헤스 검사

한눈에 보는 포인트

헤스 검사(Hess test)는 외안근의 기능 부전이나 과잉 활동의 정도를 기록하고 비공동성 사시를 평가하는 검사법입니다.
적록 안경을 사용한 ‘분리’ 원리에 기초하여 각 주시 방향에서의 안위 편위를 도식적으로 기록합니다.
차트가 작은 쪽 눈에 마비근이 있으며, 가장 축소된 방향이 그 마비근의 작용 방향입니다.
시간에 따른 변화 기록에 뛰어나며, 안와저 골절, 외전 신경 마비, 갑상선 안병증 등의 경과 관찰에 유용합니다.
근육 후유증의 유무로부터 마비가 급성인지 만성인지 추정할 수 있습니다.
정상적인 양안 시 기능이 필요하며, 억제, 이상 망막 대응, 색각 이상이 있는 경우 시행할 수 없습니다.

1. Hess 검사란?

Hess 검사는 외안근의 기능 부전 또는 과잉 활동의 정도를 기록하기 위해 사용되는 검사법입니다. 주시 방향에 따라 안위 편차가 변화하는 비공동성 사시의 평가 및 모니터링에 적합합니다.

Hess 차트와 주시야 검사의 주요 의의는 안구 운동 장애나 복시의 정도를 ‘기록’하는 데 있습니다. 다른 안과 검사와 달리 이 검사로 처음 이상이 발견되거나 확진에 이르는 경우는 드뭅니다. 육안 검사에 의한 안구 운동 검사가 더 많은 정보를 제공하지만, 장애의 정도를 객관적으로 기록하고 시간 경과에 따른 변화를 추적하는 점에서 Hess 검사가 우수합니다.

주요 적응증

마비성 안구 운동 장애 및 복시: 장애의 정도나 시간 경과에 따른 변화를 기록하고자 하는 경우
안와저 골절, 외전 신경 마비, 갑상선 안병증: 안구 운동 장애 정도의 기록 (안와저 골절에서는 Hess 면적비가 수술 후 복시 잔존의 예측 지표로 보고됨) [1]
마비성 사시의 수술 전후: 치료에 의한 변화 평가
중증 근무력증: 지속 주시 중 Hess 차트상의 ‘드리프트’가 높은 특이도(100%)로 중증 근무력증 진단에 유용하다는 보고가 있음 [5]

비공동성 사시의 주요 원인

비공동성 사시는 다음과 같은 원인으로 발생합니다.

신경 마비: 제III(동안 신경), 제IV(활차 신경), 제VI(외전 신경) 뇌신경의 장애
갑상선 안병증: 외안근 및 주변 조직에 영향을 미치는 자가면역 질환
안와 파열 골절: 안와 골절로 인한 외안근 감금
중증 근무력증: 근력 약화를 유발하는 신경근육 질환

Q Hess 검사는 어떤 경우에 시행되나요?

마비성 안구 운동 장애나 복시가 있고, 그 정도와 시간 경과에 따른 변화를 객관적으로 기록하고자 할 때 시행됩니다. 안와저 골절, 외전 신경 마비, 갑상선 안병증의 운동 장애 기록 및 마비성 사시의 수술 전후 평가에도 사용됩니다.

2. Hess 차트의 소견과 해석

기본 해석

Hess 차트는 서로 다른 주시 방향에서의 안근 기능과 편위를 그래픽으로 표현합니다. 해석의 첫 단계는 차트 중심점(제1안위)의 편위를 확인하는 것이며, 이를 통해 사시의 유형과 크기를 초기 평가할 수 있습니다.

작은 차트

마비근이 있는 눈: 녹색 렌즈를 착용한 쪽 눈에 마비가 있습니다.

최대 제한: 마비근의 작용 방향으로 가장 축소됩니다. 격자에서 가장 먼 부위의 작용근이 마비근입니다.

내부 도형 축소: 정상보다 작은 내부 도형은 근육 기능 부전을 나타냅니다.

큰 차트

반대측 공동근 과다작용: 마비근의 반대측에 있는 공동근(yoke muscle)이 과다작용하는 눈을 나타냅니다.

최대 확장: 과다작용 공동근의 작용 방향으로 가장 확장됩니다.

외시야 확대: 정상보다 큰 외시야는 근육의 과다작용을 시사합니다.

차트 판정 절차

정면위 확인: 정면위(제1안위)에서의 안위 편위를 읽습니다. 외사시, 내사시, 상하 방향과 편위량을 평가합니다.
공동성 판정: 좌우 차트가 대칭이면 안근마비가 없거나 공동성 사시입니다. 공동성 사시나 skew deviation(사편위)에서는 패턴 크기가 양안에서 동일하고 좌우, 상하 편위만 기록됩니다.
원인근 추정: 움직임이 나쁜 눈의 차트에서 안구 운동 제한을 확인하고, 위치 편위가 최대인 주시 방향에서 원인근을 추측합니다.

편위 패턴의 특징

단안 마비성 사시: 건안 고정 시 마비안의 안위(제1편위)는 차트가 압축되고, 마비안 고정 시(제2편위)는 차트가 확장됩니다.
V형 및 A형 패턴: 차트상 시야의 안쪽 또는 바깥쪽으로 기울어져 나타납니다.
개산 마비: 경도 V형 외사시의 형태를 보이는 경우가 많습니다.
폭주 마비: 내사시의 형태를 보이는 경우가 많습니다.

추가 고려 사항

동측 길항근 과다작용: 마비근이 있는 눈에서 마비근의 길항근이 과다작용을 보일 수 있습니다. 마비근의 정상 기능이 결여되어 길항근의 작용이 억제되지 않기 때문입니다.
반대측 길항근 기능 부전: 반대측 공동근의 과다작용이 그 반대측 길항근을 억제한 결과로 발생합니다. 이 상호작용의 존재는 만성 마비를 시사합니다.

Q 차트의 크기로 무엇을 알 수 있나요?

더 작은 차트는 마비근이 있는 눈(환안)을 나타내며, 그 중에서 가장 수축된 방향이 마비근의 작용 방향입니다. 더 큰 차트는 반대쪽 공동근(배우근)이 과다활동하는 눈을 나타냅니다.

3. 검사 원리

헤스 검사는 중심와 투영에 의존하며 ‘혼동’의 원리에 기반합니다. 이 원리는 ‘복시’와는 다른 개념입니다.

복시

이중 시야: 안위의 어긋남으로 인해 하나의 물체가 두 개의 상으로 인식되는 상태.

하나의 대상물에서 양안에 서로 다른 상이 투영되어 발생합니다.

혼동

상의 중첩: 양안의 대응점(보통 중심와)이 동시에 자극되어 두 개의 다른 물체가 겹쳐 보이는 현상.

헤스 검사는 이 혼동을 이용하여 안위 편위를 평가합니다.

헤스 검사에서는 적록 안경과 같은 분리 도구를 사용하여 인위적으로 혼동을 만듭니다. 적색 렌즈를 주시안 앞에, 녹색 렌즈를 검사안(비주시안) 앞에 배치하고, 주시안이 보는 상과 비주시안이 보는 상을 겹치기 위해 필요한 비주시안의 위치를 기록합니다.

Q 복시와 혼동은 어떻게 다른가요?

복시는 안위의 어긋남으로 인해 하나의 물체가 이중으로 보이는 상태입니다. 반면 혼동은 양안의 대응점(중심와)이 자극되어 두 개의 다른 물체가 겹쳐 보이는 현상입니다. 헤스 검사는 이 혼동의 원리를 이용하여 안위 편위를 측정합니다.

4. 검사 절차와 방법

헤스 스크린 설치

헤스 스크린은 진한 회색 배경에 체크무늬가 그려진 탄젠트 스크린입니다. 25개의 적색광이 개별적으로 제어되며 진단 안위 방향을 나타냅니다. 그리드는 내원(중심에서 15°)과 외원(중심에서 30°)으로 구성되며, 격자 하나는 안구 회전 5°에 해당합니다.

환자 위치 설정

거리: 스크린에서 50cm 떨어진 곳에 서기
머리 고정: 턱받침으로 머리를 고정합니다
조명: 어두운 방(암실)에서 시행합니다
고글: 양면 사용 가능한 적록 고글을 착용합니다. 적색 렌즈를 통해 적색광이, 녹색 렌즈를 통해 녹색광이 보입니다.

검사 시행 절차

양안을 스크린 중심점(제1안위)에 맞춥니다
적색 렌즈를 주시안 앞에, 녹색 렌즈를 검사안(비주시안) 앞에 배치합니다
검사자가 스크린 위의 적색광을 켭니다
환자는 휴대용 녹색 포인터를 조작하여 각 적색광 위치에 녹색광을 겹칩니다
비주시안의 편위량이 기록됩니다
고글을 좌우로 바꾸어 다른 쪽 눈을 주시안으로 하여 동일하게 검사합니다
환자가 녹색광을 투사한 각 점을 연결하여 9방향 안위에서의 편위 최종 그래프를 작성합니다
왼쪽 눈의 움직임은 그래프 왼쪽에, 오른쪽 눈의 움직임은 오른쪽에 기록합니다

검사 시 주의사항

경미한 마비: 편위가 작은 경우 중앙 15° 내원에서는 검출이 어려우므로 30° 외곽까지 검사해야 합니다.
안와골절: 안구 위치 편위가 명확하지 않은 경우에도 주변 30° 외원까지 검사합니다.
부등시: 검사가 어려울 수 있습니다. 강한 교정이 필요한 경우 교정 렌즈의 프리즘 효과에 주의하십시오.
소아: 앉은 자세에서 머리 위치가 안정적이지 않으면 검사가 어렵습니다.

5. 근육 속발증 이론

근육 속발증 (Muscle Sequelae)

근육 속발증은 비공동사시에서 발병 후 순차적으로 나타나는 근육의 과잉 활동과 기능 부전 패턴입니다. 셰링턴(Sherrington)의 상호 신경 지배 법칙과 헤링(Hering)의 등량 신경 지배 법칙에 기반합니다.

근육 속발증의 발현 순서는 다음과 같습니다.

순서	변화	법칙
제1단계	반대측 협동근의 과잉 활동	헤링의 법칙
2단계	동측 길항근의 과다활동	셰링턴의 법칙
3단계	반대측 길항근의 기능부전	두 법칙의 복합

근육 후유증이 없으면 최근 발생한 마비를 시사합니다. 근육 후유증이 있으면 장기간 지속된 만성 마비를 의미하며, 그 범위가 넓을수록 만성적일 가능성이 높습니다.

임상 증례: 우측 제4뇌신경 마비

다형성 송과체세포종(pleomorphic pineocytoma)의 신경외과 수술 후 우측 제4뇌신경 마비(도르래신경 마비)가 발생한 66세 남성의 증례가 보고되었습니다.

주소: 왼쪽 주시 시 복시, 우안 고위(오른쪽 눈이 왼쪽 눈보다 높은 위치)
헤스 차트 소견: 우측 상사근 기능부전(내회전 및 하전 장애), 특히 왼쪽 주시 시 현저함
근육 후유증: 좌측 하직근(반대측 협력근)의 과다활동, 우측 하사근(동측 길항근)의 과다활동, 좌측 상직근(반대측 길항근)의 기능부전

모든 근육 후유증이 나타나 만성 마비임을 시사했습니다.

6. 한계와 기술의 진보

검사의 한계

헤스 검사에는 몇 가지 한계가 있습니다.

환자의 협조: 검사의 정확성은 환자의 이해력과 집중력에 크게 의존합니다.
시간: 검사 수행에 시간이 많이 소요되며, 검사자와 환자 모두 인내심이 필요합니다.
양안시의 필요성: 정상적인 양안시 기능이 전제됩니다. 억제(뇌가 한쪽 눈의 상을 무시하는 상태)나 이상 망막 대응이 있는 경우 시행할 수 없습니다.
시력 불량: 한쪽 눈의 시력이 불량한 경우 시행할 수 없습니다.
색각 이상: 적록색각 이상에서는 정확한 검사가 불가능합니다.
큰 각도 편위: 편위가 매우 큰 경우 인식되는 점이 차트 범위를 벗어나 정확한 평가가 어렵습니다.
회선 편위: 그리드 눈금은 주로 수평 및 수직 방향의 편위를 측정하므로 회선 편위 평가가 어렵습니다.
소아: 앉은 자세에서 머리 위치가 안정적이지 않은 환자는 검사가 어렵습니다.
양안 마비: 양안에 운동 제한이 있는 경우 편위가 상쇄될 수 있으며, 단안 운동 검사 결과도 참고하여 종합적으로 판단해야 합니다. 양안이 모두 마비된 경우 판정이 불가능합니다.
구성 마비: 이차적인 운동 적응이 발생하여 초기 진단이 불명확해질 수 있습니다.
현성 vs. 잠재 편위: 헤스 검사는 현성 사시(tropia)와 잠재 사시(phoria)를 구별할 수 없습니다.

기술의 진보

최근에는 아이트래커(eye tracker) 장치 등의 기술 발전으로 환자나 검사자의 요인에 영향을 덜 받는 보다 객관적이고 정확한 평가가 가능한 대체 수단이 등장하고 있습니다. 컴퓨터화된 Hess 차트(Ocular Motility Analyzer)는 기존 방법과 비슷한 시간 내에 측정 가능하며, 환자에게도 다소 시행하기 쉬운 것으로 보고되었습니다[2]. 또한, 자동 데이터 분석과 전자 기록을 가능하게 하는 검사 장비(예: 디지털 KM 스크린, 안와 골절에 대한 디지털 Hess 스크린)가 개발되어 기존 방법과 동등한 정확도를 유지하면서 검사 시간 단축 및 표준화가 기대됩니다[3][4].

Q 색각 이상이 있는 경우 Hess 검사를 시행할 수 있습니까?

적록색각 이상이 있는 경우, 기존의 적록 안경을 사용한 Hess 검사는 정확하게 시행할 수 없습니다. 대안으로 양면 거울을 사용하는 Lees chart 사용이 고려됩니다.

참고문헌

Grenga PL, Reale G, Cofone C, et al. Hess area ratio and diplopia: evaluation of 30 patients undergoing surgical repair for orbital blow-out fracture. Ophthalmic Plast Reconstr Surg. 2009;25(2):123-125. PMID: 19300155. doi:10.1097/IOP.0b013e31819a41d5
Watts P, Nayak H, Lim MK, et al. Validity and ease of use of a computerized Hess chart. J AAPOS. 2011;15(5):451-454. PMID: 21958903. doi:10.1016/j.jaapos.2010.12.021
Thorisdottir RL, Sundgren J, Sheikh R, et al. Comparison of a new digital KM screen test with conventional Hess and Lees screen tests in the mapping of ocular deviations. J AAPOS. 2018;22(4):277-280.e6. PMID: 29852255. doi:10.1016/j.jaapos.2018.02.007
Akkina SR, Shabbir A, Lahti A, et al. Quantifying Eye Alignment in Orbital Fracture Patients: The Digital Hess Screen. Facial Plast Surg Aesthet Med. 2020;22(6):427-432. PMID: 32456473. PMCID: PMC7703130. doi:10.1089/fpsam.2020.0080
Keene KR, de Nie JM, Brink MJ, et al. Diagnosing myasthenia gravis using orthoptic measurements: assessing extraocular muscle fatiguability. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2023;94(2):151. PMID: 36261286. doi:10.1136/jnnp-2022-329859