서     론 

1. 뇌동맥류의 역학 
   뇌동맥류의 유병율은 전 인구의 2% (1~5%) 정도이다.²³⁾ 대부분의 뇌동맥류는 크기가 작으며, 모든 뇌동맥류의 약 50~80%는 일생동안 파열되지 않는다.⁶⁾ 파열(뇌지주막하출혈)의 연간 발생률은 10만명 당 10~11명 정도로서, 전 인구의 약 1% 정도에서 뇌동맥류 파열을 경험한다. 뇌졸중(stroke)의 약 5~15%가 파열성 뇌동맥류와 관계된다.¹⁾ 연령별로는 40~60세 사이에서 빈발한다. 대체로 파열성 뇌동맥류는 남성보다 여성에 약 두배 더 흔하다.²¹⁾ 특히 내경동맥(internal carotid artery, ICA) 부위(cavernous, ophthalmic artery, posterior communicating artery)에 발생하는 동맥류는 여성에서 호발하고, 남성의 경우는 전교통동맥(anterior communicating artery)에 호발한다. 
   가족성(familial) 뇌동맥류는 흔하지는 않다. 다만 뇌지주막하출혈(subarachnoid hemorrhage, SAH)의 가족력이 있는 경우 출혈이 발생되는 연령이 산발성(sporadic)인 경우 보다 젊으며, 뇌동맥류 자체도 더 크고, 다발성(multiple)인 경향이 있다.^4)19)20) 30대에 최고의 파열빈도를 보이며 50세까지 약 반수에서 파열되고 작은 크기에서도 더 쉽게 파열된다. 

2. 자연경과 
   파열성 뇌동맥류의 자연경과는 치료하지 않을 때 20%는 괜찮고 20%는 불구가 되며 60%는 최초출혈이나 재출혈로 인해서 1 년 내에 사망한다고 알려져 있다.^10)12)22) 일반적으로 파열된 동맥류는 24시간이내에 재출혈 가능성이 가장 높고 첫주 동안에 13%, 둘째주 동안에 12%, 셋째주 동안에 6%, 넷째주 동안에 6%의 재출혈률을 보이며, 첫 출혈환자의 60%는 1년 이내에 재출혈을 동반한다.⁸⁾ 재출혈시 사망률은 50~70%에 이른다. 
   반면 비파열성 뇌동맥류(unruptured cerebral aneurysms)에 대한 자연경과는 매우 중요하지만 정확하게 확정된 것은 없다. meta-analysis인 ISUIA(the International Study of Unruptured Intracranial Aneurysms)연구는 후향적 검사로서 선택 편견(selection bias)등이 있다고는 하지만 비파열성 동맥류의 연간 출혈 위험빈도는 1% 내외로 예측된다고 추정했다.^13)16)24)26) 여성, 증상을 동반하는 동맥류(symptomatic aneurysms), 10mm 이상의 크기, 후방 순환계 동맥류(posterior circulation aneurysm)에서 파열 위험이 높다. 
   비파열성 뇌동맥류에서 파열을 일으키는 요인으로서 직경이 어느 정도(몇mm)인지 불확실하다. 위치상으로는 후방 순환계 동맥류(posterior circulation aneurysm)과 함께 후교통동맥 동맥류(posterior communicating artery aneurysm), 전교 통동맥 동맥류(anterior communicating artery aneurysm)에서 파열 위험도가 높다. 다발성 동맥류(multiple aneurysms)는 15~20%정도 보이며, 단일 동맥류에 비해 파열 위험도가 높다. 고령인 경우를 제외하고는 연령이 증가할 수록 출혈 위험도가 증가한다. 고혈압이 뇌동맥류의 형성과 파열에 미치는 영향은 아직 확실하지 않다. 반면 흡연은 확실한 위험인자이다.⁷⁾ 고령화 사회, 영상기술이 발전할수록 비파열성 동맥류의 수는 증가할 것이다. 

본     론 

   뇌동맥류는 형태학적, 크기, 원인별로 분류된다. 본 논문에서는 병리학적 발생기전과 임상양상을 이해하기 위해 뇌동맥 류를 낭성(동맥경화성, saccular, atherosclerotic)뇌동맥류와 해리성(비동맥경화성, dissecting, non-atherosclerotic) 뇌동맥류의 둘로 구분하여 설명하고자 한다. 

1. 낭성 뇌동맥류 
   이는 Willis환(the circle of Willis)과 그 구성 혈관의 분지부(bifurcation)에서 발생한다. 동맥류는 분지부 혈관사이에 존재하며 동맥류 원개(aneurysm dome)는 모동맥(parent artery)으로부터 혈역동학적 부하(hemodynamic stress)를 받는 방향으로 자란다. 일반적으로 원반형(spherical shape)을 하고 있으나 비대칭적으로 자라서 이실형(bilocular shape) 혹은 다실형(multilocular shape)을 이루는 경우가 드물지 않다. 많은 동맥류에서 넓은 경부(broad neck)를 갖는다. 
   두개강내 혈관의 정상적인 구조는 혈관내막(inner intima), 중막(tunica media)-평활근세포(smooth muscle cell) 그리고 외막(adventitia)-콜라겐(collagen)의 3층으로 구성된다. 혈관내막은 내피(endothelium), 얇은 콜라겐층(thin collagen layer)과 내탄성판(internal elastic lamina)로 이루어져 있다. 뇌혈관은 두개강외 혈관과는 달리 중막과 내막이 덜 발달되어있는 것이 특징이다. 또한 뇌혈관의 분지부(bifurcation point)에는 종종 중막(media)층이 없어서 외막(adventitia)과 내탄성판만이 존재한다. 

1) 낭성 뇌동맥류의 현미경적 해부학 
   동맥류 내벽에는 내탄성판과 근육층이 존재하지 않으며 동맥류 경부(neck)는 중막(media)과 내탄성판이 소실되어있다.¹⁴⁾ 모동맥(parent artery) 특히 뇌동맥류의 입구에 죽상경화성 변화(atherosclerotic change)가 분명하다. 포말세포(foam cells), 식지세포(lipophages), 콜레스테롤 틈새(cholesterol clefts) 등도 보인다. 동맥류벽의 두께는 다양하고 두께가 두터운 커다란 뇌동맥류는 층판상(laminated) 모양으로 콜레스테롤(cholesterol)과 혈철소(hemosiderin)가 침착된 섬유성 조직으로 구성되어 있거나 또는 내피와 외막성 섬유성 조직으로만 구성되어 있다. 작은 크기의 동맥류가 큰 것에 비해 얇은 벽을 갖고 있다. 파열은 동맥류 원개의 가장 얇은 부위에서 발생한다.¹⁷⁾ 

2) 낭성 뇌동맥류의 성장과 파열 
   초기에는 뇌동맥류의 형성이 선천성 이상에 기초하여 설명되었으나, 점차로 혈역동학적(hemodynamic) 그리고 퇴행성 변화에 기인하는 것으로 설명되고 있다.¹⁸⁾ 영아(infants)에서 중막층 없이 외막이 직접 내탄성판으로 연결된 부위가 발견되는데 이곳은 선천성 중막 결손(congenital medial defect)으로서 혈류의 저항에 약한 부위로서 동맥류가 발생한다는 가설이 있었다. 그러나, 선천성 근육층 결손에 의한 혈관벽의 국소적 약화와 함께 탄성막에의 지속적인 과신장(overstretching)에 의한 퇴행성 변화가 동반됨으로서 동맥류가 형성된다는 설이 더 유력하다. 따라서 동맥류의 형성은 선천성 병변으로 보는 것 보다는 여러 다양한 요인이 작용하여 형성된 후천성 병변으로 해석하는 추세이다.¹⁸⁾ 또한 뇌혈관은 두개강외혈관과는 달리 중막과 내막이 덜 발달되어있고 다른 장기에서와는 달리 뇌지주막하 뇌척수액에 의해 약하게 지지되어 있어서 파열을 더 잘 일으킨다고도 생각되고 있다. 

3) 뇌동맥류 성장에 관여하는 생물리학적 요인 
   뇌동맥류는 뇌혈관의 분지부(branch points, bifurcation) 그리고 유창(fenestration) 장소에 발생한다. 두개강내혈관의 분지부의 와류가 국소적 약화를 초래하고 결국 혈관의 첨단부에서 뇌동맥류성 확장을 초래한다. 와류(turbulence)가 뇌동맥류 형성을 시작하지 않는다고 하더라도, 혈역동학적 부하가 최대인 분지부의 첨단부에 작은 외낭형성부(small outpouching)가 일어나고 그곳이 곧 와류를 형성하는 자리가 된다.⁹⁾ 동맥류내에 와류는 퇴행성 변화를 초래하고 동맥류 내벽을 약화시키며 혈역동학적 부하에 대한 저항을 약화시켜 결국 뇌동맥류의 성장을 만든다. 이러한 일련의 과정은 고혈압이나 동맥경화 등에 의해서 더욱 다양하게 가속화 된다. 육체적 운동이나 급격한 혈압의 상승이 동맥류내벽에 압력을 증가 시켜 파열을 유발한다(Table 1).
   파열동맥류의 평균 직경은 8mm정도로 보고되어 있으며, 이 정도 크기에서 파열을 예측할 수 있다. 파열된 곳은 84%에서 동맥류의 첨단부(apex)에 위치하며, 얇은 수포(bleb)나 다실성형(multiloculation)이 파열성에서는 57%, 비파열성에서는 16%에서 발견된다. 
   Willis환에 해부학적 변이가 흔하게 나타나는데 이는 여러 연구에서 뇌동맥류의 형성과 관련이 있다고 알려져 있다. 해부학적 변이를 갖는 경우에 분명한 유전적인 구조적 이상을 동반한다는 증거는 없다. 그러나 혈관의 굵기에 차이가 나는 경우 상대편 혈관에 혈역동학적 부하를 준다. 동맥류는 주로 혈류가 증가되는 곳에서 발생함을 경험하는데 이러한 예로는 전 교통동맥, 태아성 후교통동맥 (fetal-type posterior communicating artery), 큰 체간(larger trunk)을 갖는 중대 뇌동맥, 기저동맥 분지부 등이다. 
   뇌동맥류환자의 1%에서 뇌동정맥기형(arteriovenous malformation, AVM)을 동반한다. 또한 뇌동정맥기형환자의 경우 약 5%에서 뇌동맥류를 동반한다고 알려져 있다.³⁾ 뇌동정맥기형으로의 혈류의 증가는 뇌동맥류의 발생과 관련이 있다. 뇌동정맥기형에서 뇌동맥류의 발생은 혈역동학적 부하가 가장 주요한 요인임을 설명하고 있다. 또한 뇌동정맥기형 제거 수개월 후 치료하지 않았던 비파열성 뇌동맥류가 소실되는 경우도 있다. 
   그 외에 대동맥축착(coarctation of aorta)과 다낭성 신질환(polycystic kidney disease)을 갖는 경우 뇌동맥류의 발생률이 높은데 이 선천성 기형들이 고혈압과 퇴행성 혈관질환을 동반하는 것과 관련이 있다고 본다. 대동맥축착(coarctation of aorta) 환자의 경우 2.5~10.6%에서 뇌동맥류를 동반하며 젊은 나이에 파열을 일으키고 다발성 뇌동맥류의 빈도가 약 30% 정도나 된다. 조기에 대동맥축착을 치료하면 뇌동맥류파열의 빈도를 낮춘다고 한다. 다낭성 신질환 환자의 7~16%에서 뇌동맥류를 동반하며 그 원인으로는 고혈압과 유전적 요인이 공존한다.²⁷⁾ 따라서 모든 다낭성 신질환 환자는 뇌동맥류의 조기발견을 위한 선별검사(screening test)로써 MRA의 적응이 된다.⁵⁾ 그 외에 유전성질환으로서 Ehlers-Danlos syndrome, Marfan's syndrome 등과도 관련을 갖는다고 알려져 있다.³⁾ 

4) 낭성 뇌동맥류의 출혈 양상 
   뇌지주막하출혈은 심한 두통, 경부 강직(nuchal rigidity), 의식혼돈을 초래한다.²⁵⁾ 출혈이 기저 수조(basal cistern)에 유착되어 교통성 수두증(communicating hydrocephalus)을 유발한다. 적혈구와 그 부산물들에 의해서 혈관연축(vasospasm)이 유발된다. 두개강내압 상승은 뇌관류압(cerebral perfusion pressure)의 감소를 초래하여 궁극적으로 뇌혈류를 감소시킨다. 
   뇌동맥류가 뇌실질 표면에 박혀있는 경우에 드물지 않게 뇌실질내출혈이 초래된다. 이미 출혈이 발생한 경우에 동맥류와 지주막이 유착되어 있음으로서 출혈이 뇌실질내로 파고 들어 가게 된다. 파열성뇌동맥류의 30~40%에서 발생한다. 
   뇌실내출혈은 뇌지주막하강의 압력이 상승하여 뇌실내로 출혈이 파급되어 발생하는데 13~28%정도에서 나타나며, 경막하출혈은 동맥류가 파열시 출혈이 직접 경막하강으로 들어가서 형성되고 약 2%에서 발생한다. 

2. 해리성 뇌동맥류 
1) 해리성 뇌동맥류의 병리와 그 분류 
   낭성 뇌동맥류와는 달리 해리성 뇌동맥류는 동맥 체간(arterial trunk)에서 갑작스럽게 파열되어 발생하며, 내탄성판(internal elastic lamina)의 광범위한 분열(widespread disruption)의 병리학적 소견을 보인다. Mizutani 등의 분류를 보면 Type 1은 전형적 해리성 동맥류(classic dissecting aneurysm)으로서 동맥류의 중앙부에서 내탄성판의 광범위한 분열이 발생하고 내막 비후를 동반하지 않는다.¹⁵⁾ 많은 경우에서 동맥류의 근위 혹은 원위부 말단에 불규칙한 협착(stenosis)을 동반한다. 동맥류의 끝부위에서 중막과 외막사이에 혈전를 형성한다. 그러나 동맥경화의 소견은 존재하지 않는 가성동맥류(pseudoaneurysm)를 보인다. Type 2는 구역성 확장증(segmental ectasia)로서 우연하게 발견된다. Type 1에 비해 크기가 크며 내막 비후(intimal thickening)을 동반한다. Type 3은 장확장증성 해리성 동맥류(dolichoectatic dissecting aneurysm)으로서 주로 기저 동맥(basilar artery)에 발생한다. 내강(lumen)내에 혈전과 내막판이 보인다. 대부분 동맥류가 서서히 자라서 크기가 커지며 이중 1/3은 지주막하출혈을 초래한다. Type 4는 동맥 체간에서 직접 자라는 수포성 동맥류(blister like aneurysm)으로서 작은 부위의 내 탄성판의 분열로서 초래된다(Table 2).

2) 병태생리 
   해리성 동맥류의 일차적인 원인은 알 수 없다. 그러나, 감염, 허혈, 경미한 기계적 외상 등이 요인으로 사료되며 대개 40~50대에 호발한다. 주로 중대뇌동맥, 추골-기저동맥 부위, 내경동맥 등에 발생한다. 82%는 내막하 부위(subintimal area)에서 보이며 이런 경우 지주막하 출혈은 초래하지는 않는다. 
   내탄성판의 분열에 의해 혈관내의 혈액이 내막하층이나 혹은 중막층에 들어와 혈전을 형성하면 관통동맥 폐쇄(perforator occlusion)이나 색전성 또는 혈역학적 문제를 초래한다. 외막층에 위치하여 파열을 일으키면 지주막하출혈을 초래하게 된다. 
   급성기에는 동맥 해리에 의해 벽재성 혈종(mural hematoma)이 형성되는 경우 Type 1 나 또는 Type 4의 형태로서 혈전색전증 혹은 뇌동맥류 파열을 초래한다. 해리성 뇌동맥류는 1주일 이내에 약 반수이상에서 높은 재출혈률을 보인다. 그러나 1주일 후부터는 급작스럽게 재출혈이 감소한다. 이러한 사실은 동맥 해리 이후 혈관의 자연치유 현상을 설명할 수 있다. 동물모델에서 혈관손상 후 1일째 손상부위에 백혈구, 대식세포가 보이고, 2~5일에는 내피가 덮히며 1주일 이후는 신생내막(neointima) 형성을 보이는데 이러한 과정은 3개월에 끝난다. 해리성 뇌동맥류의 치유 과정도 이와 유사할 것으로 생각된다. 출혈 후 약 3주가 지난 후 수술로 얻은 해리성 동맥류에서 혈관벽 전체가 신생내막로 덮혀 있음이 관찰되기도 하였다.¹⁵⁾ 
   만성기에는 내막 비후와 동맥벽의 치유가 진행된다. Type 2의 구역성 확장증 형태로 가거나 혹은 동맥 해리가 반복적으로 발생하여 벽재성 혈전이 커져서 만성적인 색전을 동반하는 Type 3의 형태로 경과를 취한다. 때에 따라서 파열에 의한 출혈을 야기한다.²⁾ 

3) 추골동맥 해리 
   두개강외 추골동맥 해리의 빈도는 인구 10만명당 1~1.5 명에서 발생한다. 청장년층에서 흔하게 발생된다. 유전적으로 Ehlers-Danlos syndrome, Malfan's syndrome, 다낭성 신질환(polycystic kidney disease), 섬유근성 이형성증(fibromuscular dysplasia, FMD) 등에서 발생하기도 하나 일반적으로 추골동맥을 기계적으로 신장시키는 경미한 외상과 자주 동반된다.¹¹⁾ 제 1-2 경추골 부위에 흔히 발생되며 약 10%는 두개강내로 파급된다. 임상양상은 두통 혹은 경부 동통으로 시작되고 뇌간, 시상, 소뇌의 허혈을 초래할 수 있다. 대부분 자연치유 경과를 갖는다. 
   두개강내 추골동맥 해리는 두개강외 해리에 비해 흔하지 않으며 주로 40대 후반의 남자에 호발한다. 전신성 고혈압(systemic hypertension)이 유발인자로 작용하는 것으로 알려져 있고 허혈성 증상 보다는 출혈성 증상이 흔하다. 지주막하출혈후 재출혈은 1주내에 흔히 발생하며 특히 출혈 후 6시간 이내에 높다고 한다. 허혈성 증상의 경우는 주로 보존적 치료를 원칙으로 하되, 증상이 진행하거나 추적검사에서 동맥류의 크기의 변화가 있는 경우는 외과적 치료를 시행한다(Table 3). 출혈성으로 증상이 나타나는 경우는 조기에 외과적 치료를 시행하여야 한다. 

요약 및 결론 

   뇌동맥류의 유병률은 전 인구의 약 2% 정도이며, 연간 지주막하출혈의 발생률은 10만명 당 10명 정도이다. 비파열성 동맥류의 출혈 위험인자로서는 크기, 위치, 흡연 등과 불확실 하지만 고혈압이 관여하는 것으로 알려져 있다. 
   낭성 뇌동맥류의 발생기전은 구조적인 중막 결손 요인에 추가하여 퇴행성 그리고 혈역동학적 가설이 우세하며, 선천적 요인이 복합적으로 작용하는 경우도 있다. 즉, 만성적인 혈역동학적 부하에 의한 동맥류의 점차적 성장과 내벽의 압력상승에 의해 파열이 초래된다. 반면, 해리성 뇌동맥류는 갑작스럽게 내탄력판의 분열을 초래하여 혈관벽내에 벽재성 혈전이 형성하는 병리로서 허혈성 또는 출혈성 증상을 초래한다. 파열되는 경우 1주일내 재출혈의 위험도가 높은 것이 특징적이며, 낭성 뇌동맥류와는 다르게 일정 시간이 지나면서 자연치유(spontaneous healing)되는 병태생리를 갖는다고 알려져있다. 
   따라서, 뇌동맥류의 치료 원칙과 치료 방법은 역학, 자연경과 그리고 병태생리를 이해하고 이를 바탕으로 결정되어야 할 것으로 사료된다. 

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