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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 46(3); 2003 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2003;46(3): 222-229.
Effects of Middle Meatal Antrostomy on Ciliary Beat Frequency and Histopathology of the Nasal Mucosa in Experimentally Induced Maxillary Sinusitis in Rabbits.
Soon Kwan Hong, Hye Jin Yoon, Chong Nahm Kim, Sung Min Chung, Sung Wan Byun, Jin Kyung Kim, Ji Yeon Son, Eun A Kim, Hyun Kyung Kim, Young Min Go
Department of Otolaryngology, College of Medicine, Ewha Womans University, Seoul, Korea. soonkwan@unitel.co.kr
실험적으로 유발된 토끼 상악동염에서 중비도상악동개방술이 비점막의 섬모운동횟수 및 병리조직학적 형태에 미치는 영향
홍순관 · 윤혜진 · 김종남 · 정성민 · 변성완 · 김진경 · 손지연 · 김은아 · 김현경 · 고영민
이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실
주제어: 중비도상악동개방술섬모비점막상악동염토끼.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
The aim of this study was to observe the effects of middle meatal antrostomy (MMA) on ciliary beat frequency (CBF) and histopathology of the nasal mucosa in experimentally induced maxillary sinusitis in rabbits.
MATERIALS AND METHOD:
Maxillary sinusitis was induced in both maxillary sinuses (MSs) of 30 Pasturella-free New Zealand white rabbits by partially occluding the natural ostium and inoculating with P. aeruginosa. After 4 weeks, the MS and inferior turbinate mucosae were obtained in 5 rabbits. In the remaining 25 rabbits, the ostia were reopened. Five rabbits were sacrificed 2, 4, 6, 8, and 12 weeks after MMA, respectively and the MS and inferior turbinate mucosae were obtained. Another 5 normal rabbits were used as a control group. CBF was measured by video-computerized analysis. Degree of inflammation in histopathology was graded using a 100-point scale of inflammation score. CBF and inflammation score were compared among the 6 experimental and control groups.
RESULTS:
CBF of the MS mucosa significantly improved after MMA in a time-dependent pattern, but did not reach a normal level even after 12 weeks. CBF of the inferior turbinate mucosa significantly improved after MMA in a time-dependent pattern, and reached a normal level after 12 weeks. Inflammation scores of the MS and inferior turbinate mucosae were significantly decreased after MMA in a time-dependent pattern. However, they did not reach a normal level of the control group even after 12 weeks.
CONCLUSION:
MMA can improve not only the primary inflammation of the MS mucosa but also functionally and morphologically improve the secondarily developed inflammation of the nasal mucosa in experimentally induced maxillary sinusitis in rabbits.
Keywords: Middle meatal antrostomy/Otorhinolaryngologic surgical proceduresCiliaNasal mucosaMaxillary sinusitisRabbits

교신저자:홍순관, 158-710 서울 양천구 목6동 911-1  이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화:(02) 2650-5010 · 전송:(02) 2649-5595 · E-mail:soonkwan@unitel.co.kr

서     론


  
우리나라에서 만성 부비동염의 유병률은 1.01%이다.1) 또한 부비동염은 미국에서 급성 및 만성을 합하여 14.7%의 유병률을 나타내며 현재도 계속 증가추세에 있는 비교적 흔한 질환이다.2) 부비동염은 비성(rhinogenic) 부비동염, 즉 비강 질환에 이차적으로 발생하는 경우가 가장 흔하기 때문에3) 최근에 부비동염 분류시 ‘부비동염(sinusitis)’이라는 용어보다는 ‘비부비동염(rhinosinusitis)’이라는 용어를 사용하려는 경향이 있다.4) 즉 비강 질환에 의한 ostiomeatal unit의 장애로 대부분의 부비동염이 발생한다는 것이다.5)
   한편 부비동염의 원인으로 비성이 아닌 경우를 때때로 볼 수 있는데, 그 대표적인 예가 날로 증가하는 교통사고와 관련된 악안면 외상에 의한 상악동염 및 치아 질환에 의한 상악동염 등이다. 이때는 비강 질환 없이 상악동 자연 개구부가 일차적으로 기계적 폐쇄를 일으켜 상악동염이 발생하거나 치아 질환에 의하여 상악동에 염증이 발생한다. 최근 토끼 실험을 통하여 일차적 상악동염도 국소적으로 비점막의 기능 저하 및 염증을 일으킬 수 있음이 밝혀졌다.6)7) 또한 이와 같이 일차적으로 발생된 상악동염 모델에서 자연 개구부의 완전한 개방, 즉 중비도상악동개방술(middle meatal antrostomy) 후 시간 경과에 따른 상악동 점막의 기능 및 병리조직학적 형태 변화를 관찰한 연구 결과8)도 보고되었으나 비점막에서의 변화에 대하여는 알려진 사실이 없다. 따라서 임상에서 원발성으로 발생된 상악동염의 치료에 있어서 중비도상악동개방술이 상악동 점막 외에 비점막의 기능 및 병리조직학적 형태의 개선에도 영향을 미치는지 여부에 대한 실험적 연구가 필요하였다.
   본 연구의 목적은, 토끼에서 실험적으로 만성 상악동염을 유발한 후 자연 개구부를 재개방하는 중비도상악동개방술을 시행하였을 때 이 개방술이 시간 경과에 따라 비점막의 섬모운동횟수 및 병리조직학적 형태에 미치는 영향을 관찰하고자 하는 것이다.

재료 및 방법

재  료
  
실험동물로는 체중 2.7~3.2 kg의 외견상 건강하고 비공이 깨끗한 암컷 토끼(Pasturella-free New Zealand white rabbit) 35마리를 사용하였다. 이와 별도로 다음 연구방법에서 기술하는 바와 같이 녹농균의 독력(virulence)을 증강시킬 목적으로 정상 토끼 2마리를 추가로 사용하였다.

방  법 

녹농균 부유액의 제작
   -70°C 냉동기에 보관되어 있는 녹농균(Pseudomonas aeruginosa, PAO1, wild type, American Type Culture Collection, Manassas, VA)을 해빙한 후 혈액한천배지에 도말하여 5% CO2 배양기(37°C)에서 24~48시간 배양하였다. 독력 증강의 목적으로, 또한 토끼에 대한 병원성 여부를 보기 위하여 2마리 정상 토끼 상악동 양측에 이 부유액을 0.3 ml씩 넣었다. 즉, 다음 과정에서 기술하는 방법과 같이 토끼를 전신마취하고 비배부 절개 및 상악동 노출 후 골편으로 자연 개구부를 폐쇄하고 녹농균 부유액을 넣었다. 4일 후 상악동을 다시 개방한 다음 상악동 내를 관찰하고 생성된 농을 미세 면봉(CalgiFybr, Purfybr, Inc., Munster, IN)으로 채취한 후 515 modified Stuart’s transport media가 들어 있는 배양시험관에 넣고 검체를 실험실로 운반하였다. 이 검체를 혈액한천배지와 MacConkey 한천배지에 심은 후 37°C에서 24~48시간 배양한 다음 Vitek Microbiologic Analyzer(bioMieux, Hazrlwood, MO)로 녹농균에 대한 균집락을 동정하였다. 녹농균으로 동정된 균집락을 적정량의 인산완충식염수에 넣어 McFarland 혼탁계로 그 부유액 농도를 108 colony-forming unit/ml로 맞추어 이후의 실험에 사용하였다.

상악동염의 유발 
   사육장에서 1주일간의 적응기간 후 토끼 30마리에 대하여 ketamine hydrochloride(50 mg/kg)와 xylazine hydrochloride(5 mg/kg)의 혼합액을 대퇴부에 근육 주사하여 전신마취하였다. 상악동 전벽에 해당되는 비배부의 털을 전기면도기로 제거하고 1% povidone iodine으로 소독한 다음 1:100,000 농도 epinephrine이 첨가된 2% lidocaine 용액으로 절개부위를 국소 침윤마취하였다. 비배부 중앙을 3~4 cm 정도 수직 절개한 후 골막을 박리하여 양측 상악동 전벽을 노출시켰다. 수술현미경(OMPI 99, Carl Zeiss, Hamburg, Germany) 하에서 외직경이 1 mm인 cutting bur가 장착된 전기드릴을 사용하여 약 5×10 mm 크기로 전벽을 제거하여 양측 상악동을 노출시키고 그 점막이 정상임을 확인한 다음 이후의 실험조작을 시행하였다. 상악동 자연 개구부의 환기 및 배출 능력을 저하시키기 위하여 개구부 점막을 세포채취용 솔(cytology brush;BC-15AE, Olympus Optical Co., Tokyo, Japan)로 수차례 솔질하여 기계적 손상을 주고 제거된 전벽의 골편을 적당한 크기로 잘라 양측 상악동 자연 개구부를 부분적으로 폐쇄한 후 개방된 전벽을 통하여 녹농균 부유액을 상악동 한 측당 0.3 ml씩 1 ml 주사기로 주입하였다. 실험조작이 끝나면 절개부위 골막은 4-0 catgut, 피하층 및 피부는 4-0 나일론 봉합사를 이용하여 봉합하였다.

검체 채취 및 실험군의 분류 
   위의 과정이 끝난 토끼 30마리를 사육장에 넣고 기른 다음, 4주 후 다시 위와 같은 방법으로 전신마취시키고 비배부를 소독한 후 절개하여 양측 상악동을 노출시켰다. 이때 골벽이 이미 제거된 전벽부위에 형성되어 있는 육아조직 및 섬유조직 등은 제거하고 필요시에는 전기드릴을 이용하여 전벽의 일부 골벽을 제거하여 상악동을 노출시켰다.
   30마리의 토끼 중 5마리를 과량의 pentobarbital(Entobar)을 정맥주사하여 희생시켰다. 상악동 점막골막(mucoperiosteum)을 미세박리기(microdissector)를 이용하여 조심스럽게 한 덩어리로 채취하고 2~3 mm폭으로 그 가장자리를 떼어내어 인위적 손상이 많이 발생된 조직을 제거한 후 생리식염수로 2~3회 세척하였다. 이 조직을 이등분하여 하나는 광학현미경관찰을 위하여 10% formalin 용액에 넣고 다른 하나는 섬모운동횟수를 측정하기 위하여 세포배양액(Waymouth’s MB 751/1 medium;GibcoBRL, Grand Island, NY)이 들어 있는 15 ml-원뿔관(conical tube)에 넣었다. 위 과정이 끝난 후, 양측 비강 전벽을 가위로 절개하여 노출시키고 양측 하비갑개를 각각 채취하였다. 양측 하비갑개의 중앙 1/3 부위를 수술용 칼로 가장자리를 가다듬은 후 생리식염수로 2~3차례 세척하고 각 조직을 이등분하여 각각 10% formalin 용액과 세포배양액이 들어 있는 15 ml-원뿔관에 넣었다. 이때 세포배양액에 넣은 조직은 골 조직을 제거한 점막만을 넣었다.
   나머지 토끼 25마리에 대하여는, 노출된 상악동 전벽을 통하여, 자연 개구부를 부분적으로 폐쇄시켰던 골편을 제거함으로써 자연 개구부를 재개방시켰다. 또한 개구부 주위에 육아조직이 있을 경우에는 같이 제거하였으며 이와 같은 조작으로도 자연 개구부가 충분히 개방이 되지 않은 경우에는 개구부 앞 가장자리 일부를 제거하여 충분히 개방시켰다. 실험조작이 끝나면 절개부위 골막은 4-0 catgut, 피하층 및 피부는 4-0 나일론 봉합사를 이용하여 봉합하였고 ampicillin(40 mg/kg/day)을 3일간 근육주사하였다. 그 후 2주, 4주, 6주, 8주 및 12주 시점에서 위와 같이 토끼를 각각 5마리씩 희생시켜 상악동 및 하비갑개 점막을 양측으로부터 채취하여 각 조직을 이등분하여 각각 10% formalin 용액과 세포배양액이 들어 있는 15 ml-원뿔관에 넣었다.

대조군 선정
  
나머지 정상 토끼 5마리는 아무런 조작 없이 전신마취 하에 양측 상악동과 비강을 노출시켜 상악동과 하비갑개의 점막을 양측으로부터 채취하여 좌우측을 구별하지 않고 대조군(각 10개)으로 삼았다. 각 조직을 이등분하여 각각 10% formalin 용액과 세포배양액이 들어 있는 15 ml-원뿔관에 넣었다.

섬모운동횟수의 측정
  
세포배양액에 들어 있는 점막 조직을 꺼내어 예리한 수술용 칼로 잘게 자른 후 세포배양액이 들어 있는 직경 35 mm 배양용기에 다시 옮겨 넣고 점막 조각들이 배양액에 의해 흔들리지 않도록 백금선으로 고정한 후 위상차 도립현미경(CK2;Olympus optical Co., Tokyo, Japan)으로 관찰하였다. 이때 배양용기 주위에 온도조절기를 장치하여 관찰하는 동안 배양액을 38°C로 유지하였다. 배양용기를 도립 현미경 위에 놓고 400배율 하에서 섬모운동횟수를 다음과 같이 측정하였다(Fig. 1). Charge-coupled device(CCD) 카메라(SAC-410ND;Samsung electronics Co., Seoul, Korea)를 통하여 모니터 화면에 나타나는 영상 중 섬모가 뚜렷이 보이고 세포 자체도 움직이지 않으며 주위 세포에 의한 간섭도 적은 섬모세포를 택하여 그 세포를 포함한 영상을 약 15초 정도 녹화기(video-cassette recorder;VCR)(LV-970;LG electronics Inc., Seoul, Korea)로 녹화하였다. 아날로그 형태의 영상을 디지털 형태로 바꾸어 주는 image-grabber(Raptor;BitFlow Inc., Boston or Woburn, MA)가 내장된 개인용 컴퓨터(Pentium Pro-166;Newtec, Seoul, Korea)에 위의 VCR을 연결한 후 녹화된 영상을 다시 컴퓨터 모니터에 재생하였다. 영상-전산화 분석 프로그램(서울대학교 의과대학 이비인후과학교실 제공)을 이용하여 컴퓨터 메모리에 2~3초의 영상을 불러들여 fast-Fourier transform(FFT) 분석을 이용하여 섬모운동횟수를 측정하였다.9) FFT 분석에서 최고의 크기를 보이는 주파수를 읽으면 이 값이 측정하고자 하는 섬모운동횟수가 된다. 배양용기 한 개당 400배율 하에서 5시야를 분석하여 평균을 구하였다.
   섬모운동횟수가 대조군 및 6개의 실험군 간에 서로 유의한 차이가 있는지를 알아보기 위하여 5% 유의수준에서 Kruskal-Wallis test로 검증하였다.

광학현미경 관찰 및 염증의 정량분석
   10% formalin 용액에 넣어 24시간 고정된 조직을 paraffin 포매한 후 4~5 μm두께로 박절하였다. 조직 한 개당 일정간격의 절편 5개를 얻은 다음 hematoxylin and eosin 염색을 하여 광학현미경으로 관찰하였다.
   실험군과 대조군의 각 절편에 대하여 40~200배율 하에서 광학현미경으로 염증의 정도를 관찰하고 최종적인 정량분석은 100배율 하에서 시행하였다. 염증의 정도는, 전혀 염증세포가 관찰되지 않을 경우를 0점, 염증세포가 드문드문 관찰되는 경우를 10점, 염증세포가 개별적으로 종종 관찰되거나 염증세포 군락이 때때로 관찰되는 경우를 35점, 염증세포가 밀집하여 침윤되어 있을 경우를 65점, 염증세포의 침윤이 너무 심하여 상피 및 고유층의 정상 구조물 확인이 힘들 경우를 100점으로 간주하여 그 경중에 따라 100점 scale로 염증점수를 부여함으로써 평가하였다. 절편 1개당 양측 가장자리 부위를 제외한 모든 점막을 관찰하고 모든 시야의 염증점수 값을 평균한 후 다시 5개 절편의 평균값을 구하여 해당 점막의 염증점수로 삼았다. 그러나 인위적 결함이 있는 시야는 본 연구대상에서 제외하였다.
   염증점수가 대조군 및 6개의 실험군 간에 서로 유의한 차이가 있는지를 알아보기 위하여 5% 유의수준에서 Kruskal-Wallis test로 검증하였다.

결     과

섬모운동횟수
 
   도립현미경 관찰에서 대조군의 상악동과 하비갑개 점막 상피세포의 섬모들은 매우 빠른 속도로 물결치듯 움직였고 그 섬모운동횟수는 각각 12.1±2.4 Hz, 12.8±2.7 Hz이었다(Table 1).
   중비도상악동개방술 시점과 그 2주, 4주, 6주, 8주 및 12주 후 실험군 상악동 점막 상피세포의 섬모운동횟수는 각각 4.4±3.2 Hz, 5.3±3.1 Hz, 6.7±2.9 Hz, 6.5±3.0 Hz, 6.9±2.3 Hz 및 8.0±2.6 Hz로서 점차 개선되는 양상을 보였으며 대조군 값과는 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05, Kruskal-Wallis test)(Table 1). 즉 상악동 점막 상피세포의 섬모운동횟수는 중비도상악동개방술 후 시간 경과에 따라 의미 있게 개선되었지만 12주 후에도 정상 수준까지는 회복되지 못하였음을 알 수 있었다.
   중비도상악동개방술 시점과 그 2주, 4주, 6주 및 8주 후 실험군 하비갑개 점막 상피세포의 섬모운동횟수는 각각 5.1±2.8 Hz, 6.8±2.3 Hz, 7.6±3.2 Hz, 9.4±2.9 Hz, 9.0±2.3 Hz로서 점차 개선되는 양상을 보였으며 이 시점(8주)까지의 섬모운동횟수는 대조군 값과 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05, Kruskal-Wallis test). 그러나 12주 후 실험군의 섬모운동횟수(11.9±2.8 Hz)는 대조군 값과 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05, Kruskal-Wallis test)(Table 1). 즉 하비갑개 점막 상피세포의 섬모운동횟수는 중비도상악동개방술 후 시간 경과에 따라 의미 있게 개선되어 12주 후에는 정상 수준까지 회복됨을 알 수 있었다.

광학현미경 관찰에 의한 조직의 염증 점수
  
상악동 점막의 대조군에서는 위중층섬모원주상피의 형태를 볼 수 있었고 기저막 아래로 선조직을 포함하는 정상 고유층을 관찰할 수 있었으며 염증세포는 보이지 않아서(Fig. 2A) 염증 점수는 0.0±0.0점이었다(Table 2). 상악동염 유발 4주 후 실험군 상악동들을 재개방했을 때 상악동 내에는 농이 형성되어 있었고 점막의 충혈, 종창 등의 소견이 보였으며 자연 개구부 부위에는 일부 육아조직도 관찰되었다. 이 중비도상악동개방술 시점에서 실험군 상악동 점막은 심한 염증세포의 침윤 외에도 점막의 폴립모양(polypoid) 변화, 섬모와 상피세포의 손상, 술잔세포(goblet cell) 증가 소견을 보여 주었으며(Fig. 3A) 염증 점수는 73.5±18.4점이었다. 또한 2주, 4주, 6주, 8주 및 12주 후의 염증점수는 각각 59.3±12.3점, 48.6±15.8점, 57.2±19.0점, 45.0±10.5점, 36.8±9.6점으로서 점차 염증이 개선되는 양상을 보였으며(Fig. 3B and C) 모두 대조군 값과는 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05, Kruskal-Wallis test)(Table 2). 즉 상악동 점막의 염증은 중비도상악동개방술 후 시간 경과에 따라 의미 있게 개선되었지만 12주 후에도 완전히 소실되지는 못하였음을 알 수 있었다.
   하비갑개 점막의 대조군에서도 위중층섬모원주상피의 형태를 볼 수 있었고 혈관을 포함하는 고유층을 관찰할 수 있었다(Fig. 2B). 이 조직은 육안으로는 정상적이었으나 광학현미경관찰상 매우 경도의 염증세포 침윤이 관찰되어 그 염증 점수는 17.4±10.1점이었다(Table 2). 한편 중비도상악동개방술 시점에서 실험군 하비갑개 점막은 염증세포의 침윤이 심하였고 폴립모양 변화, 상피 손상과 술잔세포 증가 소견이 관찰되었고(Fig. 4A) 그 염증 점수는 66.2±15.8점이었다(Table 2). 또한 2주, 4주, 6주, 8주 및 12주 후의 염증점수는 각각 54.6±17.5점, 46.8±15.7점, 37.1±17.5점, 46.8±15.7점, 37.1±13.6점, 34.9±8.3점, 27.0±9.5점으로서 점차 염증이 개선되는 양상을 보였으며(Fig. 4B and C) 모두 대조군 값과는 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05, Kruskal-Wallis test)(Table 2). 즉 하비갑개 점막의 염증은 중비도상악동개방술 후 시간 경과에 따라 의미 있게 개선되었지만 12주 후에도 대조군 수준까지 개선되지는 못하였음을 알 수 있었다.

고     찰

   악안면 외상에 의한 상악동염 및 치아 질환에 의한 상악동염 등은 비강 질환 없이 상악동 자연 개구부가 일차적으로 기계적 폐쇄를 일으켜 상악동염이 발생하거나 치아 질환에 의하여 상악동에 염증이 발생한다. 최근 토끼 실험을 통하여 일차적 상악동염도 국소적으로 비점막의 기능 저하 및 염증을 일으킬 수 있음이 밝혀졌다.6)7) 즉 Hong 등7)에 의하면, 토끼에서 실험적으로 유발된 상악동염은 동측 비점막의 섬모운동횟수를 감소시키고 병리조직학적으로 염증을 증가시키나 반대측 비점막에는 거의 영향을 주지 않는다는 연구 결과를 보고하면서 일차적으로 발생된 상악동염은 국소적으로 비점막의 기능 저하 및 염증을 일으킬 수 있다고 결론지었다. 또한 이와 같이 일차적으로 발생된 상악동염 동물모델에서 자연 개구부를 개방하면 상악동 점막에서의 섬모운동횟수 및 염증 소견이 시간 경과에 따라 개선된다고 보고되었고8) 다른 저자들10)11)12)13)도 동일한 결과를 보고하였다. 그러나 이와 같은 상황에서 비점막에서의 변화에 대하여는 알려진 사실이 없다. 따라서 임상에서 원발성으로 발생된 상악동염의 치료에 있어서 중비도상악동개방술이 상악동 점막 외에 비점막의 기능 및 병리조직학적 형태의 개선에도 영향을 미치는지 여부에 대한 연구가 필요하여 본 연구를 계획하였다.
  
저자들은 점막의 개선 정도를 기능적 면에서 섬모운동횟수를 측정하여 평가하였고 형태학적 면에서 병리조직학적 변화를 관찰하여 평가하였다. 점막의 기능을 평가하는 대표적인 방법에는 점액섬모운동속도의 측정법과 섬모운동횟수의 측정법이 있다. 점액섬모운동은 점액의 성상과 섬모의 기능이라는 두 가지 요소의 합으로 나타나는 현상이므로 그 기능 평가는 점막의 총체적인 상태를 모두 반영한다는 것이 다른 세부적인 기능 평가법보다 유리한 점이다. 사람의 경우 흔히 사카린 검사14)를 하여 점액섬모운동 기능을 평가하지만 피검자가 단맛을 느끼는 시간을 측정해야 하기 때문에 이 검사는 동물실험에 응용될 수 없고, 따라서 먹물을 사용하는 방법이10)11)12)15) 동물실험에 종종 사용된다. 그러나 동물 실험에 있어서, 상악동 내에서는 먹물 입자가 상악동 기저부에서 자연 개구부까지 도달하는 것을 쉽게 눈으로 확인할 수 있지만 비강 내에서는 먹물 입자가 비강 끝까지 가는 것을 확인하기가 현실적으로 어렵다. 따라서 본 연구에서는 섬모운동횟수를 측정함으로써 비강 및 상악동 점막의 기능을 평가하였다. 섬모운동횟수의 측정은 점액섬모운동 기능 중 섬모의 기능만을 평가하는 방법으로서 염증상태의 섬모 혹은 여러 가지 약물에 노출된 섬모가 운동 능력을 어느 정도 유지하고 있는지를 알아볼 수 있는 효과적인 방법이다.9)11)15)
   본 연구 결과에서 상악동 점막 상피세포의 섬모운동횟수는 중비도상악동개방술 후 시간 경과에 따라 의미 있게 개선되었지만 12주 후에도 정상 수준까지는 회복되지 못하였음을 알 수 있었다. 이는 Hong 등8)의 연구에서 상악동 자연 개구부를 재개방하면서 상악동 점막을 보전한 군에서의 결과와는 일치하는 것이지만, Czaja와 McCaffrey11)의 연구 결과, 즉 6주 후에는 섬모운동횟수가 정상 수준까지 개선된다는 결과와는 차이가 있는 것이다. 이 차이는 섬모운동횟수의 측정방법의 차이에서 기인하는 것이라고 추정된다. 즉 Czaja와 McCaffrey11)는 광전법(photoeletric method)으로 섬모운동횟수를 측정하였는데 저자들 및 Hong 등8)이 사용한 영상-전산화 분석법에 비하여 한번에 분석되는 범위가 넓어서 섬모운동횟수 측정값이 다소 크게 나올 가능성이 있으며, 이러한 차이점에 대하여는 좀더 연구되어야 하겠다. 한편 본 연구 결과에서, 하비갑개 점막 상피세포의 섬모운동횟수는 중비도상악동개방술 후 시간 경과에 따라 의미 있게 개선되어 12주 후에는 정상 수준까지 회복되었다. 즉 하비갑개 점막은 상악동 점막보다 더 일찍 섬모운동이 개선되었음을 알 수 있었는데, 이는 상악동염은 일차적인 염증이고 하비갑개 점막은 상악동염에 의한 이차적인 염증이므로 12주 후 시점에서 볼 때 하비갑개보다 상악동에서 염증반응이 더 심하기 때문에(Table 2) 나타난 결과로 해석된다.
  
점막의 개선 정도를 형태학적으로 평가하기 위하여 시행한 병리조직학적 관찰 결과, 상악동 점막의 염증은 중비도상악동개방술 후 시간 경과에 따라 의미 있게 개선되었지만 12주 후에도 완전히 소실되지는 못하였는데, 이는 Hong 등8)의 연구에서 상악동 자연 개구부를 재개방하면서 상악동 점막을 보전한 군에서의 결과와 일치하는 것이다. 실험적 상악동염 유발 후 자연 개구부를 개방하면 상악동 내 점막이 개선된다는 것은 비교적 잘 알려져 있는 사실10)11)12)이지만, 이 점막이 완전히 정상 상태까지 재생되지 않는다는 견해들이 보고되었다. 즉, Forsgren 등16)17)은 상악동 점막 제거 2주 후에 이미 재상피화가 이루어지기 시작하지만 고유층의 재생은 불완전하며 따라서 재생된 점막은 정상 점막과 차이가 있다고 보고하였다. 또한 Guo 등13)은 부비동 내시경수술 6~12개월 후의 사람 상악동 점막은 수술 시점보다 현저히 섬모재생이 이루어졌지만 정상수준까지 도달되지 못하였다고 보고하여, 본 연구와 비슷한 결과를 보여주었다. 또한 본 연구 결과에서, 하비갑개 점막의 염증은 중비도상악동개방술 후 시간 경과에 따라 의미 있게 개선되었지만 12주 후에도 대조군 수준까지 개선되지는 못하였다. 12주 후 시점에서 하비갑개 점막의 염증은 상악동 점막의 염증보다 경미하지만 대조군 수준까지는 회복되지 않았음에도 불구하고(Table 2) 섬모운동횟수는 정상 상태로 개선된 사실을 볼 때(Table 1), 형태학적 개선과 기능적 개선은 반드시 일치하여 이루어지는 것은 아님을 알 수 있다. 즉 하비갑개에서 형태학적으로 다소 염증이 남아있다 하더라도 섬모운동횟수와 같은 기능은 보다 조기에 개선될 수 있다는 사실을 알 수 있다.
   한편 본 연구에서 사용한 점막의 염증 정도에 대한 분석방법은 Cable 등18)의 방법을 인용한 것이다. 이들은 염증의 정도를 0(없음;none), 1(극미;minimal), 2(경도;mild), 3(중등도;moderate), 4(심도;severe)의 5등급으로 하여 반정량적인(semi-quantitative) 분석을 시행하였는데 본 연구에서는 정량적 분석을 하기 위하여 0부터 100까지의 연속된 염증 점수를 설정하였다. 즉 각 등급을 0점, 10점, 35점, 65점, 100점으로 환산하여 설정한 후 조직의 염증 점수가 각 등급에만 국한되지 않고 일련의 연속 점수의 어느 곳에도 해당될 수 있도록 평가하여 정량적 분석을 용이하게 하였다. Cable 등18)의 각 등급을 일정 점수 간격으로 환산하지 않은 이유는, 경도(35점), 중등도(65점), 심도(100점)는 대체로 일정 간격으로 생각할 수 있으나 극미 정도(10점)는 염증이 없는 경우(0점)에 매우 가까운 정도라고 간주하였기 때문이다.
   본 연구는 동물을 대상으로 한 실험적 연구이므로, 향후 사람에서 원발성으로 발생된 상악동염의 치료로 중비도상악동개방술을 시행한 후 상악동 점막과 비점막의 기능적 및 형태학적 개선에 대하여 임상적으로 확인하는 작업이 필요하다.

결     론

   토끼에서 실험적으로 만성 상악동염을 유발한 후 자연 개구부를 재개방하는 중비도상악동개방술을 시행하였을 때 상악동 점막과 하비갑개 점막의 섬모운동횟수와 염증은 시간 경과에 따라 의미 있게 개선되었고, 특히 하비갑개 점막 상피세포의 섬모운동횟수는 중비도상악동개방술 12주 후 정상 수준까지 회복되었다.
   결론적으로, 토끼에서 실험적으로 유발된 일차적 만성 상악동염에 대하여 시행된 중비도상악동개방술은 상악동 점막의 염증 외에 이차적으로 발생된 비점막의 염증도 기능적 및 형태학적으로 개선시킬 수 있다.


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