Korean Journal of Biological Psychiatry

교신저자：박건우, 136-705 서울 성북구 안암동 5가 126-1
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뇌파검사의 유용성

   21세기에 들어 우리는 다양화된 디지털 문화 공간에 살면서, 발전하는 기술에 조금만 늦어도 ‘쉰세대’로 간주되는 위기에 처해있다. 20세기 뇌의 기능을 측정하는데 부동의 위치를 견지해온 뇌파검사는 기능적 자기공명 영상기법(functional MRI), PET, 매우 정교화된 디지털 뇌파측정기구등의 발전으로 그 자리에서 물러나 있고, 그간 가장 많이 실시해 왔고, 우리가 쉽게 떠올리는 두부 표피에서 측정하는 발작간 뇌파검사(interictal EEG)의 위치는 발작중 뇌파검사, 뇌피질 뇌파검사, 심부뇌파검사등의 중요성이 강조되면서, 더욱 그 위상의 위축을 가져 왔다. 설상가상으로 우리나라의 보험 현실은 뇌파검사를 할수록 적자를 보는 지경에 이르러, 신경과 개업시 근전도검사 기계는 갖추어도 뇌파검사 기기를 갖추기는 꺼려하는 현실에 직면하고 있다.
   그러나 이러한 현실에도 불구하고, 일반적으로 실시하는 두부표피에서 기록하는 발작간 뇌파검사는 간질의 진단과 치료 선택에 있어 매우 중요한 가치를 지니고 있다. 본 고찰에서는 다시 한번 새로운 기법에 눌려 평가절하되고 있었던 일반 뇌파검사의 가치를 상기하고, 흩어졌던 뇌파에 관한 지식을 조합하는 시간을 가지려 한다.

흔히 발견되는 발작간 이상뇌파의 유형

   여러 뇌에 영향을 주는 질환들이 뇌파에 변화를 줄 수 있으며, 여러 간질 증후군에서도 뇌파의 소견 또한 매우 다양할 수 있다. 그러나 경련발작이 의심되는 환자에서 흔히 다음의 5가지 이상뇌파 소견이 흔히 관찰된다(Walczak 1997).
   1) 발작간 간질형 방전(interictal epileptiform discharges. 이후 IEDs)
   2) 주기성 일측성 간질형 방정(periodic lateralized epileptiform discharges 이후 PLEDs)
   3) 광범위한 주기성 예파(generalized periodic sharp waves)
   4) 국소성 및 광범성 서파(focal or generalized slow waves)
   5) 비특이성 돌발파(nonspecific paroxysmal pattern)
   이들 이상 뇌파들 중 오직 IEDs와 PLEDs 만이 간질의 진단에 충분한 증거가 될 수 있다. 기타 다른 양상들은 간질의 진단과 연관성이 비교적 적다. 

1. 발작간 간질형 방전(Interictal epileptiform discharges)
   이를 정확히 기술하기는 어렵지만, Pedley(1980)는 다음의 4가지 기준은 만족해야 한다고 하였다(그림 1).
   1) 반드시 돌발성 양상이어야 한다. 즉 배경파와 확연히 구별되어야 한다.
   2) 매우 짧은 시간의 갑자기 극성이 바뀌는 파, 즉 뽀족한 파형를 보인다.
   3) 파형이 극파(70msec 이하) 또는 예파(200msec 이하)를 보인다.
   4) 생리적 전기장 영역이 있어야 한다.
   이외에 negative polarity를 보이는 경우 그리고 극파 또는 예파 후 서파가 따라오는 양상을 보이는 경우 IEDs로 본다. 

2. 주기성 일측성 간질형 방전(Periodic lateralized epileptiform discharges)
   이 뇌파양상은 뇌의 한편에 국한되어 1~2초의 주기를 가지며 예파를 보이는 것이다. 보통 뇌의 자극성 병변과 연관이 있다. 급성 뇌경색시 나타나는 경련에서 자주 나타난다. 간질과의 연관성을 연구한 보고에 의하면 PLEDs를 보인 환자가 회복후 23~66%에서 간질을 보였다고 한다(Walsh 1987).

3. 광범위한 주기성 예파(Generalized periodic sharp waves)
   주기성 예파복합체가 양측 뇌에서 동기적(synchronous)으로 나타나는 파형을 말한다. 저산소성 뇌손상(hypoxic brain injury)에서 흔히 관찰되며, 크르츠펠트-야곱병에서도 관찰된다(Treiman 등 1987). 이 파형을 보이는 경우 정상인 보다 간질로 발전할 가능성은 다소 높지만 얼마나 높은지는 아직 알려져 있지 않다.

4. 국소성 및 광범성 서파(Focal or generalized slow waves)
   국소발작을 보이는 간질환자에서 관찰되는 소견이지만 한편으로 이러한 뇌파를 나타내는 국소성 병변들이 흔히 있기 때문에 이 파형이 있다고 간질이 있다는 것을 지지해 주지 못한다. 

5. 비특이성 돌발파(Nonspecific paroxysmal pattern)
   이 파형들은 IEDs의 기준에 일부 맞기는 하지만 간질과는 연관성이 없는 뇌파형을 말한다.
   Benign epileptiform transients of sleep(BETS), 6-c/s phantom spike-wave, 14 and 6-c/s positive bursts, rhythmic midtemporal theta burst of drowsyness, midline theta rhythm등이 이에 속한다.

IEDs의 양성 예측치(Positive Predictive Value)

1. 간질환자에서 IEDs는 얼마나 자주 관찰되는가?
   이에 대한 해답을 얻기 전 이 연구를 해석하는데 2가지 경우를 고려해야 한다. 즉 자주 경련을 보이는 경우를 연구한 간질센터를 중심으로한 연구의 결과와 1년에 1번이하의 드문 경련을 보이는 경우를 연구한 약물 중지군의 연구로 나누어 해석해야 한다.
   자주 경련을 나타내는 환자를 대상으로한 연구에서, 첫 번째 뇌파검사상 이상을 보이는 경우는 29~55%였고, 계속 검사를 하였을 때(보통 4번정도) 80~90%의 환자가 IEDs를 보였다고 한다(Salinski 등 1987). 그러나 또 다른 연구에서는 IEDs가 전혀 보이지 않았던 경우가 19%정도 된다고 하였다(Walczac 등 1993).
   드문 경련을 보이는 환자군을 대상으로 한 연구에서는 첫 번 뇌파검사에서 IEDs가 발견되는 경우는 12~50%이고, 기타 이상뇌파를 보인 경우가 6~45%, 그리고 정상뇌파는 43~73%였다. 즉 반수의 환자는 정상뇌파를 보이고 있었다(Van Donselaar 등 1992；Shinnar 등 1985).
   이러한 연구들은 또한 IEDs의 발현에 미치는 요소들에 대한 유용한 정보를 제공하였다. 즉 나이가 어릴수록, 측두엽에서 발생한 경우 IEDs가 잘 발견되며, 항경련제가 IEDs의 발현을 감소시키며(valproate> benzodiazepine, barbiturate> phenytoin, tegretol), 경련 직후에 뇌파검사를 하면 IEDs를 더 쉽게 관찰한다는 것이다.
   그렇다면 간질이면서 IEDs가 안나오는 군은 무엇인가? 이들은 아마도 너무 경련을 드물게 하거나, 아주 적은 뇌피질이 흥분하거나, 너무 깊은 곳에 위치하는 뇌피질에서 발작초점이 발생했을 가능성이 있다.

2. 간질이 아닌 환자에서 IEDs의 관찰정도는?
   많은 정상 인구를 대상으로 한 연구들을 요약해 보면, 임상적으로 경련의 병력이 없는 경우 IEDs의 발생은 매우 드물다는 것이다. 또한 연령, 전신상태 및 검사조건에 영향을 받는다고 하였다. IEDs는 성인보다는 아동기에 흔하며(0.2~0.5% 대 2.2~3.5%), IEDs를 보인 아동을 추적해 보았을 때 이들중 5.3%가 경련을 보였다고 한다(Cavazzuti 등 1980).
   그렇다면 간질이 없는 경우에 나타나는 IEDs의 유형은 다른 점이 있는가? Centrotemporal IEDs, generalized IEDs 그리고 photoparoxysmal response가 정상 소아에서 보이는 IEDs의 대부분을 이루고 있다. 이에 반해 국소성, 다초점성, 특히 측두엽성 IEDs는 간질환자에서 흔하다. 특히 소아에서는 IEDs가 나타나는 영역이 간질 발생과 연관성이 큰데, 전두엽, 전측두엽의 IEDs가 있는 경우 75~95%에서, centrotemporal IEDs가 있는 경우는 40%에서 그리고 후두엽 IEDs의 경우는 15%에서 간질을 보였다(Kellaway 1980). 

3. 요약하면
   첫 번째 뇌파검사에서 IEDs의 간질에 대한 sensitivity는 55%, 간질이 없는데 IEDs가 보이는 경우가 4%이다(Goodin과 Aminoff 1984). 이러한 결과를 임상적으로 해석해 보면, 간질의 유병율을 0.5%라고 하였을 때, 무작위로 추출된 1000명의 인구중 5명이 간질이며, 이들중 3명이 IEDs를 보이며, 40명이 간질이 아니면서도 IEDs를 보인다. 이런 경우 IEDs의 positive predictive value는 겨우 7%이다. 그런데 만일 내가 현재 간질 센터에 근무하고 있으며 50%정도는 항시 간질로 진단되는 곳에 근무한다고 했을 때, 1000명의 내원객중 500명이 간질이고, 그중 275명이 첫 뇌파검사에서 IEDs가 관찰되며, 20명이 간질이 아니면서도 첫 번 뇌파검사에서 IEDs를 보인다. 이런 경우 IEDs의 positive predictive value는 93%에 이른다.

IEDs를 유발시키는 방법은?

1. 수면 및 수면 박탈(Sleep deprivation)
   수면중 뇌파 기록은 각성시 아무 이상을 보이지 않았던 간질환자의 40%에서 IEDs를 관찰할수 있었다. Chloral hydrate가 수면 유도제로 많이 쓰이고 있다. 자연 수면 유도법이 약물 수면 유도법보다 더 좋다는 증거는 없으나, 약제가 배경파를 억제할수 있음은 고려해야 한다. 
   수면 박탈은 충분한 임상적 의심을 가진 전문의에 의해 여러 차례 실시되었을 때, 수면 뇌파 효과에 20%를 더하여 IEDs를 발견케 한다(Ellingston 등 1984). 

2. 과호흡(Hyperventilation)
   과호흡은 결신발작(absence seizure) 환자에서 전신성 극서파 활동 빈도를 50~80% 증가 시킨다. 때론 결신발작을 유발시키기도 한다. 그러나 과호흡에 의한 build up 현상이 정상에서도 있고, 결신발작 이외 다른 임상 양상에서 과호흡에 의해 국소성 IEDs가 발견되는 경우는 10% 미만이다(Sato 등 1983).

3. 광자극(Photic stimuli)
   광자극은 간질환자의 10%에서 IEDs를 유발시킨다. 이러한 환자중에 대부분은 소아기 결신간질(childhood absence epilepsy), 약년기 결신 간질(juvenile absence epilepsy), 약년기 근간대성 간질(juvenile myoclonic epilepsy) 그리고 epilepsy with grand mal on waking이었다(Wolf와 Gooses 1986). 
   광자극에 의하여 유발된 반응에 대한 해석이 어려울 때가 있다. 일반적으로 photoparoxysmal response는 광자극에 의하여 발생되는 후두부 우세성(posterior dominant) 간질형 방전 혹은 전반성 간질형 방전(generalized epileptiform discharge)을 말한다. 자극이 가해지는 동안만 후두부에 주로 발생하는 sharp transient는 정상이다. 그러나 두부 전체에서 나타나고, 자극이 끝나도 계속되는 예파의 군집이 있다면 이는 간질의 위험성이 있는 IEDs로 본다.

4. 검사를 여러번 한다.
   이에 대해선 전술한바와 같이 간질환자 중 약 반수에서 첫 뇌파검사에서 IEDs를 보이나, 4차례 정도를 시행하면 90%에서 IEDs를 발견할 수 있었다. 

5. 전극을 추가한다. 
   현재의 10~20 International System Array에서 기록되지 못하는 내측 측두엽의 뇌파를 위한 추가적 전극이 개발되어 있다. 이들 부가적 전극의 유용성에 대한 연구에서, 일반적 전극배치로는 43~58%, nasoparyngeal electrode를 추가하면 57~69%, anterior temporal electrode를 사용하는경우는 81~90%, 그리고 shenoidal electrode를 사용한 경우 75~100%에서 측두엽 간질환자의 IEDs를 발견할수 있었다(Homan 등 1988). 현재 nasopharyngeal electrode는 anterior temporal electrode에 밀려났고, sphenoidal electrode도 간질 수술을 염두에 두지 않는 한 잘 사용되지 않고 있다(Sperling 등 1986).

간질증후군의 진단에 있어 발작간 뇌파의 역할

   간질 증후군의 진단은 정확한 치료와 예후 판정에 매우 결정적이다. 자세한 문진후 행해지는 발작간 뇌파검사가 그러한 진단을 내리는데 중요한 역할을 한다. 
   경련의 양상과 뇌파소견만을 기본으로 분류되었던 경련의 분류(표 1)와는 달리 국제 간질증후군 분류(표 2)는 크게 다음 두가지 큰 기준을 가지고 분류를 하고 있다. 즉 localization-related epilepsy와 generalized epilepsy로 나누는 축과 idiopathic이냐 symptomatic이냐로 나누는 축이 그것이다. 이러한 분류체계에서 EEG가 매우 유용한 정보를 제공한다. 국소성 IEDs가 있는 경우 이는 localized-related epilepsy임을 시사하고 전신성 IEDs는 generalized epilepsy를 시사한다. 또한 국소적으로 배경뇌파가 이상을 보이거나 국소성 서파를 보이는 경우 symptomatic epilepsy일 가능성이 높다. 표 3은 특정 간질증후군에서의 특징적 뇌파소견을 보여주고 있다. 

간질환자에서 인지기능의 장애를 보일 때 뇌파검사의 역할

   간질치료 중 인지기능의 저하를 보일 경우는 항경련제의 부작용, 간질과 연관된 퇴행성 장애의 발생 및 악화, 뇌종양, 그리고 임상적으로 드러나지 않는 간질 중첩증(subclinical ststus epilepticus)등을 감별진단 하여야 한다. 특히 간질환자가 아급성 또는 만성과정의 인지기능장애를 보일 때와 발작후 혼미한 정신상태가 지속되고 있을 때는 임상적으로 드러나지 않는 간질중첩증의 가능성을 항시 염두에 두고 뇌파검사를 시행하여야 한다(Walczac 1997).

처음 경련을 보인 환자에서 뇌파검사의 역할

   처음 경련발작을 보인 환자에서 치료를 결정하는데 있어 뇌파의 역할은 매우 중요하다.
   대표적 연구보고들에 따르면 발작간 뇌파검사의 이상소견은 경련발작의 재발의 위험도를 증가시킨다는 것이다. 처음 경련을 한 후 뇌파검사에서 이상뇌파를 보일 경우, 특발성 간질의 진단에 있어 상대적 위험도는 1.9, 증후성 간질의 진단에 있어 상대적 위험도는 1.4였다(Berg와 Shinner 1991). 그러나 어떤 이상뇌파가 더 위험도가 높은지에 대해서는 연구가 잘 되어있지 않다. 열성경련(febrile seizure)의 경우는 이상뇌파소견이 열성경련의 재발을 예측해 주지는 못하였다.

항경련제 중단시 뇌파검사의 역할

   충분한 경련이 없는 기간이 지나면 항경련제의 중단을 고려해야 하는데, 이런 경우에도 뇌파의 역할은 중요하다. 이 경우에도 뇌파검사상 IEDs가 있다면 재발의 위험도가 높다. 특히 아동기 시기의 이상뇌파, 또는 generalized IEDs는 높은 상대 위험도를 나타낸다. 
   그러나 뇌파검사의 역할보다 더 중요한 예후 예측 인자가 있는데, 그것은 환자가 어떤 간질증후군을 가지고 있는가 이다. 특히 약년기 근간대성 간질과 Lennox-Gastaut 증후군은 약을 끊으면 거의 재발하는 것으로 알려져 있으며, 양성 롤란딕 간질(benign Rolandic epilepsy, Benign childhood epilepsy with centro-temporal spikes) 과 Childhood absence epilepsy는 청소년기를 넘어가면 재발의 위험도가 낮은 것으로 알려져 있다(Walczac 1997).

■ 추천 웹 싸이트
http：//inhavision.inha.ac.kr/~neurolee/eeg/eeg.htm
http：//www.epilepsy.org/ctf-1/
http：//home.earthlink.net/~mchee1/episynd.html