사람의 뇌 실질을 감싸고 있는 뇌막은 경막, 지주막, 연막의 3종으로 구분되는데, 이 중 중간에 있는 막이 마치 거미줄 모양과 같다고 해서 지주막 또는 거미막이라 하고, 가장 안쪽에 있는 연막과의 사이에 있는 공간이 지주막하 공간이다. 이 지주막하 공간은 비교적 넓은 공간으로, 뇌의 혈액을 공급하는 대부분의 큰 혈관이 지나다니는 통로인 동시에 뇌척수액이 교통하는 공간이 된다. 그래서 뇌혈관에서 출혈이 생기면 가장 먼저 지주막하 공간에 스며들게 되는데 이렇게 어떤 원인에 의해 지주막하 공간에 출혈이 일어나는 질환을 뇌 지주막하 출혈이라 하며, 대부분의 경우 뇌동맥류 파열과 같은 심각한 원인이 있을 수 있고, 이 외에도 뇌혈관의 기형이나 외상 등에 의해서 지주막하 공간에 출혈이 발생하는 모든 경우를 말한다.

지주막하 출혈의 원인은 뇌동맥류의 파열에 의한 것이 전체의 65%를 차지할 정도로 가장 많다.

지주막하 출혈은 크게 자발성 출혈과 외상성 출혈로 나눌 수 있는데, 자발성 출혈은 나이를 가리지 않고 발생하며, 뇌혈관에 꽈리 모양의 주머니를 형성하는 선천적인 뇌동맥류나 기타 뇌혈관 기형이 있다가 우연한 기회에 터져 뇌출혈을 일으키는 경우가 대부분이다. 자발성 지주막하 출혈의 원인으로는 뇌동맥류의 파열, 뇌동정맥 기형의 출혈, 추골동맥의 박리 뇌혈관염, 혈액응고 이상 등 여러 가지가 있지만, 이 중에서 뇌동맥류 파열에 의한 지주막하 출혈이 80%로서 지주막하 출혈이 있을 때 가장 먼저 의심하게 된다. 뇌동맥류의 원인 및 병태 생리는 아직 확실하게 알려진 것이 없으나, 원인으로는 선천성 뇌혈관 벽의 이상, 동맥경화, 고혈압, 심방의 점액종(양성종양)에 의해 혈관이 막히는 색전, 균사체에 의한 혈관염, 외상 등이 있으나, 대개 나이든 환자의 경우는 동맥경화나 고혈압과 같은 원인에 의한 것이 많은 것으로 알려져 있고, 뇌동맥류가 흔히 발생하는 위치는 전교통 동맥, 후교통 동맥, 중대뇌 동맥 분지 부위이며, 그 외에도 다양한 위치에 이런 뇌동맥류가 발생하게 된다.

갑작스러운 심한 두통, 심한 구역질과 구토 등의 의식이 있는 경우에서부터 실신이나 의식이 소실되는 경우까지 그 증상이 다양하나, 무엇보다도 특징적인 증상으로는 갑작스럽고 머리를 망치로 맞아 깨질 것 같은 정도의 극심한 두통이다. 이 외에도 안구의 운동이나 동공의 움직임을 지배하는 동안 신경의 마비에 의해 안검하수(윗 눈꺼풀이 늘어지는 현상) 및 복시(사물이 이중으로 보이는 현상), 빛을 싫어하게 되는 광선 공포증이나 목이 뻣뻣해지는 등 전형적인 수막 자극 증상이 나타나며, 경련과 같은 발작을 일으키는 경우도 있다. 때로는 의식장애가 심하고, 혼수상태에서 깨어나지 않은 채 죽는 경우도 있는데, 대체적으로 뇌동맥류 파열 후 3분의 1의 환자가 그 자리에서 즉사하고, 그 외 3분의 1은 병원에 이송 도중 또는 병원에서 사망하게 되며, 나머지 환자만이 치료를 받는 것으로 알려져 있다.

환자가 갑자기 두통이나 구토와 함께 의식저하 등의 신경학적 장애가 보일 때는 곧바로 뇌 전산화단층촬영(CT)이나 뇌 자기공명영상(MRI)과 같은 검사를 통하여 뇌출혈의 정확한 진단과 적절한 치료를 받아야 한다. 

지주막하 출혈의 진단은 뇌 전산화단층촬영(CT)으로 하게 된다. 대개 출혈 후 48시간이 지나지 않은 경우 95% 이상에서 진단이 가능하나, 뇌 전산화 단층촬영으로 진단이 애매하거나, 강하게 의심이 되는데 출혈이 관찰되지 않는 경우에는 요추 천자를 통해 뇌척수액에서 출혈 여부를 관찰하여 진단하게 된다. 일단 지주막하 출혈이 진단된 후에는 원인이 무엇인지를 따져야 하며, 이 경우 가장 많은 원인인 뇌동맥류 파열을 감별하기 위해 추가로 뇌혈관조영술(TFCA)을 시행하게 된다. 뇌혈관 조영술이 침습적인 방법인데 비해 전산화 단층 혈관 조영술 및 자기공명 혈관 조영술은 비침습적이면서 빠르고 간단하게 3차원적인 영상을 얻을 수 있는 방법이다. 기준이 되는 것은 침습적인 뇌혈관 조영술인데, 최근에는 먼저 비침습적인 전산화 단층 혈관 조영술 및 자기공명 혈관 조영술 검사를 시행하고 경우에 따라 뇌혈관 조영술을 시행하는 방법이 많이 이용되고 있다.

파열된 뇌동맥류에 대한 치료는 일차 출혈로 인한 뇌손상, 재출혈, 혈관연축, 수두증 등을 일으켜 심각한 뇌손상을 야기합니다. 출혈 후 2주내에 재출혈하는 경향이 높고 재출혈시 심한 뇌손상으로 대부분이 사망하므로 뇌동맥류를 제거하여 향후 재출혈의 가능성을 방지하는 것이 무엇보다 중요 합니다.

수술방법은 개두술을 통해 뇌동맥류클립을 이용하여 뇌동맥류의 경부를 결찰하는 뇌수술과 수술을 하지 않고 특수합금으로 만들어진 코일을 뇌혈관조영술과 같은 방법으로 뇌동맥류로 접근하여 뇌동맥류를 막는 방법이 있습니다.