뇌 및 척수 농양 - 원인 및 발병 기전

뇌 및 척수 농양의 원인

뇌농양 내용물에서 감염원을 분리하는 것이 항상 가능한 것은 아닙니다. 약 25%의 경우 농양 내용물 배양은 무균 상태입니다. 혈액성 농양에서 분리된 병원균 중에는 호기성 및 혐기성 연쇄상구균이 우세하며, 종종 박테로이데스(Bacteroides spp.)와 함께 발견됩니다. 폐농양으로 인한 혈액성 농양에서는 장내세균과(특히 Proteus vulgaris)가 흔히 발견됩니다. 이원성 농양에서도 동일한 병원균이 특징적으로 나타납니다.

관통성 두개뇌 외상에서는 포도상구균(주로 St. aureus)이 뇌농양의 발병 기전에서 우세합니다. 또한, 장내세균과(Enterobacteriaceae) 속의 병원균도 발견됩니다.

다양한 면역결핍 상태(장기 이식 후 면역억제제 복용, HIV 감염)를 겪는 환자의 경우, Aspergillus fumigatus가 병원체 중에서 우세합니다.

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뇌 및 척수 농양의 병인

두개강과 척추관으로 감염이 침투하는 주요 경로는 다음과 같습니다.

• 혈액성;
• 개방성 관통 두개뇌 외상 또는 척추 외상
• 부비동의 화농성 염증 과정
• 신경외과적 수술 후 상처 감염.

감염이 침투하여 농양이 형성되는 조건은 병원균의 특성(병원균의 독성)과 환자의 면역력 저하입니다. 선진국에서는 혈행성 농양이 가장 흔합니다. 개발도상국에서는 인접 조직의 만성 염증 과정을 배경으로 뇌농양이 가장 흔하게 발생하며, 이는 인접 조직의 부적절한 치료와 관련이 있습니다. 약 25%의 사례에서는 뇌농양 발생의 원인을 규명할 수 없습니다.

혈행성 농양에서 세균성 색전증의 원인은 대부분 폐의 염증 과정(폐 농양, 기관지확장증, 흉막농흉, 만성 폐렴)입니다. 세균성 색전증은 염증 병소 주변 혈관에서 감염된 혈전 조각입니다. 혈전은 체순환계로 유입되어 혈류를 통해 뇌혈관으로 이동하여 소구경 혈관(세동맥, 전모세혈관 또는 모세혈관)에 고정됩니다. 급성 세균성 심내막염, 만성 세균성 심내막염, 패혈증 및 위장관 감염은 농양의 병인에 있어 중요성이 상대적으로 낮습니다.

소아 뇌농양의 원인은 흔히 "청색" 심장 결함, 특히 팔로 4징후와 폐동정맥 단락(이 중 50%는 다발성 유전성 모세혈관확장증인 렌두-오슬러 증후군과 관련이 있음)입니다. 이러한 환자에서 뇌농양이 발생할 위험은 약 6%입니다.

부비동, 중이 및 내이의 화농성 염증 과정에서 감염은 경막과 뇌정맥 부비동을 통해 역행성으로 확산되거나, 경막을 통해 직접 침투하여 확산될 수 있습니다(이 경우, 먼저 수막에 제한된 염증 부위가 형성되고, 이어서 뇌의 인접 부위로 확산됩니다). 치성 농양은 덜 흔합니다.

관통상 및 개방성 두개뇌 외상 시, 두개강 내 직접 감염으로 인해 뇌농양이 발생할 수 있습니다. 평시에는 이러한 농양의 비율이 15%를 넘지 않습니다. 전투 상황(총상 및 지뢰 폭발 상해)에서는 그 비율이 상당히 증가합니다.

뇌농양은 신경외과적 수술 후 두개내 감염 합병증(수막염, 뇌실염)으로 인해 발생할 수도 있습니다. 일반적으로 중증 및 쇠약 환자에게서 발생합니다.

병태생리학

뇌농양은 여러 단계를 거쳐 형성됩니다. 초기에는 뇌 조직에 제한적인 염증이 발생하는데, 이를 뇌염(현대 영어 용어로 "초기 뇌염")이라고 합니다. 이 단계는 최대 3일까지 지속됩니다. 이 단계에서는 염증 과정이 가역적이며 자연적으로 또는 항균 요법을 통해 해소될 수 있습니다. 보호 기전이 불충분하고 적절한 치료가 이루어지지 않을 경우 염증 과정이 진행되어 4~9일째에는 중앙에 고름으로 가득 찬 공동이 나타나며, 이는 커질 수 있습니다. 10~13일째에는 화농성 병소 주변에 보호 결합 조직 피막이 형성되기 시작하여 화농성 병소의 추가 확산을 방지합니다. 3주차가 시작되면 피막이 더욱 치밀해지고 그 주변에 신경교증 영역이 형성됩니다. 뇌농양의 향후 진행 과정은 세균총의 독성, 신체 반응성, 치료 및 진단 조치의 적절성에 따라 결정됩니다. 때로는 농양이 역발달하기도 하지만, 더 자주는 농양의 내부 부피가 증가하거나 캡슐 주변에 새로운 염증 부위가 형성됩니다.

뇌농양은 단일할 수도 있고 다중할 수도 있습니다.

경막하 또는 경막외 공간의 농양은 뇌내 농양보다 흔하지 않습니다. 이러한 농양은 일반적으로 부비동 내 인접한 화농성 병소에서 발생하는 감염의 국소적 확산으로 인해 발생하며, 개방성 두개뇌 외상, 두개골 골수염에서도 발생합니다. 뇌내 농양과 마찬가지로 경막하 및 경막외 농양에서도 치밀한 결합 조직 피막이 형성될 수 있습니다. 이러한 피막이 형성되지 않으면 해당 공간에 미만성 화농성 염증이 발생합니다. 이러한 과정을 일반 외과에서와 마찬가지로 경막하 또는 경막외 농흉이라고 합니다.