급성 세균성 수막염

급성 세균성 수막염은 뇌막에 발생하는 급성적이고 종종 치명적인 화농성 감염입니다.

이 질병의 주요 증상 은 두통, 발열, 목 경직입니다. 응급 치료를 받지 않으면 혼미와 혼수 상태가 발생합니다. 진단은 뇌척수액 검사를 기반으로 합니다. 발병 시 3세대 및 4세대 세팔로스포린, 반코마이신, 암피실린을 이용한 항생제 치료가 일반적으로 경험적으로 시행되며, 글루코코르티코이드도 처방됩니다. 사망률은 여전히 높습니다.

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급성 세균성 수막염의 원인은 무엇입니까?

많은 세균이 뇌수막염을 일으킬 수 있지만, 생후 첫 두 달 동안 주요 병원균은 B군 연쇄상구균이고, 그 다음으로는 수막구균(Neisseria meningitidis)과 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae)입니다. 수막구균은 약 5%의 사람의 비인두에서 발견되며, 공기 중 비말과 접촉을 통해 전파됩니다. 정확한 원인은 알 수 없지만, 보균자 중 소수만이 뇌수막염에 걸립니다.

수막구균성 뇌수막염은 생후 첫 1년 동안 아이들에게 가장 흔하게 발생합니다. 또한 이 질병은 폐쇄된 지역 사회(군 막사, 학생 기숙사, 기숙 학교)에서 유행병으로 발전하는 경향이 있습니다.

성인에서 수막염의 가장 흔한 원인균은 폐렴구균입니다. 고위험군에는 만성 중이염, 부비동염, 유양돌기염, 재발성 수막염, 폐렴구균 폐렴, 겸상 적혈구 빈혈, 무비증(비장 무형성증), 뇌척수액 누출 환자, 그리고 알코올 남용자가 포함됩니다. 폐렴구균 수막염 발생률은 백신 접종 도입으로 감소하고 있습니다.

그람 음성균(주로 대장균, 클렙시엘라속, 엔테로박터속)의 수막염은 면역결핍 환자, 중추신경계 수술 및 외상성 뇌손상 환자, 균혈증(예: 비뇨생식기 수기 시술 후) 환자, 또는 병원 내 감염 환자에서 가장 흔히 발생합니다. 면역결핍 환자와 특정 지역사회에서 수막염의 원인균은 슈도모나스속(Pseudomonas)일 수 있습니다. 세균성 수막염의 원인균인 헤모필루스 인플루엔자 B형은 현재 백신 접종이 널리 시행되고 있어 드물지만, 면역결핍 환자, 외상성 뇌손상 환자, 그리고 백신 미접종 환자에서 분리되는 경우가 있습니다.

포도상구균 수막염은 두부 관통상, 신경외과적 시술(종종 복합 감염) 또는 균혈증(심내막염 환자)과 함께 발생할 수 있습니다. 리스테리아 수막염은 모든 연령대에서 발생할 수 있으며, 만성 신장 감염, 간 기능 장애 또는 장기 이식 후 글루코코르티코이드 또는 세포 증식 억제제 치료로 인해 면역이 억제된 환자에게 더 자주 발생합니다.

세균은 일반적으로 비인두 또는 기타 감염 부위(예: 폐렴)의 혈행성 경로를 통해 뇌막에 도달합니다. 뇌척수액에 대한 세균의 친화력은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 세균의 포집 능력과 고정 섬모의 존재가 포집 과정에서 일정한 역할을 합니다. 맥락총에 섬모 및 기타 세균 표면 구조에 대한 수용체가 존재하면 세균이 뇌척수액이 있는 공간으로 침투하는 것이 용이해집니다.

박테리아는 접촉을 통해 뇌척수액에 침투할 수 있으며, 근처 감염원(예: 부비동염, 유양돌기염)을 통해 확산되거나 뇌척수액과 외부 환경이 접촉하는 경우(예: 두개골 관통상, 신경외과적 개입, 수막척수강염, 누공 존재)에 침투할 수 있습니다.

급성 세균성 수막염의 병태생리

세균 세포 표면 성분, 보체, 그리고 염증 유발 사이토카인(종양괴사인자, IL-1)의 영향으로 호중구는 뇌척수액이 있는 공간으로 몰려듭니다. 호중구는 혈관 내피세포를 손상시키는 막독성 대사산물을 생성하여 혈관염과 혈전정맥염을 유발하고, 이는 국소 허혈이나 경색, 그리고 뇌부종을 초래합니다. 혈관염으로 인해 혈액-뇌 장벽의 온전성이 손상되어 뇌부종이 더욱 악화됩니다. 뇌척수액의 화농성 삼출물은 뇌척수액의 순환 및 재흡수 과정을 차단하여 수두증을 유발합니다. 뇌부종과 수두증이 심화되면 두개내압이 더욱 상승하고, 항이뇨호르몬 합성 부족 증후군(SIADH)으로 인한 저나트륨혈증, 파종성 혈관내 응고(DIC), 패혈성 쇼크 등 전신적 합병증이 발생하며, 이는 종종 양측 부신 출혈성 경색(워터하우스-프리드리히센 증후군)으로 이어진다.

급성 세균성 수막염의 증상

수막염의 특징인 발열, 두통, 목 뻣뻣함, 구토는 종종 호흡기 증상보다 먼저 나타납니다. 성인의 경우 24시간 이내에 매우 심각한 질환이 발생할 수 있으며, 소아의 경우 훨씬 더 빠르게 발생할 수 있습니다. 약 절반의 환자에서 케르니히 징후와 브루진스키 징후가 나타나고, 30%의 환자에서 간질 발작이 발생하며, 10-20%는 뇌신경 손상 증상(예: III번 뇌신경(동안신경), VII번 뇌신경(안면신경), 또는 VIII번 뇌신경) 및 기타 국소 신경학적 증상이 나타납니다. 2세 이상 소아와 성인의 경우, 의식 장애는 흥분 - 혼란 - 졸음 - 혼미 - 혼수 상태의 순서로 발생합니다. 후두근 긴장증이 발생할 수 있습니다.

탈수가 흔하며, 혈관 허탈이 발생하고 쇼크로 진행될 수 있습니다. 특히 수막구균 감염은 관절, 폐, 부비동 및 기타 장기를 침범하여 전신으로 퍼지는 것이 특징입니다. 점상(출혈성) 발진이나 자주색 발진이 나타나면 전신 패혈증 및 수막구균성 수막염을 나타냅니다. 머리, 귀, 척추, 피부를 면밀히 검사하면 감염원 또는 감염 경로를 파악할 수 있습니다. 척추의 함몰, 누관, 모반, 또는 털 뭉치는 수막척수막류의 존재를 나타낼 수 있습니다.

2세 미만 영아의 경우 수막 징후가 나타나지 않을 수 있습니다. 생후 2개월 미만의 영아의 경우, 특히 질병 초기에는 수막염의 임상 증상이 비특이적입니다. 발열, 저체온증, 이영양증, 졸음, 구토, 과민 반응이 흔히 관찰됩니다. 이후 간질 발작, 날카로운 울음, 큰 천문의 돌출, 긴장 등이 동반될 수 있습니다. 며칠 후, 어린 영아는 경막하 삼출액이 발생할 수 있으며, 이는 간질 발작, 지속적인 발열, 수두증으로 나타납니다.

노인의 경우, 증상이 비특이적일 수 있으며(예: 발열 유무와 관계없이 무기력함), 수막 징후가 없거나 미미할 수 있습니다. 이 경우, 목의 모든 방향 운동 제한은 관절염 때문일 수 있으며, 수막증 증상으로 오인해서는 안 됩니다.

부분적으로 치료된 뇌수막염. 뇌수막염의 전형적인 증상이 나타나기 전이라도 질병 초기 단계에서 중이염이나 부비동염이 발견되면 일반적으로 항생제 치료가 처방됩니다. 일부 약물은 감염 과정을 부분적으로(하지만 일시적으로) 억제하여 질병 진행을 늦추고 뇌수막 증상을 약화시키는 효과를 나타냅니다. 이러한 상황은 뇌수막염 진단 을 상당히 복잡하게 만듭니다.

급성 세균성 수막염 진단

2세 미만 영유아의 발열, 무기력함 또는 과민성, 고음의 울음소리, 두정천문 돌출, 수막 징후 또는 저체온증은 급성 세균성 수막염을 의심해야 합니다. 마찬가지로, 2세 이상 소아와 성인의 경우, 수막 징후, 원인 불명의 의식 변화, 특히 발열 및 위험 요인이 있는 경우 세균성 수막염을 고려해야 합니다.

급성 세균성 뇌수막염, 특히 수막구균성 뇌수막염은 몇 시간 안에 치명적일 수 있으므로 즉각적인 진단과 치료가 필요합니다. 검사 결과를 기다리지 않고 즉시 요추 천자 및 항생제와 글루코코르티코이드 치료를 시작하는 것이 좋습니다.

뇌척수액 압력이 상승할 수 있습니다. 그람 염색 도말 검사에서 환자의 80%에서 뇌척수액 내 미생물이 관찰됩니다. 뇌척수액 중성구 수는 일반적으로 2000/μL 이상입니다. 중추신경계로의 포도당 운반 및 중성구와 세균의 흡수 장애로 인해 포도당 수치는 40mg/dL 미만으로 감소합니다. 단백질 수치는 일반적으로 100mg/dL 이상입니다. 배양 검사는 90%의 경우 양성이며, 부분적으로 치료받은 환자에서는 위음성으로 나타날 수 있습니다. 라텍스 응집 검사는 수막구균, B형 헤모필루스 인플루엔자, 폐렴구균, B군 연쇄상구균, 대장균 K1의 항원을 검출하는 데 사용됩니다. 투구게 아메바세포 용해물은 혈액 내 그람 음성 세균의 내독소를 검출하는 데 사용됩니다(LAL 검사). LAL 검사와 라텍스 응집 반응은 부분적으로 치료된 뇌수막염이나 면역결핍성 뇌수막염, 그리고 뇌척수액에서 병원균이 분리되지 않은 경우 병원균을 식별하는 데 도움이 됩니다. PCR은 유사한 상황에서 병원균을 식별하는 데 도움이 됩니다.

CT 스캔 결과는 정상이거나 뇌실 크기 감소, 뇌고랑 소실, 그리고 대뇌반구 볼록면의 밀도 증가를 보입니다. 가돌리늄 조영제를 이용한 MRI는 지주막하 염증 진단에 가장 좋은 방법입니다. 촬영된 영상은 뇌농양, 부비동 및 유양돌기 감염, 두개골 골절, 선천적 기형의 징후가 있는지 면밀히 검사해야 합니다. 이후 며칠 또는 몇 주 후에 정맥 경색이나 교통성 수두증이 발견될 수 있습니다.

여러 감염성 및 비감염성 질환이 세균성 수막염과 유사할 수 있으며, CT 및 뇌척수액 검사 결과와 함께 임상 소견을 통해 감별 진단을 내릴 수 있습니다. 발열, 두통, 경부 강직 증상이 나타나지만, 바이러스성 수막염은 증상이 훨씬 경미하고 뇌척수액에 다른 변화가 나타납니다. 급성 및 급성 질환 발병, 심한 두통, 경부 강직은 지주막하 출혈의 특징이지만, 발열은 없고, CT에서 출혈이 관찰되며, 뇌척수액에 많은 적혈구가 포함되어 있거나 황변색을 띱니다. 뇌농양은 발열, 두통, 의식 장애를 동반하지만, 농양 내용물이 뇌척수액이 있는 공간으로 침투하여 이차성 수막염이 번개처럼 빠르게 발생하지 않는 한 경부 강직은 특징적이지 않습니다. 중증 전신 감염성 질환(예: 패혈증, 감염성 심내막염)은 의식 장애, 체온 상승, 조직 관류 감소를 동반할 수 있지만, 후두 근육 경직은 없으며 뇌척수액은 정상이거나 경미한 백혈구 증가를 보입니다. 소뇌 편도 쐐기 현상은 폐쇄성 수두증으로 인한 이차적인 의식 장애와 목 근육 경직을 유발할 수 있지만, 발열은 없으며 CT 또는 MRI로 진원지를 쉽게 진단할 수 있습니다. 뇌혈관염(예: 루푸스)과 정맥 혈전증에서는 중등도의 발열과 두통, 의식 변화, 수막 염증이 관찰되지만, 이러한 질환에서 뇌척수액의 변화는 바이러스성 뇌염에서와 유사합니다.

진균성 수막염 또는 아메바성(네글레리아) 수막뇌염에서 질병의 급성 발병, 급성 경과, 임상 증상 및 뇌척수액 검사 결과는 세균성 수막염의 증상과 거의 구별할 수 없습니다. 그람 염색과 표준 배양에서는 세균을 검출할 수 없습니다. 뇌척수액을 현미경으로 검사하고 선택 영양 배지에 파종하면 진균을 검출할 수 있습니다. 원심분리하지 않은 뇌척수액을 농약 살포법으로 검사하면 아메바의 특징적인 움직임을 관찰할 수 있으며, 선택 배지에 파종하는 방법도 있습니다. 결핵성 수막염은 드문 예외를 제외하고 아급성 또는 만성 경과를 보입니다. 변화의 특성 측면에서 결핵의 뇌척수액은 급성 세균성 수막염과 무균성 수막염의 중간 단계에 위치합니다. 진단을 확정하기 위해 특수 염색법(항산균 염색 또는 면역형광 염색)이 사용됩니다.

혈액 검사에는 배양(50%의 경우에서 혈액 배양 양성), 백혈구 수를 포함한 일반 임상 혈액 검사, 생화학 혈액 검사(전해질, 혈청 포도당, 잔류 질소 및 요소), 그리고 응고도 검사가 포함됩니다. 혈장 내 Na 함량을 모니터링하여 SIADH를 검출하고, 응고도 지표를 모니터링하여 파종성 내성(DIC)의 발생을 놓치지 않도록 합니다. 소변, 비인두 분비물, 호흡기 분비물, 피부 병변 분비물 배양도 실시합니다.

고열 환자가 적절한 치료에도 쇼크에서 회복되지 않거나, 출혈성 발진과 파종성 내분비내관(DIC) 증후군 징후가 갑자기 나타날 때 워터하우스-프리드리히센 증후군이 의심될 수 있습니다. 코르티솔 수치를 측정하고 부신 CT, MRI 또는 초음파 검사를 시행합니다.

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급성 세균성 수막염의 예후 및 치료

조기에 질병을 진단하고 항균 및 증상 치료를 병행함으로써 급성 세균성 뇌수막염의 사망률을 10% 미만으로 낮출 수 있었습니다. 그러나 진단이 늦어지거나 신생아, 고령자, 면역 저하 환자의 경우 사망률이 여전히 높습니다. 지속적인 백혈구 감소증이나 워터하우스-프리드리히센 증후군이 발생하는 경우 예후는 좋지 않습니다. 생존자는 청력 상실, 다른 뇌신경 손상 증상, 뇌경색, 반복적인 발작, 정신 장애를 경험할 수 있습니다.

급성 세균성 뇌수막염이 의심되는 경우, 혈액 및 뇌척수액 배양 검사 후 즉시 항생제와 글루코코르티코이드 치료를 시작합니다. 증상이 심하지 않거나 진단이 불확실한 경우, 뇌척수액 검사 결과가 나올 때까지 항생제 투여를 연기할 수 있습니다. 요추 천자 전에 항생제 치료를 시작하면, 특히 폐렴구균 감염의 경우 세균학적 검사 결과가 위음성으로 나올 가능성이 약간 증가하지만, 다른 검사 결과에는 영향을 미치지 않습니다.

덱사메타손은 소아의 경우 0.15mg/kg, 성인의 경우 6시간마다 10mg씩 정맥 투여하며, 항생제 첫 투여 15분 전에 시작하여 4일 동안 지속해야 합니다. 덱사메타손은 항생제에 의한 세균 용해 과정에서 분비되는 염증성 사이토카인의 방출을 억제하여 청력 손실 및 기타 신경계 합병증을 예방할 수 있습니다. 무균성 뇌수막염 환자의 면역 방어력 저하를 방지하기 위해 면역 저하 환자에게는 덱사메타손을 투여해서는 안 됩니다. 뇌척수액에서 병원균이 분리되지 않으면 항결핵제로 치료를 보완하는 것이 좋습니다. 배양액이 자라지 않거나 24~48시간 후에도 확인되면 글루코코르티코이드 투여를 중단해야 합니다. 적절한 항생제 투여 없이 24시간 이상 글루코코르티코이드를 투여하면 감염 과정이 악화될 수 있습니다. 또한, 글루코코르티코이드는 반코마이신이 혈액-뇌 장벽을 통과하는 것을 방해하므로 반코마이신의 용량을 늘려야 합니다.

뇌척수액 검사 결과의 정확성에 의문이 있는 경우, 8~24시간 후(환자 상태가 악화되는 경우 더 빠른 시일 내에) 요추 천자를 재시행할 수 있습니다. 임상 소견과 최종 뇌척수액 검사 결과 무균성 뇌수막염으로 확진되면 항생제 투여를 중단해야 합니다. 항생제 치료에도 불구하고 환자의 상태가 여전히 심각하여 위음성 배양 결과가 나올 가능성이 있는 경우, 항생제 투여를 중단하지 않습니다.

항생제 선택은 병원균의 종류와 환자의 연령에 따라 달라집니다. 3세대 세팔로스포린(예: 세프트리악손, 세포탁심)은 모든 연령대 환자에서 분리된 대부분의 병원균에 대해 일반적으로 보편적으로 효과적입니다. 소아에게는 3세대 세팔로스포린 대신 4세대 세팔로스포린인 세페핌을 처방할 수 있습니다. 또한, 세페핌은 녹농균(Pseudomonas aeruginosa) 원인으로 인한 뇌수막염 치료에도 사용됩니다. 현재 폐렴구균의 세팔로스포린 내성 확산으로 인해, 반코마이신과 리팜피신 병용(또는 단독)으로 세팔로스포린을 대체하려는 시도가 진행 중입니다. 암피실린은 리스테리아균에 대한 효과를 유지하고 있습니다. 아미노글리코사이드는 혈액-뇌 장벽을 잘 통과하지 못하지만, 신생아 그람 음성 뇌수막염의 경험적 치료에 여전히 사용되고 있습니다. 세균학적 검사 결과를 바탕으로 질병의 원인이 규명된 후, 항생제 요법을 조정합니다.

항생제 치료 시작 후, 뇌척수액의 무균성과 세포증식을 24~48시간마다 지속적으로 모니터링합니다. 체온이 정상화되고 뇌척수액 수치가 거의 정상 수준으로 개선된 후에도 항생제 투여는 최소 1주일 동안 지속됩니다(완전히 정상화되는 데는 몇 주가 걸릴 수 있음). 임상적 호전 후에도 항생제 용량을 감량하지 않습니다. 막의 염증 과정이 완화됨에 따라 약물 투과성이 감소하기 때문입니다.

세균성 수막염에 대한 정맥 항생제의 용량

	복용량
항생 물질	어린이들	성인
세프트리아손	12시간마다 50mg/kg	12시간마다 2g
세포탁심	50mg/kg	4~6시간마다 2g
세프타지딤	8시간마다 50mg/kg	8시간마다 2g
세페핌	12시간마다 2g	2g/z8-12시간
암피실린	75mg/kg	4시간마다 2-3g
페니실린 G	4시간 만에 400만 대	4시간 만에 400만 대
나프실린과 옥사실린	50mg/kg	4시간마다 2g
반코마이신	15mg/kg	6시간마다 500-750mg
젠타마이신과 토브라마이신	2.5mg/kg	8시간마다 2mg/kg
아미카신	10mg/kg	12시간마다 7.5mg/kg
리팜피신	6.7mg/kg	24시간마다 600mg
클로람페니콜	25mg/kg	6시간마다 1g

신장 기능을 모니터링해야 합니다.

대증 요법은 체온 정상화, 부종 억제, 전해질 불균형, 경련, 쇼크 교정을 목표로 합니다. 워터하우스-프리드리히센 증후군이 의심되는 경우, 고용량의 히드로코르티손(4시간마다 100~200mg 정맥 주사 또는 초기 볼루스 투여 후 지속 주입)을 처방합니다. 혈중 히드로코르티손 농도에 대한 자료가 없다고 해서 치료를 미룰 필요는 없습니다.

중증 뇌부종에서는 투여되는 수액량을 조절하고, 중추 및 경천막 탈출을 예방하기 위해 조절된 과환기(PaCO₂, 25-30 mmHg), 만니톨(0.25-1.0 g/kg 정맥 주사), 덱사메타손(4시간마다 4 mg 정맥 주사)을 처방합니다. _또한, 두개내압을 모니터링합니다. 심실 크기가 증가하면 두개내압 모니터링을 시작하고 과도한 뇌척수액을 제거하기 위해 심실을 배액하지만, 예후는 대개 좋지 않습니다.

어린 소아의 경우 경막하 삼출액이 있는 경우, 두개골 봉합사를 통해 매일 반복적인 경막하 천자를 통해 뇌척수액을 제거해야 합니다. 뇌척수액의 이동을 방지하기 위해 양쪽에서 제거되는 뇌척수액의 양은 하루 20ml를 초과해서는 안 됩니다. 천자 후에도 삼출액이 3-4주 동안 지속되면 경막하막을 절제하는 수술적 처치가 필요합니다.

중증 수막구균성 수막염의 경우, 염증 반응을 효과적으로 억제하기 위해 드로트레코긴 알파(활성 단백질 C)를 처방하는 것이 좋습니다. 수막염으로 인해 패혈증이 발생하면 드로트레코긴 알파 투여 여부와 관계없이 두개내 출혈 위험이 급격히 증가합니다.

급성 세균성 수막염 예방

모든 소아는 수막염을 유발하는 미생물의 80% 이상을 포함하는 7가 폐렴구균 단백접합 백신 접종을 권장합니다. 표준 고효능 항헤모필루스 백신은 생후 2개월에 접종합니다. 4가 수막구균 백신은 면역결핍 또는 기능성 무비증이 있는 소아에게 2세부터 접종합니다. 또한, 풍토병 발생 지역으로 여행하는 사람과 일상 업무에서 수막구균 검체를 직접 다루는 검사실 의료진에게도 수막구균 백신 접종을 권장합니다. 기숙사에 거주하는 학생과 군 복무자에게도 수막구균 백신을 접종하는 것이 좋습니다.

공기 중 전파를 제한하기 위해 수막염 환자는 최소 24시간 동안 호흡기를 차단하는 특수 상자에 격리됩니다. 장갑, 마스크, 의료용 가운을 착용합니다. 환자의 가족, 의료진 및 환자와 밀접 접촉했던 다른 사람들에게 노출 후 예방 조치를 취해야 합니다. 수막구균성 수막염의 경우, 수막구균 백신(전파 방지) 접종과 48시간 동안 경구 리팜피신(성인 - 600mg 1일 2회, 소아 - 10mg/kg 1일 2회, 신생아 - 5mg/kg 1일 2회)을 투여합니다. 또는 세프트리악손(성인 - 250mg, 소아 - 125mg)을 근육 주사 1회 또는 시프로플록사신 500mg을 경구 1회 투여(성인만 해당)할 수 있습니다. 혈우병 감염 예방을 위해 리팜피신을 1일 1회 20mg/kg(단, 1일 600mg 이하)의 용량으로 4일 동안 경구 투여합니다. 유치원 및 어린이집에서 만 2세 미만 영유아를 대상으로 노출 후 예방을 시행하는 것에 대한 합의는 없습니다. 폐렴구균 감염 접촉 후에는 일반적으로 화학적 예방을 시행하지 않습니다.