뇌혈관 질환(腦血管疾患, 영어: cerebrovascular disease)은 뇌의 혈관과 대뇌 순환에 영향을 미치는 다양한 질환이다. 뇌에 산소와 영양소를 공급하는 동맥은 이러한 장애에서 종종 손상되거나 변형된다.[1] 뇌혈관 질환의 가장 흔한 증상은 허혈성 뇌졸중 또는 일과성 뇌허혈증이며 때로는 출혈성 뇌졸중이다.[1] 고혈압 (고혈압)은 혈관의 구조를 변화시켜 죽상동맥경화증을 유발할 수 있으므로 뇌졸중 및 뇌혈관 질환의 가장 중요하게 기여하는 위험 요소이다.[2] 죽상동맥경화증은 뇌의 혈관을 좁혀 뇌관류를 감소시킨다. 뇌졸중에 기여하는 다른 위험 요소에는 흡연과 당뇨병이 있다.[3] 좁아진 뇌동맥은 허혈성 뇌졸중을 유발할 수 있지만 지속적으로 상승된 혈압은 혈관 파열을 일으켜 출혈성 뇌졸중을 유발할 수 있다.[4]

뇌졸중은 일반적으로 국소 혈관 병변으로 인한 편마비 (일방적 쇠약), 무감각, 실어증 (언어 장애) 또는 운동실조 (협응 상실)와 같은 신경학적 결손의 갑작스러운 발병으로 나타난다.[5] 신경학적 증상은 신경 세포가 혈액에 의해 제공되는 포도당과 산소를 포함한 영양소의 지속적인 공급을 필요로 하기 때문에 몇 초 안에 나타난다. 따라서 뇌로의 혈액 공급이 방해를 받으면 부상과 에너지 부족이 빠르게 발생한다.[6]

고혈압 외에도 선천성 또는 특발성으로 CADASIL, 동맥류, 아밀로이드 혈관병증, 동정맥 기형, 누공 및 동맥 박리를 포함하는 뇌혈관 질환의 덜 흔한 원인이 많이 있다.[7] 이러한 질병의 대부분은 뇌졸중과 같은 급성 사건이 발생할 때까지 무증상일 수 있다.[7] 뇌혈관 질환은 두통이나 발작과 함께 덜 일반적으로 나타날 수 있다.[8] 이러한 질병은 뇌의 허혈성 손상으로 인해 혈관성 치매를 유발할 수 있다.[9][10]

뇌 탈출의 유형

뇌혈관 질환의 가장 흔한 증상은 뇌에 혈액 공급이 손상될 때 발생하는 급성 뇌졸중이다.[11] 뇌졸중의 증상은 대개 빠르게 시작되며 얼굴이나 신체의 한쪽 쇠약, 얼굴이나 신체의 한쪽 마비, 말을 하거나 이해하지 못함, 시력 변화 및 균형 장애를 포함할 수 있다.[12] 출혈성 뇌졸중은 구토, 목 경직 및 의식 저하와 관련된 매우 심각하고 갑작스러운 두통을 나타낼 수 있다.[11] 증상은 뇌졸중이 발생한 부위와 위치에 따라 다르다. 뇌의 부종 또는 부종이 발생할 수 있으며, 이는 두개내압을 증가시키고 뇌탈출을 유발할 수 있다. 뇌졸중은 뇌의 주요 영역을 침범하는 경우 혼수 상태나 사망을 초래할 수 있다.[13]

뇌혈관 질환의 다른 증상으로는 편두통, 발작, 간질 또는 인지 저하가 있다. 그러나 뇌혈관 질환은 급성 뇌졸중이 발생할 때까지 수년간 발견되지 않을 수 있다. 또한 일부 희귀 선천성 뇌혈관 질환이 있는 환자는 어린 시절에 이러한 증상을 보이기 시작할 수 있다.[14]

원인

선천성

선천성 질환은 유전자와 연관되거나 유전될 수 있는 출생 시 존재하는 의학적 상태이다.[15] 선천성 뇌혈관 질환의 예로는 동정맥 기형, 배아 기질 출혈 및 CADASIL (피질하 경색 및 백질뇌증을 동반한 상염색체 우성 동맥병증)이 있다.[7] 동정맥 기형은 비정상적인 혈관 엉킴이다. 일반적으로 모세혈관층은 동맥과 정맥을 분리하여 동맥에서 발생하는 더 높은 혈압으로부터 정맥을 보호한다. 동정맥 기형에서 동맥은 정맥에 직접 연결되어 정맥 파열 및 출혈의 위험을 증가시킨다. 뇌의 동정맥 기형은 매년 파열될 확률이 2~4%이다. 그러나 많은 동정맥 기형은 눈에 띄지 않고 평생 동안 무증상이다.[16]

CADASIL 환자 뇌의 백질 변화를 보여주는 MRI

배아 기질 출혈 은 미숙아의 배 기질 내 연약한 혈관이 파열되어 미숙아의 뇌로 출혈이 발생하는 것이다.[17] 생식기 기질은 뉴런과 신경교 세포를 포함한 뇌 세포가 발생하는 태어나지 않은 유아의 뇌 내에서 혈관이 많이 발달된 영역이다. 영아는 32주 이전에 미숙아로 태어날 때 배아 기질 출혈의 위험이 가장 크다.[17] 연약한 혈관과 함께 출생 후 노출된 스트레스는 출혈 위험을 증가시킨다. 징후와 증상에는 이완성 쇠약, 발작, 비정상적인 자세 또는 불규칙한 호흡이 포함된다.[17]

CADASIL은 19번 염색체에 위치한 Notch 3 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 유전 질환이다.[18] Notch 3 유전자는 기능이 잘 알려지지 않은 막횡단 단백질을 암호화한다. 그러나 돌연변이로 인해 중소형 혈관 내에 이 단백질이 축적된다.[18] 이 질병은 종종 편두통, 뇌졸중, 기분 장애 및 인지 저하와 함께 초기 성인기에 나타난다. MRI는 뇌의 백질 변화와 반복되는 뇌졸중의 징후를 보여준다. 진단은 유전자 검사로 확인할 수 있다.[19]

후천성[편집]

후천성 뇌혈관 질환은 위험 인자를 조절하여 예방할 수 있는 평생 동안 획득되는 질환이다. 뇌혈관 질환의 발병률은 개인이 나이가 들어감에 따라 증가한다.[20] 후천성 뇌혈관 질환의 원인으로는 죽상동맥경화증, 색전증, 동맥류, 동맥박리가 있다.[7] 죽상동맥경화증은 혈관을 좁게 만들고 뇌로 가는 관류를 감소시키며, 또한 뇌 내 혈전증 또는 동맥 폐색의 위험을 증가시킨다. 죽상 동맥 경화증의 주요 수정 가능한 위험 요소는 다음과 같다.[21]

• 고혈압

• 흡연

• 비만

• 당뇨병[22][23]

뇌동맥류의 팽창을 보여주는 뇌동맥류의 그림

동맥류는 동맥의 작은 부분이 비정상적으로 팽창하여 동맥 파열의 위험을 증가시킨다. 두개내 동맥류는 지주막하 출혈 또는 지주막하 공간 내의 뇌 주변 출혈의 주요 원인이다. Ehlers-Danlos 증후군, 상염색체 우성 다낭성 신장 질환, 가족성 고알도스테론증 I형과 같이 두개내 동맥류와 관련된 다양한 유전 질환이 있다.[24][25][26] 그러나 이러한 장애가 없는 개인에게도 동맥류가 발생할 수 있다. 미국심장협회(American Heart Association)와 미국뇌졸중협회(American Stroke Association)는 흡연과 고혈압을 포함한 조절 가능한 위험인자를 통제할 것을 권장한다.[27]

동맥 박리는 종종 외상으로 인해 발생하며, 동맥 내막이 파열되어 발생한다.[28] 경동맥 또는 척추 동맥 내의 절개는 혈전증으로 인해 뇌로 가는 혈류를 손상시킬 수 있으며 절개는 혈관 파열의 위험을 증가시킨다.[29]

특발성

특발성 질환은 알려진 원인 없이 자발적으로 발생하는 질환이다.[30] 모야모야병은 두개내 혈관의 협착 및 폐색을 초래하는 특발성 뇌혈관 장애의 예이다.[7] 가장 흔한 증상은 뇌졸중 또는 일과성 허혈 발작이지만 어린이의 인지 저하도 나타날 수 있다.[7][11] 이 질병은 청소년기에 시작하여 증상을 보이기 시작할 수 있지만 일부는 성인이 될 때까지 증상이 없을 수 있다.[11]

병태생리학

뇌 세포 죽음의 메커니즘[편집몇 초 동안 지속되는 혈류의 감소가 발생하면 뇌 조직이 허혈 또는 불충분한 혈액 공급을 겪다.[31][32] 혈류 차단이 몇 분 안에 회복되지 않으면 조직이 경색 되고 조직이 사멸한다.[33] 낮은 대뇌 혈류가 더 오래 지속되면 경계 영역(주요 대뇌 동맥 분포 사이의 혈류가 불량한 영역)에서 경색으로 발전할 수 있다. 더 심한 경우에는 전체적인 저산소증-허혈이 광범위한 뇌 손상을 일으켜 저산소-허혈성 뇌병증 이라고 하는 심각한 인지 후유증을 유발한다.[34]

허혈 캐스케이드 (ischemic cascade)는 산소와 영양소의 부족으로 인해 에너지 분자 문제가 발생하는 곳에서 발생한다. 캐스케이드는 뇌의 세포가 기능하는 데 필요한 고에너지 분자인 아데노신 삼인산 (ATP)의 생산을 감소시킨다.[35] ATP의 소비는 불충분한 생산에도 불구하고 계속되며, 이로 인해 ATP의 총 수준이 감소하고 젖산산증이 확립된다(뉴런의 이온 항상성이 상실됨). 따라서 허혈성 캐스케이드의 다운스트림 메커니즘이 시작된다. 이온 펌프는 더 이상 Ca 2+ 를 세포 밖으로 운반하지 않으며, 이는 글루타메이트의 방출을 유발하여 칼슘을 세포벽으로 허용한다. 결국 세포 사멸 경로가 시작되고 세포 사멸이 발생한다.[36]

뇌의 여러 영역에 산소를 공급하는 여러 동맥이 있으며, 이들 중 어느 것이든 손상되거나 폐색되면 뇌졸중이 발생할 수 있다.[37] 경동맥은 대부분의 대뇌를 덮다. 총경동맥은 내경동맥과 외경동맥으로 나뉜다. 내경동맥은 전대뇌동맥과 중중심동맥이 된다. ACA는 혈액을 전두정으로 전달한다. 기저 동맥 에서 두 개의 후대뇌 동맥이 있다. 기저부와 PCA의 가지는 후두엽, 뇌간 및 소뇌에 공급된다.[38] 허혈은 뇌의 초점 영역으로의 혈류 손실이다. 이것은 영향을 받는 혈관 영역에서 허혈의 이질적인 영역을 생성하고, 더 나아가 혈류가 잔류 흐름으로 제한된다. 혈류량이 10mL/100g 조직/분 미만인 영역이 핵심 영역이다(여기서 세포는 뇌졸중 후 몇 분 이내에 죽다). 혈류량이 25ml/100g 조직/분 미만인 허혈성 반감기는 더 많은 시간(시간) 동안 사용할 수 있다.[39]

뇌졸중의 종류

뇌졸중에는 허혈성 및 출혈성의 두 가지 주요 분류가 있다. 허혈성 뇌졸중은 뇌 영역으로의 혈액 공급 감소를 포함하는 반면, 출혈성 뇌졸중은 뇌 내부 또는 뇌 주위에 출혈이 있다.[40]

허혈

• 가장 흔한 허혈성 뇌졸중 은 뇌의 혈관이 막혀서 발생하며, 일반적으로 근위 동맥 공급원 또는 심장의 혈전증 또는 색전으로 인해 발생하며, 이로 인해 뇌에 산소가 부족 한다.[41] 신경학적 징후와 증상은 24시간 이상 지속되어야 하며 그렇지 않으면 주로 영상 기술 을 통해 뇌경색 이 나타난다.[42]

• 일과성 허혈 발작 (TIA)은 미니 뇌졸중 이라고도 한다. 뇌의 한 부위로의 혈류가 막히지만 혈류가 빠르게 회복되어 뇌 조직이 완전히 회복되는 상태이다. 증상은 일시적이며 후유증 이나 장기적인 결핍을 남기지 않다.[43] 이 개체를 진단 하려면 뇌 영상에서 뇌경색의 증거 없이 모든 신경학적 징후와 증상이 24시간 이내에 해결되어야 한다.[44]

출혈성

• 지주막하출혈은 손상된 혈관에서 뇌 주변의 지주막하 공간에 있는 뇌척수액으로 혈액이 누출될 때 발생한다.[1] 지주막하출혈의 가장 흔한 원인은 약해진 혈관벽과 증가된 벽 스트레스로 인한 동맥류 파열이다.[45] 신경학적 증상은 혈액량이 신경 구조에 미치는 영향, 혈액이 뇌 조직에 미치는 독성 영향, 또는 두개내압 의 증가에 의해 발생한다.[46]

• 뇌내출혈은 뇌 주변이 아닌 뇌로 직접 출혈하는 것이다.[40] 원인 및 위험 요인에는 고혈압, 혈액 희석제, 외상 및 동정맥 기형이 있다.[47]

뇌경색

진단[편집]

뇌혈관 질환의 진단은 다음을 포함할 수 있다.[48]

• 병력

• 신체검사

• 뇌졸중

치료[편집뇌혈관 질환의 치료에는 원인에 따라 약물 치료, 생활 습관 변화 및 수술 이 포함될 수 있다.[4]

약물의 예는 다음과 같다.

• 항혈소판제 ( 아스피린, 클로피도그렐 )

• 혈액 희석제 ( 헤파린, 와파린 )

• 항고혈압제 :

• ACE 억제제

• 베타 차단제

• 칼슘 채널 차단제 - 특히 니모디핀 은 지주막하 출혈(SAH) 환자에서 허혈성 결핍의 발생률과 중증도를 감소시킨다[49]

• 당뇨병 치료제 .

수술 절차에는 다음이 포함된다.

• 혈관내 수술 및 혈관 수술 (미래의 뇌졸중 예방을 위해).

예지

예후 인자: 낮은 Glasgow Coma Scale 점수, 높은 맥박수, 높은 호흡수 및 낮은 동맥 산소 포화도는 급성 허혈성 뇌졸중에서 병원 내 사망률의 예후 특징이다.[50]

역학

10만 명당 뇌혈관질환 장애보정수명 2004년 주민[51]

전 세계적으로 뇌졸중 생존자는 3,100만 명으로 추산되지만 약 600만 명이 뇌혈관 질환으로 사망했다(세계에서 두 번째로 흔한 사망 원인 및 6번째로 가장 흔한 장애 원인).[52]

 

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