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저산소 허혈 뇌병증 (Hypoxic Ischemic Encephalopathy, HIE)
저산소 허혈 뇌병증(Hypoxic Ischemic Encephalopathy, HIE)은 뇌로 가는 산소 공급과 혈류가 동시에 부족해 뇌 세포가 손상되는 질환입니다. 뇌에 저산소증(hypoxia)과 허혈(ischemia)이 발생해 신경학적 이상 증상을 보이며, 뇌 손상은 신생아 시기 이후에도 장기적인 신경 발달 장애를 초래할 수 있습니다.
출생 전후의 산소 공급 장애와 혈류 감소로 뇌 손상이 발생하고, 의식 변화, 경련, 운동 장애 등이 나타납니다.
| 저산소 허혈 뇌병증 (Hypoxic Ischemic Encephalopathy, HIE) |
| 🟦 주산기 가사에 의해 발생하는 뇌 손상. (1) 뇌로 가는 산소 공급 부족 – Hypoxia (2) 뇌로 가는 혈류 부족 – Ischemia |
| 주로 뇌의 취약 부위(기저핵, 시상, 뇌실주위 백질)에 비가역적 손상을 일으킵니다 |
원인 / 위험요인
분만 과정의 순환·호흡 장애에 의해 발생하며, 다양한 요인들이 관여합니다.
- 태반·탯줄 문제: 탯줄 압박, 태반 조기박리, 전치태반
- 분만 과정 문제: 난산, 분만 지연, 제왕절개 지연
- 태아 상태 이상: 태아 심박 저하, 태아 저산소증
- 산모 상태: 심한 저혈압, 출혈, 중증 폐질환
태반·탯줄 문제
분만 전·중에 태반이나 탯줄 이상으로 인해 태아에 산소와 혈류 공급이 감소
| 탯줄 압박 (Umbilical cord compression) |
| 태반 조기박리 (Placental abruption) |
| 전치태반 (Placenta previa) |
분만 과정 문제
분만이 지연되거나 과도한 자궁수축 등으로 태아 저산소 상태가 유발됨
| 난산 (Dystocia) |
| 분만 지연 (Prolonged labor) |
| 제왕절개 지연 (Delayed cesarean delivery) |
태아 상태 이상
태아의 생리적 이상으로 산소 포착과 전달이 저하됨
| 태아 심박 저하 (Fetal bradycardia) |
| 태아 저산소증 (Fetal hypoxia) |
산모 상태
산모의 전신 상태 악화로 태반 관류가 감소하여 태아 저산소증을 초래
| 심한 저혈압 (Severe hypotension) |
| 출혈 (Hemorrhage) |
| 중증 폐질환 (Severe pulmonary disease) |
임상양상
중증도에 따라 신경학적 증상이 다양하게 나타납니다.
출생 직후 호흡 부전, 무긴장, 경련, 의식 저하 등이 나타나며, 시간이 지나 발달 지연과 뇌성마비로 이어질 수 있습니다.
| 증상 및 징후 |
| 🟨 호흡부전 및 무호흡 |
| 호흡중추 손상으로 자발호흡이 감소하거나 중단됩니다. |
| 🟨 의식 저하 |
| 피질 및 피질하 구조 손상으로 무기력, 반응 저하가 나타납니다. |
| 🟨 경련 |
| 손상 부위의 신경 흥분성 증가로 출생 직후 또는 수일 내 발작이 발생합니다. |
| 🟨 운동 발달 지연 |
| 피질척수로 손상으로 대·소근육 발달이 늦어집니다. |
진단
출생 직전·직후의 임상 상태, 신경학적 검사, 혈액·영상·전기생리학적 평가를 종합하여 이루어집니다. 조기 진단은 예후를 개선하는 데 매우 중요합니다.
| 신체 및 신경학적 평가 |
| 목적: 출생 직후 의식 상태, 근긴장, 반사, 경련 여부를 평가하여 뇌 손상 정도를 파악 |
| 🔴 이상 소견: Apgar 점수 5점 이하(1분·5분 모두), 근긴장 저하, 반사 소실, 경련 |
| 혈액 가스 분석 |
| 목적: 저산소·산증 여부를 객관적으로 확인하고, 중증 뇌 손상 가능성을 예측 |
| 🔴 이상 소견: 제대혈 또는 출생 직후 pH ≤ 7.0, Base deficit ≥ 12 mmol/L |
| 영상 검사 (MRI, 초음파) |
| 목적: 뇌 구조 손상 부위와 범위를 확인하고 예후를 예측 |
| 🔴 이상 소견: 뇌 MRI에서 기저핵·시상·백질 손상, 뇌 초음파에서 뇌실 주위 백질 손상 |
| 전기생리학적 검사 |
| 목적: 발작 여부를 조기 확인하고, 뇌 기능 상태를 평가 |
| 🔴 이상 소견: EEG에서 발작 또는 심한 배경파 이상, aEEG에서 지속적 저전위 패턴 |
영상소견
- High DWI = 급성 허혈에 의한 수분 확산 제한을 의미
- Low ADC = 세포내 부종으로 인한 실제 확산 제한을 의미
| MRI |
| 🟦 High DWI: 급성 허혈에 의한 수분 확산 제한을 의미합니다. |
| 🟦 Low ADC : 세포내 부종으로 인한 실제 확산 제한을 반영합니다. |
| 🟦 중증에서는 기저핵-시상 손상 패턴(basal ganglia-thalamus pattern) 또는 광범위한 피질-피질하 손상을 보일 수 있습니다. |
High DWI Signal & Low ADC Signal
- High DWI: DWI 영상에서 밝게 보이는 부위
- 물 분자의 자유로운 이동이 줄어들었을 때 나타날 수 있음.
- 하지만 T2 shine-through 같은 가짜 신호일 수도 있음
- Low ADC : ADC 영상에서 어둡게 보이는 부위
- 실제로 물 분자의 이동 속도가 감소했음을 의미
- 세포내 부종(cytotoxic edema)에서 주로 발생
(1) High DWI + Low ADC 둘이 같이 있으면?
- 급성 뇌경색(acute ischemia)나 급성 저산소-허혈성 뇌손상(HIE)처럼
실제 확산 제한이 확실한 상태를 의미 - 급성기 뇌 허혈 진단의 핵심 조합
(2) High DWI만 있고 Low ADC가 없으면?
- DWI 영상상 수분제한이 있어 ‘보이지만’ 실제 확산 제한이 없을 가능성이 큽니다.
- 대표적인 artifact 원인
- : T2 shine-through : High DWI signal이 수분 제한 때문이 아니라 T2에서 원래 신호가 밝아서 그대로 비쳐 보이는 현상
그래서 항상 DWI와 ADC를 같이 봐야 합니다
| 뇌 초음파 (Cranial ultrasonography) |
| 🟦 비침습적으로 천문(soft spot)을 통해 뇌 상태를 평가합니다. |
| 🟦 뇌실주위 백질의 에코가 증가하는 소견이 나타날 수 있습니다. |
| 🟦 심한 경우 뇌실 압박과 뇌 부종이 동반됩니다. |
| CT |
| 🟦 전반적인 뇌 부종으로 기저핵과 시상의 밀도 변화가 관찰됩니다. |
| 🟦 급성기에는 회백질-백질 경계가 소실됩니다. |
| 🟦 중증에서는 ‘reversal sign'(백질 저음영과 회백질 상대 고음영)이 나타날 수 있습니다. |
| 🟦 Pseudosubarachnoid hemorrhage (PSAH) |
| CT에서 지주막하출혈처럼 보이는 거짓 고음영이 관찰됩니다. 실제 혈액이 아니라, 뇌부종 때문에 회백질이 저음영으로 보이면서 정상 혈관 구조가 출혈처럼 보이는 현상입니다. |
Gaillard F, Hypoxic-ischemic encephalopathy. Case study, Radiopaedia.org (Accessed on 15 Aug 2025) https://doi.org/10.53347/rID-34894
치료
최대한 빨리 발견하여 신경 손상을 예방해야 합니다.
- 원인 교정: 기도 확보, 산소 공급, 혈압 유지
- 저체온 요법(Therapeutic hypothermia): 출생 후 6시간 이내, 체온 33~34℃ 유지 72시간 → 신경 손상 감소
- 경련 조절: 페노바르비탈(Phenobarbital) 등 항경련제
- 혈역학·호흡기적 안정화, 대사 이상 교정
치료적 저체온 요법 (Therapeutic hypothermia)
신생아 저산소 허혈 뇌병증(HIE)에서 신경 손상을 줄이기 위해 시행할 수 있습니다. 출생 후 뇌에 산소와 혈류 공급이 차단된 상태가 지속되면 신경세포가 손상되는데, 체온을 낮춰 대사율과 염증 반응을 감소시킴으로써 신경 보호 효과를 얻을 수 있습니다
중등도~중증 HIE 환아에서 유일하게 효과가 입증된 신경보호 치료는 ‘치료적 저체온 요법’입니다.
| 🟩 치료적 저체온 요법 |
| 재태주수 ≥ 36주, Sarnat 2-3단계에 해당 시 적용 |
| 출생 후 6시간 이내 시작, 중심 체온 33.5~34.5℃로 유지 |
| 72시간 유지 후 시간당 0.5℃ 이하로 서서히 복귀 |
예후
사망률과 장기 후유증 발생률이 높습니다.
| ✅ 사망률 20~30% |
| ✅ 생존아 중 33~50%는 뇌성마비, 지적장애, 뇌전증, 시각장애 동반 |
| ✅ 출생 시 pH 6.7 미만이면 18개월 시점에 90%가 사망 또는 중증 후유증 |
