교신저자：김진국, 143-914 서울 광진구 화양동 1번지  건국대학교 의과대학 이비인후-두경부외과학교실
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서     론

   비주기(Nasal cycle)는 비강 정맥동의 교차 종창에 의한 비강 통기도의 자발적인 변화를 뜻한다. 비주기의 조절 중추는 뇌간에 위치한 것으로 알려져 있으며 자세, 연령, 운동, 호흡, 차가운 공기 등 여러 가지 자극과 조건에 의해 영향을 받는다고 알려져 있다.¹⁾²⁾ 비주기의 측정은 비저항을 측정하는 비강통기도검사가 주로 이용되어 왔으나 이 검사법으로는 비강내의 역동적 변화 양상을 밝히기에 한계가 있었다.³⁾ 따라서 최근에는 역동적인 변화양상의 측정이 비교적 용이하며 비침습적이고 비협조적인 환자에서도 사용할 수 있는 음향비강통기도검사가 주로 이용되며 이 검사법은 비강 내 구조의 이차원적 정보를 제공하여 폐색, 종창부위 및 비중격 이상을 보여줄 수 있다.⁴⁾
   비주기는 비염 및 상기도 감염이 있을 때 염증반응에 의한 혈관 확장에 의해 비주기의 진폭이 커진다는 보고가 있었으나 알레르기 비염의 경우에는 이와 비슷할 것으로 추측만 될 뿐 구체적인 자료가 보고 된 적은 없었다.⁵⁾⁶⁾ 이에 저자들은 음향비강통기도검사를 이용하여 알레르기 환자와 정상 대조군에서 비주기의 발현율을 측정하였으며, 또한 알레르기 환자를 대상으로 항원 유발이 비주기에 미치는 영향을 알아보고자 한다.

대상 및 방법

대  상
   비중격 만곡, 비후성 비염, 비용, 만성 부비동염 등의 비강 및 부비동 질환이 없고 비수술의 과거력이 없는 알레르기 비염 환자 11명을 대상으로 하였으며, 성별분포는 남자가 8명, 여자가 3명이었고 연령분포는 24세에서 28세까지로 평균 연령은 25세였다. 이들은 Mugwort pollen, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, M1 Alternaria, Cat fur, Dog hair, D. pteronyssinus, D. farinae, Hay dust의 9가지 항원(Bencard^®, Bencard, UK)에 대한 피부 반응 검사에서 D. pteronyssinus(1.2%, 희석액：buffered physiologic saline and phenol 0.5%), D. farinae(1.2%, 희석액：buffered physiologic saline and phenol 0.5%) 모두에 강양성 반응을 보인 환자로 최근 한 달간 수양성 비루, 재채기 등의 알레르기 증상이 없었던 환자들로 이루어졌다. 대조군은 비강 및 부비동 질환이 없고 비수술의 과거력이 없으며 비내시경 검사에서 정상소견을 보인 25세부터 27세까지의 건강한 성인을 대상으로 하였고 남자가 5명, 여자가 1명이었다.

음향비강통기도검사
   각 비강의 최소 단면적(minimal cross-sectional area, MCA)와 총 비강 용적(total volume, TV, 전비공에서 7 cm되는 지점까지의 비강 용적 값)을 측정하기 위해 Eccovision Acoustic Rhinometry(Hood Laboratories, Pembroke, MA, USA)를 사용하였다. 측정 전 모든 검사 대상은 30분간의 환경 적응 기간을 가졌으며 피검자는 앉은 자세에서 접비구(nosepiece)를 전비공에 대해 60°의 각도로 삽입한 후 음파가 새는 것을 막기 위해 봉함재(sealant)를 사용하였다. 측정 시에는 일시적으로 호흡을 멈추게 하고 침을 삼키지 못하도록 하였으며 또한 검사가 진행되는 동안 자세에 따른 비주기의 변화를 줄이기 위하여 앉은 자세를 계속 유지하였고 흡연 및 탄산음료의 섭취를 금하였다. 항원 유발반응은 하비갑개 전단부에 항원을 도포한 paper disc를 15분간 위치시키는 Okuda 법을 사용하였다.⁷⁾
   두 집단 모두에서 동일한 검사자에 의해 매 검사 시 3회 이상의 측정을 통하여 그 평균값을 기록하였고 실험을 시행하기 전 희석액(buffered physiologic saline and phenol 0.5%)만으로 유발반응을 시행하여 알레르기 증상 및 이상자극 증상이 없음을 미리 확인하였다. 

비주기의 선정
   15분 간격으로 좌우 각 비강의 최소 단면적과 총 비강 용적의 측정치의 변화를 그래프로 작성하여 상호변화를 나타내는 교차점에서 다음 교차점까지를 비주기로 정하였다. 최소한 1회 이상의 비주기가 관찰될 때까지 측정한 후 항원 유발검사를 시행하였고 그 이후에도 1회 이상의 비주기가 관찰될 때까지 측정하였다(Fig. 1).

즉시형 과민반응 검사
   항원 유발 후 3분 간격으로 최소 단면적과 총 비강 용적을 측정하였으며, 최소 단면적 및 총 비강 용적이 각각 항원 유발 직전의 수치와 가깝게 plateau를 이루기 시작하는 시점을 각 비강의 회복 시간(recovery time)으로 정의하였다. 또한 즉시형 과민반응 검사에서 항원 유발 직전의 최소 단면적과 유발검사 시행 후 가장 낮은 최소 단면적 값과의 차이를 항원 유발 직전의 최소 단면적 값으로 나눠 그 백분위수를 최소 단면적의 감소율(reduction rate)로 정하였으며 같은 방법으로 항원 유발 직전의 총 비강 용적과 유발검사 시행 후 가장 낮은 총 비강 용적 값과의 차이를 항원 유발 직전의 총 비강 용적 값으로 나눠 그 백분위수를 총 비강 용적의 감소율(reduction rate)로 정하였다. 항원 유발 전, 후 각 비강의 그래프를 통해 비주기내에서 가장 높은 최소 단면적과 가장 낮은 최소 단면적의 평균차와 마찬가지로 가장 높은 총 비강 용적과 가장 낮은 총 비강 용적의 평균차를 각 비강에서의 비주기의 진폭(amplitude)으로 정하였다(Figs. 1 and 2). 

통계처리 
   검사 결과는 Wilcoxen signed t-test로 알레르기 유발 전, 후의 비주기를 비교하였으며 통계처리는 SPSS version 11.5를 사용하였다.

결     과

알레르기 비염 환자와 대조군의 비주기의 비교
   알레르기 환자군에서는 11명 중 10명에서 비주기가 나타나 90.9%의 비주기 발현율을 보였고 대조군은 6명 중 5명에서 비주기가 관찰되어 83.3%의 비주기 발현율을 보여 두 집단 사이의 비주기 발현율은 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05, Fig. 3). 

즉시형 과민반응 검사
   알레르기 환자군 중 비주기가 있는 10명을 대상으로 한 즉시형 과민반응 검사에서 최소 단면적의 평균 회복 시간은 33.0분, 총 비강 용적의 평균 회복 시간은 33.4분으로 나타났다(Table 1). 
   비주기에 영향으로 개방되지 못한 비강(non-patent side)과 개방된 비강(patent side)의 각각 항원에 의한 비강의 감소율의 비교에서 개방되지 못한 비강의 최소 단면적 평균 감소율은 71.01%, 개방된 비강은 36.12%였고(Table 2A), 총 비강 용적 감소율은 개방되지 못한 비강이 66.60%, 개방된 비강이 32.83%였으며(Table 2B), 이러한 양쪽 비강의 감소율 비교에서 개방되지 못한 비강의 감소율이 통계적으로 유의하게 높게 나타났다(p<0.05, Fig. 4).

항원 유발 전, 후의 비주기 비교
   항원 유발 전과 후의 비주기 비교에서 항원 유발 전에 비주기가 관찰되지 않았던 환자는 항원 유발 후에도 비주기가 나타나지 않았으며, 비주기가 관찰되었던 환자는 항원 유발 후에도 비주기가 나타났다(Fig. 1).
   비주기는 항원 유발 전이 평균 173분, 항원 유발 후가 159분으로 나타났으며(Table 3), 항원 유발 전, 후의 비주기는 통계학적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05, Fig. 5). 
   그리고 비주기 진폭 비교에서 최소 단면적을 이용하여 측정한 진폭은 항원 유발 전이 좌우 비강이 각각 0.38 cm², 0.34 cm²로 유발 후가 각각 0.42 cm², 0.41 cm²로 나타났으며(Table 4A), 총 비강 용적을 이용하여 측정한 진폭은 항원 유발 전이 좌우 비강이 각각 4.89 cm³, 4.47 cm³로 유발 후가 각각 5.69 cm³, 5.70 cm³으로 나타나(Table 4B) 항원 유발 후의 진폭이 좌우 비강 모두에서 유발 전과 비교하여 통계학적으로 유의하게 높게 나타남을 알 수 있었다(p<0.05, Fig. 6).

고     찰

   음향비강통기도검사는 비강의 폐색 및 종창된 부위에 대한 이차원적 구조에 대한 정보를 제공하며, 이 검사는 혈관 종창 및 자세 변화, 환경 변화에 따른 작은 변화도 알아낼 수 있을 정도로 민감하다.⁸⁾⁹⁾
   음향비강통기도검사는 지금까지 내시경 부비동 수술 및 비중격 교정술, 하비갑개 성형술 등의 술후 효과 판정에 이용되어 왔으며 비강통기도검사와는 달리 비강내의 기류가 필요 없어 완전 폐색에 가까운 환자 및 협조가 잘 되지 않는 환자에게도 사용할 수 있는 장점이 있다.⁴⁾ 그러나 음파의 변형 및 반대쪽 비강으로의 소실로 인한 오차가 있을 수 있고 비강내 삼출액에 의해 변이가 일어날 수 있으며, 환자의 자세 및 튜브의 방향에 의해 오차가 생길 수 있다. 그러나 이 영향은 silastic tip의 사용과 환자의 일정 자세 유지, 조용한 환경 조성 등으로 최소화 할 수 있다.¹⁰⁾
   비점막의 종창과 수축이 상호 교차하는 비주기는 1927년 Kayer에 의해 처음으로 보고 되었고 이후에도 많은 연구가 이루어졌으며, 주로 비강통기도검사를 통하여 측정해 왔다.⁸⁾ 양측의 비내 저항이 최소 20%이상 차이가 있을 때 비주기로 인정되며, 양측 비강의 저항은 최고 4：1 비율까지 그 변화의 차이를 보일 수 있으나 총 저항의 합은 변하지 않음으로 정상인은 저항의 변화를 인지하지는 못하는 것으로 알려져 있다.⁸⁾¹¹⁾
   비주기의 기능은 아직까지 확실히 밝혀진 바가 없으며, 그 주기는 개인차가 있는 것으로 알려졌고, 비주기의 발현율도 72%부터 80%까지 다양하게 보고 되고 있다.³⁾⁸⁾
   비주기는 뇌간에 양쪽으로 위치한 혈관운동 조절 중추가 교차적으로 자극되어 이에 따라 비강 내 교감 신경계가 상호 교차하며 항진되는 것으로 알려져 있으며, 비주기에 영향을 미치는 요소는 자세, 운동, 호흡, 연령 등이 있으나 알레르기나 상기도 감염 등은 비주기에 영향을 미치지 않으며, 특히 상기도 감염은 비강내 염증에 의한 혈관확장작용 때문으로 인해 비주기의 진폭을 증가시키는 것으로 알려져 있다.¹⁾²⁾⁶⁾ 
   저자들의 연구에서 알레르기 환자와 대조군의 비주기 발현율은 통계적으로 유의한 차이가 없었으며 알레르기 환자에서는 90.9%, 대조군에서는 83.3%였다.
   항원 유발 후의 즉시형 과민반응의 지속 시간은 최소 단면적으로 33.0분, 총 비강 용적으로는 33.4분으로 나타났다. 이 같은 즉시형 과민반응은 비만세포나 호염기구가 활성화된 직후에 분비되는 LTC4, PGD2, histamine 및 tryptase 같은 매개물질의 작용을 반영하며, 15분에서 30분 내에 그 작용이 최고조에 달하는 것으로 알려져 있다.¹²⁾
   개방된 비강과 개방되지 못한 비강의 비교에서 개방되지 못한 비강이 최소 단면적 및 총 비강 용적 감소율이 더 크게 나타났으며 이 차이는 통계적으로 의미 있는 차이였다. 이는 비강 내 염증에 의한 혈관확장물질의 분비 때문으로, 혈관확장물질의 영향은 양측 비강이 같이 받지만 비주기에 의한 교감신경계의 불균형으로 인해 차이가 발생한다. 비주기에 의해 개방된 비강은 혈관확장물질에 의한 혈관 확장이 항진된 교감신경계에 의해 억제되고 개방되지 못한 비강은 혈관 확장이 억제되지 않아 비저항의 증가와 비폐색이 더 심하게 나타난다.²⁾
   비주기의 기간은 항원 유발 전후에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났으며 또한 항원 유발 전에 비주기가 나타났던 환자에서는 항원유발 후에도 비주기가 나타났다. 이는 비주기가 중추신경계의 조절을 받기 때문에 단순히 항원유발반응을 통한 자극으로는 비주기의 발현 유무나 기간에는 영향을 주지 못하기 때문으로 생각된다.
   진폭은 최소 단면적으로 측정한 진폭과 총 비강 용적으로 측정한 진폭 모두 항원 유발 후에 의미 있게 증가한 것으로 나타났으며 이는 염증반응에 의한 염증 매개물질의 혈관확장 작용이 원인으로 생각된다. 

결     론

   저자들은 11명의 알레르기 환자와 6명의 정상 성인 남녀를 대상으로 항원 유발이 비주기에 미치는 영향을 알아보는 실험을 실시하였고 대상의 수가 작아 의미 있는 결론을 내리기에는 한계가 있으나 예비연구로써 다음과 같은 결론을 얻었다. 알레르기 환자군과 대조군 사이의 비주기 발현율은 유의한 차이가 없었다. 즉시형 과민반응의 지속시간은 약 33분이었으며 개방되지 못한 비강이 항원 유발에 의한 최소 단면적 및 총 비강 용적 감소율이 유의하게 크게 나타났다. 항원 유발 전, 후의 비주기의 비교에서 발현율과 기간은 통계적으로 유의한 차이가 없었으며 진폭은 항원 유발 후에 유의한 증가를 보였다. 

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