가스 누출과 화재 등 일산화탄소 중독으로 응급실을 찾는 환자들은 신속하게 응급 치료를 받으면 일상으로 복귀하는데 큰 문제가 없다.

하지만 응급처치 후 멀쩡하게 퇴원하더라도 몇 주 이내에 뒤늦게 뇌 손상이 발생해 심각한 장애가 남거나 심지어 사망에 이를 수도 있는데, 국내 연구진이 이런 지연성 뇌 손상을 미리 예측할 수 있는 방법을 찾아냈다.

서울아산병원 전상범(신경과), 김원영 ? 손창환(응급의학과) 교수팀은 일산화탄소를 흡입한 급성기 환자들의 뇌 MRI(자기공명영상) 검사 결과 패턴을 분석해 지연성 뇌 손상을 예측할 수 있는 방법을 최근 찾아내면서 일산화탄소 중독 환자들의 지연성 뇌 손상을 예방할 수 있는 치료법 개발에 한 걸음 다가섰다.

지연성 뇌 손상은 일산화탄소 중독에서 회복된 환자에서 20~40% 정도 발생되며 회복된 후 몇 주 이내에 의식장애, 인지장애, 파킨슨증, 보행장애, 대소변조절장애 등의 신경학적 증상을 나타낸다. 응급처치 후 회복되더라도 몇 주 뒤에 후유장애가 계속 남거나 심지어 사망할 수 도 있다.

지연성 뇌 손상을 미리 예측할 수 있다면 일산화탄소 중독 환자들의 조기 치료를 통해 후유증을 최소화시키고 사망률도 감소시킬 수 있을 것으로 기대 된다.

연구팀은 2011년 4월부터 2015년 12월까지 급성기 일산화탄소 중독 치료 후 신경학적 이상 증상이 없는 채로 퇴원한 환자 387명의 뇌 MRI를 분석했다.

신경학적 증상이 없었음에도 불구하고 MRI에서 급성 이상 패턴이 관찰된 환자는 104명(27%) 이었다. 이 중 퇴원 시 없었던 지연성 뇌 손상 증상이 퇴원 후 새롭게 발생한 환자가 76명(73.1%)으로 확인됐다.

반면, MRI에서 급성 이상 패턴이 없었던 환자 283명에서 퇴원 후 지연성 뇌 손상 증상이 새롭게 발생한 환자는 25명(8.8%)뿐이었다. 

급성 일산화탄소 중독 환자가 응급처치 후 특별한 신경학적 증상이 없더라도 MRI에서 급성 이상 패턴이 보인다면 추후 지연성 뇌 손상이 발생할 가능성이 73%라는 점을 예상하고 적극적으로 조기 치료를 적용해야 한다는 해석이다. 

연구진은 지연성 뇌 손상이 발생한 환자의 뇌 MRI 결과를 창백핵 병변, 미만성 병변, 국소 병변 등 세 가지 패턴으로 분류했다. 이 중 국소 병변을 다시 초점형 병변, 패취형 병변, 영역형 병변으로 세분화했다.

연구팀은 급성기에 촬영한 뇌 MRI에서 몇 주 후에 발생할 지연성 뇌 손상을 예측할 수 있는 단서가 있을 것이라는 가설을 세우고 연구를 시작했다. 급성기 일산화탄소 중독 환자들을 대상으로 체계적으로 시행한 MRI 연구는 아직까지 없었다.

급성 일산화탄소 중독 환자의 뇌 MRI 결과를 보면 신경 소실 부위가 하얗게 표시되어 구분이 가능하다. 창백핵 병변은 대뇌 깊은 곳에 비교적 큰 신경 세포가 모여 있는 부위에 발생되며, 미만성 병변은 널리 퍼져 대칭적으로 발생한 상태를 말한다. 국소 병변은 병변이 뇌의 다양한 부위에 비대칭적으로 발생되고 이는 크기와 분포에 따라 3가지 유형으로 구분된다. 

급성기 뇌 MRI 이상 소견으로 지연성 뇌 손상을 민감도 75%와 특이도 90%로 우수하게 예측할 수 있었다.

서울아산병원 신경과 전상범 교수는 “일산화탄소 중독으로 인한 급성기 뇌 병변을 관찰해 추후 새로운 신경학적 증상이 발생할 것을 예측할 수 있다는 점에 임상적인 의미가 있다.”며, “일산화탄소 중독 환자의 치료는 단순 응급처치만으로 끝날 것이 아니라, 추후 발생할 수 있는 지연성 뇌 손상에 대한 철저한 대비가 필요하다”고 말했다.

급성 일산화탄소 중독을 치료하고 지연성 뇌 손상을 예방하는 가장 효과적인 치료 방법은 ‘챔버’라는 특수한 의료장비를 이용해 혈중 산소 농도를 높여 일산화탄소를 해독시키는 고압산소치료다. 이러한 특수 치료가 가능한 병원은 서울, 경기, 인천 지역에서 2~3곳 밖에 없기 때문에 일산화탄소 중독 환자들이 제대로 응급 처치를 받는 것이 어려운 현실이다.

서울아산병원 응급의학과 손창환 교수는 “이번 연구 결과를 기반으로 뇌 MRI와 뇌 병변을 조기에 확인할 수 있는 혈액 바이오마커, 고압산소치료법 등을 연계해 지연성 뇌 손상을 예방할 수 있는 새로운 치료법 개발을 위해 더 많은 연구가 지속되어 일산화탄소 중독 환자 치료의 새로운 가이드라인이 필요하다.”고 밝혔다.

한편 이번 연구 결과는 국제적으로 저명한 학술지 「자마 뉴롤로지(JAMA Neurology)」 최신호에 게재됐다.