교신저자：김한수, 158-710 서울 양천구 목6동 911-1  이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실
교신저자：전화：(02) 2650-2686 · 전송：(02) 2648-5604 · E-mail：sevent@ewha.ac.kr
*저자 현 소속：원자력병원 핵의학과

서     론

   ¹⁸FDG-PET(Fluorine 18 Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography)은 1회의 촬영으로 전신의 암성 질환을 높은 민감도와 특이도로 진단할 수 있기 때문에 그 임상적 적용이 확대되고 있다. ¹⁸FDG는 PET 촬영을 위해 제작된 당의 유사체로서 헥소카이네즈 반응(hexokinase reaction)에서 당과 경쟁하여 세포 내로 유입된다. 이후 해당작용을 통해 ¹⁸FDG-6-phosphate로 인산화가 된 후 당과는 달리, 더 이상 대사되지 못하고 세포 내에 남아있게 된다. 종양세포는 정상세포보다 해당속도가 높기 때문에 더 많은 ¹⁸FDG가 세포 내에 남아있게 되고 ¹⁸FDG-PET은 이를 탐지하여 다양한 암종을 감별 진단하는 것이다.¹⁾ 이처럼 ¹⁸FDG-PET은 대사능력의 차이를 이용한 기능적 검사법이기 때문에 그 해석에 주의가 필요하다. 예를 들면 비특이적인 염증반응, 대뇌피질, 심근, 간, 폐실질, 침샘과 같이 대사가 활발한 조직에서 생리적으로 ¹⁸FDG 흡수율이 증가하며 운동 후 근육, 수유 중 유방 조직에서는 반응적으로 흡수율이 증가할 수 있다.¹⁾ 그러나 이러한 생리적인 흡수율의 증가는 대체로 대칭적이므로 감별이 가능하다. 예외적인 경우로 보고 되는 것은 일측성대마비환자에서의 후두근육의 생리적인 비대칭적 증가이다. 이런 소견은 폐엽절제술을 받은 환자들의 추적관찰 중 ¹⁸FDG-PET 촬영에서 발견되어 보고 되었으며 일반적으로 건측성대의 보상작용으로 생각되어 왔다.¹⁾²⁾³⁾ 또한 ¹⁸FDG-PET은 기능적인 검사방법이기 때문에 검사 전 혹은 검사 중 발성에 의해 성대내근에 ¹⁸FDG 흡수율이 비정상적으로 증가한다는 것이 보고 되어 일반적으로 검사 전 침묵이 요구되고 있다.⁴⁾
   선행연구를 살펴보면 일측성대마비환자에서의 보상작용에 관여하는 성대내근이나 발성에 의해 증가하는 성대내근에 대한 구체적인 규명은 이루어지지 않았다. 이에 저자들은 일측성대마비환자와 정상대조군에게 ¹⁸FDG-PET을 촬영하여 건측성대의 보상작용에 관여하는 성대내근과 발성에 주로 작용하는 성대내근을 구체적으로 밝히고자 하였다.

대상 및 방법

   2004년 11월부터 2005년 10월까지 본원 이비인후과에 내원하여 후두스트로보검사에서 일측성대마비로 진단 받은 환자를 성대마비군으로 구성하였다. 모든 환자에서 신체검사와 후두내시경검사 및 경부전산화단층촬영을 시행하여 후두 및 주변 경부에 다른 질환이 없음을 확인하였다. 정상대조군은 같은 기간에 종합검진센터에서 건강검진 목적으로 ¹⁸FDG-PET을 촬영한 사람으로 과거력 상 음성장애가 없고 후두스트로보검사를 통해 정상성대를 가진 사람으로 구성하였다.
   성대마비군은 총 11명으로 남성 2명, 여성 9명이었으며 평균연령은 46세(27~70세)였다. 성대마비의 원인은 폐절제술이 1명, 갑상선절제술이 6명, 반복적인 위식도내시경술이 1명, 원인미상이 3명이었다. 우측마비가 3명, 좌측마비가 8명이었으며 평균마비기간은 7.5개월(2주~25개월)이었다. 정상대조군은 13명으로 남성 5명, 여성 8명이었으며 평균연령은 51세(30~69세)였다.
   정상대조군에 속한 대상자들을 무작위로 순서를 정하여 홀수 번째 검사자는 발성군, 짝수 번째 검사자는 비발성군으로 정하였다. 일측성대마비군에 속한 대상자들도 마찬가지의 방법으로 발성군, 비발성군으로 분류하였다. 모든 대상자들은 ¹⁸FDG-PET을 시행하기 전 8시간 동안 금식하였고 당뇨병이 있는 경우에만 평소 복용 시간에 당뇨약을 먹도록 하였다. 몸무게, 혈당을 측정하였고 혈당이 80~120 mg/dL일 때 검사를 시행하였으며 촬영 1시간 전에 0.14 mCi/Kg의 ¹⁸FDG를 정맥투여하였다. 먼저 발성군은 20분 동안 앉은 자세에서 편안한 크기의 목소리로 소리를 내서 책을 읽고 40분 동안 누운 자세로 휴식을 취한 후 촬영을 시작하였으며 비발성군은 ¹⁸FDG 투여 후 1시간 동안 침묵한 채로 누운 자세에서 휴식을 취한 후 촬영을 시작하였다. 촬영기기는 Philips allegro PET(Philips Ltd., Eindhoven, Netherlands)을 이용하였고 40분에 걸쳐 전신 PET 촬영을 하였다. 모든 일측성대마비환자와 정상대조군 3명은 경부전산화단층촬영을 시행하였고 촬영기기는 Somatom sensation 16(Siemens AG, Munich, Germany)을 이용하였다.
   촬영된 PET 영상과 경부전산화단층촬영 영상을 합성프로그램인 Syntegra(2.0 Philips Ltd., Eindhoven, Netherlands)을 이용하여 합성한 후 후두의 횡단면 중 윤상피열관절 면을 제1수준으로, 이 제1수준보다 경부전산화단층촬영에서 횡축면 영상 두면, 즉 6 mm 하방, 윤상연골 높이의 가운데를 지나는 횡축면을 제2수준으로 정하였다(Figs. 1 and 2). 경부전산화단층촬영이 없는 정상대조군의 경우에는 ¹⁸FDG-PET 영상만으로 수준을 나누었다. 이 두 수준에서 성대내근을 피열간근군(Interarytenoid muscle group；IA), 양측의 갑상피열근군(Thyroarytenoid muscle group；TA), 양측의 외윤상피열근군(Lateral cricoarytenoid muscle group；LCA)으로 분류하여 다섯 근육 그룹 각각의 표준화섭취계수(SUV；standardized uptake value)를 핵의학과 전문의가 측정하였다. SUV란 전신에 ¹⁸FDG가 고루 투여되었다고 가정하였을 때 측정하고자 하는 곳의 ¹⁸FDG 흡수율을 상대적으로 계측한 값으로, 각 측정치를 군별로 평균을 낸 후 통계 분석하였다. TA, LCA는 정상대조군에서는 좌우로 나누었고 일측성대마비군에서는 건측과 마비측으로 분류하여 각 그룹에서 TA, LCA, IA로 이루어진 다섯 근육 그룹을 비교 분석하였고 이를 각각 발성군과 비발성군으로 나누어 비교하였다.
분석에 이용한 통계프로그램은 SPSS(Statistical Package for the Social Science 11.0, SPSS Inc. Chicago, IL, U.S.A.)로서 정상성대에서 양측의 비교 및 성대마비군 내에서 건측과 마비측의 표준화섭취계수의 비교에는 Wilcoxon signed rank test를 이용하였고 이 외 각 군 사이의 평균값 비교에는 Two-Sample Kolmogorov-Smirnov Test를 이용하였으며 세 개 이상의 독립된 군 간의 비교에는 Kruskal-Walis Test를 이용하였다. 유의수준은 95%로 하였다.

결     과

   정상대조군에서는 양측 TA, LCA를 좌우로 각각 나누어 SUV를 측정하였을 때 양측 간에 서로 차이가 없어 양측의 값을 합하여 평균을 낸 후 이를 비교에 이용하였다.
   정상-비발성군은 TA, LCA, IA 세 근육 그룹 사이에 유의한 차이를 보이지 않았으며 정상-발성군에서는 IA의 SUV 값이 3.68±0.96(평균±표준편차)으로 세 그룹 중 가장 높았으며 LCA가 2.34±0.67로 다음으로 높은 결과를 보였다. 한편 발성에 의한 효과를 보았을 때 IA는 발성군에서 유의한 증가를 보였지만 LCA의 증가는 통계적으로 유의하지 않았다. TA는 어떠한 경우에도 유의한 증가가 없었다(Table 1).
   마비-비발성군에서는 건측 TA가 2.30±0.39로 가장 높은 증가를 보였고 건측 LCA가 2.16±0.22로 다음으로 높은 증가를 보였다. IA, 마비측 TA와 LCA는 유의한 증가가 없었다. 마비-발성군에서는 건측 TA가 5.88±2.65로 가장 높은 증가를 보였으며 IA 3.92±1.65, 건측 LCA 3.87±1.37과 같은 순서를 보였다. 한편 같은 근육 내에서 발성-비발성군을 비교했을 때 TA, IA는 발성 시에 유의한 증가를 보였으나 LCA의 증가는 유의하지 않았다(Table 2).

고     찰

   일측성대마비의 원인 중 중요한 감별 질환인 암성 질환을 진단하기 위해 최근 들어 ¹⁸FDG-PET의 임상적 적용이 증가하고 있다. 특히 암성 질환의 치료 후 추적검사로서의 ¹⁸FDG-PET은 그 활용 빈도가 증가하는 추세이다. 일측성대마비 환자에서의 ¹⁸FDG-PET촬영 시 성대의 생리적인 비대칭적 흡수율 증가와 같은 현상이 발견된 것도 폐암 치료 후 일측성대마비가 발생한 환자들의 추적검사를 통해서였다.^{2) 18}FDG-PET은 기능적인 검사법으로 해당작용이 큰 세포에서는 ¹⁸FDG의 흡수가 증가하기 때문에 생리적으로 가로무늬근의 수축, 편도조직, 침샘에서 흡수율이 증가한다.^3,5) 두경부는 작은 근육들로 이루어져 있고 비인두에서부터 하인두까지 편도조직이 있기 때문에 ¹⁸FDG-PET 촬영을 했을 때 이런 조직들에 의한 생리적인 흡수율의 증가에 대해 염두에 두어야 한다. 이러한 이유로 ¹⁸FDG-PET 촬영 전에는 누워서 1시간 동안 휴식을 취하고 침묵을 권유한다. 실제로 발성에 의해 위양성으로 판독될 만큼 성대부분의 ¹⁸FDG-PET의 흡수율이 증가한다는 사실도 보고 된 바 있다.⁴⁾ 그러나 대부분의 생리적인 증가는 대칭적이므로 암종과 구별할 수 있다.¹⁾ 예외적으로 일측성대마비가 있는 환자의 경우에는 후두근육이 생리적으로 비대칭적으로 증가한다.¹⁾²⁾³⁾ 이러한 비대칭적인 증가는 모두 마비된 성대의 반대측에서 발견되었는데 이는 건측근육의 보상작용에 의한 과수축때문이라고 추정되어 왔다.¹⁾²⁾³⁾ 즉 일측성대의 마비로 인하여 넓어진 성대 사이의 간격을 좁히기 위하여 전정주름의 비대와 같은 작용으로 건측근육이 과수축함으로써 대사율이 증가하는 것이다.^3,6) 또한 성대의 전후 수축, 가성대의 압축, 피열연골의 후교련쪽으로의 기울임 등이 보상기전으로 제안되고 있다.¹⁾ 이런 강력한 과내전작용, 성대의 괄약근 작용의 과용은 건측성대를 비대하게 만든다. 이런 내전을 위한 보상작용에서 가장 중요한 역할을 하는 근육은 갑상피열근이라고 추정되고 있다.³⁾ 하지만 구체적으로 어떤 성대내근이 그 역할을 하는 지 규명한 연구는 없었다. 또한 일측성대마비환자나 정상성대를 가진 사람에서 발성에 의해 생리적인 ¹⁸FDG의 흡수율 증가를 나타내는 구체적인 성대내근에 대해서도 밝혀진 바가 없었다. 본 연구에서는 증례보고였던 선행연구와 달리 일측성대마비환자들과 정상성대를 가진 사람들을 발성군과 비발성군으로 나누어 보상에 관여하는 성대내근을 규명하고 발성의 효과를 밝히고자 하였다.
   정상대조군에서 발성 시 다른 성대내근과 달리 두드러지게 증가하는 근육은 IA였고 LCA는 그 다음으로 증가하였다. 하지만 각각의 근육에서 발성-비발성군의 SUV를 비교하면 IA만 발성에 의해 유의하게 증가하였다. 또한 일측성대마비환자들에서도 건측 TA와 함께 IA가 발성에 의해 유의하게 증가하는 결과를 보였다. 이는 일반적인 정상 발성 시 주로 작용하는 근육은 IA임을 시사하는 결과이다. 성대내근 중 성대의 내전에 작용하는 근육으로는 LCA, IA, TA가 있는데 내전에 가장 큰 역할을 하는 것은 LCA로 발성 시에도 주요한 역할을 하는 근육이라고 생각되어 왔다. IA는 성대의 후연합 부위의 내전에 주로 관여하며 연하 운동 시 중요한 역할을 하고 TA는 내전근이지만 성대가 닫힌 후 긴장을 증가시키는 역할을 한다고 알려져 왔다. 이렇게 선행 연구와 본 연구의 결과가 다른 이유는, 이전의 연구는 해부학적 관점에서 윤상피열 관절 및 성대내근의 움직임에 따른 성대의 내·외전 작용을 본 것이라면 본 연구는 PET을 이용함으로써 발성으로 인한 생리적인 효과를 본 것이기 때문이라고 생각된다. 즉, 발성 시 성대의 내전에 운동·역학적으로 주요한 작용을 하는 것은 LCA이지만 IA의 총 근육활동량이 더 크다고 생각할 수 있다. 또한 해부학적으로도 IA가 횡피열간근, 사피열간근으로 이루어져 있는 근육으로 LCA보다 근육의 부피가 크고 성대내근들 중 유일하게 양측 반회후두신경으로부터 지배를 받는 근육이며 발성할 때 침묵 시보다 연하운동을 더 많이 하는 것도 하나의 원인이라고 생각된다.
   마비-비발성군에서는 건측의 TA가 가장 높은 흡수율을 보이고 다음으로 건측의 LCA, IA순이었다. 마비-발성군에서는 역시 건측의 TA의 두드러진 증가가 있었다. 이는 그동안 여러 연구에서 추정되어왔듯이 일측성대마비환자에서 건측성대의 보상기전에 주요한 역할을 하는 성대내근이 건측 TA임을 나타내는 결과이다. 즉 TA는 정상대조군에서는 발성에 큰 역할을 하지 않지만 일측성대마비환자에서는 성대 내전을 위하여 과수축을 통한 과증식과 같은 보상작용을 한다고 추정되며 이는 영구적인 일측성대마비환자의 수술적 치료의 하나인 제1형 갑상성형술의 원리와도 상통한다.
   정상성대와 일측성대마비환자에서 공통적으로 발성에 주요한 역할을 하는 근육은 피열간근이며 일측성대마비환자에서는 건측의 갑상피열근이 두드러진 역할을 하는 것을 알 수 있다. 이를 통해 일측성대마비환자에서의 보상작용을 하는 성대내근은 건측의 갑상피열근 이라고 추정할 수 있다.
   본 연구에서는 기존의 보고와 같이 일측성대마비환자에서는 건측성대의 SUV가 생리적으로 유의하게 증가하는 것을 재확인하였고 성대내근을 그 위치에 따라 분류하여 각각의 SUV측정을 통해 건측 성대의 보상기전에 그 기여도를 규명하였다.
   본 연구를 통해 제안하는 바는 첫째, 일측성대마비의 감별진단을 위해 혹은 두경부암이나 폐암의 치료 후 일측성대마비가 발생한 환자들의 추적검사를 위해 ¹⁸FDG-PET 촬영을 시행할 때는 검사 전 침묵이 무엇보다 중요한 요건이고 결과를 판독할 때에도 건측성대에 FDG 흡수의 증가를 위양성으로 오인하는 것을 유의해야 한다. 이를 위해서는 경부의 전산화단층촬영이나 자기공명영상촬영 등 다른 검사가 필요할 수 있고 최근 보급이 증가되고 있는 PET-CT (computed tomography)가 대안이 될 수 있겠다. 둘째, ¹⁸FDG-PET은 기능적인 검사법으로서 성대내근을 평가하는 새로운 검사법이 될 수 있다. 지금까지 일측성대마비 환자를 평가할 때 후두근전도가 중요한 진단방법이자 예후를 예측할 수 있는 검사방법으로 알려져 있다.⁷⁾ 후두근전도는 윤상갑상근, 갑상피열근과 같은 성대내근의 기능적인 검사법으로 이용되어 왔지만 검사자, 판독자에 따라 결과가 달라질 수 있고, 갑상피열근, 윤상갑상근을 제외한 다른 성대내근을 평가하기는 쉽지 않다.⁸⁾ 또한 정량적인 검사가 아닌 정성적 검사로서 실시간으로 근육의 활동성을 보는 데는 유용하지만 시간에 따른 근육의 누적활동성을 평가하는 것은 불가능하다. 이에 반하여 ¹⁸FDG-PET을 이용한 후두내근의 검사는 후두근전도로 검사하기 어려운 피열간근, 외윤상피열근을 포함한 후두내근 전체를 동시에 평가할 수 있는 비침습적인 검사로 검사 결과의 객관적인 판독과 정량적인 검사가 가능하다는 점에서 후두근전도의 단점을 보완할 수 있는 검사로 제안될 수 있다.

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