 후향적 고찰을 통해서 먼저 저혈당 정도 및 지속 시 간 등 임상적 정보들과 예후의 관계를 살펴보았다. 그리고 최초 및 추적 실시한 두부 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI)의 소견이 그 예후에 어떤 영향을 미치는지 통계적으로 알아보았으며 그 결과에 대해 최근 발표된 다 른 논문과 어떠한 차이를 보이는지 확인해 보았다. 또한 초 기 확산강조영상의 병변 분포 특징과 시간 경과에 따라서 의식을 회복하는 정도의 관계에 대해서도 알아보고자 하였 다.

대상 및 방법

2006년 6월부터 2011년 4월까지 본원 응급의료센터로 내 원한 환자 중에서 의식 변화 등의 저혈당 중상을 보이면서 혈당검사기(Accu-Chek Performa^TM, Roche Diagnostics GmbH, Germany)에서 50 mg/dl 이하의 저혈당을 보이는 환자 2545 명을 대상으로 하였다. 이 중 신속한 50% 포도당 용액 100 ml 정맥내주사 후에도 12시간 동안 의식을 회복하지 못한 환자 32명에 대하여 후향적 고찰을 실시하였다. 이 중 두부 자기공명영상을 시행하지 않은 2명의 환자를 제외하였고, 또한 내원 당시 저혈당 외에 환자의 의식 및 예후에 영향 을 줄 수 있다고 판단되는 저혈압, 저산소증, 패혈증 등의 전신적인 증상이 의심되거나 간, 신장, 폐 등 다른 장기병 증(organopathy)이 의심되는 환자 11명을 제외하였으며 이 중 3개월의 추적 관찰 기간 동안 최종 예후 평가에 영향을 줄 수 있는 급성 뇌졸중, 허혈성 심질환, 폐색전증 등의 급 성 질환이 발생하지 않은 총 19명의 환자를 대상으로 하였 으며, 이번 연구는 본원의 의학연구윤리심의위원회로부터

승인을 받았다.

19명의 환자에서 그 예후를 평가하기 위해 초기 4주 동 안의 의무 기록을 통해 주기적으로 GCS (Glasgow Coma Scale)를 분석하였고, 최종 예후 평가를 위해 Modified Ran- kin Scale (mRS)를 이용하여 발병 3개월째를 기준으로 의무 기록을 통한 평가를 실시하였다. mRS가 0－2점인 경우를 양호한 예후, 3－6점인 경우를 불량한 예후로 나누었다.[14]

그 후 두 집단에서 성별, 나이, 당뇨병력, 초기 혈당 수치, 초기 의식 수준, 초기 의식 변화 시각부터 최초 포도당 용 액 정맥내주사 시각까지 소요된 시간 등에 따른 차이가 있 는지 살펴보았으며, 초기 의식 변화 시각이 불분명한 경우 에는 마지막 의식 명료 시각을 기준으로 계산하였다.

모든 자기공명영상은 8 - channel high resolution brain coil 을 갖춘 3T MR system (Signa VHi; GE Medical Systems, Milwaukee, WI, USA)을 사용하여 확산강조영상(48,000/66.4, b = 0 and 1000 s/mm³; 20 axial sections of 5-mm section thickness with a 3-mm interslice gap; 160 × 160 matrix; 220- mm field of view)을 얻었고, 이 확산강조영상을 통해 겉보 기확산계수(Apparent Diffusion Coefficient, ADC)를 구하였다.

실시한 자기공명영상에 대해서는 신경영상의학과 전문의가 임상적 소견에 대한 정보 없이 판독하였으며, 병변을 크게 회색질(gray matter), 백색질(white matter)의 2가지 분류로 나 누었고 이 중에 회색질은 대뇌피질(cerebral cortex)과 기타 회색질(deep gray matter)로 나누어 초기 확산강조영상에서의 병변에 따른 예후를 분석하였다.

두부 자기공명영상에서 병변의 위치는 확산강조영상에서 고신호 강도를 보이면서 겉보기확산계수에서는 저신호 강 도를 보이는 곳으로 결정하였으며 영상 소견에서 해부학적 으로 2곳 이상의 양측성, 대칭성 병변이 있는 경우 미만성 병변(diffuse lesion)을 보인다고 가정하였다. 동시에 두부 자 기공명영상을 추적 관찰한 경우 초기 영상 소견과 추적 영 상 소견을 비교 분석하여 그 변화에 따른 예후의 차이를 살펴보았다.

모든 통계학적 방법은 SPSS^TM version 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 분석하였으며, 두 군의 일반 적 분석인 경우는 Mann–Whitney U test를 이용하여 차이를 분석하였고, 범주형 변수의 경우는 Fisher’s exact test를 이용 한 독립성 검정을 하였다. 통계량의 표기는 평균 ± 표준편 차로 하였고 p값이 0.05 미만인 경우에 통계적으로 유의하 다고 하였다.

결 과

대상 환자들 중에서 가족이 복용하던 경구혈당강하제인 acarbose (Glucobay tab^TM, Bayer, Germany)를 자살 목적으로 과다 복용하고 대략 12시간 후 저혈당으로 인한 의식 소실

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No Age/sex Cause DM (Year) Initial GCS BG (mg/dl) Treatment time*

(Hours)

Hours to first MRI

Days to second MRI

1 43 / F Poor oral intake 8 9 49 13 15 -

2 18 / F OHA intoxication, suicide - 4 45 36 2 7

3 56 / M Poor oral intake 0.6 6 29 37 2 6

4 60 / M Poor oral intake 3 8 25 25 5 -

6 72 / F Unknown 20 4 16 25 12 -

7 70 / F Unknown 13 11 50 14 5 -

9 69 / M Poor oral intake 30 7 50 9 4 4

10 84 / F Unknown 6 6 34 18 6 -

11 67 / F Poor oral intake 20 9 21 18 2 -

12 73 / M Unknown 10 7 11 2 2 15

15 66 / F Unknown 10 6 50 4 1 -

16 72 / F Unknown 3 4 37 4 1 -

17 74 / F Unknown 9 10 38 13 6 -

18 73 / M Unknown 10 4 32 14 61 -

*The time is from a symptom onset to the initial intravenous glucose infusion. No: patient’s number; MRI: magnetic resonance imaging;

DM: diabetes mellitus; GCS: glasgow coma scale; BG: initial blood glucose level; OHA: oral hypolgycemic agent.

Table 1. Patient’s Clinical Informations

Total patients Mean ± SD or N (%)

Good prognosis group Mean ± SD or N (%)

Poor prognosis group

Mean ± SD or N (%) p value Sex

Male 10 (53%) 4 (57.1%) 6 (50%)

1.00*

Female 9 (47%) 3 (42.9%) 6 (50%)

Age (years) 63.6 ± 15.4 67.3 ± 12.2 61.3 ± 17.1 0.384^†

DM period (years) 11.2 ± 8.7 12.6 ± 8.8 10.5 ± 9.0 0.482^†

BG (mg/dL) 32.4 ± 12.4 32.4 ± 11.0 32.3 ± 13.7 0.967^†

Initial GCS 7.1 ± 2.7 6.9 ± 3.5 7.3 ± 2.2 0.711^†

Treatment time^‡(Hours) 17.7 ± 10.2 15.4 ± 10.2 19.1 ± 10.3 0.465^†

Hours to first MRI 7.42 ± 13.5 11.0 ± 22.1 5.33 ± 4.2 0.526^†

*Fisher’s exact test; ^†Mann–Whitney U test; ^‡The time is from a symptom onset to the initial intravenous glucose infusion. DM: diabetes mellitus; MRI: magnetic resonance imaging; SD: standard deviation; BG: initial blood glucose level; GCS: glasgow coma scale.

Table 2. Epidemiological and Clinical Data of the Patients 을 주소로 내원한 1예가 있었고, 이 경우 저산소증 등 다른

질환을 의심할 만한 소견은 보이지 않았다. 이를 제외한 모 든 대상 환자들은 당뇨 병력이 있었다. 저혈당의 원인은 감 소한 식사량에 비하여 일정한 경구혈당강하제 복용 혹은 인슐린 피하주사에 의한 경우가 10예, 불명확한 원인이 8예 였다. 전체 환자 중 53%는 남성이었고 47%는 여성이었다.

연령은 평균 63.6 ± 15.4세였으며 당뇨병력은 평균 11.2 ± 8.7년이었다. 병원 도착 당시의 초기 혈당 수치는 평균 32.4

± 12.4 mg/dl였고, 병원 도착 당시의 Glasgow Coma Scale (GCS)에 따른 초기 의식 정도는 평균 7.1 ± 2.7점이었다. 환

자의 증상 발병 시각 혹은 마지막 명료한 의식을 보인 시 각에서부터 처음 50% 포도당 용액 100 ml 정맥내주사 시각 까지는 평균 17.7 ± 10.2시간이 소요되었다. 본원 응급의료 센터에 도착한 시각에서 초기 확산강조영상을 실시하기까 지 평균 7.42 ± 13.5시간이 소요되었으며(Table 1), 성별, 연 령, 당뇨병력, 초기 혈당 수치, 초기 GCS, 증상 발현 시각부 터 초기 포도당 정맥내주사 시각까지의 소요된 시간 등에 따른 환자의 예후는 통계학적 차이를 보이지 않았다(Table 2).

초기 확산강조영상에서 7예는 병변을 보이지 않은 반면

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No DWI

Gray matter

White matter

D or F Prognosis (mRS) Cerebral cortex Deep gray matter

F T P O H I Pu CN GP TH CR CS CC IC

1 1st ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ D P.P(5)

2 1st ＋＋＋＋＋＋－＋－－＋＋＋－ D P.P(5)

2nd ＋＋＋＋＋＋－＋－－－－＋－

3 1st －＋＋＋－－－－－－＋＋＋＋ D P.P(5)

2nd －＋＋＋－－－－－－＋＋＋＋

4 1st －＋＋＋－－－－＋－－＋＋－ D P.P(5)

5 1st ＋＋＋－＋－－－－－－－－－ D P.P(5)

6 1st －－－－－－－－－－＋＋＋－ D P.P(5)

7 1st －－－－－－－－－－＋＋＋－ D P.P(4)

8 1st －－＋－＋－－－－－－－－－ D P.P(5)

9 1st －－－－＋－－－－－－－－－ F P.P(5)

2nd －－－－＋－－－－－－－－－

10 1st －－－－－－－－－－＋＋－－ D P.P(5)

11 1st －－－－－－－－－－－－－－ - P.P(5)

12 1st －－－－－－－－－－－－－－ - P.P(5)

2nd －－－－－－－－－－－－－－

13 1st －－－－－－－－－－－－－＋ F G.P(1)

2nd －－－－－－－－－－－－－－

14 1st －－－－－－－－－－－－＋－ F G.P(1)

2nd －－－－－－－－－－－－＋－

15 1st －－－－－－－－－－－－－－ - G.P(1)

16 1st －－－－－－－－－－－－－－ - G.P(0)

17 1st －－－－－－－－－－－－－－ - G.P(0)

18 1st －－－－－－－－－－－－－－ - G.P(0)

19 1st －－－－－－－－－－－－－－ - G.P(0)

MRI: magnetic resonance imaging; No: patient's number; DWI: diffusion weighted imaging; F: frontal lobe; T: temporal lobe; P: parietal lobe; O: occipital lobe; H: hippocampus; I: insula; Pu: putamen; CN: caudate neucleus; GP: globus palidus; TH: thalalmus; CR: corona radiata; CS: centrum semiovale; CC: corpus callosum; IC: internal capsule; D or F: diffu se or focal lesion; mRS: modified rankin scale;

1st: first diffusion weighted imaging; 2nd: second diffusion weighted imaging; P.P: poor prognosis; G.P: good prognosis.

Table 3. Lesion Distribution on MRI and Clinical Outcome

Image on initial DWI Good prognosis group Poor prognosis group p value*

Lesion’s existence Negative lesion 5 2 0.006

Positive lesion 2 10

Lesion’s distribution Focal lesion 2 1 0.045

Diffuse lesion 0 9

Others Diffuse cortical lesion ± WM lesion 0 6 0.182

Only WM lesion 2 3

*Fisher’s exact test. DWI: diffusion weighted imaging; ADC: apparent diffusion coefficient; WM: white matter.

Table 4. Relations of Clinical Prognosis, according to the Characteristics of Lesion’s Distribution on the Initial DWI and ADC Maps 에 그 외 12예는 병변이 관찰되었다. 대뇌피질 병변은 7예,

백색질 병변은 9예, 미만성 대뇌피질 병변은 6예, 미만성 백색질 병변은 7예, 대뇌피질만의 병변은 3예, 백색질만의 병변은 5예로 전반적으로 대뇌피질보다 백색질에서 병변이 나타나는 경우가 더 많았다. 또 초기 병변을 보였던 12예 중에서 미만성 병변을 보인 9예 모두 예후는 좋지 않았다.

그리고 양측 바닥핵(basal ganglia) 병변을 보인 3예도 모두 예후가 좋지 않았다. 해부학적 구조 중에서 백색질의 반란 원중심(centrum semiovale) 병변과 뇌들보(corpus callosum) 병 변은 각각 7예로 가장 많이 관찰되었으며 회색질에서는 주 로 대뇌피질 병변이 관찰되었고 두정엽(parietal lobe) 6예, 측두엽(temporal lobe) 5예, 해마(hippocampus) 5예였다(Table

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Fig. 1. MRI of patient 2. The initial DWI (A, C) and ADC maps (B, D). Abnormal signal intensities are shown in the symmetric corona radiata (withe arrow), corpus callosum, caudate neucleus, and diffuse cerebral cortex. The second DWI (E, G) and ADC maps (F, H) that are refilmed 7 days later. The resolution of an abnormal signal intensities is shown in symmetric corona radiata. MRI: magnetic resonance imaging; DWI: diffusion weighted imaging; ADC: apparent diffusion coefficient.

Fig. 2. MRI of patient 13. The initial DWI (A) and ADC maps (B). Abnormal signal intensities are shown in symmetric internal capsule. The second DWI (2C) and ADC maps (2D) that are refilmed 9 days later. The resolution of an abnormal signal intensities is shown in symmetric internal capsule. MRI: magnetic resonance imaging; DWI: diffusion weighted imaging; ADC: apparent diffusion coefficient.

3).

초기 확산강조영상에서의 병변 분포 특징에 따른 환자의 발병 3개월 후 예후를 분석하였다. 먼저 미만성 대뇌피질 병변 분포를 보인 집단과 백색질에서만 병변을 보인 집단 을 비교하였을 때는 예후에 유의한 차이를 보이지 못하였 다(p = 0.182). 그러나 회색질 혹은 백색질 병변의 위치에 관계없이 초기 확산강조영상에서 병변이 존재하지 않는 집 단에서 병변이 존재하는 집단보다 통계학적으로 유의하게 좋은 예후를 보였고(p = 0.006), 병변이 존재하더라도 국소 적 병변을 보인 집단이 미만성 병변을 보인 집단보다 양호 한 예후를 보였다(p = 0.045) (Table 4). 하지만 병변을 보이

지 않았던 7예 중에서 환자 11, 12는 불량한 예후를 보였으 며, 국소적 병변을 보였던 3예 중에서 환자 9는 불량한 예 후를 보였다(Table 3). 또 해마 병변은 5예에서 관찰되었고, 이들 중 1예만 단독으로 해마를 침범하였고, 그 외 4예는 모두 광범위한 병변 분포를 동반하고 있었다. 바닥핵 병변 은 모두 3예에서 관찰되었고 모두 광범위한 병변 분포를 동반하고 있었으며 그 예후는 모두 불량하였다(Table 3).

추적 확산강조영상이 시행된 6예의 환자들 중에서 2예는 초기 병변의 지연성 소실을 보였다. 즉, 환자 2의 경우는 여러 해부학적 병변들 중 대뇌부챗살(corona radiata)과 반란 원중심에서 부분적 병변 소실을 보였으며(Fig. 1), 환자 13

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Fig. 3. The negative lesion's group (A), positive lesion's group (B), focal lesion's group (C) and diffuse lesion's group (D). This figure shows the time-dependent mean ± standard deviation of GCS within the initial 4 weeks, among the groups according to the characteristics of lesion’s distribution on the initial DWI. The GCS of negative lesion’s group shows the most rapid recovery time than the other lesion’s groups, within the initial 1 week. Although some lesion is on images, the recovery of GCS of focal lesion’s group shows a faster than diffuse lesion’s group. GCS: glasgow coma scale; DWI: diffusion weighted imaging; we: week.

의 경우는 속섬유막(internal capsule)에서의 병변 소실이 관 찰되었다(Fig. 2).

19명의 환자에서 병변의 분포 정도에 따른 초기 4주 동 안의 의식 회복 양상, 즉 GCS (Glasgow Coma Scale)의 평균

± 표준편차 값을 주기적으로 분석하였고, 병변이 없던 7예 (불량한 예후를 보인 환자 11, 12를 포함)의 집단과 국소적 병변을 보였던 3예(불량한 예후를 보인 환자 9를 포함)의 집단이 다른 집단들에 비해서 비교적 빠르게 의식을 회복 하였다(Fig. 3).

추적 관찰 3개월 후에 양호한 예후를 보였던 환자 7예(환 자 13－19)는 내원 후 평균 5.14 ± 2.61일(내원 2－9일)에 의식을 완전히 회복하였으며, 초기 확산강조영상에서 병변 이 없었던 7예 중에서 양호한 예후를 보인 5예의 환자들(불 량한 예후를 보였던 환자 11, 12는 제외)은 내원 후 평균 4.4 ± 2.79일(내원 2－9일)에 의식을 완전히 회복하였다.

고 찰

이번 연구에서는 저혈당성 뇌병증의 여러 임상적 정보를 비롯하여 확산강조영상 소견과 그 예후를 통계학적으로 비 교 분석하였으며 저혈당의 지속 시간이나 심각한 정도를 포함한 여러 임상적 정보와 예후의 관계는 통계학적 차이 를 보이지 않았으나, 초기 확산강조영상에서의 병변 유무나 분포 특징에 따라서 그 예후는 유의한 차이를 보였다. 즉 병변이 존재하지 않거나 국소적 병변을 보이는 집단이 병 변이 존재하거나 미만성 병변을 보이는 집단보다 양호한 예후를 보이며 GCS 회복도 빠르게 나타났다.

일반적으로 저혈당의 증상은 크게 신경포도당 결핍(neuro- glycopenic)과 자율신경성(autonomic)으로 인한 증상으로 구 분할 수 있다. 전자의 경우는 의식 변화, 기면, 경련, 국소 적 신경 결핍 증상 등이 있으며 후자의 경우는 불안, 신경 과민증, 구역, 구토, 심계항진, 진전 등의 증상이 있다. 또한 콜린성 신경계도 항진되어 식은땀, 동공의 크기 변화, 서맥,

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타액의 분비 등이 발생할 수 있다.[15] 혈당에 따른 임상적 징후로는 36－63 mg/dl 경우에는 아드레날린성 분비가 증가 함에 따라서 불안감이 증가하게 되며, 18－36 mg/dl 경우에 는 의식이 혼미해지며, 23.4 mg/dl 미만에서는 쿠싱성 반응 이 증가하여 혈압이 오르게 되고 혼수에 빠질 수 있다.[16]

저혈당으로 인한 뇌손상의 기전은 흔히 허혈성 뇌손상과 비교하여 설명되는데, 두 가지 모두 포도당이나 산소 결핍 에 의한 신경 괴사라는 공통점을 보이나 그 기전에 있어서 는 차이점을 보인다. 첫째, 저혈당성 뇌손상에서는 젖산, 단 백질, 지방까지 연료로 사용되기 때문에 저혈당으로 인한 에너지 결핍 상태에 대해 허혈성 뇌손상보다 강한 저항성 을 보인다. 둘째, 허혈성 뇌손상에서는 젖산의 증가로 인해 뇌의 수소이온농도(pH)가 감소하여 산성화되지만, 저혈당성 뇌손상에서는 젖산 생성 결여와 아미노산의 탈아미노화 (deamination)로 인해 암모니아(ammonia)가 생성되고 대사성 산 물질들(metabolic acids)이 많이 소모되어 허혈성 손상과 는 반대로 세포내액의 알칼리화가 진행된다. 셋째, 에너지 결핍으로 인하여 세포막 전해질 펌프의 작용에 장애가 발 생해 세포내로 칼슘 이온이 유입되고, 흥분 신경성 독이라 고 알려진 세포내의 아스파르테이트(aspartate)가 세포외로 유출되어 정상 뇌조직에서 보다 3－4배 증가하게 된다. 넷 째, 세포외의 수분이 세포내로 유입되어 세포외 공간이 수 축되고 세포내 독성 부종이 일어나게 된다. 이러한 과정을 통하여 저혈당성 신경 괴사가 일어난다.[8,9,17,18]

저혈당성 뇌병증에서 주로 나타나는 병변은 대뇌피질, 해 마, 속섬유막, 대뇌부챗살이며 매우 심각한 저혈당성 뇌병 증일 경우에는 바닥핵 병변이 관찰된다.[6,7,10,17,18] 반면에 소뇌(cerebellum), 뇌간(brain stem), 시상(thalamus), 시상하부 (hypothalamus)에서의 병변은 드물며, 특히 소뇌 및 뇌간은 포도당 운반 기전이 우수해서 저혈당에 대한 저항성이 강 하다.[11,16,19] 한편, 뇌경색과는 달리 저혈당성 뇌병증에서 는 수일 이내에 시행된 추적 확산강조영상에서 사라지는 병변이 많으며 대뇌피질, 백색질에서의 병변은 일반적인 뇌 혈관 지배의 해부학적 위치와 불일치할 수 있다.[7,17,20] 저 혈당성 뇌병증 환자의 예후에 저혈당의 지속 시간 및 심각 한 정도가 매우 중요한 인자로 작용할 가능성이 높은 것으 로 알려져 있다.[6] 하지만 의식을 회복하지 못하거나 이미 비가역적 손상을 받은 환자들에게서 저혈당의 지속 시간을 정확히 확인하기 어렵기 때문에 아직 이에 대한 충분한 보 고는 없는 상황이다.[5] 또 심각한 저혈당일수록 일반적으로 예후가 불량하다고 알려져 있으나, 그 저혈당의 심각한 정 도가 환자의 예후를 예측하는데 의미가 없다는 보고도 있 다.[7] 이번 연구에서는 저혈당의 지속 시간이나 심각한 정 도에 따른 환자군의 예후는 유의한 차이를 보이지 않았다 (Table 2). 이러한 한계점 때문에 저혈당성 뇌병증 환자의 예후와 이들에게 시행된 확산강조영상에서 나타나는 병변

의 분포 특성을 비교 분석한 보고들이 많이 발표되고 있 다.[6-13] 저혈당성 뇌손상에서 확산강조영상의 병변 분포 특징에 대해 최근까지 알려진 바는 다음과 같다. 즉, 저혈 당 상태에 대해 대뇌피질이 백색질보다 더 취약성을 보이 며, 치상회(dentate gyrus)의 신경 세포 괴사도 잘 일어난다 고 한다.[16,17] 또 대뇌피질 병변은 측두엽이나 전두엽 (frontal lobe), 두정-후두엽(parietooccipital lobe)에서 더욱 많 이 발생하며, 대뇌피질보다 오히려 백색질에서 병변이 더욱 흔하게 나타날 수 있다는 보고도 있다.[7] 그리고 후두엽 (occipital lobe), 등쪽 전두엽(dorsofrontal lobe) 혹은 해마는 저혈당에 대해 저항성이 강하다는 보고도 있다.[6] 이처럼 회색질 혹은 백색질에 대한 병변 발생 빈도는 다양하게 보 고되고 있는데, 이번 연구에서는 전반적으로 회색질보다 백 색질에서 병변이 나타나는 경우가 더 많았다. 즉, 백색질의 반란원 중심과 뇌들보를 각각 7예로 가장 많이 침범하였고, 회색질에서는 대뇌피질 병변이 주로 관찰되었으며 두정엽 6예, 측두엽 5예, 해마 5예로 많이 나타났다. 또 양측성 바 닥핵 병변의 경우 매우 심각한 저혈당성 뇌손상에서 나타 난다고 하며[10,12] 이번 연구에서도 바닥핵 병변은 모두 3 예에서 관찰되었으며 모두 광범위한 병변 분포를 보이는 매우 심각한 저혈당성 뇌손상에서 동반되어 있었고 예후는 모두 불량하였다(Table 3).

확산강조영상에서의 병변 분포 위치에 따른 저혈당성 뇌 손상 환자의 예후를 분석한 보고들을 살펴보면 Lo 등은 일 시적인 백색질 병변보다 미만성 대뇌피질 병변을 보인 환 자들이 불량한 예후를 보인다고 보고하였고,[10] Jo와 Kim 도 측두엽, 후두엽, 전두엽 피질에서 미만성 병변을 보일 경우에 불량한 예후를 보인다고 보고하였다.[8] Kang 등은 해마 병변이 있더라도 불량한 예후를 보이지 않으며, 병변 이 백색질에 분포할 경우 예후가 가장 양호하고, 전두엽과 측두엽 피질에서의 병변 분포보다 미만성 대뇌피질에서의 병변 분포가 더욱 불량한 예후를 보일 것이라고 보고하였 다.[6] 이들은 공통적으로 백색질보다 미만성 대뇌피질 병변 분포가 불량한 예후를 보인다고 하였다. 하지만 이번 연구 에서 미만성 대뇌피질 병변을 보이는 집단과 백색질 병변 을 보이는 집단의 예후를 분석한 결과 통계학적으로 유의 한 차이를 보이지 않았다(Table 4). 이는 백색질만을 침범한 경우에서도 불량한 예후를 보이는 경우가 있었기 때문인 것으로 보인다. 한편, Ma 등은 대뇌피질, 기타 회색질(deep gray matter), 백색질 등의 병변 분포와 관계없이 미만성 병 변 분포를 보이는 경우가 국소적 병변 분포를 보인 경우보 다 불량한 예후를 보인다고 하였다.[7] 이번 연구에서도 미 만성 병변 분포를 보이는 집단의 예후가 국소적 병변 분포 를 보이는 집단보다 불량한 예후를 보였다(Table 4). 또 추 적 확산강조영상에서 뇌들보, 속섬유막, 대뇌부챗살 병변이 소실되면 양호한 예후를 보이는 반면에 대뇌피질, 바닥핵,

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해마에서의 병변이 소실되지 않으면 불량한 예후를 보인다 고 하며,[6] Aoki 등은 처음 나타난 병변이 추적 확산강조영 상에서 소실되면 양호한 예후를 보이지만 소실되지 않을 때에는 불량한 예후를 보인다고 보고하고 있는데,[9] 이들은 공통적으로 추적 영상에서의 병변 소실이 환자의 예후에 긍정적 영향을 준다고 하였다. 이번 연구에서 총 6예의 환 자에게 추적 확산강조영상이 실시되었으며, 이 중에서 환자 13의 경우 완전한 병변 소실이 관찰되면서 양호한 예후를 보였다(Table 3). 심각한 초급성(hyperacute) 저혈당 발병 10 분 이내 시행된 확산강조영상에서 병변이 나타나지 않을 수 있다는 보고도 있으며,[13] 저혈당 발병 후 15시간까지 나타나지 않던 병변이 발병 9일 후에 지연성으로 병변이 나타났다는 보고도 있다.[5] 또 초기 확산강조영상에서의 병 변이 수일에서 몇 주 뒤에는 소실되었다는 보고도 있 다.[9,12,17] 이처럼 초기 확산강조영상에서의 병변 발생 시 간이나 지연성 병변 발생 혹은 소실 시간은 아직까지 명확 하게 밝혀지지 않았다. 한편, 최근 Witsch 등에 따르면 저혈 당성 뇌병증의 급성기 자기공명영상에서의 병변 크기나 위 치가 환자의 예후와 관계가 없으며, 이때 시행된 문헌 조사 에서 병변이 없었던 5예 중 1예는 생존하였으나 2예는 사 망하고, 2예는 지속적 식물인간 상태(persistent vegetative state)로 남았다고 하였고,[4] 이번 연구에서도 병변이 없었 던 환자 11, 12와 해마에서의 국소적 병변을 보인 환자 9는 초기 확산강조영상에서 병변이 없거나 국소적 병변이 나타 나면 좋은 예후를 보일 것이라는 이번 연구의 유추와 다르 게 불량한 예후를 보였다. 저혈당성 뇌병증에서 저혈당의 교정 후에 의식을 영구적으로 회복하지 못하는 비가역적 손상도 있으나, 이와 반대로 의식을 회복하는 경우도 있다.

Ma 등은 저혈당성 의식 변화를 보인 환자들에게 시행된 확 산강조영상에서 국소적 병변이 있지만 치료 후에 신경학적 결손 없이 회복한 환자 2예를 보고하였고,[8] Lo 등도 미만 성 병변이 있지만 가역적으로 의식을 회복하는 사례를 보 고하였다.[10] 또 Aoki 등도 미만성 병변이 있으나 발병 10 일 후에 의식을 회복한 사례를 보고하였다.[9] 이번 연구에 서도 초기 확산강조영상에서 병변이 존재하지 않는 7예의 환자들 중 5예와 국소적 병변 분포를 보인 3예의 환자들 중 2예의 환자들이 이러한 가역성을 보였다(Table 3). 또 예 후의 결과에 관계없이 초기 확산강조영상에서의 병변 특징 에 따라서 분류한 4가지 집단의 GCS 회복 속도를 비교하였 을 때, 병변이 없는 집단이 다른 집단들에 비해서 가장 빠 른 회복 속도를 보였으며, 국소적 병변을 보였던 집단도 병 변이 존재하거나 미만성 병변 분포를 보이는 집단과 비교 했을 때 비교적 빠른 회복 속도를 보였고(Fig. 3), 의식 회 복의 가역성을 보인 환자들은 대체로 평균 4.4 ± 2.79일(내 원 2－9일) 후에 신경학적 결손 없이 의식을 완전히 회복하 였다.

결국 저혈당성 뇌병증의 예후에 영향을 미치는 인자를 찾기 위한 이번 연구에서 저혈당의 지속 시간 및 심각한 정도를 포함한 여러 임상적 정보들에 따른 예후의 차이는 그 의의를 찾을 수 없었지만, 초기 확산강조영상에서의 병 변 유무 및 분포는 객관적 예후 인자로서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다. 즉, 초기 확산강조영상에서 미만성 병변 분포를 보이거나 병변이 있는 경우보다, 국소 적 병변 분포를 보이거나 병변이 없는 경우에 환자의 예후 가 더 양호하거나 더욱 빠른 의식 회복 속도를 보일 가능 성이 클 것으로 판단된다. 그러나 이번 연구의 대상이 소규 모인 점, 저혈당의 불명확한 지속 시간, 초기 확산강조영상 을 시행한 시간의 차이 및 후향적 고찰이었던 점, 병변이 없거나 국소적 병변을 보임에도 불량한 예후를 보인 사례 가 있었던 점 등이 연구의 한계로 생각되며 이번 연구에서 초기 확산강조영상에서의 소견으로 저혈당성 뇌병증 환자 의 예후를 정확하게 예측하기에는 한계가 있었다.

결론적으로, 저혈당으로 인한 의식 소실로 내원하는 모든 환자에게 자기공명영상을 시행하는 것은 비용–효과적인 측 면에서 제한점이 있지만, 이번 연구 대상처럼 저혈당 상태 에 대한 신속한 치료 후에도 신경학적 결손이 지속되는 저 혈당성 뇌병증 환자들의 예후에 대해서 객관적으로 평가할 수 있는 방법은 저혈당 상태의 불명확한 지속 시간 등을 포함하여 제한적이며, 이때 자기공명영상, 특히 확산강조영 상이 중요한 도구가 될 수 있다. 앞으로 다기관 연구 및 전 향적 연구를 통하여 확산강조영상에서의 소견과 저혈당성 뇌병증의 예후에 영향을 줄 수 있는 여러 인자들에 대한 연구가 이루어져 장기 예후 판단에 필요한 기준을 더욱 객 관화시키는 것이 필요할 것으로 보인다.

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