의식 장애

의식 장애(Disorders of consciousness)는 의식을 억제하는 의학적 상태이다. 일부는 의식 장애를 완전한 자기 인식에서 억제되거나 결여된 자기 인식 및 각성으로의 모든 변화로 정의한다. 이 범주에는 일반적으로 최소 의식 상태 및 지속식물상태가 포함되지만, 때로는 덜 심각한 감금 증후군과 더 심각하지만 드문 만성 혼수상태도 포함된다. 이러한 장애의 감별진단은 생체의학 연구의 활발한 분야이다. 마지막으로 뇌사는 돌이킬 수 없는 의식의 파괴를 초래한다. 다른 상태가 의식의 중간 정도의 악화(예: 치매 및 섬망) 또는 일시적인 중단(예: 대발작 및 소발작)을 유발할 수 있지만, 이 범주에는 포함되지 않는다.

분류
의식이 극적으로 변화된 상태의 환자들은 진단, 예후 및 치료에 고유한 문제를 제시한다. 외상성 뇌 손상 후 남아있는 인지 기능을 평가하는 것은 어렵다. 자발적 움직임은 매우 작고, 불일치하며, 쉽게 지칠 수 있다. 뇌 활동을 정량화하면 때로는 손가락의 짧고 작은 움직임만으로 다른 환자들을 구별할 수 있다.

의식은 복잡하고 다면적인 개념으로, 크게 두 가지 구성 요소인 각성과 알아차림으로 나뉜다.
각성은 시상과 피질 뉴런 모두에 투사하는 기능적 뇌줄기 뉴런 집단과 관련이 있다.Steriade M, Jones BG, McCormick D. Thalamus. New York Elesevier, 1997. 따라서 글래스고 혼수척도를 사용하여 반사를 평가하는 것은 뇌줄기의 기능적 무결성을 조사하는 데 중요하다. 알아차림은 대뇌 피질과 그 피질하 연결의 기능적 무결성과 관련이 있다고 생각된다. 의식 장애 분류에서 가장 중요한 점은 의식의 정량화를 위해 많은 채점 시스템이 개발되었고 신경 영상 기술이 관련 메커니즘에 대한 이해를 확장하는 임상 연구의 중요한 도구임에도 불구하고 의식은 어떤 기계로도 객관적으로 측정될 수 없다는 것이다.Laureys S, Majerus S, Moonen G. Assessing consciousness in critically ill patients. In: Vincent JL, ed. 2002 Yearbook of Intensive Care and Emergency Medicine. Heidelberg: Springer-Verlag, 2002: 715-27 의식 장애는 진단이 방법론적으로 복잡하고 신중한 해석이 필요하기 때문에 막대한 사회적, 윤리적 문제를 야기한다. 또한 이러한 환자에 대한 연구를 안내하기 위해 윤리적 틀이 더욱 발전되어야 한다.

감금 증후군

감금 증후군 환자는 알아차림, 수면-각성 주기, 의미 있는 행동(즉, 눈 움직임)을 가지고 있지만, 피질척수로와 피질숨뇌로의 파괴로 인한 사지마비 및 가성구마비로 인해 고립된다. 감금 증후군은 환자가 의식이 있고 깨어 있지만 눈을 제외한 거의 모든 자발적 근육이 완전 마비되어 움직이거나 언어로 의사소통할 수 없는 상태이다. 눈 또는 눈꺼풀 움직임이 주요 의사소통 방법이다.American Congress of Rehabilitation Medicine. Recommendations for use of uniform nomenclature pertinent to patients with severe alternations of consciousness. Arch Pyhs Med Rehabil 1995; 76;: 205-9 완전 감금 증후군은 눈도 마비된 감금 증후군의 한 종류이다.

최소 의식 상태

최소 의식 상태에서는 환자가 간헐적으로 알아차림과 각성 상태를 보인다. 최소 의식 상태의 기준은 환자가 지속식물상태는 아니지만 일관되게 의사소통할 수 없다는 것이다. 이는 환자가 자신 또는 환경에 대한 제한적이지만 재현 가능한 의식 징후를 보여야 한다는 것을 의미한다. 여기에는 간단한 명령 따르기, 알아들을 수 있는 말 또는 목적 있는 행동(외부 자극과 관련된 움직임 또는 감정적 행동 포함, 반사 활동 제외)이 포함될 수 있다.Laureys, Steven, Adrian M. Owen, and Nicholas D. Schiff. "Brain function in coma, vegetative state, and related disorders." The Lancet Neurology 3.9 (2004): 537-546.
이 상태에서 완전한 의식 회복으로의 추가 개선 가능성은 식물인간 상태보다 높지만, 여전히 일부 환자는 지속적으로 MCS 상태에 머무른다.Giacino JT. Disorders of consciousness: differential diagnosis and neuropathologic features. Semin Neurol 1997; 17:105-11

지속식물상태

지속식물상태에서는 환자가 수면-각성 주기를 가지지만, 알아차림이 없고 의사소통이 불가능하며 반사적이고 목적 없는 행동만을 보인다. 이 용어는 지적 활동이나 사회적 교류가 없는 상태에서 성장하고 발달할 수 있는 유기체적 신체를 의미한다. 지속적이고 재현 가능한 시각적 추적 또는 응시, 또는 위협적인 제스처에 대한 반응이 있을 경우 식물인간 상태 진단에 의문을 제기해야 한다.
이 상태는 손상되지 않은 뇌간 및 관련 구조를 반영하지만, 양쪽 대뇌 반구의 백질 및 회백질이 심하게 손상된 상태를 의미한다. 이러한 구조의 보존은 각성과 자동 기능을 유지한다.Laureys S, Faymonville ME, Goldman S, et al. Impaired cerebral connectivity in vegetative state. In: Gjedde A, Hansen SB, Knudsen GM, Paulson OB, eds. Physiological imaging of the brain with PET. San Diego: Academic Press, 2000: 329-34. 전체 대사율은 정상 범위의 평균 40-50%로 떨어진다. 식물인간 상태(VS)로 4주가 지나면 환자는 지속식물상태로 분류된다. 이 경우 대사율은 정상 범위의 30-40%로 떨어지지만, 이는 시냅스 간 신경 퇴화의 결과로 보인다.Tommasino C, Grana C, Lucignani G, Torri G, Fazio F. Regional cerebral metabolism of glucose in comatose and vegetative patients. J Neurosurg Anesthesiol 1995; 7: 109-16
진단에 문제가 있긴 하지만, 의식적인 지각이나 의도적인 행동의 어떤 징후도 공식적으로 없어야 하는 것이 필수적이다.
이 진단은 외상성 뇌 손상 후 약 1년간 식물인간 상태에 있었을 때 영구 식물인간 상태(PVS)로 추가 분류될 수 있다.Menon DK, Owen AM, Williams EJ, et al. Cortical processing in persistent vegetative state. Lancet 1998; 352: 200.

만성 혼수상태

혼수상태와 마찬가지로 만성 혼수상태는 주로 신경 또는 축삭 손상 후 피질 또는 백질 손상, 또는 국소 뇌간 병변으로 인해 발생한다. 일반적으로 회백질의 대사율은 정상 범위의 50-70%로 감소한다. 환자는 알아차림과 각성이 부족하다. 환자는 눈을 감고 누워 있으며 자신이나 주변 환경을 인식하지 못한다. 식물인간 상태의 환자와 달리 자극으로는 자발적인 각성 기간과 눈 뜨기를 유도할 수 없다. 의학에서 혼수(그리스어 κῶμα koma, 깊은 잠을 의미)는 6시간 이상 지속되는 무의식 상태로, 이 상태에서는 깨어날 수 없고, 고통스러운 자극, 빛, 소리에 정상적으로 반응하지 않으며, 정상적인 수면-각성 주기가 없고, 자발적인 행동을 시작하지 않는다. 그러나 글래스고 혼수척도에 따르면 혼란 상태의 사람은 가장 가벼운 혼수상태에 있는 것으로 간주된다. 그러나 외상성 뇌 손상(TBI) 후 첫 달 이내에 경증에서 중증 손상을 입은 환자의 경우 뇌 포도당 대사가 의식 수준과 상관관계가 낮다는 것이 밝혀졌다.Bersneider M, Havda DA, Lee SM, et al. Dissociation of cerebral glucose metabolism and level of consciousness during the period of metabolic depression following human traumatic brain injury. J Neurotrauma 200; 17: 389-401
혼수상태에 있는 사람은 혼수상태라고 설명된다. 일반적으로 혼수상태에서 살아남은 환자는 2-4주 이내에 점진적으로 회복된다. 그러나 완전한 인식과 각성으로의 회복이 항상 가능한 것은 아니다. 일부 환자는 식물인간 상태나 최소 의식 상태보다 더 이상 진행하지 않으며, 때로는 완전한 의식으로 회복하기 전에 장기적인 단계를 거치기도 한다.Plum F, Posner JB. The diagnosis of stupor and coma (3rd edn). Philadelphia: FA Davis, 1983.

혼수상태 환자는 깨어 있는 것처럼 보일 수 있지만, 의식적으로 느끼거나 말하거나 듣거나 움직일 수 없다. 환자가 의식을 유지하려면 두 가지 중요한 신경학적 구성 요소가 완벽하게 기능해야 한다. 첫 번째는 뇌의 바깥층을 덮고 있는 회백질인 대뇌 피질이다. 다른 하나는 뇌간에 위치한 그물 활성계(RAS 또는 ARAS)라고 불리는 구조이다. 이 두 구성 요소 중 하나 또는 둘 다 손상되면 환자가 혼수상태를 경험하기에 충분하다.

뇌사

뇌사는 모든 뇌 활동과 기능(생명 유지를 위한 비자발적 활동 포함)의 돌이킬 수 없는 종말이다. 주된 원인은 뇌 산소 공급 상실에 따른 대뇌 뉴런의 완전 괴사이다. 뇌사 후 환자는 어떤 의식도, 수면-각성 주기나 행동도 없으며, 일반적으로 죽었거나 깊은 수면 상태 또는 혼수상태에 있는 것처럼 보인다. 지속식물상태와 같은 혼수상태와 시각적으로 유사하지만, 둘을 혼동해서는 안 된다. 뇌사 기준은 국가마다 다르다. 그러나 임상 평가는 동일하며, 모든 뇌간 반사의 소실과 지속적인 혼수상태 환자(4주 미만)에서 지속적인 무호흡의 입증이 필요하다.Medical Consultants on the Diagnosis of Death. Guidelines for the determination of death: report of the medical consultants on the diagnosis of death to the President's commission for the Study of Ethical Problems in Medicine and Biomedical and Behavioral Research. JAMA 1981; 246: 2184-86
PET 또는 CT 스캔을 이용한 기능적 영상 촬영은 일반적으로 속이 빈 두개골 현상을 보여준다. 이는 전체 뇌에서 신경 기능이 없음을 확인한다.
뇌사로 분류된 환자는 법적으로 사망한 것으로 간주되며 장기 기증 자격을 갖출 수 있으며, 이 경우 장기는 외과적으로 제거되어 특정 수혜자를 위해 준비된다.

뇌사는 외상 환자를 사망으로 선언할 때 결정적인 요인 중 하나이다. 전체 뇌 또는 뇌간의 외상 후 기능 및 괴사 존재 여부를 판단하는 것은 뇌사를 결정하는 데 사용될 수 있으며, 미국의 많은 주에서 사용된다.

방법론적 문제

대사 연구는 유용하지만, 특정 인지 과정에 대한 특정 영역 내의 신경 활동을 식별할 수는 없다. 기능성은 가장 일반적인 수준에서만 식별될 수 있다: 인지 과정에 기여할 수 있는 피질 및 피질하 영역의 대사.

현재 PET로 측정된 포도당 또는 산소의 뇌 대사율과 환자의 결과 사이에는 확립된 관계가 없다. 뇌 대사율의 감소는 환자가 무반응 상태에 이를 때까지 마취제로 치료될 때도 발생한다. 가장 낮은 값(정상 범위의 28%)은 프로포폴 마취 중에 보고되었다. 또한 깊은 수면은 대사율 감소 단계(정상 범위의 40%까지)를 나타낸다.Maquet P, Degueldre C, Delfiore G, et al. Functional neuroanatomy of human slow wave sleep. J Neurosci 1997; 17 2807-12Buchsbaum MS, Gillin JC, Wu J, et al. Regional cerebral glucose metabolic rate in human sleep assessed by positron emission tomography. Life Sci 1989; 45: 1349-56
일반적으로 정량적 PET 연구와 뇌 대사율 평가는 많은 가정에 의존한다.
예를 들어, PET는 건강한 뇌에서 안정적인 보정 계수, 즉 덩어리 상수가 필요하다. 외상성 뇌 손상 후 이 상수가 전반적으로 감소한다는 보고가 있다.Wu HM, Huang SC, Hattori N, et al. Selective metabolic reduction in gray matter acutely following human traumatic brain injury. J Neurotrauma 2004; 21: 149-61
그러나 TBI로 인해 보정 계수만 변하는 것은 아니다.
또 다른 문제는 TBI 후에 발생할 수 있는 혐기성 해당 과정의 가능성이다. 이러한 경우 PET로 측정된 포도당 수치는 환자 뇌의 산소 소비량과 밀접하게 연결되지 않는다.Hovda DA, Becker DP, Katayama Y. Secondary injury and acidosis. J Neurotrauma 1992; 9 (suppl 1): S47-60
PET 스캔에 관한 세 번째 요점은 뇌 조직 단위 부피당 전체 측정이다. 영상은 예를 들어 심한 수두증의 경우 뇌척수액과 같이 대사적으로 비활성 공간이 포함되어 계산된 대사량을 인위적으로 낮출 수 있다.Meltzer CC, Zubieta JK, Links JM, et al. MR-based correction of brain PET measurements for heterogeneous gray matter radioactivity distribution. J Cereb Blood Flow Metlab 1996; 16: 650-58
또한 이미 심하게 손상된 뇌를 가진 환자의 경우 방사선 노출 문제가 고려되어야 하며, 이는 종단적 또는 추적 연구를 방해한다.

윤리적 문제
의식 장애는 다양한 윤리적 우려를 제기한다. 가장 분명한 것은 모든 치료 결정에서 동의의 부족이다. PVS 또는 MCS 환자는 생명 유지 장치 철수 가능성에 대해 결정할 수 없다. 또한 그들이 생명 유지 요법을 받아야 하는지, 그렇다면 얼마 동안 받아야 하는지에 대한 일반적인 질문도 있다. 환자의 동의와 관련된 문제는 신경 영상 연구에도 적용된다. 환자의 동의 없이는 그러한 연구는 비윤리적이라고 인식된다.Fins JJ. Constructing an ethical stereotaxy for severe brain injury: balancing risks, benefits and access. Nat Rev Neurosci 2003; 4: 323-27. 또한, 의사 결정 능력을 상실하기 전에 사전 의료 지시를 작성한 환자는 거의 없다. 일부 연구에서는 의식 장애 환자 중 일부가 임상적으로 무반응임에도 불구하고 의식이 있을 수 있음을 보여주었다. 이러한 발견은 윤리적 및 사회적 문제에 큰 영향을 미칠 수 있다.Jox RJ, Bernat JL, Laureys S, Racine E. Disorders of consciousness: responding to request for novel diagnostic and therapeutic interventions. Lancet Neurol. 2012; 11(8): 732-38

 같이 보기 

 신경심리학
 신경심리학적 평가

 각주 

 외부 링크 

분류:신경계 질환
분류:의식 (심리철학)