방사선 시신경병증

한눈에 보는 포인트

방사선 시신경병증(RON)은 방사선 치료 후 지연성 허혈성 변화로 인해 발생하는 시신경 장애로, 호발 부위는 시교차 또는 그 전후입니다.
분할 조사에서 1회 선량 2 Gy 이하, 총 선량 50 Gy 이하가 비교적 안전한 것으로 간주되며, 감마나이프의 보급으로 발생 빈도가 현저히 감소했습니다.
발병은 조사 후 3개월에서 수년까지 다양하며, 대부분 3년 이내에 발생하고, 최고점은 조사 후 1.5년입니다.
보통 무통성으로 갑작스러운 시력 저하로 발병하며, 예후는 불량하여 최종 시력이 광각 없음이 되는 증례가 약 절반입니다.
근본적인 치료법은 없으며, 발병 초기 증례에는 스테로이드 전신 투여, 항응고 요법, 고압산소 요법이 어느 정도 유용한 것으로 알려져 있습니다.
광간섭단층촬영(OCT)을 통한 pRNFL 및 GCIPL 얇아짐 검출이나 MRI를 통한 조영 증강이 조기 진단에 유용하며, 무증상 단계에서의 검출도 가능합니다.

1. 방사선 시신경병증이란?

방사선 시신경병증(RON)은 시각 기관에 방사선 조사 후 발생하는 지연성 허혈성 변화로 인한 시신경 장애입니다. 시각 기관은 방사선 감수성이 높으며, 혈관 내피 손상을 주된 기전으로 시기능이 상실됩니다.

호발 부위는 시교차 또는 그 전후이며, 전방 RON과 후방 RON으로 분류됩니다. 전방 RON은 안와, 맥락막, 망막 종양에 대한 양성자선 치료나 플라크 소선원 치료에서 발생하고, 후방 RON은 부비동이나 두개저 종양의 치료에 기인합니다.

역학과 안전 선량

발병 위험은 조사 선량과 밀접하게 관련됩니다. 아래에 선량과 발병 위험의 기준을 제시합니다.

조사 조건	발병 위험
총 선량 5,000 cGy 미만	드물다
총 선량 5,000–6,000 cGy	10년 이내 최대 5%
1회 선량 2 Gy 이하, 총 선량 50 Gy 이하	비교적 안전
감마나이프 800–1,000 cGy 단일 분할 (1–3회)	비교적 안전

발병 시기는 조사 후 3개월에서 수년까지 다양하며, 대부분 3년 이내에 발생합니다. 최고 발병 시기는 조사 후 1.5년이며, 가장 흔한 발병 시기는 치료 후 8–16개월로 알려져 있습니다. 감마나이프의 보급으로 RON의 발생 빈도는 현저히 감소했습니다.

Q 방사선 치료를 받으면 방사선 시신경병증이 발생할 확률은 얼마나 됩니까?

총 선량 5,000 cGy (50 Gy) 미만의 분할 조사에서는 발병이 드뭅니다. 5,000–6,000 cGy에서는 10년 이내에 최대 5%의 확률로 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 1회 선량 2 Gy 이하, 총 선량 50 Gy 이하이면 비교적 안전한 것으로 간주되며, 조사 계획 수립 시 이러한 값이 기준이 됩니다.

2. 주요 증상과 임상 소견

방사선 시신경병증의 안저 사진. 시신경 유두 부종과 유두 주위 출혈 및 백색 삼출물이 보입니다.

Midena G, et al. Chorioretinal Side Effects of Therapeutic Ocular Irradiation: A Multimodal Imaging Approach. J Clin Med. 2020. Figure 3. PMCID: PMC7693915. License: CC BY.

레이저 치료 후 방사선 맥락망막병증의 컬러 안저 사진으로, 맥락망막 위축, 허혈, 유령 혈관, 연성 백반, 경성 백반, 망막 출혈이 황반부(방사선 황반병증)와 시신경(방사선 시신경병증) 모두에서 관찰됩니다. 이는 본문 “2. 주요 증상과 임상 소견” 항목에서 다루는 방사선 시신경병증에 해당합니다.

자각 증상

시력 저하: 수주에 걸친 진행성 및 급속한 시력 저하로 발병합니다. 한쪽 또는 양쪽 눈에 발생하며, 일반적으로 통증이 없습니다.
색각 장애: 색각 이상도 흔히 나타납니다.
발병 양상: 급성(치료 중), 조기 지연형(조사 후 3개월), 후기 지연형(조사 후 6개월~10년)으로 분류됩니다.
양안성인 경우: 두 번째 눈의 증상은 수주 이내에 나타나는 경우가 많습니다.

임상 소견

전방 RON

유두 부종: 전방 허혈성 시신경병증형에서는 유두 부종, 출혈, 미세혈관 이상을 보입니다.

유두 창백: 부종은 4~6주 후에 시신경 유두의 창백으로 이행됩니다.

방사선 망막병증 동반: 동시에 나타날 수도 있습니다.

후방 RON

정상 또는 창백한 시신경: 후방 RON에서는 안저 소견이 빈약하고, 시신경은 정상 또는 창백을 보입니다.

시야 결손 패턴: 시교차 손상에서는 이측 반맹, 시삭 손상에서는 반대측 동측 반맹 및 대상 위축을 보입니다.

RAPD: 한쪽 또는 비대칭 손상에서는 상대적 구심성 동공 결손(RAPD)이 나타납니다.

42세 여성(유방암 뇌전이에 50 Gy 조사) 증례에서는 조사 후 1년에 우안에 상방 고도 시야 결손, 하방 분절성 시신경 창백, RAPD 양성이 확인되었습니다. 최종적으로 우안은 광각만 인지(amaurotic pupil) 상태가 되었습니다¹⁾.

74세 여성(수막종 절제 후 54 Gy 조사) 증례에서는 조사 후 22개월 시점에 좌안 시력 20/20이고 무증상이었음에도 불구하고, OCT에서 pRNFL 및 GCIPL 얇아짐이 검출되었습니다²⁾.

3. 원인과 위험 요인

발병 기전

방사선은 분자 결합의 직접 파괴와 자유 라디칼 생성에 의한 간접 손상의 두 경로로 세포를 손상시킵니다. Bergonie-Tribondeau 법칙에 나타난 바와 같이, 세포 분열 빈도가 높고 미분화된 세포일수록 방사선에 더 손상되기 쉽습니다. 혈관 내피 세포의 손상은 혈관 투과성 증가와 모세혈관 폐쇄를 초래하여 결국 허혈성 시신경병증을 유발합니다.

위험 요인

조사 선량: 총 선량, 1회 선량, 조사 간격 모두 위험에 관여합니다.
당뇨병: 허혈성 혈관 질환 위험을 높이고 RON 발병 위험을 상승시킵니다.
고혈압 및 기존 혈관 병변: 원래 혈관에 병변이 있는 경우 위험이 증가합니다.
항암 화학 요법 병용: 방사선 손상을 증가시킬 가능성이 있습니다.
환자 연령: 연령도 위험 인자 중 하나로 간주됩니다.

Q 당뇨병이 있으면 방사선 시신경병증에 걸리기 쉬운가요?

당뇨병 환자는 허혈성 혈관 질환의 위험이 높기 때문에 RON 발병 위험이 상승하는 것으로 알려져 있습니다. 고혈압이나 기존 혈관 병변도 마찬가지로 위험 인자가 됩니다. 항암 화학 요법 병용도 위험을 높일 가능성이 있으며, 이러한 요인이 중복되는 경우 특히 신중한 조사 계획과 경과 관찰이 요구됩니다.

4. 진단과 검사 방법

방사선 시신경병증은 제외 진단이며, 유사 질환을 감별한 후 진단합니다.

감별 진단

주요 감별 질환은 다음과 같습니다:

압박성 시신경병증, 종양 재발로 인한 시신경 압박
침윤성 시신경병증, 암성 수막염
항암화학요법에 이차적인 중독성 시신경병증
부종양성 시신경병증, 거미막염
거대세포 동맥염 (고령 환자에서의 감별)

요추 천자를 통한 뇌척수액 검사(암성 수막염 배제) 및 혈청학적 검사(부종양 증후군 검색)가 필요할 수 있습니다.

검사

MRI (일차 선택): 시신경 질환에는 MRI가 일차 선택이며, STIR 영상과 Gd 조영 T1 강조 관상면 영상이 유용합니다. 3T 및 3 mm 이하의 얇은 절편이 권장됩니다. 병변 시신경의 조영 증강이 관찰됩니다. 초기에는 종양 재발과의 감별이 어려울 수 있습니다. ²⁾에서 보고된 증례에서도 T1 조영 MRI에서 좌측 시신경교차 전 시신경의 팽창 및 조영 증강이 확인되었습니다.
OCT: pRNFL 및 GCIPL의 얇아짐을 감지할 수 있으며, 증상이 나타나기 전에 변화를 포착할 가능성이 있습니다²⁾. 방사선 치료 후 선별 도구로서의 유용성이 제시되었습니다.
OCT-A (광간섭단층혈관조영술): 유두주위 방사상 모세혈관망(RPCP)의 변화에 기반한 0~4 등급 척도가 제안되었으며, 비침습적 평가 방법으로 주목받고 있습니다.

다음은 OCT-A 등급 척도의 개요입니다.

등급	소견
0	RPCP의 규칙적인 방사상 분포
1	RPCP의 초기 방사상 패턴 소실
2	2사분면 미만의 유두주위 저관류
3	2사분면 이상의 저관류
4	전체 4사분면의 미만성 저관류

1~3등급에는 ”+” 하위분류(유두황반섬유속 침범)가 있으며, 시력 저하와 상관관계가 있습니다.

Q 방사선 시신경병증을 어떻게 조기에 발견할 수 있습니까?

OCT를 통한 pRNFL 및 GCIPL 얇아짐 검출로 자각 증상이 나타나기 전에 변화를 포착할 가능성이 있습니다²⁾. MRI에서는 침범된 시신경의 조영 증강이 확인됩니다. 방사선 치료 후 정기적인 안과 모니터링이 RON의 조기 발견으로 이어지는 것으로 알려져 있으며, 외부 방사선 조사 완료 후 10~20개월에 일상적인 MRI 모니터링을 제안하는 보고도 있습니다²⁾.

5. 표준 치료법

근본적인 치료법은 기본적으로 없으며, 예후는 일반적으로 불량합니다. 시신경 위축이 발생하지 않은 발병 초기 증례에는 다음 치료가 어느 정도 유용한 것으로 알려져 있습니다.

전신 스테로이드 요법: 발병 초기에 시행합니다. 프레드니솔론 50mg/일 투여 사례가 보고되었습니다¹⁾. 프레드니손 60mg/일×4주로 치료한 사례도 있습니다²⁾. 그러나 스테로이드나 항응고 요법이 RON에 성공적이지 않다는 보고도 있습니다.
항응고 요법: 헤파린 등의 항응고제가 사용될 수 있습니다.
고압산소요법(HBOT): 혈관 신생을 촉진하고 허혈성 괴사의 진행을 억제하기 위해 시행됩니다. 증상 발생 후 가능한 한 조기(약 72시간 이내)에 2~~3기압의 거의 100% 산소를 30~~60분간 시행합니다. 부작용으로 기압 외상, 기관지폐 독성, 발작, 안구건조증, 가역적 근시가 있습니다. 비용이 높고 중단 후 재진행이 발생할 수 있습니다.

예후

이환안의 45%에서 최종 시력이 20/200 미만~광각 변별이 됩니다.
최종 시력이 광각 없음에 이르는 증례는 약 절반입니다.
편측성 또는 양측성 영구 실명에 이를 가능성이 있습니다.

Q 방사선 시신경병증은 치료로 시력이 회복됩니까?

근본적인 치료법은 없으며, 예후는 일반적으로 불량합니다. 이환안의 45%에서 최종 시력이 20/200 미만~광각 변별이 되고, 약 절반이 광각 없음에 이릅니다. 전신 스테로이드, 고압산소요법, 항응고 요법이 발병 초기 증례에 어느 정도 유용하다고 알려져 있지만, 어느 것도 시기능 회복을 보장하지 않습니다.

6. 병태생리학·상세한 발병 기전

RON의 발병 기전에는 혈관 손상(방사선 혈관염)과 시각 기관에 대한 직접 방사선 손상이 모두 관여합니다. 초기 손상이 혈관계에 나타나는지 신경 실질에 나타나는지는 아직 밝혀지지 않은 부분이 있습니다.

병기별 변화

초기 단계(수주 이내)

가역적 염증 및 삼출성 혈관 손상: 혈관 투과성 증가가 중심입니다. 이 단계의 변화는 가역적인 것으로 간주됩니다.

진행 단계 (수개월~수년)

혈관 폐쇄 및 내피세포 증식: 자유라디칼 손상이 추가됩니다.

미세혈관 부전: 저산소증을 동반한 미세혈관 부전이 유발됩니다. 세포 DNA 및 혈액뇌장벽에 대한 직접 손상도 발생합니다.

비가역 단계

탈수초화 및 반응성 별아교세포증: 주변 신경으로 손상이 확산되어 비가역적 시력 상실에 이릅니다.

방사선에 의한 세포 손상은 두 가지 경로로 발생합니다. 첫 번째는 분자 결합 파괴에 의한 직접 손상, 두 번째는 자유라디칼 생성에 의한 간접 손상입니다. Bergonie-Tribondeau 법칙에 따라 세포 분열 빈도가 높고 미분화된 세포일수록 손상에 취약합니다. 혈관 내피세포 손상은 모세혈관 투과성 증가와 폐쇄를 초래하고, 국소 VEGF 상승과 염증 반응을 통해 허혈성 시신경병증이 완성됩니다.

7. 최신 연구 및 향후 전망 (연구 단계 보고)

항VEGF 요법 (베바시주맙)

베바시주맙은 내피세포 손상에 따른 국소 VEGF 상승을 표적으로 하는 치료제로 주목받고 있습니다. 전신 투여 (3주마다 1회, 총 4회) 또는 유리체내 투여 (6~8주마다 최소 2회)가 보고되었으며, 3년에 걸쳐 시력과 색각을 안정적으로 개선했다는 보고가 있습니다.

펜톡시필린

메틸크산틴 유도체인 펜톡시필린(Trental)은 혈액 점도를 조절하고 순환 개선을 도울 가능성이 제시되었으며, 유망한 결과가 보고되었습니다. 실제 증례 보고에서 펜톡시필린 1,200 mg/일이 처방되었습니다²⁾.

기타 연구

방사선 조사 2주 후부터 약 6개월간 ACE 억제제(라미프릴)를 투여하면 염증성 사이토카인 방출이 감소한다는 보고가 있습니다. 그러나 현재까지는 쥐 모델에서만 입증되었으며, 인간에 대한 적용은 아직 확립되지 않았습니다.

비타민 E는 시험관 연구에서 활성산소 생성 감소와 섬유화 억제가 입증되었지만, 임상적 증거는 제한적입니다.

OCT 및 OCT-A를 통한 조기 발견의 전망

OCT에서 pRNFL 및 GCIPL의 얇아짐을 감지함으로써 증상이 나타나기 전에 방사선 시신경병증을 진단할 수 있을 가능성이 있습니다²⁾. OCT-A를 이용한 등급 척도도 비침습적 추적 관찰 도구로서 향후 활용이 기대됩니다. 국제 레지스트리 구축을 통해 임상 프로필이 더욱 밝혀질 것으로 생각됩니다.

8. 참고문헌

Abduraman S, Mali B, Celebi ARC. Taxane-associated retinopathy and radiation-induced optic neuropathy in a young female patient with metastatic breast cancer. GMS Ophthalmol Cases. 2025;15:Doc07.
Grosinger A, Chen JJ, Link MJ, Bhatti MT. Detection of asymptomatic radiation induced optic neuropathy with optical coherence tomography. Neuroophthalmology. 2021;45(5):339-342.
Oakey Z, Yeşiltaş YS, Singh AD. Radiation Optic Neuropathy: Management Options. Ocul Oncol Pathol. 2023;9(5-6):166-171. PMID: 38089180.