두부외상

3. 임상 양상

두부 외상은 손상의 종류와 심각성에 따라 매우 다양한 임상 양상을 나타낸다. 일반적으로 의식 수준의 변화, 다양한 신경학적 결손, 두통, 구토 등이 흔하게 관찰될 수 있다.^[7][4][5][6]

주요 손상 유형별 특징적인 임상 양상은 다음과 같다.

• 뇌진탕: 비교적 경미한 외상성 뇌손상으로, 일시적인 혼란, 기억 상실, 두통, 어지럼증, 메스꺼움 등을 유발할 수 있다.^[7] 증상은 보통 일시적이지만, 일부에서는 뇌진탕 후 증후군과 같은 후유증이 남을 수 있다.^[8][9]
• 두개내 출혈: 두개골 내부에 출혈이 발생하는 것으로, 출혈 위치에 따라 경막외 혈종, 경막하 혈종, 지주막하 출혈, 뇌내출혈 등으로 구분된다. 형성된 혈종은 뇌를 압박하여 두개내압을 상승시키고 심각한 신경학적 손상을 초래할 수 있다.^[4][5][6] 특히 경막외 혈종의 경우, 의식이 잠시 명료했다가 급격히 악화되는 명료 기간(lucid interval)을 보이는 특징적인 경과를 나타낼 수 있으며, 지주막하 출혈은 극심한 벼락두통을 유발하기도 한다.
• 뇌 타박상: 뇌 조직 자체에 멍이 드는 손상이다. 손상된 뇌 부위에 따라 특정 신경 기능의 장애가 나타날 수 있으며, 종종 뇌부종을 동반하여 두개내압 상승의 원인이 되기도 한다.
• 미만성 축삭 손상 (Diffuse Axonal Injury, DAI): 직접적인 타격보다는 급격한 가속 또는 감속에 의해 뇌 전체에 걸쳐 신경 축삭이 광범위하게 손상되는 것을 말한다. 의식 소실이 길게 지속되는 등 심각한 신경학적 후유증을 남길 수 있다.
• 복합 두부 손상: 두개골 골절과 함께 두피 및 연조직의 열상이 동반된 경우를 의미하며, 외부 환경에 뇌 조직이 노출될 수 있어 뇌수막염과 같은 감염의 위험이 매우 높다.^[12]

3. 1. 뇌진탕

3. 2. 두개 내 출혈

• 경막하 출혈: 경막 아래 공간에서의 출혈
• 지주막하 출혈: 거미막 아래 공간에서의 출혈
• 경막외 혈종: 경막과 두개골 사이의 출혈
• 뇌실질내 혈종: 뇌 조직 내부에서의 출혈

3. 2. 1. 뇌내 출혈 (Intra-axial Bleeding)

• 뇌실질 출혈: 뇌 조직 자체 내에서 발생하는 출혈이다.
• 뇌실내 출혈: 뇌의 뇌실계 안에서 발생하는 출혈로, 특히 미숙아에게서 나타날 수 있다.

3. 2. 2. 뇌외 출혈 (Extra-axial Bleeding)

• 경막외 혈종 (Epidural hematoma): 경막 (가장 바깥쪽 수막)과 두개골 사이에서 발생하는 출혈로, 주로 외상에 의해 발생한다. 가장 흔한 원인은 중간 뇌막 동맥의 파열이다. 이 출혈은 고압의 동맥계에서 발생하므로 두개내압 상승이 빠르게 진행될 수 있어 매우 위험한 부상이다. 그러나 수막 출혈 중에서는 가장 드물며, 전체 두부 외상의 1~3% 정도에서만 나타난다.
• 환자는 의식 소실 (LOC)을 겪은 후 잠시 의식이 명료해지는 명료 기간 (lucid interval)을 거쳤다가 갑자기 상태가 악화(구토, 불안, 다시 의식 소실)되는 특징적인 경과를 보일 수 있다.
• 두부 CT 스캔에서는 양면이 볼록한 렌즈 모양의 혈종이 관찰된다.

• 경막하 혈종 (Subdural hematoma): 경막과 거미막 사이의 경막하 공간에서 발생하는 출혈이다. 주로 뇌 표면과 경막을 연결하는 교정맥이 파열되어 발생한다.
• 증상은 점진적으로 심해지는 두통과 혼란 등이 나타날 수 있다.
• 두부 CT 스캔에서는 뇌 표면을 따라 넓게 퍼진 초승달 모양의 혈종이 보인다.

• 지주막하 출혈 (Subarachnoid hemorrhage): 거미막과 연막 사이의 공간에서 발생하는 출혈이다. 외상으로 인해 발생할 수도 있지만, 뇌동맥류 파열이나 동정맥 기형과 같은 혈관 문제로 인해 발생하기도 한다.
• CT 스캔에서는 혈액이 뇌의 고랑이나 열을 따라 퍼져 있거나, 뇌조, 특히 윌리스 동맥륜 주변의 상관절와 뇌조를 채우고 있는 모습으로 나타난다.
• 갑자기 발생하는 극심한 두통(천둥 번개 두통)이 특징적인 증상이다. 매우 위험한 상태일 수 있어 즉각적인 신경외과적 평가와 치료가 필요하다.

3. 3. 뇌 타박상 (Cerebral Contusion)

3. 4. 미만성 축삭 손상 (Diffuse Axonal Injury)

3. 5. 복합 두부 손상 (Compound Head Injury)

4. 증상

두부 외상 시 뇌 표면에 가해지는 외력은 모세혈관의 혈관마비를 유발하여 혈류 정체 및 혈관 밖 누출을 일으킬 수 있으며, 이는 뇌 내 점상출혈이나 소출혈의 원인이 될 수 있다. 또한, 타격 순간 발생하는 뇌간과 뇌저동맥 관통가지 사이의 어긋남 역시 출혈의 원인으로 지목된다. 두개골 구조와 해부학적 특징으로 인해 전두엽 밑면이나 측두엽 첨단부는 국소적 손상에 취약하다.

두부 외상이 발생하면 환자의 전신 상태와 두부 손상 정도를 신속히 파악하는 것이 중요하다. 특히 중증 환자의 경우 호흡 관리와 정맥로 확보 후 의식 장애 정도를 평가해야 한다. 의식 수준을 평가하는 국제적인 기준으로는 글래스고 혼수 척도(Glasgow Coma Scale, GCS)가 널리 사용되며, 일본에서는 재팬 혼수 척도(Japan Coma Scale, JCS)가 주로 활용된다.

외상을 입는 방식에 따라 다음과 같은 다양한 증상이 나타날 수 있다.

두부 외상의 임상적 분류 방법 중 하나로 아라키 분류(Araki's clinical classification of head injury)가 널리 사용된다. 이는 1954년 아라키 치사토가 발표한 것으로, 임상 증상만을 기준으로 두부 외상을 다음과 같이 4가지 유형으로 나눈다.

4. 1. 경증 뇌 손상

4. 2. 중등도/중증 뇌 손상

4. 3. 소아의 증상

4. 4. 뇌 손상 부위에 따른 증상

• 베르니케 영역 손상: 상측두이랑의 뒤쪽 부분에 손상이 생기면 베르니케 실어증이 발생할 수 있다. 주요 증상으로는 단어를 떠올리지 못하는 증상(명칭 불능증), 자신도 모르게 새로운 단어를 만들어내는 신조어 사용, 다른 사람의 말을 이해하는 데 어려움을 겪는 것 등이 있다.^[17][18]
• 브로카 영역 손상: 뇌의 하전두이랑 뒤쪽 부분인 브로카 영역이 손상되면 브로카 실어증이 나타날 수 있다. 이는 주로 조사나 어미 같은 기능어를 생략하고 말하는 무문법증, 발음이나 억양의 변화, 난독증, 난서증, 그리고 말을 이해하고 만들어내는 데 전반적인 문제를 보이는 증상으로 나타난다.^[19]
• 순수 알렉시아: 특정 뇌 병변으로 인해 왼쪽 시야 정보와 오른쪽 시야 정보, 그리고 언어 영역(브로카 영역, 베르니케 영역) 사이의 연결이 끊어지면 읽기 능력이 손상되는 순수 알렉시아가 발생할 수 있다. 이 경우 환자는 말을 이해하거나, 글을 쓰거나, 심지어 글자를 보고 따라 쓸 수는 있지만, 그 글자의 의미를 파악하지는 못한다.^[20]
• 방추이랑 손상: 이 영역의 병변은 종종 안면 실인증을 유발한다. 이는 얼굴이나 다른 복잡한 사물들을 서로 구별하지 못하는 증상이다.^[21][22]
• 편도체 손상: 편도체에 손상이 있으면 공포를 느낄 때 정상적으로 나타나는 시각 영역(후두엽, 방추이랑)의 활성화가 감소한다. 또한, 편도체와 떨어진 다른 뇌 영역들에서 감정적 자극에 반응하는 방식도 달라질 수 있다.^[23]
• 시각 피질 손상: 시각 피질의 손상은 위치에 따라 다른 영향을 미친다.
• V1 영역 손상: 손상된 부위의 크기와 새김틈새와의 상대적 위치에 따라 특정 시야 영역을 보지 못하는 맹시가 발생할 수 있다.^[24]
• V4 영역 손상: 색맹, 즉 색깔을 인식하는 능력에 문제가 생길 수 있다.^[25]
• MT/V5 영역 양측 손상: 움직임을 인식하는 능력을 잃어버릴 수 있다.^[26]
• 두정엽 손상: 두정엽에 병변이 생기면 실인증, 즉 복잡한 물체, 냄새, 또는 모양을 인식하지 못하는 증상이 나타날 수 있다. 또한, 무형성 감각이라 하여 자신의 신체 반대쪽(예: 왼쪽 두정엽 손상 시 오른쪽 신체)에 대한 지각을 상실하는 증상이 발생할 수도 있다.

5. 원인

두부 외상은 매우 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다. 이러한 원인들은 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있는데, 외부 충격(타격)으로 발생하는 경우와 머리가 심하게 흔들려서 발생하는 경우이다.^[27]

충격으로 인한 두부 외상의 흔한 원인으로는 교통 사고, 가정 및 직업 관련 사고, 낙상, 폭행, 스포츠 관련 사고 등이 있다.^[27] 머리가 심하게 흔들려서 발생하는 두부 외상은 주로 영유아 및 어린이에게서 나타난다.^[28]

미국 CDC의 통계에 따르면, 외상성 뇌 손상(TBI)의 주요 원인별 비율은 다음과 같다.^[29]

또한, 외상성 뇌 손상 발생률은 0세에서 14세 사이의 어린이와 65세 이상의 성인에게서 특히 높게 나타난다.^[29]

6. 진단

두부 외상을 진단하는 데에는 여러 방법이 사용된다. 의료 전문가는 환자에게 부상 경위와 부상이 신체 기능에 미치는 영향에 대해 질문하고, 청력, 시력, 균형 감각, 반사 신경 등 신경학적 검사를 통해 부상의 심각도를 평가한다.^[29] 뇌 손상의 심각성을 객관적으로 평가하기 위해 글래스고 혼수 척도(GCS)가 널리 사용된다. 또한, 컴퓨터 단층 촬영(CT)이나 자기 공명 영상(MRI)과 같은 영상 검사를 통해 뇌 내부의 상태를 확인하여 정확한 진단을 내린다.^[31][32][33]

6. 1. 글래스고 혼수 척도 (Glasgow Coma Scale, GCS)

• 심각한 뇌 손상: 3점 ~ 8점
• 중등도 뇌 손상: 9점 ~ 12점
• 경미한 뇌 손상: 13점 ~ 15점

6. 2. 영상 검사

• 컴퓨터 단층 촬영(CT) 스캔
• 자기 공명 영상(MRI)
• 확산 텐서 영상(DTI) 및 자기 공명 분광법(MRS)
• 양전자 방출 단층 촬영(PET)
• 단일 광자 방출 단층 촬영(SPECT)

7. 치료

두부 외상의 치료는 손상의 심각성에 따라 결정된다. 대부분의 머리 부상은 경미하여 아세트아미노펜과 같은 진통제 복용 외에 특별한 치료가 필요하지 않은 경우가 많다. 다만, 출혈 위험을 높일 수 있는 이부프로펜과 같은 비스테로이드성 진통제의 사용은 피하는 것이 좋다. 경미한 손상이라도 두개내 출혈과 같은 심각한 합병증이 발생할 수 있으므로 주의 깊은 관찰이 필요하다.

심각한 뇌 손상이 발생했을 때는 신경외과적 평가가 필요하며, 치료는 주로 상승된 두개내압을 조절하는 데 중점을 둔다.^[13] 구체적인 치료 방법은 손상 정도와 환자 상태에 따라 다양하게 적용될 수 있다.

임상의는 환자의 상태를 평가하고 추가 검사나 관찰 필요 여부를 결정하기 위해 캐나다 CT 머리 규칙 또는 뉴올리언스/자선 머리 부상/외상 규칙과 같은 임상 의사 결정 지원 도구를 활용하기도 한다. 이러한 규칙들은 많은 환자 데이터를 바탕으로 정확성을 검증받았다.

한편, 뇌 손상 치료에 대한 전문성을 나타내는 뇌 손상 의학 세부 전문 분야 인증 제도가 존재한다.

7. 1. 경미한 두부 외상

7. 2. 중증 두부 외상

8. 예후

두부 외상의 예후, 즉 병의 경과와 회복 가능성은 뇌 손상의 성격, 위치, 원인에 따라 크게 달라진다(외상성 뇌 손상, 국소 및 광범위 뇌 손상, 일차 및 이차 뇌 손상 참조).

단순하고 경미한 머리 부상을 입은 어린이의 경우, 이후 1년 내 뇌출혈 위험은 100만 명당 2건 정도로 매우 낮다.^[37] 하지만 때로는 몇 분에서 몇 시간 동안 지속되는 일시적인 신경계 문제가 나타날 수 있으며, 드물게는 안정적으로 보이던 환자에게 예상치 못한 심각한 뇌 부종(악성 외상 후 뇌 부종)이 발생하거나 외상 후 발작이 나타나기도 한다. 신경학적 결손이 발생한 어린이의 회복 경과는 다양하다. 매일 상태가 호전되는 어린이는 회복 가능성이 높지만, 몇 달간 식물 상태에 머무르는 경우는 예후가 좋지 않다. 특별한 신경학적 문제 없이 회복된 대부분의 환자는 완전히 정상으로 돌아온다.

그러나 머리 외상으로 한 시간 이상 의식을 잃었던 사람은 나중에 알츠하이머병 발병 위험이 두 배로 높아진다는 연구 결과도 있다.^[38]

뇌 손상의 결과를 정확히 예측하기는 매우 어렵고, 예후를 판단하려면 다양한 검사와 전문의의 진단이 필요하다. 가벼운 뇌 손상조차 심각한 후유증을 남길 수 있으며, 이는 손상된 뇌의 위치와 신체의 반응에 따라 달라진다. 경미한 뇌진탕도 장기적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 두통 악화, 발작, 편측 쇠약, 지속적인 구토 등이 나타나면 즉시 재평가가 필요하다.

한편, 불필요한 방사선 노출과 비용 증가를 막기 위해 CT 스캔 촬영 여부를 결정하는 데 도움을 주는 임상 지침(예: 캐나다 머리 CT 규칙, PECARN 규칙, 뉴올리언스/자선 규칙 등)이 개발되어 활용되고 있다. 이는 쉽게 얻을 수 있는 정보와 비침습적 방법을 통해 임상의의 결정을 지원한다.

8. 1. 합병증

이러한 증상 중 일부는 경미한 뇌 위축, 특히 간뇌의 위축과 관련이 있을 수 있지만, 증상과의 직접적인 인과 관계는 명확하지 않은 경우가 많다.

8. 2. 외상성 뇌전증 (Traumatic Epilepsy)

8. 3. 외상성 시신경 손상 (Traumatic Optic Nerve Injury)

8. 3. 1. 시신경관 개방술 (Unroofing of Optic Canal)

• 경전두 개두술: 이마 쪽으로 두개골을 열고 뇌의 앞부분(전두개와)을 통해 접근하여 시신경관 위쪽 벽을 제거하고 개방하는 방법이다.
• 경비적 접근: 코를 통해 부비동의 일부인 사골동을 거쳐 시신경관의 안쪽 아래 벽을 제거하는 방법이다.

9. 역사

인간 행동과 뇌 손상 사이의 관계를 이해하는 데 중요한 기초는 피니어스 게이지의 사례와 폴 브로카의 유명한 연구에서 비롯되었다. 피니어스 게이지의 사례는 역사상 가장 주목할 만한 뇌 손상 연구 중 하나로 꼽힌다. 1848년, 게이지는 철도 건설 현장에서 다짐봉이 폭발하여 이마엽을 관통하는 심각한 부상을 입었다. 사고 후에도 지적 능력에는 큰 변화가 없었지만, 행동 면에서는 뚜렷한 결함이 나타났다. 그는 충동적이고 무례해졌으며, 불경스러운 언행을 보이고 동료 작업자들을 존중하지 않는 모습을 보였다. 게이지는 1860년 2월부터 발작을 겪기 시작했고, 같은 해 5월 21일에 사망했다.^[39]

약 10년 뒤, 프랑스의 의사 폴 브로카는 전두엽 손상으로 인해 언어 장애를 겪는 두 명의 환자를 관찰했다. 첫 번째 환자는 말을 거의 하지 못했으며, 브로카는 이를 언어 기능이 뇌의 특정 부위에 국한되어 있다는 가설을 연구할 기회로 삼았다. '탄(Tan)'이라는 별명으로 알려진 이 환자(르보르뉴)가 사망한 후, 브로카는 부검을 통해 좌측 전두엽에 병변이 있음을 확인했다. 두 번째 환자 역시 비슷한 언어 장애를 보였고, 이는 브로카의 연구 결과를 뒷받침했다. 이 두 사례는 언어 기능과 좌뇌 반구 사이의 연관성을 보여주는 중요한 증거가 되었으며, 해당 뇌 부위는 오늘날 브로카 영역으로, 관련된 언어 장애는 브로카 실어증으로 알려져 있다.^[40]

몇 년 후, 독일의 신경 과학자 칼 베르니케는 뇌졸중을 앓은 환자를 진찰했다. 이 환자는 말하거나 듣는 데에는 문제가 없었지만, 다른 사람의 말을 이해하거나 쓰인 글자를 이해하는 데 어려움을 겪는 등 몇 가지 뇌 기능 결함을 보였다. 환자가 사망한 후 베르니케는 부검을 통해 왼쪽 측두엽 부위에 병변이 있음을 발견했다. 이 영역은 이후 베르니케 영역으로 명명되었다. 베르니케는 나아가 베르니케 영역과 브로카 영역 사이의 기능적 연결에 대한 가설을 세웠고, 이는 후속 연구를 통해 사실로 밝혀졌다.^[41]

10. 역학

두부 외상은 많은 국가에서 주요 사망 원인 중 하나이다.^[42]

참조

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