뇌성 시각 장애(CVI)는 외측 슬상체 이후의 시로(retrogeniculate pathway) 손상으로 인해 발생하는 시각 장애입니다. 안구 구조의 이상으로 예상되는 정도를 초과하는 시력 저하가 특징입니다1). 선진국에서 소아 시각 장애의 주요 원인이며, 개발도상국에서도 증가 추세에 있습니다1).
유병률은 1980년대 후반 인구 10만 명당 36명에서 2003년에는 161명으로 증가했습니다. 미숙아 생존율 향상과 주산기 관리 개선에 따라 CVI의 빈도는 앞으로 더 증가할 가능성이 있습니다.
CVI의 정의에는 다음 5가지 중요한 요소가 포함됩니다:
용어로는 ‘피질맹(cortical blindness)‘보다 ‘피질 시각 장애(cortical visual impairment)‘나 ‘뇌성 시각 장애(cerebral visual impairment)‘가 사용됩니다. 뇌실주위백질연화증과 같은 피질하 병변도 포함되므로 ‘뇌성’이라는 표현이 더 정확한 것으로 간주됩니다1). 최근 Costa 등은 ‘중추 시각 장애(Central Visual Impairment)‘를 상위 개념으로 제안하고, 이를 CoVI(피질성)와 CeVI(뇌성)로 분류할 것을 제안하고 있습니다.
CVI는 영구적인 상태이지만 불변하지는 않습니다. 일부 환자에서는 주시, 단속운동, 추시 안구 운동뿐만 아니라 시력, 대비 감도, 시야의 개선이 관찰됩니다. 개선율은 46~83%로 보고됩니다. 자세한 내용은 “표준 치료법” 항목을 참조하십시오.
CVI의 시각 장애는 광각 없음부터 정상 시력까지 다양합니다. 대표적인 자각 증상은 다음과 같습니다.
시각 기능은 환경적 요인과 의학적 요인에 의해 쉽게 변동됩니다. 발작이나 질병은 일시적으로 시각 기능을 저하시키며, 시각적으로 복잡하거나 익숙하지 않은 환경에서는 시각적 어려움이 증가합니다1).
Dutton 등은 인지 시각 기능 장애를 다음 다섯 가지 범주로 분류했습니다 1):
| 범주 | 내용 |
|---|---|
| 인식 장애 | 안면실인증 등 |
| 방향 감각 장애 | 지형 실인증 |
| 깊이 지각 장애 | 입체시 상실 |
| 운동 지각 장애 | 운동 실인증 |
| 동시 지각 장애 | 동시 실인증 |
군집비(단일 시표 시력÷선상 시력)가 2.0 이상인 아동은 CVI군에서 41%, 비CVI군에서 4%로 보고되었습니다1).
만삭아 또는 미숙아에서 주산기 및 출생 후 저산소성 허혈성 뇌증(HIE)이 가장 흔한 원인입니다1). CVI 아동의 약 절반에서 뇌성마비가 진단되며, 남아에서 더 흔한 경향이 있습니다.
저산소증/허혈
만삭아 HIE: 분수령 영역(전두-두정-후두)의 경색. 혈관 혈류의 자동 조절 능력 상실로 인해 발생합니다.
미숙아 HIE: 뇌실주위 백질연화증(PVL). 임신 24~34주에 호발합니다. 미성숙 희소돌기아교세포와 기질판 뉴런이 허혈에 취약합니다. 저체중 출생아에서는 고도 근시와 같은 굴절 이상 및 사시가 빈번하며, 뇌실주위 백질연화증으로 인한 하지 또는 사지 마비 및 공간 인지 장애를 동반하는 경우가 많습니다.
뇌실내 출혈(IVH): 미숙아에서 위험이 높습니다.
감염/염증
수막염: CVI 사례의 11.8~15%를 차지합니다. 헤모필루스 인플루엔자균이 후두엽 피질을 손상시키기 쉬우며 가장 흔한 원인균입니다.
감염 기전: 혈전성 정맥염, 동맥 폐쇄, 저산소성 허혈성 손상, 정맥동 혈전증, 수두증에 의한 것입니다.
기타 원인
수두증: 후방 피질의 만성 신전이 빈번한 기전입니다. 션트 이상도 원인이 될 수 있습니다.
외상: 사례의 약 4%를 차지합니다. 흔들린 아기 증후군이 대표적입니다.
간질: 영아 연축(웨스트 증후군)이 CVI를 유발할 수 있습니다.
선천성 뇌기형: 무뇌증, 뇌열증, 전뇌증 등. 대사성 질환과 저혈당도 원인이 될 수 있습니다.
가장 흔한 원인은 저산소성 허혈성 뇌증이며, 미숙아의 뇌실주위 백질연화증(PVL)이 대표적입니다. 그 외에 뇌수막염, 수두증, 외상(흔들린 아기 증후군), 간질(영아 연축), 선천성 뇌기형, 대사성 질환 등도 원인이 됩니다. 자세한 내용은 「병태생리학·상세한 발병 기전」 항목을 참조하십시오.
구조적 안과 검사가 정상임에도 불구하고 저시력 증거가 있는 소아에서는 CVI를 적극적으로 고려해야 합니다. 위험 요인을 확인할 수 있는 신생아기부터 의심하는 것이 중요합니다.
뇌성마비 아동에서는 안구 운동 자체가 원활하지 않아 보이는데도 보이지 않는 것으로 판단되는 경우가 있으므로 주의해야 합니다. 지체장애 아동에서는 체위에 따라 시각 반응이 크게 변동할 수 있으며, 몸통 안정성이 나쁜 상태에서는 시각 반응이 저하되므로 가능한 한 신체가 이완되고 안정된 상태(휠체어나 유모차에 앉힌 상태 등)에서 시각 반응을 평가하는 것이 중요합니다.
MRI는 CVI 진단에서 가장 중요한 검사입니다. 손상의 범위와 위치는 예후 추정에 도움이 됩니다. MRI상 병변 패턴은 크게 세 가지로 분류됩니다:
| 병변 패턴 | 예후 |
|---|---|
| PVL / 뇌낭종 / 뇌위축 | 시각 기능 개선 어려움 |
| 경미한 손상 | 좋은 예후 기대 |
| 미만성 뇌위축 | 개선 제한적 |
낮은 Apgar 점수를 가진 소아에게는 항상 MRI가 권장됩니다.
VEP는 한때 CVI 진단에 중요하게 여겨졌습니다. 그러나 선조체 외 시각계의 매개로 인해 CVI 환자에서도 정상적인 플래시 VEP가 기록될 수 있습니다. 따라서 정상 플래시 VEP가 있어도 CVI를 배제할 수 없습니다 1).
EEG는 이전에 귀중한 진단 도구로 간주되었지만, 고해상도 영상의 보급으로 CVI 진단에서 EEG의 역할은 감소했습니다.
기계 학습을 활용한 아이 트래킹은 CVI에서 시각 처리의 객관적 평가 방법으로 기대됩니다. 고정 및 단속성 안구 운동의 잠복기와 빈도 등의 지표를 사용하여 CVI 아동과 대조군을 AUC≥0.90의 높은 정확도로 구별할 수 있음이 입증되었습니다. SegCLIP이라는 AI 생성 현저성 맵과의 결합을 통해 저차 및 고차 시각 특징에 대한 시선 패턴의 정량화가 가능합니다.
현재 근거 기반의 확립된 치료법은 없습니다. 관리의 중심은 예방, 동반 안질환 치료, 재활, 환경 조정, 다학제 협력입니다.
안과적 관리
재활
시각 자극 요법: 광반사 자극(어두운 방에서 각 눈에 손전등 비추기, 1분×30회/일), 모양 인식 연습.
환경 조정: 패턴 최소화, 고대비 색상을 사용한 단순화된 환경. 이중 간격 읽기 자료. 백라이트 장치 사용.
근거리 시력 활용: 원거리 시력보다 근거리 시력이 더 좋은 경우가 많습니다.
저조도 환경: 주변 조명 수준을 낮추면 시력이 개선되는 경우가 있습니다.
대부분의 CVI 아동은 어느 정도 시각 회복을 보이지만, 개선은 수개월에 걸쳐 서서히 진행됩니다. 개선율은 46~83%로 보고됩니다. 그러나 90%는 시각 장애가 남아 재활 서비스의 대상이 됩니다.
대부분의 CVI 아동은 시간이 지남에 따라 어느 정도 시각적 개선을 보이지만, 90%는 시각 장애가 남습니다. 시각 자극 요법이 권장되지만, 자연적인 개선을 넘어서는 효과를 보여준 연구는 아직 없습니다. 환경 조정(고대비, 단순화된 환경) 및 다학제 재활이 권장됩니다.
만삭아에서는 전대뇌동맥과 중대뇌동맥, 중대뇌동맥과 후대뇌동맥 사이의 경계 영역이 가장 영향을 받기 쉽습니다. 저산소증으로 인한 혈관 혈류 자동 조절 능력 상실이 분수령 영역의 저관류를 초래하여 전두엽 및 두정후두엽 영역의 경색을 유발합니다. 선조체 피질, 후두엽 시각 영역, 측두엽 및 두정엽 피질도 일반적으로 관련됩니다.
미숙아에서는 뇌실 주변 심부 백질이 주로 손상됩니다. 특히 임신 24~34주에 손상이 발생하기 쉽습니다. 뇌실 주변 백질에는 일시적으로 취약한 분수령 영역이 존재하며, 중대뇌동맥에서 나온 긴 관통 가지가 연막 표면에서 뇌실 주변 심부 백질에서 끝납니다. 이 영역의 모세혈관은 저산소 허혈로 인한 출혈이 발생하기 쉽습니다.
배아층에서 신경아교세포와 신경세포가 생성되어 대뇌로 이동합니다. 뇌실 주변에 존재하는 미성숙 희소돌기아교세포와 서브플레이트 뉴런은 성숙형보다 허혈에 취약합니다. 이것들이 뇌실 주변 백질연화증(PVL)의 특징적인 손상 패턴을 형성합니다.
CVI에서는 복측 스트림(what 경로)보다 배측 스트림(where/how 경로)의 기능 장애가 더 흔합니다1). 배측 스트림 장애는 운동 지각 이상(광류 및 생물학적 운동 감지 장애)과 시각-운동 통합 장애(시각 실조증)로 나타납니다1).
발달 중인 시상의 손상이 CVI에 관여합니다. 시상 전체, 특히 외측, 전방, 복측 시상 영역의 부피가 유의하게 감소한 것으로 나타났습니다.
시각 개선의 가설로, 초기 손상이 세포 사멸을 유발하는 것이 아니라 뉴런의 정상적인 단백질 합성을 중단시켜 수초 형성, 수상돌기 형성, 시냅스 형성의 지연을 초래한다고 생각됩니다. CVI 환자의 시력 개선은 실제로 시각 발달 지연의 한 형태일 수 있습니다.
아이트래킹과 AI 생성 주목도 맵(SegCLIP)을 결합한 새로운 방법이 개발되었습니다. CVI 아동이 저차원 및 고차원 시각 특징에 어떻게 시선을 향하는지 정량화할 수 있습니다. 이 방법은 기능적 시각 점수에 대해 검증되었으며, CVI의 시각 처리 결함 모니터링 및 평가를 위한 비침습적 정량 도구가 될 가능성이 있습니다.
비지도 데이터 기반 클러스터링 분석을 통해 1년 후 시력 결과가 다른 세 가지 뚜렷한 CVI 하위 그룹이 확인되었습니다. 그중 한 그룹에서는 1년 후 시력이 크게 개선되었습니다. 이러한 방법을 통한 환자 집단의 계층화는 개별화된 중재 계획 수립에 유용할 수 있습니다.
유일하게 발표된 무작위 대조 시험에서, 태아 유래 신경 줄기세포/전구세포를 뇌실 내 투여한 결과, 줄기세포 치료군의 60%에서 Huo 척도 1단계 이상의 시력 개선이 보고된 반면, 대조군에서는 33%였습니다1). 그러나 참가자와 검사자에 대한 눈가림이 수행되지 않았으며, 발열, 뇌척수액 누출, 두개내 출혈 등의 이상 반응이 관찰되었습니다. 최적의 줄기세포 공급원과 투여 방법을 확립하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.
