Hepatic Encephalopathy: Pathophysiology and Diagnosis

Clinical Hepatology Update 1

The Liver Week 2014 299

CLINICAL HEPATOLOGY UPDATE 1

Hepatic Encephalopathy: Pathophysiology and Diagnosis

최대희

강원대학교 의학전문대학원 소화기내과

Dae Hee Choi

Department of Internal Medicine, Kangwon National University School of Medicine, Chuncheon, Korea

Hepatic encephalopathy (HE, also knownas portosystemic encephalopathy) is a serious neuropsychiatric complication as a result of liver dysfunction. This disease encompasses a broad range of symptoms characterized by personality changes, intellectual impairment, and a depressed level of consciousness with varying severity. Patients with HE have high mortality and poor quality of life, however, burden of this disease is increasing. Therefore, this review focused on the pathogenesis and diagnosis of HE. Although the precise molecular mechanisms are unclear, HE is the synergistic effects of excess ammonia and inflammation cause astrocyte swelling and cerebral edema. It is theorized that neurotoxic substances, including ammonia and manganese, may gain entry into the brain in the setting of liver failure. Also, it is known that neurosteroids, altered neurotransmission and oxidative stress involved in the pathogenesis of HE. The diagnosis of HE performed by a number of investigations, including clinical scales, neuropsychometric tests, neurophysiologic tests and brain imaging. Clinically, HE is best diagnosed by excluding other acute and chronic causes of altered mental status and confirming the diagnosis by a positive response to empiric treatment.

Key words: Hepatic encephalopathy, Pathogenesis, Diagnosis

1. 서론

간성뇌증(hepatic encephalopathy, portosystemic encephalopathy)은 간기능 저하 상태에서 발생하는 의식 및 지남력 장애, 각종 신경학적 이상을 특징으로 하는 신경정신학적 증후군이다.1)

간성뇌증은 원인 간질환에 따라 3개 유형으로 분류되고, C형 간성뇌증은 신경학적 증상의 지속 기간 및 양상에 따라 간헐적(episodic), 지속적(persistent), 미세(minimal) 간성뇌증으로 나눈다(Table 1). 간경변증 환자에서 간성뇌증 발생시 1년 생존률이 42%에 불과하다는 보고에서처럼,2) 이 질환은 간경변증 환자에서 여명을 좌우하는 매우 중요한 문제이지만, 뚜렷한 증상 없이 환자 삶의 질을 현저히 낮추는 경한 형태 간성뇌증의 발생 또한 중요한 임상문제로 대두되고 있다.

이 글에서는 간성뇌증의 병태생리학적 발생 기전에 대해 최근까지 발표된 내용을 정리하고 임상에서 이용할 수 있는 진단 방법에 대해논하고자 한다.

Table 1. 간성뇌증의 유형 분류1

Type Nomenclature Subcategory Subdivisions

A HE associated with acute liver failure

BHE associated withportal-systemic bypass and no intrinsic hepatocellular disease

300 The Liver Week 2014


CHE associated with cirrhosis and portal hypertension/or systemic shunts

Episodic HEPrecipitatedSpontaneousRecurrent

Persistent HEMildSevereTreatment-dependent

Minimal HE

HE, hepatic encephalopathy

2. 병태생리

간성뇌증의 병태생리학적 기전은 아직도 밝혀지지 않은 부분이 있으나, 뇌부종, 뇌관류 이상, 신경전달물질 이상 등의 기전이 연관되며 일부는 겹쳐져 작동할 것으로 추측된다. 간성뇌증에서 뇌기능과 관련된 자료는 대부분 동물실험 결과로서 이 글에서는 다루지 않고 간성뇌증의 발생에 있어 중요한 역할을 하는 대사성 요인들, 즉 암모니아와 신경전달물질의 이상을 중심으로 정리하고자 한다.

1) 신경독소 (Neurotoxins)

(1) 암모니아 (Ammonia)

암모니아는 급만성 간부전 환자에서 뇌에 축적되어 간성뇌증을 유발시키는 잘 알려진 신경독소이다. 1896년 문맥대정맥단락술을 받은개에서 고기를 먹이면 뇌증이 유발되고 혈액보다 뇌에서 암모니아 농도가 현저히 증가되었다는 사실과 1950년대 간경변증 환자에서 복수 치료를 위해 암모니움 이온교환 수지를 사용하면 간성뇌증 또한 호전이 있었다는 보고는 암모니아가 간성뇌증의 원인임을 추측하게 하는 근거가 되었다.3

암모니아의 주요한 원천은 위장관으로, 장관세포에서 글루타민으로부터 생성되거나 질소산물이 장내 세균으로부터 이화되어 생성된다. 배설과정은 간에서 요소와 글루타민으로, 근육과 뇌에서는 글루타민으로 전환되는데,4 대부분은 간에서 요소로 생성되어 신장으로 배설되나 급성간부전 환자에서는 골격근과 뇌가 배설과정에 더 많이 관여한다.5

가. 성상세포내 삼투압 증가

뇌에서 암모니아를 대사시킬 수 있는 유일한 세포가 별아교세포(astrocyte)인데 이 세포의 세포질그물에 있는 글루타민 합성효소(glutamine synthetase)는 글루탐산과 암모니아를 글루타민으로 전환시킴으로써 이들 사이의 농도를 유지하는데 중요한 역할을 한다. 간부전으로 인해 암모니아의 농도가 상승하면 세포내 글루타민 농도가 상승하게 되고 이는 삼투물질로서 별아교세포 내로 물을 이동시켜 결과적으로 뇌부종과 뇌압상승을 유도하게 된다.6 별아교세포를 고농도의 암모니아에 노출시켰을 때 흥분성 신경전달물질인 글루탐산이 방출됨으로써 불안, 혼동, 경련, 혼수 등의 type A 간성뇌증의 증상을 유발시킴을 확인하는 실험 결과가 있었다.7 그러나 type C 간성뇌증에서는 경도의 뇌부종과 함께 신경억제성 상태가 유지되는데, 이런 경우 별아교세포에서는 오랜 기간 고농도 암모니아에 노출됨으로써 별아교세포의 부종또한 myoinositol 이나 taurine 같은 삼투물질이 세포 외부로 방출됨으로써 보상 기전을 갖는 것으로 추측된다.8 또한 시냅스후부판에서 글루탐산 수용체의 활성이 하향조정되고 별아교세포막에서 글루탐산 이동체(transporter)가 비활성화되는 기전이 작동한 것으로 설명할 수 있다.9

글루타민은 단순한 삼투성 물질로만 작용하지는 않는다. 별아교세포내 새로 생성된 글루타민의 많은 부분은



히스티딘 민감성 글루타민 운반체를 통해 세포질로부터 미토콘드리아로 이동하여 글루탐산과 암모니아를 생성하고 이로 인해 미토콘드리아 투과성 변화, 자유라디컬 생성 및 미토콘드리아 구조물에 산화성 손상을 유발시킨다.10 그래서 글루타민은 “트로이의 목마”에 비교되기도 하는데, 암모니아를 미토콘드리아 내부로 이동시키는 운반체 역할을 하지만 미토콘드리아 내부에서 글루타민으로부터 생성된 암모니아가 세포부종을 포함한 별아교세포의 기능 이상을 오히려 발생시키는 매개체가 되기 때문이다. 암모니아로부터 유발된 산화성 스트레스는 미토콘드리아의 투과성을 증가시키고, mitogen-activated protein kinase를 활성화시킴으로써 별아교세포 부종을 유도한다.11

혈관확장은 급성간부전 환자에서 뇌압상승을 유발하는 또 다른 기전이다. 암모니아로부터 생성된 글루탐산 방출과 글루탐산 배설 장애가 세포 외 글루탐산을 증가시키고 이것은 N-methyl-D-aspartate (NMDA) 수용체 과흥분, 산화질소 합성효소 활성화를 유도하고 이로부터 생성된 산화질소가 혈관확장을 유발한다.12 위의 기전과 함께 문맥전신단락의 발생은 뇌증의 중요한 기전 중 하나인데 문맥대정맥단락술을 시술한 쥐에서 암모니움 아세테이트를 주입했을 때 뇌압이 현저히 상승하고 뇌증이 발생했다는 결과가 이를 뒷받침한다.13

나. 아미노산 이동 이상 유발

고암모니아혈증시 암모니아 제거를 위해 생성된 글루타민이 뇌에서 혈액으로 이동하면 뇌혈액장벽에서 L-아미노산 수송체 활성을 증강시키고 이는 tyrosine, phenylalanine, tryptophan 등의 아미노산의 뇌흡수를 증가시킴으로써 dopamine, norepinephrine, serotonin같은 신경전달물질의 합성에 영향을 미친다.14

(2) 망간 (Manganese)

망간은 뇌의 기저핵에 잘 침착하는 신경독소로서 간경변증 환자의 8 0 % 이상에서 T 1강조 자기공명영상소견상 침착이 관찰되었다.15 망간은 별아교세포의 수송체 단백을 자극하여 신경스테로이드 합성 증가와 GABAergic tone을 증강시키고, 기저핵의 별아교세포가 알츠하이머 Ⅱ형 유형으로 변하도록 한다. 그럼으로써 간성뇌증 환자에서 파킨슨 병에서 보이는 운동실조와 같은 증상을 유발한다.16

2) 신경전달계의 이상

(1) GABA-벤조디아제핀 신경전달계 이상

γ-aminobutyric acid type A (GABAA) 수용체 복합체는 동물 뇌에서 중요한 억제성 신경전달계로서, 전격성간부전 동물 모델에서 신호전달을 항진시키는 barbiturate 나 벤조디아제핀 수용체 작용물질을 투여했을 때 간성뇌증에서 발생하는 시각유발전위가 관찰되어 이와 관련된 가설이 제시되었다.17, 18

가. GABA의 시냅스 내 이용도 증가

정상적으로 비지질성 극성 물질인 GABA의 혈액-뇌 장벽 투과성은 낮으나, 급성 간부전의 경우 투과성이 증가한다. 혈액-뇌 장벽의 투과성이 증가에 대한 기전은 잘 알려진 바 없으나, 급성 간부전 동물 모델에서 다양한 추적물질의 뇌 흡수 증가가 관찰되었고19 그리하여 다양한 독성물질에 뇌가 노출될 수 있음이 알려졌다. 한편 또 다른 동물 모델에서는 GABA transaminase의 뇌 내 활성이 감소하고 피질에서 GABA의 방출이 증가하는 것이 관찰되었는데,20 이러한 현상은 시냅스 전 GABAb 수용체 소실로 의해 발생한 피질 GABA 방출의 수용체전 되먹이억제 소실과 관련되어21 결과적으로 간부전에서 시냅스 내 GABA 농도를 상승시킨다.



나. 내인성 벤조디아제핀 축적

중추 벤조디아제핀 리간드 수용체에 작용 리간드가 결합하면 GABAA 수용체 복합체 형태변화를 통해 GABA 활성이 증가된다. 급성 또는 만성 간부전 환자의 간성뇌증에서 flumazenil을 투여하면 일시적인 임상호전을 보인다는 결과들이 있었는데,22 이러한 결과는 간성뇌증에서 중추 벤조디아제핀 수용체에 작용 리간드가 결합되어 GABA 효과를 증강시킴으로써 임상 증상이 유발되었을 것이라는 가설을 뒷받침한다. 내인성 벤조디아제핀의 원천은 알려지지 않았지만 장내 세균이 벤조디아제핀의 전구체를 합성하거나 음식을 통해 적은 양의벤조디아제핀을 섭취할 수 있을 것으로 추측한다.23

(2) 신경스테로이드 (Neurosteroids)

신경스테로이드는 중추신경계에서 자체 생성되는 스테로이드를 말하며 프로게스테론의 대사물질과 내인성 신경활성 물질이다. 간성뇌증 환자에서 18kDa 수송단백(말초성 벤조디아제핀 수용체)은 염증에 의해 미세아교 세포 (microglial cell)에서 수용체 수가증가하는데 이 수용체가 발현 증가되면 미토콘드리아 내 신경스테로이드 합성이 증가된다.24 신경스테로이드는 별아교세포의 미토콘드리아 소포체에서 합성되고 수송단백은 별아교세포의 미토콘드리아 막에위치하여 신경스테로이드 합성을 조절한다. 간부전 환자에서 증가하는 암모니아와 망간은 수송단백을 활성화시킴으로써 신경스테로이드 합성을 증가시킨다.25

Allopregnanolone과 tetrahydrodeoxycorticosterone은 강력한 선택적인GABAA 수용체 복합체의 입체구조 조절자로서 이러한 스테로이드의 투여는 간성뇌증에서 신경억제 효과로 나타나는 증상인 sedation등의 행동상 이상을 유도한다.

(3) 글루탐산 매개성 흥분신경전도

글루탐산은 대표적인 흥분성 신경전달물질이다.26 간부전에서는 뇌내 암모니아의 상승이 별아교세포 특이적인 효소인 글루타민 합성효소에 의해 이화되면서 글루탐산을 글루타민으로 전환 합성한다. 간부전 모델에서 글루탐산의 대뇌피질 방출이 증가하고,글루탐산의 (astroglia-specific glutamate transporter, GLT-1 의 발현 감소가 매개된) 별아교세포 및 뉴런 재흡수가 감소하는데,27 이러한 현상이 뇌 내 세포 외액에서 자유글루탐산의 증가를 유발한다.28,29 시냅스 내 글루탐산이 증가하면 글루탐산 수용체인 N-methyl-A-aspartate (NMDA), KA/AMPA 와 G protein-linked metabotropic receptor의 보상적 감소를 유도하게 된다. 간부전에서 글루탐산 수용체의 감소는 글루탐산 매개성 흥분성 신경전도 감소로 이어지고 이는 억제성 신경전달 상승과 같은 효과이므로, 간성뇌증의 증상은 억제성 신경전달의 증가 효과처럼 나타나는 것이다. 전격성 간부전 동물모델에서 NMDA의 경쟁적 길항제인memantine을 투여하면 간성뇌증의 증상 및 전기생리학적 이상이 경감되고 뇌척수액에서 글루탐산의 감소가 관찰된다는 실험이 이를 뒷받침한다.30

(4) Catecholamines

간성뇌증을 보이는 간경변증 환자및 급성 간부전 동물모델의 뇌 내에는 도파민의 대사산물인 homovanilic acid와 노르에피네프린의 대사산물인 3-methoxy-4-hydroxyphenylglycol이 유의하게 증가되어 있다.31 이는 이들 환자에서 catecholamine의 대사전환이 항진되어 있음을 의미하는 것이다. 도파민량은 간경변증 환자의 뇌에서는 큰 변화가 없었으며 간성뇌증으로 사망한 간경변증 환자에서는 담창구 (globus pallidus)의 도파민 D2 수용체가 감소되어 있었다.32



(5) Serotonin

세로토닌은 섭식, 수면 등의 생체 조절과 정서에 관여하는 신경전달물질로서 간성뇌증 환자의 뇌척수액 내에는 전구물질인 tryptophan과 hydroxyindoleacetic acid 등의 대사산물도 증가되어 있다. 이는 세로토닌의 대사전환이 증가되어 있음을 시사하는 것이며, MAO A의 활성이 증가된 것과 관련있을 수 있다.33 그 결과 세포 외 세로토닌의 농도는 큰 변화가 없거나 만성 간부전의 경우에는 오히려 감소해 있는 것으로 보인다. 또한 세로토닌수용체는 농도가 증가해 있고 세로토닌 저해제에 의해 간성뇌증을 유발할 수 있다는 보고가 있다.33

3) 감염에 대한 전신반응

감염은 잘 알려진 간성뇌증의 유발인자이나 그 기전은 완전히 밝혀지지는 않았다. 간경변증 환자는 면역억제 상태로 감염에 취약하나 감염 자체가 간성뇌증을 악화시키는지 이로 인한 염증반응이 간성뇌증을 악화시키는지는 불확실하다. 간경변증 환자에서 전신염증반응증후군은 미세 또는 현증 간성뇌증 모두를 악화시키는데 한 보고에서는 간성뇌증의 정도가 심해질수록 동맥혈 암모니아 농도보다 전신염증반응증후군 및 호중구증가증과 관련이 높다고 보고하였다.34

또 다른 강력한 인자는 장내 세균의 이동인데 이것이 만성적인 내독소혈증을 유발시켜 proinflammatory cytokine, chemokine, Toll-like and chemokine receptor를 통한 호중구를 활성화시킨다.35 간성뇌증 환자에서 글루타민 길항제인 memantine 또는 비스테로이드성 항염증제인 ibuprofen을 투여하면 학습 및 기억력 장애가 호전됨을 관찰한 바 있다.36

4) 세균 과증식

소장 세균 과증식이 미세간성뇌증 발생에 관여할 것이라는 가설이 있지만 관련성을 입증할 충분한 연구가 더 필요한 실정이다.37 장내 세균microbiome analysis가 다양한 질환의 발생기전을 밝히는데 이용되고 있는데, 간경변증환자에서는 Enterobacteriaceae, Alcaligenaceae, Fusobacteriaceae, Ruminococcaceae, Lachnospiracease 가 정상 대조군에 비해 많다. 간경변증 환자에서 Alcaligenaceae와 Porphyromonadaceae는 인지기능 장애와 연관이 있고, Fusobacteriaceae, Veillonellaceae와 Enterobacteriaceae는 염증성 마커와 연관이 있었다.38

3. 진단

간성뇌증은 간질환 환자에서 신경정신학적 이상을 보일 때 다른 뇌 질환을 배제함으로써 진단할 수 있으나 실제 임상에서의 진단이 간단하지 않을 수 있다. 현재까지 간성뇌증의 진단과 정도의 평가를 위한 다양한 신경정신학적, 신경생리학적 방법들이 발전되어 왔으나 표준화된 진단 방법이 없고 임상적 척도가 최선의 방법으로 간주되는 경우가 많다. 실제로 간성뇌증 환자의 80% 이상에서 유발인자가 확인되므로 병력 청취 때 위장관 출혈, 요독증, 향정신성약제 사용, 이뇨제 사용, 단백질 과다 섭취, 감염, 변비, 탈수, 전해질 불균형 등의 유발인자 유무를 확인해야 한다.39 이 글에서는 간성뇌증의 진단 방법으로 알려진 임상적 척도, 신경정신학적 검사, 신경생리학적 및 영상검사에 대해정리하고자 한다.

1) 임상적 척도

임상적 척도에는 West-Haven (WH) criteria, Hepatic Encephalopathy Scoring Algorism (HESA), Glasgow Coma Scale (GCS) 및 Clinical Hepatic Encephalopathy Staging Scale (CHESS) 등이 있다. WH criteria는 30년 이상 사용되어 온 척도로, 환자의 의식상태, 지적능력, 습관 및 신경운동학적 기능의 변화에 따라 정상 상태부터 혼수 상태까지



분류한다(표2). 이 기준은 현증 간성뇌증에 대한 많은 연구에서 사용되어 왔으나, 경한 정도의 간성뇌증 진단시는 관찰자 간 평가의 차이가 있을 수 있어 유용하지 않다.39 HESA는 WH criteria의 중증도 평가에 대한 부정확성을 개선하기 위해 고안된 방법으로 임상적인 평가와 신경정신학적 평가를 통해 간성뇌증 환자를 4등급으로 나눈다.40 WH criteria에서 취약한 부분인 경도의 간성뇌증 환자에 대한 더 정확한 평가를 위해 신경정신학적 검사가 추가되었으나 Grade Ⅰ 간성뇌증이나 미세뇌증 진단 시에는 큰 도움이 되지 않을 수 있다. CHESS는 WH criteria에서 논란이 되는 부분인 정의의 모호함을 보정하기 위해 개발된 방법으로, 9개 문항에 대해 예/아니오로 답하여 0~9 점까지 산출하여 간성뇌증의 정도를 평가한다.41 경한 간성뇌증 환자의 구분에 WH criteria 에서 보다 우월한 결과가 보고된 바가 있으나 미세뇌증의 진단에는 의미가 없어CHESS 0점인 경우에는 진단을 위한 다른 검사를 요한다. 한편 뇌 외상 환자들의 상태를 평가하기 위해 개발된 GCS는 환자의 언어적, 시각적, 운동반응을 평가하는데 주로 심한 간성뇌증 환자를 평가하는데 도움을 받을 수 있다고 알려져 있다.42

Table 2. 간성뇌증의 West Haven Criteria39

Grade Consciousness Intellect and Behavior Neurologic Findings

0 Normal NormalNormal examination; if impairedpsychomotor testing then MHE

1 Mild lack of awarenessShortened attention span; impairedaddition or subtraction

Mild asterixis or tremor

2 Lethargic Disoriented; inappropriate behavior Obvious asterixis; slurred speech

3 Somnolent but arousableGross disorientation; bizarrebehavior

Muscular rigidity and clonus;hyperreflexia

4 Coma Coma Decerebrate posturing

MHE, minimal hepatic encephalopathy

2) 신경정신학적 검사

신경정신학적 검사를 이용하면 임상적으로 보기에는 별 이상이 없거나 경한 간성뇌증 환자에서 인지기능을 평가하는데 유용하다. 신경정신학적 검사는 크게 paper-pencil test와computerized psychometric test로 나눌 수 있다. Paper-pencil test는 Psychometric Hepatic Encephalopathy Score (PHES) 와 Repeatable Battery for Assessment of Neuropsychological Status (RBANS), computerized psychometric test로는 Inhibitory Control Test (ICT), cognitive drug research system이 있다. 여러 진료지침에서 PHES 가 미세뇌증의 표준 진단 방법으로 추천되고 있는데, 이 방법은 다음의 6가지 항목과 canceling d-test로 구성된다.1,43,44 Number Connection Test (NCT)-A는 psychomotor speed, visual scanning efficiency, sequencing, attention, concentration, NCT-B는 attention set shifting ability, psychomotor speed, visual scanning efficiency, sequencing, attention, concentration, digit symbol test (DST)는 associative learning, graphomotor speed, cognitive processing speed, visual perception, working memory, serial dotting test (SDT)는 motor speed, line tracing test (LTT)는 motor speed 및 accuracy를 평가한다. 그러나 이들검사 중 민감도가 낮은 일부의 검사와 좀 더 간단한 방법에 대한요구가 있어 개정된 배터리가 portosystemic encephalopathy (PSE) syndrome test 로서, NCT-A, NCT-B, LTT, SDT, DST 만으로 구성되어 있다.45 RBANS는list learning, story memory, figure copy, line orientation, picture naming, semantic fluency, digit span, coding, list recall, list recognition, story recall, figure recall 등 12 subset으로 구성되어 있는데 말기 간질환 환자에서 인지기능장애의 평가에 유용함이 보고되었으나 간성뇌증의 진단 및 평가에서의



유용성이 아직 완전히 확립되지는 않았다.46 자동화된 컴퓨터화 검사 중 ICT는 각성, 지속집중력, 반응억제력, 작업기억력을 평가하는데 교통사고 발생 위험 및 간성뇌증 재발 예측에 유용하고 검사의 재연성도 높아 우수한 검사로 알려졌으나 영어로 진행되는 검사이므로 우리나라에서 그대로 이용하기가 어렵다.47,48 Portosystemic Encephalopathy Index (PSEI)는 Conn 등에 의해최초로 소개된 방법으로, 신경정신학적인 기준인 Trail-making Test (TMT), 신경생리학적 검사인 electroencephalogram (EEG), 생화학적 검사 (동맥혈 암모니아), 정신상태의 임상 평가, asterixis 정도 평가로 간성뇌증을 평가하는 방법이다.49 그러나 이 지표에서 연령이나 교육 정도에 따른 교정이 포함되지 않으며 각각의 검사들이 서로 독립적이지 않고 질병 특이적이지도 않아 1998 consensus group에서는 episodic acute encephalopathy에서 임상적 평가보다 이득이 없으며 만성 간성뇌증 임상연구에서 뇌증의 정량화를 연구하는 경우에만 제한하여 사용할 것이 권고하였다.1

3) 신경생리학적 검사

간성뇌증의 진단에 이용되는 신경생리학적 검사로는EEG와 critical flicker fusion frequency (CFF)가 있다. 간성뇌증의 진단 및 평가시 EEG 이용에 대한 연구는 비교적 많이 시행되었으며 경한 간성뇌증에서는 α rhythm slowing과 θ와 δ wave의 점차적인 소실이 특징적이고, 간성뇌증이 심한 상태로 진행하면 high-amplitude irregular δ activity가 특징적이다.50 EEG의 간성뇌증의 진단 민감도는 43-100%로 알려져 있으나, 이 검사는 대뇌피질 만의 기능을 평가하며 다른 종류의 뇌 손상에 의해서도 영향을 받기 때문에 간성뇌증이 없는 환자의 8-40%에서도 관찰될 수 있다.43 CFF는 깜박거리는 불빛의 깜박이는 빈도를 증가시키면서 불빛이 깜박거린다고 느끼지 못하는 최대 진동수를 의미하는데, 대뇌 피질 기능에 문제가 있는 경우 낮아지므로 집중력 저하가 동반되는 간성뇌증 환자의 진단에 사용할 수 있다. 현성뇌증에서는 100%의 높은 진단적 정확도를 보였으나 미세뇌증 진단에는 정확도가 떨어져 55%의 민감도와 100%의 특이도를 보였으며 눈으로 불빛을 보고 판단해야 하므로 양안시력이 유지되고 환자의 협조가 이루어지는 경우에만 시행할 수 있다.51

4) 영상의학적 진단

간세포기능 부전 또는 문맥전신단락으로 인한 결과로 뇌에는 영상학적 검사로 확인 할 수 있는 구조적 기능적 이상이 발생한다. 적당한 도구로는 전산화단층촬영술, 자기공명촬영술, magnetic resonance spectroscopy (MRS), positron emission tomography (PET), single-photon emission computed tomography (SPECT)등을 고려할 수 있는데 이러한 방법들이 객관적이고 재현가능하며 비침습적인 방법이므로 간성뇌증을 진단하고 모니터 하는데 유용할 수 있다. 그러나 뇌 내 대사물질의 정량화 등의 방법은 아직은 진단적 목적으로 보편화되어 있지 않고 PET 및 SPECT는 유용할 것으로 생각되나 비용이 상당한 연구방법이다.

전산화단층촬영술은 급성간부전의 뇌부종이나 만성간질환 환자에서의 병적인 뇌 질환을 감별하는데 유용하나 낮은 민감도와 연구 목적의 반복적인 촬영시 발생할 수 있는 방사선의 노출로 인한 제한점이 있다. 자기공명촬영술에서 간성뇌증의 전형적인 소견은 T1 강조영상에서 양측 기저핵이 대칭적으로 고강도 신호를 보인다.52 간세포에서 배설이 덜 된 망간이 혈액이 풍부한 기저핵에 축적됨으로써 고강도 신호를 보인다는 가설인데 간이식 후 망간의 혈액 내 농도가 감소하고 기저핵의 망간 축적이 감소되는 것이 확인된 몇 연구에 의해확인되었다.53 Fluid-attenuated inversion recovery sequences (FLAIR) T2 강조영상은 대뇌 백질의 전반적인 고강도 신호를 확인하는데 민감한 검사인데 이 병변은 가역적인 뇌부종과 비가역적인 뉴런 손상으로 인해 나타난다. Cordoba 등은 만성간질환 환자에서FLAIR T2 강조영상에서corticospinal tract을 따라 고강도 신호와 간이식 후 정상화 됨을 확인한 바 있다.54



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Hepatic Encephalopathy: Pathophysiology and Diagnosis

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