외상시신경병증(traumatic optic neuropathy, TON)은 두부 또는 안면부 외상 후 시력, 시야의 심각한 손상을 초래할 수 있는 시신경 질환이다. 시신경 손상은 외상 직후 망막신경절세포 축삭의 전단과 시신경관내에서의 부종에 의한 허혈 및 압박으로 인해 발생하며, 이러한 손상은 망막신경절 세포체에 영향을 미치는 후향성(retrograde) 퇴행과 전향성(Wallerian anterograde) 퇴행을 유발한다.
1-3 TON 환자는 일반적으로 급성 시력저하, 상대구심동공운동장애, 시야결손, 색각 이상 등의 증상을 보이나 외상 초기에는 안저검사상 시신경 및 망막 소견이 정상으로 관찰되거나 변화가 미미한 경우가 많고, 구조적 변화는 외상 후 일정 시간이 경과한 이후에야 관찰되는 경우가 흔하다. TON 환자 20명을 대상으로 한 연구에서 시력저하는 초진 시부터 나타났으나 시신경 유두 주위 망막신경섬유층 두께와 황반부 신경절세포층-내망상층 두께 감소, 황반부 두께 감소는 외상 후 4주 이내에는 나타나지 않았고 10주 경과 시점부터 명확히 관찰되었다. 또한 시신경유두 창백소견은 외상 후 평균 86.2 ± 32.5일 경과 시점에 관찰되었다.
4-6 초기 시야결손 유형으로는 수평시야결손, 주변부 위축, 전맹, 중심암점 등이 보고되며, 하측 수평시야결손이 나타나는 빈도가 높은 것으로 알려져 있다.
1,4 치료로는 시신경관 감압술을 포함한 수술적 치료, 고용량 스테로이드 정주치료, 적혈구생성인자 치료 등이 제시되어 시행되고 있다.
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하지만 이러한 선행 연구들에도 불구하고 환자들의 최종 시력에 영향을 미치는 예후인자에 대해서는 초기 시력을 제외하고는 일관된 결과가 부족하며, 시간의 경과에 따른 시력 및 시야의 변화 양상, 해부학적 구조 변화, 그리고 이에 대한 치료 반응에 대한 체계적인 분석은 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 한눈 간접 외상시신경병증으로 진단된 환자들을 대상으로, 최종시력에 영향을 미치는 객관적 예후인자를 확인하여 법적 실명 여부에 대한 예측가능성을 높이고, 외상 이후 시간의 경과에 따른 시력, 시야결손, 해부학적 구조 변화 및 고용량 스테로이드 치료의 효과를 함께 평가하고자 하였다.
대상과 방법
2014년 1월부터 2023년 6월까지 본원 안과에서 진료받은 환자 중 외상 후 발생한 시력저하, 시야결손, 상대구심동공운동장애 소견으로 한눈 간접 외상시신경병증으로 진단받은 환자 52명 52안의 의무기록을 후향적으로 분석하였다. TON의 진단기준은 외상 이후 시력, 시야, 색각, 안저검사에서 시신경병증에 합당한 소견과 상대구심동공운동장애를 보이며 외상 전 녹내장 및 허혈성 시신경병증 등의 시신경 손상 및 질환의 병력이 없는 경우로 정의하였다. 시신경이 완전히 절단된 직접 외상시신경병증 환자는 분석 대상에서 제외하였고 전방출혈이 동반된 환자가 3안은 현미경적 전방출혈에 국한되어 시야에 영향을 주지 않았고 모두 저명한 상대구심동공운동장애, 시야결손 및 후속 빛간섭단층촬영에서 망막신경섬유층, 신경절세포-내망상층 두께 감소 소견을 보여 TON으로 판단되어 연구 대상에 포함시켰다.
연령, 성별, 외상위치, 외상기전, 외상 발생시간, 외상 시 의식수준, 동반된 주요질환, 외상 발생 후 고용량 스테로이드 치료 시작까지 시간, 스테로이드 치료 용량 및 지속 일수를 의무기록을 통하여 조사하였다. 또한, 두개내출혈의 유무 및 유형, 동반된 두개안면부골절 여부는 영상검사를 통해 분석하였다. 외상 후 시기별 임상 지표의 변화를 정량적으로 분석하기 위해 Hwang et al.
6의 연구에서 제시된 분석틀을 참고하였고, 변화의 연속성 및 경과 기간별 변화를 반영하기 위해 외상 후 경과 기간을 총 네 구간(외상후 4주 이내, 4주 초과 10주 이내, 10주 초과 24주 이내, 24주 초과)으로 구분하였다. 각 기간 별로 시행된 빛간섭단층촬영검사, 시야검사, 시력검사 결과를 분석하였다. 빛간섭단층촬영은 Cirrus (Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA, USA)의 Optic Disc Cube 200x200스캔을 이용하여 시신경유두주위 망막신경섬유층 두께(circumpapillary retinal nerve fiber layer [cpRNFL] thickness)를 측정하였고 Macular cube 512x128 스캔을 이용하여 신경절세포층-내망상층의 두께(ganglion cell-inner plexiform layer [mGC-IPL] thickness)를 측정하여 검사의 신호강도가 6 이상인 측정치를 연구에 포함하였다. 시야검사는 자동시야계(Humphrey Field Analyzer, Swedish interactive threshold algorithm standard C24-2; Carl Zeiss Meditec)를 사용하였고 고정 손실이 20%를 초과하거나, 위양성 반응이 15%를 초과하거나, 위음성 반응이 33%를 초과하는 경우는 제외하였다. 단, 위음성 반응이 산출되지 않은(N/A) 경우는 대부분 중심 시야가 광범위하게 결손된 시야장애 환자에서 관찰되며, 이는 검사 신뢰도 저하가 아닌 질환의 중증도를 반영하는 것으로 판단되어 연구에 포함하였다.
8 추가적으로, 일부 환자에서는 자동시야계 C10-2검사 및 Goldmann 동적 시야검사 결과를 함께 확인하여 분석에 참고하였다. 시야결손 양상은 17 mutually exclusive pre-specified patterns from the Ocular Hypertension Treatment Study 시야결손 분류 기준(altitudinal, arcuate, nasal step, paracentral, partial arcuate, temporal wedge, central, hemianopia, inferior depression, partial hemianopia, partial peripheral rim, peripheral rim, quadrant, superior depression, total loss, vertical step, widespread)과 Predominant areas of involvement 시야결손 분류 기준(superior, inferior, both superior and inferior, nasal, temporal, central/paracentral, enlargement of blind spot)에 따라 나누었다.
9 시력은 Lange et al.
10 연구에서 Freiburg Visual Acuity Test를 이용해 측정된 logMAR 변환 값을 참고하여 다음과 같이 정의하였다. 안전수지(counting fingers)는 1.98logMAR, 안전수동(hand motion)은 2.28logMAR, 광각인지(light perception)는 2.7logMAR, 광각불인지(no light perception)는 3.0logMAR로 간주하였다.
11 본 연구에서 1군은 최종 경과관찰 시 최대교정시력 0.1 (20/200) 이상인 환자, 2군은 최종 경과관찰 시 최대교정시력 0.1 미만인 환자로 정의하였고, 이는 미국사회보장청(Social Security Administration)에서 제시한 법적 실명(Legal blindness)의 기준에 근거하였다.
12
통계분석은 SPSS version 27.0 (SPSS Inc., Armonk, NY, USA)과 MedCalc Statistical Software version 19.2.6 (MedCalc software Ltd., Ostend, Belgium)을 이용하였고, 군 간 인구 통계학적 변수 비교를 위해 범주형 변수에 대한 카이제곱검정 또는 Fisher의 정확 검정, 연속형 변수에 대한 독립표본 t 검정 또는 Mann-Whitney U 검정을 시행하였다. 정규성 검정은 Shapiro-Wilk 검정을 사용하였다. 단변량 및 다변량 로지스틱 회귀 분석을 시행하여 예후인자를 조사하고 수신자 조작 특성(receiver characteristic, ROC) 곡선을 분석하여 그래프 좌측 상단에 가장 가까운 지점(민감도 + 특이도 - 1이 최대가 되는 지점)을 기준으로 절단값을 결정하였다. 일반화 선형 혼합 모형(generalized linear mixed model, GLMM)을 이용하여 시간 경과에 따른 시력, 시야, 망막 구조의 변화를 분석하였다. p값이 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의미한 것으로 간주하였다. 본 연구는 본원의 연구윤리 심의위원회의 승인을 받았다(IRB number: 2404-012-138).
결 과
총 52명의 간접 외상시신경병증 환자가 포함되었고 최종 경과관찰 시 최대교정시력 0.1 (20/200) 이상인 1군은 15안, 0.1 미만인 2군은 37안이었다(
Table 1). 평균연령은 47.4 ± 17.8세였으며, 우안이 32안, 좌안이 20안이었다. 남성은 42명, 여성은 10명으로 남성이 더 많았다. 외상의 위치는 두부가 21명(42.0%)으로 가장 흔하였다. 외상 기전으로는 낙상이 12명(22.6%)으로 가장 많았고, 이외에 물체에 의한 둔상이 9명(17.3%), 미끄러짐 6명(11.5%), 오토바이 탑승자 교통사고 11명(21.2%), 운전자/동승자 교통사고 3명(5.8%), 보행자 교통사고 5명(9.6%), 끼임 사고 2명(3.8%) 이외 알려지지 않은 경우 4명(7.7%)이었다. 외상 직후 의식 수준은 명료(Alert)가 32명(61.5%)으로 가장 많았으며, 기면(Drowsy) 9명(17.3%), 혼미(Stupor) 5명(9.6%), 반혼수(Semi coma) 4명(7.7%), 혼수(Coma) 2명(3.8%) 순이었다. 외상의 위치, 기전 및 외상 직후 의식 수준에 따라 1군과 2군 간에 유의한 차이는 없었다.
안와 전산화 단층촬영에서 시신경관골절(optic canal fracture)은 전체 30안에서 관찰되었으며, 1군에서 8안(47.1%) 2군에서 22안(62.9%) 동반되었으나, 두 군 간의 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다(
p=0.279). 두개내출혈은 총 31안(60.4%)에서 관찰되었고, 1군에서는 4안(26.7%), 2군에서는 27안(73.0%)에서 각각 동반되어, 2군에서 유의미하게 높은 빈도를 보였다(
p=0.02). 두개내출혈의 유형은 경막외출혈(epidural hemorrhage, EDH) 22안, 경막하출혈(subdural hemorrhage, SDH) 20안, 지주막하출혈(subarachnoid hemorrhage, SAH) 18안, 뇌내출혈(intracerebral hemorrhage, ICH) 15안 순이었다. ICH는 전두엽 14명, 측두엽 6명에서 각각 관찰되었으며, 두정엽과 후두엽에서는 관찰되지 않았다. SAH 및 EDH는 최종 시력과 유의한 관련성을 보였으며, 각각 동반된 경우 최종 시력 0.1 미만의 비율이 유의하게 높았다(
p=0.007,
p=0.038,
Table 1). 반면 ICH, SDH 및 두개내출혈에 대한 수술적 치료 여부는 두 군 간 유의한 차이를 보이지 않았다. ICH의 해부학적 위치에 따른 군 간 비교에서도 두정엽(
p=1.000), 측두엽(
p=0.500)으로 모두 유의한 차이는 없었다.
전체 52명 중 32명(61.5%)은 고용량 스테로이드 치료를 받았으며, 모두 메틸프레드니솔론 1,000 mg (Methylprednisolone, Methysol inj.
®; Alvogen, Seoul, Korea)을 3일간 총 3 g 정맥주사한 후 경구 프레드니솔론(Prednisolone, Solondo
®; Yuhan Medical Corp., Seoul, Korea) 0.5 mg/kg/day를 1주일간 복용하고, 이후 매주 5-10 mg씩 점진적으로 감량하였다. 고용량 스테로이드를 투여한 환자에서 외상 후 치료 시작까지의 시간은 평균 133.0 ± 269.6시간이었으며, 1군은 79.5 ± 204.3시간, 2군에서는 165.0 ± 302.6시간이었다(
p=0.155). 외상 후 8시간 이내 고용량 스테로이드를 투여한 경우는 9명(17.3%)이었으며, 군 간 차이는 유의하지 않았다(
p=0.419). 반면, 24시간 이내 고용량 스테로이드를 투여받은 환자들로 넓혔을 때 총 20명(38.5%)으로, 1군에서 9명(60.0%), 2군에서 11명(29.7%)으로 나타나, 1군에서 유의하게 높은 빈도를 보였다(
p=0.042) (
Table 1). 외상 후 24시간 이내에 고용량 스테로이드 치료를 시작하지 못한 경우는 병원 방문의 지연, 타과적으로 보다 긴급한 치료의 우선 필요성, 스테로이드 치료 금기에 해당하는 내과적 및 외과적 판단, 활력징후의 불안정, 또는 환자의 치료 거부 등이 원인이었다.
logMAR 시력은 최종 경과관찰 시점뿐만 아니라 전체 기간 동안 군 간 유의한 차이를 보였으며, 외상 후 모든 시점에서 1군보다 2군에서 유의하게 나빴다(각 시점
p<0.001). 시야지수(visual field index, VFI) 또한 전 기간에 걸쳐 군 간 유의한 차이를 보였으며, 외상 후 4주 이내 기간에서도 1군이 2군에 비해 유의하게 높았다(42.1 ± 23.9 vs. 4.9 ± 14.6,
p<0.01). cpRNFL 두께는 각 기간별 군 간 차이는 통계적으로 유의하지 않았으나(
p>0.2), mGC-IPL 두께는 외상 후 10-24주 기간에서 1군이 61.5 ± 8.7 μm 2군은 48.6 ± 10.3 μm로 유의한 차이를 보였고(
p=0.016), 24주 초과 기간에서도 각각 65.3 ± 7.5 μm, 52.6 ± 8.7 μm로 2군에서 유의하게 얇아진 소견을 보였다(
p=0.011) (
Table 1).
최종 시력 관련 예후인자
0.1 이상의 최종 경과관찰 시력에 영향을 미치는 인자를 확인하기 위해 로지스틱 회귀분석을 시행하였다. 단변량 분석 결과, 유의한 연관성을 보인 인자는 두개내출혈(odds ratio, OR=0.13,
p=0.004), 외상 후 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료(OR=3.55,
p=0.047), 외상 후 4주 이내 측정된 초기 logMAR 시력(OR=0.12,
p=0.001), 초기 VFI (OR=1.09,
p=0.008)이었다. 다변량 분석에서는 변수 간 공선성을 고려하여 초기 logMAR 시력(분산팽창지수 variance inflation factor, VIF=8.6)을 제외하고 초기 VFI (VIF=3.1)를 포함하였다. 그 결과, 초기 VFI가 유의한 양의 연관성을 보였다(OR=1.09
p=0.08) (
Table 2). 또한, 0.1 이상의 최종 경과관찰 시력을 예측하기 위한 초기 VFI에 대해 ROC curve 및 절단값을 확인한 결과, 절단값은 13.00%였으며 민감도 90.0%, 특이도는 93.3%였다(
Fig. 1).
두개내출혈이 동반된 경우, 초기 logMAR 시력은 2.3 ± 0.5, 초기 VFI는 6.0 ± 16.6으로, 두개내출혈이 동반되지 않은 경우의 초기 logMAR 시력 1.4 ± 0.8, 초기 VFI 26.2 ± 27.7과 비교하여 각각 유의한 차이를 보였다(
p=0.017, <0.001). 시신경관골절이 동반된 경우, 초기 logMAR 시력은 2.19 ± 0.55로, 동반되지 않은 경우의 1.63 ± 0.80보다 유의하게 불량하였으나(
p=0.012), 초기 VFI는 각각 9.44 ± 16.96 vs. 23.47 ± 28.76으로 차이를 보였으나, 통계적으로는 유의하지 않았다(
p=0.263) (
Table 3).
경과 기간에 따른 시력, 시야, 해부학적 구조의 변화
전체 환자군에서 logMAR 시력은 외상 4주 이내 1.9 ± 0.8로 외상 직후부터 불량한 시력을 보였으며, 24주 이후 2.3 ± 1.0까지 악화되었으나 기간 간 통계적 유의한 변화는 관찰되지 않았다(
p=0.081,
Table 1,
Fig. 2A). 24시간 이내 고용량 스테로이드 투여군에서는 4주 이내 logMAR 시력이 2.0 ± 0.7이었으며, 이후 기간 동안 유의한 변화 없이 24주 이후에도 2.0 ± 1.2로 유지되었다(
p=0.063). 반면 24시간 초과 또는 무치료군에서는 외상 4주 이내 logMAR 시력이 1.8 ± 0.8이었으나 외상 24주 이후 2.4 ± 1.2까지 유의한 변화를 보였다(
p=0.011). logMAR 시력 변화 양상은 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료 여부에 따라 유의한 차이를 보였다(Group x Time,
p=0.001,
Table 4).
전체 환자군에서 VFI 또한 외상 4주 이내 평균 19.8 ± 26.2%로 외상 직후부터 낮은 수치를 보였으며, 24주 이후에는 13.1 ± 28.1%로 감소하였으나 통계적으로 유의한 변화는 아니었다(
p=0.254,
Table 1,
Fig. 2B). 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료군에서 4-10주에서 일시적인 VFI 상승이 관찰되었으나 통계적으로 유의하지 않았고(
Table 4,
Fig. 2B), 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료군 및 대조군 모두 시간에 따른 유의한 변화를 보이지 않았다(
p=0.603,
p=0.562).
전체 환자군에서 cpRNFL 두께는 외상 4주 이내 87.3 ± 13.1 μm였으며 10-24주 기간 61.3 ± 10.5 μm까지 유의한 감소를 보였고 24주 이후까지 60.7 ± 11.7 μm으로 유지되었다(
p<0.001,
Table 1,
Fig. 2C). 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료군 및 대조군 모두 4주 이후 10-24주까지 통계적으로 유의한 감소가 관찰되었으며 그 이후 유지되었다(time effect, 각각
p<0.001). 그러나 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료 유무에 따른 cpRNFL 두께 변화 패턴의 유의한 차이(Group x Time)는 관찰되지 않았다(
p=0.392,
Table 4).
mGC-IPL 두께 또한 전체 환자군에서 외상 4주 이내 71.0 ± 12.9 μm였으며 4-10주 기간 61.4 ± 8.0 μm으로 유의한 감소를 보였고 24주 이후까지 55.2 ± 9.7 μm으로 유지되었다(
p<0.001,
Table 1,
Fig. 2D). 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료군 및 대조군 모두 4-10주까지 유의한 감소가 있었으며 이후 유지되었다(
p=0.013,
p<0.001, Time
p<0.001). 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료 유무에 따른 mGC-IPL 두께 변화 패턴의 유의한 차이(Group x Time)는 관찰되지 않았다(
p=0.646). 다만 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료 군에서는 cpRNFL, mGC-IPL 두께 변화가 4주 이내와 4-10주 간 유의한 차이를 보이지 않았던 반면(a→ab), 대조군에서는 같은 시기에 유의한 감소가 나타났다(a→b).
경과기간에 따른 시야결손 양상으로는 4주 이내 전맹(total loss)이 13안(52.0%)으로 가장 많았으며, 수평시야결손(altitudinal)이 6안(24%)으로 두 번째로 흔하였다. 24주 이후에도 전맹은 23안(76.7%), 수평시야결손은 3안(10.0%)으로 관찰되었으며, 수평시야결손 중에서는 하측 수평시야결손이 대부분이었다(4주 이내 4안, 24주 이후 3안). 그 외 주변부 테두리 결손(peripheral rim), 상측시야저하(superior depression), 광범위 시야저하(widespread) 등이 관찰되었다(
Table 5). 추가적으로 시행된 험프리 자동시야계 C10-2 시야검사는 52명 중 3명에서 시행되었으며, 그룹 1에서 1명(mean deviation, MD=-28.62 dB), 그룹 2에서 2명(MD=-34.28 dB, -27.02 dB)이었다. 골드만 동적 시야검사는 전체 52명 중 17명(그룹 1: 1명, 그룹 2: 16명)에서 시행되었으며, 그룹 1에서는 하측 수평시야결손이 관찰되었다. 반면, 그룹 2의 모든 환자에서는 III4e 시표를 인식하지 못하여 등자극선을 형성할 수 없었고, 이에 따라 시야 측정이 불가능하였다.
고 찰
TON 환자에서의 시력 및 시야는 외상 이후 시간의 경과에 따라 일정한 양상으로 변화하는 것으로 알려져 있다. Shin and Kim
4의 연구에서는 전체 환자의 61%에서 외상 후 초진 시력이 0.1 (20/200) 미만으로 측정되었으며, 최종시력과 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한 Kim and Lew
13은 TON 환자를 대상으로 1년간 시력 및 시야 변화를 추적 관찰한 연구에서, 외상 직후 logMAR 시력의 급격한 악화와 이후 호전 없이 일정하게 유지되는 경과를 보고하였으며, 최종 시력과 초진 시력 간 평균 logMAR 차이는 0.35였다. VFI 또한 초진 시부터 급격히 저하되었으며, 이후 호전없이 안정화되어 1년 후까지 -5.10%의 변화를 보였다. 본 연구에서도 이와 유사하게 외상 4주 이내 측정된 초기 logMAR 시력, VFI가 불량한 상태를 보였으며(1.9 ± 0.8, 19.8 ± 26.2%) 24주 이후 기간까지 유의한 변화 없이 logMAR 0.4, VFI -6.7%의 차이를 보였다(
Table 4).
망막의 cpRNFL 및 mGC-IPL의 두께 변화에 대한 기존 연구에서도 외상 후 시점에 따른 특이적인 양상이 보고된 바 있다. Sung et al.
3의 연구에서는 mGC-IPL 두께는 외상 후 2주 시점부터 감소하기 시작하였으며, 6주 시점에서 가장 현저한 감소를 보이고, 12주 경에는 바닥효과에 도달하였다. 반면, cpRNFL 두께는 12주 이후 시점에서도 감소하는 경향을 보였다. 이는 망막신경절세포의 세포체 손상 이후 축삭의 퇴행이 진행되는 후향성 퇴행(retrograde degeneration)의 결과를 의미한다 하였다. 본 연구에서도 이와 유사하게, 외상 후 4-10주 시점부터 mGC-IPL과 cpRNFL 두께 감소가 관찰되었으며, mGC-IPL 두께는 4-10주 및 10- 24주 사이의 구간에서 유의한 차이를 보이지 않은 반면(b →b), cpRNFL 두께는 4-10주 및 10-24주 구간에서도 지속적으로 감소하였다(b→c,
Table 4). 또한 외상 후 10-24주, 24주 초과 시점의 mGC-IPL 두께는 최종 시력 0.1 이상 여부와 유의한 연관성을 보였으며(
p=0.16, 0.11,
Table 1), 이는 후향성 퇴행 과정이 시기별 해부학적 변화와 시력에 영향을 미침을 시사한다. 특히, 바닥효과 이후 측정된 mGC-IPL 두께는 잔존 신경절세포의 기능적 보존 정도를 반영할 수 있음을 의미한다.
본 연구에서 총 52명의 환자 중 37명(71.2%)에서 최종 경과관찰에서 시력 0.1 미만의 법적 실명에 해당하는 시력이 관찰되었으며, 61.4%의 불량한 시력 예후를 보고한 Shin and Kim
4의 연구와 유사한 결과를 나타냈다. 기존 국내외 다수의 연구에서 간접 TON 환자에서 최종 시력에 영향을 미치는 가장 중요한 예후 인자는 초기 시력으로 보고되었으며, 이외에도 시력저하가 점진적이기보다 급격한 경우, 48시간 이후에도 호전이 없는 경우, 시자극 유발 반응이 소실된 경우, 시신경관 골절이 동반된 경우 등이 나쁜 예후와 관련된다고 보고되었다.
14-16 본 연구에서는 법적 실명 기준인 최종시력 0.1 이상 여부와 관련하여 두개내출혈, 외상 후 24시간 이내 고용량 스테로이드 투여 여부, 초기 logMAR 시력 및 VFI, 외상 10-24주. 24주 초과 시점의 mGC-IPL 두께가 유의한 연관성을 보였다. 이 중 특히 초기 VFI는 주요 예후 인자로 확인되었으며, 본 연구에서는 초기 VFI의 절단값을 13.00%으로 설정하였을 때, 법적 실명 기준인 최종 시력 0.1 이상을 예측하는데 있어 민감도 90%, 특이도 93.3%로 높은 정확도를 보였다. 이러한 결과는 TON이 시신경 손상에 기인하여 시야 결손을 유발하는 질환이라는 점에서, VFI가 전체 시야 기능을 정량적으로 반영하고 시신경 기능의 전반적인 손상정도를 평가하는데 적합한 지표임을 시사한다. 시력은 중심 시야의 기능을 반영하지만, 중심 시력이 비교적 보전된 경우에도 주변 시야 손상이 동반될 수 있으며, 이후 중심 시야로의 진행성 손상이 발생할 경우 급격한 시력 저하가 나타날 수 있다는 한계가 있다. 본 연구에서의 외상 초기 시야지수를 포함하여 초기 시력이 여러 연구에서 중요한 예후인자로 확인된 이유는, 외상 직후 더 많은 축삭이 절단되고 전기적 신호전달 및 신경영양인자의 역행성 수송이 차단될수록, 이에 따라 망막 신경절세포 세포체에서 세포사멸이 더 많이 유도되어 결국 최종 시력 저하에 영향을 미치기 때문으로 생각된다. 이러한 기전은 여러 동물 실험 연구에서도 보고되었으며, 축삭 절단의 정도가 심할수록 망막 신경절세포의 사멸률이 높아짐이 TUNEL assay로 입증되었다.
17 본 연구에서 초기 VFI가 1% 증가할수록 1군일 확률이 1.09배가 되었고 2군은 10-24주, 24주 초과 시점에서 측정한 GC-IPL 두께 1군에 비해 얇은 소견을 보였다. 이는 보다 심한 축삭 손상이 신경절세포 세포체의 감소를 유발하고, 이로 인해 시력저하로 이어지는 병태생리적 연관성을 뒷받침하는 결과로 해석된다. 외상 후 환자의 전신 상태, 협조 곤란 등으로 인해 4주 이내 시야검사의 시행이 어려운 경우가 많다는 점, 그리고 시력저하가 심한 환자에서는 자동 시야검사의 검사 신뢰도가 낮아지는 경향이 있다는 점은 본 연구의 한계로 고려되어야 한다.
초기 시력 및 VFI와 달리 중재 가능한 변수인 스테로이드 치료는 특정 하위 군에서는 의미 있는 효과가 있었을 가능성은 배제할 수 없으나, 명확한 시력 향상 효과는 입증되지 않아 TON에서 표준치료로 권고하기 어렵다는 보고가 다수 존재한다. 또한 고용량 스테로이드 치료 여부에 따른 초기 시력과 최종시력의 유의한 차이가 없었다는 연구 결과도 보고된 바 있다.
4,18 최근의 He et al.
19의 보고에서는 고용량 스테로이드 치료가 광각불인지가 아닌 잔존 시력이 있는 경우에 한해 보존적 치료보다 더 나은 결과를 보였으며, 7일 이내 치료를 시작하는 것이 효과에 중요하다고 하였다. 본 연구에서는 고용량 스테로이드 투여 여부보다는 외상 후 24시간 이내 조기 투여 여부가 최종 시력 0.1 여부에 유의한 영향을 미친다는 점을 확인하였다. 실제로 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료를 받은 환자군은, 치료를 받지 않았거나 지연 투여된 환자에 비해 최종 시력 0.1 이상을 달성할 가능성이 3.55배 유의하게 더 높았다(
Table 2). 또한 시력 변화 양상에서도 양 군 간 차이를 확인할 수 있었다. 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료군에서는 외상 4주 이내 시점부터 24주 초과 시점까지 logMAR 시력이 비교적 안정적으로 유지되었으나, 대조군에서는 점진적인 시력 악화가 관찰되었고, 시간에 따른 두 군 간 logMAR 시력 변화양상은 유의한 차이를 보였다(
Table 4,
Fig. 2). 구조적 지표인 cpRNFL 두께는 초기 치료군에서는 a→ab→b로 완만히 감소한 반면, 지연 또는 비투여군에서는 a→b→c로 더 뚜렷한 감소를 보였다. mGC-IPL의 두께 감소도 이와 유사하게 조기 투여군에서 완만한 변화를 보였다(a→ab→b vs a→b→b,
Table 4).
이러한 결과는 24시간 이내 고용량 스테로이드 투여 여부가 TON의 예후에 영향을 미치는 요소임을 시사한다. 특히, 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료를 받지 않은 경우에는 시력의 지속적인 악화가 유의하게 발생하였기 때문에, 시력 악화를 방지하기 위한 목적에서 24시간 이내 조기 고용량 스테로이드 투여는 임상적으로 고려될 필요가 있다. 이는 고용량 스테로이드 치료가 잔존 시력이 있는 경우 7일 이내의 조기 치료가 중요하다고 보고한 He et al.
19의 연구와도 부합하는 결과이다. 다만 명확한 인과관계 규명을 위해서는 대규모 전향적 연구나 무작위 대조연구가 필요할 것으로 생각되며 추가로 후향성 퇴행에 의해 mGC-IPL 두께가 감소하는 기간인 외상 후 약 10주까지 기간동안 스테로이드 용량을 점진적으로 감량하며 유지하는 치료전략에 대한 연구도 함께 이루어질 필요가 있다.
고용량 스테로이드가 TON에서 효과를 나타내는 기전에 대해서는 다양한 설명이 제시되어 왔다. Bracken et al.
20은 척수 손상 모델에서 메틸프레드니솔론이 지질의 과산화 및 가수분해를 억제함으로써 신경섬유막의 붕괴를 억제한다 보고하였다. 또한 Sheng et al.
21은 동물 시신경 압궤 모델에서 고용량 메틸프레드니솔론 투여가 망막 신경절세포의 세포사멸을 유의하게 억제하며, 이 과정에서 항세포사 단백질인 Bcl-2의 발현이 증가하고, 세포사 유도 단백질인 Bax의 발현이 감소한다고 보고하였다. 본 연구에서 외상 후 24시간 이내 고용량 스테로이드 투여한 환자에서 외상 후 4-10주 시점 logMAR 시력이 다소 상승하였고, 24주 초과 시점까지 비교적 안정적 유지된다는 점에서, 급성기 2차 손상 기전인 시신경 부종 및 압박을 완화함으로써, 이후 발생할 수 있는 망막 신경절세포의 변성과 세포사멸에도 일정 부분 긍정적인 영향을 미친 것으로 해석할 수 있다. 그러나 이러한 효과가 시력의 획기적인 회복을 의미하는 것은 아니며, 고용량 스테로이드 치료에 따른 혈당 상승, 감염 위험 증가 등 내과적 부작용 가능성을 반드시 고려해야 한다. 따라서, 조기 치료의 이점과 잠재적인 위험을 균형 있게 평가한 후 시행되어야 할 것이다.
두개내출혈과 두개안면부골절과 같은 신경영상학적 이상은 외상 이후 신경안과적 질환 발생과 밀접한 연관이 있다.
22,23 이전 보고에 따르면 TON 환자의 52.4%에서 두개내출혈이 동반되었으며, 본 연구에서는 32안(60.4%)에서 두개내출혈이 관찰되었는데, 특히 최종 시력 0.1 미만인 2군에서 두개내출혈의 빈도가 더 높았으며, 두개내출혈이 동반된 경우 최종시력 0.1 이상일 가능성은 0.13배로 유의하게 감소하였다.
4 Shin and Kim4은 두개내출혈 및 두개안면부골절의 빈도가 높다는 것은 외상의 강도가 더 강함을 알 수 있는 간접적인 증거라고 추정하였고, 이에 따라 외상의 강도가 시력 예후에 영향을 미쳤을 가능성을 제기하였다. 본 연구에서도 두개내출혈이 동반된 환자군은 외상 후 초기 logMAR 시력 및 VFI가 두개내출혈이 동반되지 않은 환자군에 비해 유의하게 불량하였으며, 이는 두개내출혈이 외상 후 시신경 축삭 손상의 정도, 즉 외상의 강도와 관련됨을 시사한다(
Table 3).
본 연구에서 두개내출혈의 유형 중 특히 SAH 및 EDH가 동반된 경우 최종 시력 0.1 이상일 가능성이 유의하게 낮았다(OR=0.08, 0.24,
Table 2). SAH는 고에너지 외상과 관련되며, 시신경은 지주막하 공간으로 둘러싸여 있는 해부학적 특성상, SAH 발생시 직접적인 시신경초 내 압력 증가 및 시신경 관류저하, 헤모시데린 등의 혈액 유래 신경독성물질에 의한 손상 가능성이 있다.
24,25 EDH는 전체의 약 75%가 측두부에서 발생하며, 이는 중대뇌막동맥(middle meningeal artery)의 손상을 유발하는 측두골 골절과 관련이 깊다. 따라서 EDH의 존재는 측두부에 가해진 고에너지 외상과 관련 있으며 EDH가 동반된 환자에서 시력 예후가 불량했던 이유를 설명할 수 있다.
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한편 본 연구에서 관찰된 ICH는 모두 전두엽, 측두엽에 국한되어 있었는데, 이는 해당부위가 시신경이 있는 안와와 해부학적으로 인접해 있어 전두부 및 측두부에 가해진 외력이 시신경의 간접손상을 유발했음을 보여준다. 이러한 결과들은 향후 TON 환자에서 뇌영상학적 이상 소견 특히 두개내출혈의 유형 및 위치에 따른 시력 예후 간 상관성을 규명하는 추가 연구의 필요성을 제시한다.
본 연구의 한계점으로는 첫째, 후향적으로 확보 가능한 공통 지표의 일관성을 위해 험프리 시야검사 C24-2 기반의 VFI를 분석 지표로 사용하였으나, 저시력 등으로 고정손실이 잦은 환자에서 임상적으로 유용한 골드만 시야검사 자료가 후향적 자료의 부족으로 충분히 확보되지 못하여 결과의 일반화에 제한이 있을 수 있다는 점, 둘째, 스테로이드 치료가 지연되거나 시행되지 않은 환자군에서는 타과적 긴급 치료의 우선 필요, 스테로이드 금기, 활력 징후 불안정 등이 포함되어 있어 이러한 임상적 요인들이 고용량 스테로이드 조기 투여 효과의 추정에 영향을 미쳤을 가능성이 있다는 점, 셋째, 본 연구에서 사용한 통계방법인 GLMM은 무작위 결측 가정하에서 다른 반복측정 분석 방법보다 편향과 효율 저하가 적은 것으로 알려져 있으나, TON 환자에서는 외상 중증도 및 임상 경과에 따라 추적검사 시행 여부가 달라질 수 있어 비무작위 결측 가능성을 완전히 배제할 수 없으며, 이에 따라 효과 크기의 과대 또는 과소 추정되었을 위험이 있다는 점이 있다.
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결론적으로 본 연구는 간접 TON 환자에서 최종적으로 법적 실명을 예측하는 인자를 분석한 결과, 외상 초기 VFI가 높은 민감도(90.0%)와 특이도(93.3%)를 보여 가장 유용한 예후인자로 확인되었다. 이외에도 외상 4주 이내 logMAR 시력, 외상 후 10-24주, 24주 이후 시점의 mGC-IPL의 두께, 외상 후 24시간 이내 고용량 스테로이드 투여 여부, 그리고 두개내출혈 유무 및 유형(SAH, EDH)이 유의한 연관성을 보였다. 특히, 고용량 스테로이드 단순 투여 여부에 따른 예후 차이는 유의미하지 않았지만 외상 후 24시간 이내의 조기투여라는 특정 하위군에서 의미 있는 치료효과가 확인되었다. 시신경 부종 및 압박을 완화함으로써, 이후 망막 신경절세포의 변성과 세포사멸을 일부 억제했을 가능성을 시사한다. 따라서 외상 4주 이내 검사에서 시력, 시야검사가 극히 불량하지 않은 환자의 경우 24시간 이내 고용량 스테로이드 치료를 임상적으로 고려해볼 수 있을 것이다. 본 연구 결과로 TON 환자의 진단 초기 정량적이고 표준화된 예후지표를 알 수 있으며 24시간 이내 스테로이드 투여를 포함한 치료 계획 수립 시 임상적으로 유용한 근거를 제공할 수 있다. 향후 TON 환자에 대한 대규모 전향적 연구를 통해 정밀한 예후 예측 지표 및 치료전략이 마련될 필요가 있다.