뇌척수액검사 (CSF Analysis)

뇌척수액(CSF) 분석은 중추신경계에 영향 주는 다양한 질환과 상태를 진단하는 데에 도움이 되기 위해 이용될 수 있습니다. 주로 4개의 종류로 분류될 수 있습니다:

• 뇌막염 및 뇌염 같은 감염성 질환—감염이 세균, 바이러스, 또는 덜 흔하게 결핵, 진균, 또는 기생충에 의한 것인지 인지 판단하기 위해, 그리고 다른 상태와 구별하기 위해 검사를 이용합니다. 또한 척수나 그 근처의 감염을 찾기 위해 또는 원인불명열을 조사하기 위해 이용할 수 있습니다.
• 뇌나 두개강 내의 출혈
• 염증이나 항체 생성 같은 다른 면역반응을 유발하는 질환—여기에는 길랭-바레증후군이나 사르코이드증 같은 자가면역질환 또는 다발경화증 같이 수초의 파괴를 일으키는 질환이 포함될 수 있습니다.
• 중추신경계 (일차성) 내에 위치한 종양 또는 뇌로 퍼진 전이성 암

뇌척수액 분석은 환자가 중추신경계를 침범하는 상태이거나 질환을 가진 것으로 의료진이 의심할 때에 처방될 수 있습니다. 환자의 진료이력으로 뇌척수액 분석이 빨리 요구될 수 있습니다. 이는 어떤 환자가 뇌나 척수에 손상을 입었거나, 암이 퍼진(전이성) 것으로 진단되었거나 중추신경계를 침범한 상태를 시사하는 증후나 증상을 가졌을 때에 처방될 수 있습니다. 

중추신경계 조건의 증후와 증상은 매우 다양할 수 있으며 대다수는 다양한 질환과 중복됩니다. 중추신경계 출혈이나 감염 같은 급성 상태를 시사하며 갑자기 시작될 수 있으며, 암이나 다발성 경화 같은 만성 질환을 시사하며 천천히 발생할 수도 있습니다. 

다음의 증후와 증상의 어떤 조합이 나타날 때에 의료진은 환자의 과거력에 따라 뇌척수액 분석을 처방할 수 있습니다:

• 정신상태와 의식의 변화
• 갑작스럽고 심하거나 지속되는 두통이나 목경직
• 착란, 환각 또는 발작
• 근육 약화 또는 무기력, 피로
• 오심(심하거나 지속되는)
• 수 시간에서 수 일에 걸쳐 심해지는 독감 같은 증상
• 열 또는 발진
• 갑작스럽고 심한 또는 지속적인 두통이나 경부 강직
• 빛에 대한 예민
• 무감각이나 떨림
• 어지러움
• 언어 곤란
• 보행 곤란, 조화운동 부족
• 기분 동요, 우울
• 영아가 과민하고 안으면 울고 몸이 뻣뻣하고 음식을 거절하고, 천문(머리 꼭대기의 부드러운 지점)이 튀어나와 있음

뇌척수액은 보통 소량의 단백질과 당을 포함하며 약간의 백혈구를 가질 수 있습니다.

뇌척수액의 정상 압력이나 흐름 또는 혈액뇌장벽의 보호능을 손상시키는 어떤 상태도 뇌척수액 검사에서 비정상 결과를 야기할 수 있습니다. 다양한 검사결과들이 무엇을 의미하는지에 대한 상세한 설명은 다음을 참조하십시오:

• 뇌척수액 물리적 특징
• 뇌척수액 화학 검사
• 뇌척수액 현미경 관찰
• 뇌척수액 감염병 검사

세균성 및 아메바성 등의 기생충성(parasitic (such as amebic)) 뇌막염은 의학적 응급입니다. 의사는 신속히 이 상태들과 보통 더 가벼운 바이러스성 뇌막염 및 다른 상태들을 감별해야 합니다. 즉각적인 치료가 중요하기 때문에, 진단이 확정적으로 결정되기 전에 의사는 광범위 항생제를 시작할 수 있습니다. 

중추신경계 관련 질환을 진단하는 데에 도움이 되기 위해, 의료진은 여러분이 최근에 시행한 예방접종, 앓은 질병이 무엇인지, 아픈 사람과 접촉한 적이 있는지, 최근에 여행한 곳이 어디인지, 어떤 증상이 있고 그 기간이 얼마인지에그리고 대해 문진을 할 수 있습니다.

요추천자는 비교적 일상적인 수기입니다. 여러분이 동그랗게 만 태아자세로 옆으로 누운 상태에서 시행되지만 가끔은 앉은 자세에서 시행되기도 합니다. 수기 동안 움직이지 않고 가만히 있는 것이 중요합니다. 일단 여러분이 올바른 자세를 취하면, 등을 살균제로 소독하고 피부 밑에 국소마취제를 주사합니다. 그 부위에 감각이 없어지면, 피부를 통해 두 척추뼈 사이의 척주관으로 특수한 주사바늘을 삽입합니다. 그것이 지주막하공간 (뇌막에서 지주막과 연(질)막 층 사이에 위치한)에 들어가 뇌척수액이 흘러나오기 시작할 때까지 살살 밀어 넣습니다. 이 시점에서 여러분은 다리를 펴고 근육을 이완하라고 요청 받을 수 있습니다. 움직이라고 하지 않으면 움직이지 않는 것이 중요합니다. 뇌척수액의 "열림" 또는 초기 압력을 구합니다. 의사는 무균의 작은 병 여러 개에 소량의 뇌척수액을 담습니다. "닫힘" 압력을 구하고, 주사바늘을 빼고, 천자 부위에 무균소독을 하고 압박을 합니다. 요추천자두통의 가능성을 피하기 위해 여러분은 머리를 들지 말고 1시간 이상 누워있도록 지시 받을 것입니다.

요추천자 과정은 보통 30분 이내가 소요됩니다. 대부분의 환자는 다소 불편하거나 어느 정도 통증을 느낍니다. 가장 흔한 느낌은 주사바늘이 들어 갈 때에의 압력입니다. 다리에 통증, 무감각, 또는 저림 또는 주사위치의 통증 같은 비정상적인 느낌이나 두통이 있으면 의료진에게 알리십시오.

요추천자는 척수의 끝보다 충분히 아래 쪽으로서 일반적으로 4번 요추와 5번 요 사이인 허리 부분에서 시행됩니다. 검체 채취 부위에는 척수신경들이 있으나 주사바늘로부터 비켜날 공간은 있습니다. 주사바늘이 들어가는 경로에 있는 작은 정맥과 접촉할 가능성은 있습니다. 이것은 "외상 천자"를 일으킬 수 있는데, 이는 소량의 혈액이 1개 이상의 채취된 검체로 새어 들어갈 수 있음을 뜻합니다. 이것이 이상적인 것은 아니지만, 일정 부분은 일어날 수 있습니다. 여러분의 결과를 평가할 때에는 이것이 고려됩니다.

• 압력 뇌척수액을 채취하는 시점과 종료하는 시점의 압력을 측정합니다.
  • 압력의 증가는 종양이나, 감염, 뇌수종, 출혈 등 두개내의 압력이 증가하거나, 뇌척수액 흐름에 장애가 있는 경우에 나타납니다.
  • 압력의 감소는 탈수, 쇼크, 뇌척수액의 누출 등에서 나타납니다.
• 색 정상 뇌척수액은 맑고 투명합니다. 뇌척수액의 색 변동은 진단적이지는 않지만, 뇌척수액의 성분을 가늠하는 중요한 지표입니다. 노랗거나 오렌지색 또는 분홍빛을 나타낼 경우, 황색조를 의미하는데, 이는 뇌척수액으로의 출혈에 의한 혈구 세포의 파괴나 빌리루빈의 존재를 암시합니다. 간혹 초록빛 뇌척수액을 관찰할 수도 있는데, 주로 감염이나 빌리루빈 존재시 나타납니다.
• 탁도 뇌척수액의 탁도 증가는 백혈구나 적혈구, 미생물, 및 단백질의 증가를 의미합니다.
• 점도 정상 뇌척수액의 점도는 물과 같습니다. 이보다 진한 점도는 종양이나 뇌막염일 때 나타납니다.

아래의 검사가 뇌척수액 분석 시 시행됩니다.

• 뇌척수액 포도당 정상적으로는 혈당의 약 2/3 값입니다. 값의 감소는 세포의 당 대사 증가를 의미하며, 세균성 감염, 염증, 종양 등에서 나타납니다.
• 뇌척수액 단백 단백질의 분자량은 매우 크기 때문에, 혈액 뇌 장벽(blood/brain barrier)를 쉽게 통과할 수 없으므로, 정상적으로는 매우 적은 양의 단백만이 뇌척수액에 존재합니다. 뇌척수액 단백의 감소는 임상적으로 크게 의미가 없지만, 다음에서 나타나는 증가는 의미가 있습니다:
  • 뇌막염 및 뇌농양 
  • 뇌 및 척수의 종양
  • 다발성경화증
  • 길랑 바레 증후군(Guillain-Barré Syndrome)
  • 매독

이상의 결과들에서 이상이 나타날 경우, 의료진은 보다 많은 정보를 얻기 위해 다음의 추가 검사를 진행하기도 합니다.;

• 뇌척수액 단백 전기영동 단백의 성상을 분석합니다. 다발성경화증의 경우에는 올리고클론띠(oligoclonal band)가 나타나기도 합니다.
• 뇌척수액 면역글로불린 IgG 다발성 경화증이나, 헤르페스성 뇌염, 결체조직 질환의 경우에 증가합니다.
• 뇌척수액 LDH 박테리아성 뇌염과 바이러스성 뇌염의 감별에 사용되며, 백혈병이나 뇌졸중 시에도 증가합니다.
• 뇌척수액 C반응단백 급성반응물질인 C반응단백의 증감을 관찰합니다.
• 종양표지자 전이성 종양에서 CEA, AFP, hCG가 뇌척수액에서 검출되기도 합니다.

화학적 검사에 추가로 미생물 검사가 실시되기도 합니다.

• 뇌척수액 그람염색 현미경으로 미생물이 있는지 직접 관찰하는 방법입니다. 정상 뇌척수액에는 어떠한 미생물도 존재하지 않습니다. 만일 박테리아나 곰팡이가 그람 염색에서 관찰된다면, 이는 박테리아성 혹은 진균성 감염이 발병했다는 의미입니다.
• 뇌척수액 배양 및 항균제감수성검사 만일 미생물이 있다면, 배양 검사를 통해 검출할 수 있습니다. 배양과 항균제 감수성 검사 결과를 바탕으로 최적의 항균제 치료를 실시할 수 있습니다. 하지만, 배양에서의 음성 결과가 감염이 없다는 것을 의미하지는 않습니다. 왜나하면, 매우 적은 양의 미생물이 존재하였을 경우, 배양되지 않을 가능성이 높기 때문입니다.

중추신경계(CNS) 감염을 강력하게 시사하는 소견이 있을 경우, 아래의 추가 검사가 이뤄지기도 합니다.

• 바이러스 검출 중합효소연쇄반응(PCR)을 통해 헤르페스나 엔테로바이러스 기원의 유전물질(DNA, RNA)을 검출하기도 합니다. PCR 양성이거나 항원검사 혹은 배양 양성일 경우, 바이러스성 뇌막염이나 뇌염 임을 확진할 수 있습니다. 바이러스 항체 양성이거나 희석 배수가 4배 이상 증가한 경우에도 바이러스 감염을 시사합니다.
• 크립토코커스 항원(cryptococcal antigen) 크립토코커스 진균 감염을 의미합니다.
• 기타 항원 검사 그 외 병원체를 검사합니다.
• 특정 항체 검사 의심되는 병원체에 대한 항체 유무를 검사합니다.

그 외 검사들도 시행됩니다.

• 뇌척수액 결핵균 배양 및 도말 검사 중추신경계 결핵 여부를 판단하는 검사입니다.
• 뇌척수액 매독 검사(VDRL) 신경매독일 경우 양성입니다만, 음성이라고 해서 신경매독을 배제할 수는 없습니다.

정상 뇌척수액에는 매우 적은 수의 세포만이 존재합니다. 만일 뇌척수액이 투명할 경우, 희석되지 않은 뇌척수액 한방울을 떨어뜨려 현미경 하에서 세포수를 산정합니다. 5개 미만의 세포만이 존재할 경우, 감별 계산을 실시하지 않기도 합니다. 만일 5개 이상의 세포가 존재할 경우, 감별 계산이 이뤄지는 데, 주로 특별한 원심분리(세포원심분리)를 이용하여, 세포를 튜브의 아래에 모으는 방식으로 시행됩니다. 농축된 세포가 슬라이드에 옮겨지면, 이를 특수 염색하여 백혈구 감별 계산을 실시합니다.

하지만, 뇌척수액이 매우 진하거나 붉을 경우, 이는 많은 세포가 존재한다는 의미이며, 자동혈구계산기를 이용할 수도 있습니다. 이런 검체를 세포원심분리하게되면, 세포수가 너무 많아 정확한 감별이 불가능합니다. 이 때에는 희석 후 세포원심분리를 실시하기도 합니다.

악성세포의 존재가 의심되는 경우, 세포수에 관계없이, 감별 계산이 이뤄져야 합니다.

• 뇌척수액 총 세포수
  • 적혈구수. 정상적으로는 뇌척수액에 적혈구는 존재하지 않습니다. 적혈구의 존재는 출혈이나, 뇌척수액 채취 시 혈관에서 혈구 세포가 유출되는 "외인성 천자"를 시사하는 소견입니다.
  • 백혈구수. 성인의 경우, 정상적으로는 5개 미만의 백혈구만이 뇌척수액에 존재합니다. 백혈구의 증가는 중추신경계의 감염이나 염중을 시사합니다.
• 뇌척수액 백혈구 감별 계산

뇌척수액 내 소수의 림프구, 단구, 호중구의 존재는 정상으로 간주됩니다. 하지만, 아래의 조건에서는 변화가 있을 수 있습니다:

• 세균성 감염 시 호중구의 증가
• 바이러스 감염 시 림프구의 증가
• 기생충 감염 시 때때로 호산구의 증가
• 백혈병의 중추신경계 침범 시 백혈구의 증가 및 백혈병 세포의 출현
• 악성 종양에서 종양 세포의 출현
• 다발성 경화증과 같은 면역성 질환에서 림프구의 일부 증가

다양한 종류의 백혈구 증가가 뇌농양, 간질, 출혈, 종양, 길랑 바레 증후군, 염증 등 다양한 조건에서 나타날 수 있습니다.

• 뇌척수액 세포학(cytology) 세포원심분리된 검체는 특수 염색을 통하여 현미경 하에서 관찰됩니다. 이를 통해 종양 세포, 백혈병 세포의 유무를 판단할 수 있습니다.