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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery > Volume 45(4); 2002 > Article
Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 2002;45(4): 341-347.
Effects of Experimentally Induced Maxillary Sinusitis on Ciliary Beat Frequency and Histopathology of the Nasal Mucosa in Rabbits.
Soon Kwan Hong, Sun Ok Yoon, Chong Nahm Kim
Department of Otolaryngology, College of Medicine, Ewha Womans University, Seoul, Korea. soonkwan@unitel.co.kr
토끼에서 실험적으로 유발된 상악동염이 비점막의 섬모운동횟수 및 병리조직학적 형태에 미치는 영향
홍순관 · 윤선옥 · 김종남
이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실
주제어: 상악동염섬모운동횟수병리조직학비점막토끼.
ABSTRACT
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
Although sinusitis is commonly caused by nasal diseases that interfere with ostiomeatal unit, non-rhinogenic sinusitis, for example, post-traumatic or odontogenic, is often encountered. However, it remains unclear whether non-rhinogenic sinusitis affects the function and morphology of the nasal mucosa. The aim of the current study is to observe effects of experimentally induced maxillary sinusitis on ciliary beat frequency and histopathology of the nasal mucosa in rabbits.
MATERIALS AND METHOD:
Maxillary sinusitis was induced in the right sides of 10 rabbits by partially occluding the natural ostia and inoculating the maxillary sinus with P. aeruginosa. After 4 weeks, the nasal mucosa was obtained from the inferior turbinate and the septum in the right (experimental group) and the left side (control group A). Both sides of the nasal mucosa in another 5 normal rabbits were used as the control group B. Ciliary beat frequency (CBF) was measured by video-computerized analysis and degree of inflammation in histopathology was graded using a 100-point scale of inflammation score. CBF and inflammation score were compared between the three groups.
RESULTS:
CBFs of the experimental group were significantly lower than those of the control groups A and B. Inflammation scores of the experimental group were significantly higher than those of the control groups. In the experimental group, there were no correlations between CBFs of the maxillary and nasal mucosa, but weak correlations existed between inflammation scores of the maxillary and nasal mucosa.
CONCLUSION:
Primary maxillary sinusitis can locally induce dysfunction and inflammation of the nasal mucosa.
Keywords: Maxillary sinusitisCiliary beat frequencyHistopathologyNasal mucosaRabbit

교신저자:홍순관, 158-710 서울 양천구 목동 911-1  이화여자대학교 의과대학 이비인후과학교실
              전화:(02) 650-5010 · 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 속발하는 경우가 가장 흔하기 때문에3) 최근에 부비동염 분류 시 ‘부비동염(sinusitis)’이라는 용어보다는 ‘비부비동염(rhinosinusitis)’이라는 용어를 사용하려는 경향이 있다.4) 즉 비강 질환에 의한 ostiomeatal unit의 장애에 의하여 대부분의 부비동염이 발생한다고 알려져 있다.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 직접적으로 상악동에 염증이 발생한다. 그러나 이와 같은 상악동염이 역으로 비점막의 기능 및 형태에 영향을 주는지 여부에 대한 연구는 부족한 실정이다.
   본 연구의 목적은 토끼에서 실험적으로 유발된 상악동염이 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) 15마리를 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 토끼를 전신마취하고 비배부절개 및 상악동노출 후 골편으로 자연 개구부를 폐쇄한 다음 녹농균 부유액을 상악동 양측에 0.3 ml씩 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(bioMrieux, Hazrlwood, MO)로 녹농균에 대한 균집락을 동정하였다. 녹농균으로 동정된 균집락을 적정량의 인산완충식염수에 넣어 McFarland 혼탁계를 이용하여 그 부유액 농도를 108 colony-forming unit/ml로 만들어 이후의 실험에 사용하였다.

상악동염의 유발
  
사육장에서 1주일간의 적응기간 후 토끼 10마리에 대하여 체중 kg당 50 mg의 ketaminehydrochloride와 kg당 5 mg의 xylazine hydrochloride의 혼합액을 대퇴부에 근육주사하여 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 수직절개한 후 골막을 박리하여 우측 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 우측 상악동을 노출시키고 그 점막이 정상임을 확인한 다음 이후의 실험조작을 시행하였다. 우측 상악동 자연 개구부의 환기 및 배출 능력을 저하시키기 위하여 개구부 점막을 세포채취용 솔(cytology brush;BC-15AE, Olympus Optical Co., Tokyo, Japan)로 수 차례 솔질 하여 기계적 손상을 주고 제거된 전벽의 골편을 적당한 크기로 잘라 우측 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. 좌측 상악동에 대하여는 아무런 조작도 시행하지 않았다.

검체 채취
  
위의 과정이 끝난 토끼들을 사육장에 넣고 기른 다음, 4주 후 다시 위와 같은 방법으로 전신마취시키고 과량의 pentobarbital(Entobar)을 정맥주사하여 토끼를 희생시켰다. 비배부를 소독한 후 절개하여 우측 상악동을 재개방시켰다. 이때 골편이 이미 제거된 전벽부위에 형성되어 있는 육아조직 및 섬유조직 등은 제거하였고 필요시에는 전기드릴을 이용하여 전벽의 일부 골벽을 제거하여 상악동을 노출시켰다. 상악동 점막골막(mucoperiosteum)을 microdissector를 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 넣었고 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 비중격과 양측 하비갑개를 각각 채취하였다. 비중격은 그 중앙부위를 약 1×1 cm 크기로, 양측 하비갑개는 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 넣는 조직은 연골 및 골 조직을 제거한 점막만을 넣었다.
   이때 우측 하비갑개 점막과 비중격의 우측 점막을 실험군(각각 10개)으로 하고 좌측에 해당되는 점막을 대조군 A(각각 10개)로 하였다.

대조군 선정
   나머지 정상 토끼 5마리는 아무런 조작 없이 위의 과정 2~3과 같이 전신마취 하에 양측 상악동과 비강을 노출시켜 상악동 점막, 하비갑개 점막, 비중격 점막을 양측으로부터 채취하여 좌우측을 구별하지 않고 대조군 B(각각 10개)로 삼았다. 각 조직을 이등분하여 각각 10% formalin 용액과 세포배양액이 들어 있는 15 ml-원뿔관에 넣었다. 이때 세포배양액에 넣는 조직은 연골 및 골 조직을 제거한 점막만을 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. 또한 배양용기 주위에 온도조절기를 장치하여 관찰하는 동안 배양액을 38°C로 유지하였다. 배양용기를 도립 현미경 위에 놓고 400배율 하에서 섬모운동횟수를 다음과 같이 측정하였다. 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.6) FFT 분석에서 최고의 크기를 보이는 주파수를 읽으면 이 값이 측정하고자 하는 섬모운동횟수가 된다. 배양용기 한 개당 400배율 하에서 5시야를 분석하여 평균을 구하였다.
   섬모운동횟수가 실험군 및 대조군 A, B 간에 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 μm 두께로 박절하였다. 조직 한 개당 일정간격의 절편 5개를 얻은 다음 hematoxylin and eosin 염색을 하여 광학현미경으로 관찰하였다.
   실험군과 대조군 A, B의 각 절편에 대하여 40~200배율 하에서 광학현미경으로 염증의 정도를 관찰하였고 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 염증 점수를 부여함으로써 평가하였다. 절편 1개당 양측 가장자리 부위를 제외한 모든 점막을 관찰하고 모든 시야의 염증 점수 값을 평균한 후 다시 5개 절편의 평균값을 구하여 해당 점막의 염증 점수로 삼았다. 그러나 인위적 결함이 있는 시야는 본 연구대상에서 제외하였다.
   염증 점수가 실험군 및 대조군 A, B 간에 유의한 차이가 있는지를 알아보기 위하여 5% 유의수준에서 Kruskal-Wallis test로 검증하였다.

섬모운동횟수 및 염증 점수에 있어서 실험군 비점막과 상악동 점막과의 상관관계 평가
  
섬모운동횟수 및 염증 점수에 있어서 실험군 비점막과 상악동염이 유발된 상악동 점막간에 상관관계가 있는지 여부를 알아보기 위하여 5% 유의수준에서 단순상관관계 분석을 각각 시행하였다.

결     과

   상악동염 유발 4주 후 실험군 상악동과 비강을 개방했을 때 농의 저류가 관찰되었고 비강 및 상악동 점막의 충혈, 종창 등의 소견이 보였다. 실험군의 반대측, 즉 대조군 A의 비강 점막은 육안적으로는 비정상적인 소견이 관찰되지 않았다. 한편 정상 대조군, 즉 대조군 B의 비강 및 상악동 점막은 육안적으로 염증 소견이 관찰되지 않았고 농의 저류 등의 소견도 보이지 않았다.

섬모운동횟수
  
도립현미경 관찰에서 대조군의 비점막과 상악동 점막 상피세포의 섬모들은 매우 빠른 속도로 물결치듯 움직였으나 실험군에서는 그 움직임이 매우 감소되어 있었다. 즉 하비갑개 점막의 섬모운동횟수는 실험군에서 4.3±2.9 Hz, 대조군 A에서 12.5±2.3 Hz, 대조군 B에서 13.2±2.7 Hz이었고 비중격 점막의 섬모운동횟수는 각각 5.3±3.2 Hz, 12.8±1.9 Hz, 11.9±2.8 Hz로(Table 1) 실험군의 섬모운동횟수는 모두 대조군 A와 B에 비하여 통계학적으로 유의하게 감소되어 있었다(p<0.05, Kruskal-Wallis test). 한편 실험군 상악동 점막의 섬모운동횟수(4.1±3.1 Hz)도 대조군 B의 상악동 점막에서의 측정값(12.4±2.1 Hz)보다 통계학적으로 유의하게 감소되어 있었다(p<0.05, Mann-Whitney test).

광학현미경 소견
  
대조군 B의 상악동 점막에서는 위중층섬모원주상피의 형태를 볼 수 있었고 기저막 아래로 선조직을 포함하는 정상 고유층을 관찰할 수 있었으며 염증세포는 보이지 않았다(Fig. 1A). 실험군 상악동 점막에서는 심한 염증세포의 침윤 외에도 점막의 폴립모양(polypoid) 변화, 섬모와 상피세포의 일부 손상, 술잔세포(goblet cell) 증가 등의 소견을 볼 수 있었고(Fig. 1B) 그 염증 점수는 72.5±19.8점이었으며(Table 2) 이는 대조군 B의 염증 점수(0.0±0.0점)보다 통계학적으로 유의하게 증가된 값이었다(p<0.05, Mann-Whitney test). 대조군 A와 B의 하비갑개 및 비중격 점막에서도 위중층섬모원주상피의 형태를 볼 수 있었고 혈관을 포함하는 고유층을 관찰할 수 있었다(Figs. 2A, 2B, 3A and 3B). 이 조직들은 육안적으로는 정상적이었으나 광학현미경관찰상 매우 경도의 염증세포 침윤이 관찰되어, 그 염증 점수는 대조군 A의 하비갑개에서 21.9±14.1점, 비중격에서 19.6±18.8점이었고 대조군 B에서는 각각 17.7±11.2점, 16.3±10.1점이었다(Table 2). 한편 실험군의 하비갑개(Fig. 2C)와 비중격(Fig. 3C) 점막에서는 염증세포의 침윤이 심하였고 폴립모양 변화, 부분적인 상피 손상과 술잔세포 증가 소견이 관찰되었다. 그 염증 점수는 하비갑개에서 60.8±9.2점, 비중격에서 54.6±11.5점이었는데(Table 2), 이는 대조군 A와 B의 각 해당 점막의 염증 점수들보다 통계학적으로 유의하게 증가된 값이었다(p<0.05, Kruskal-Wallis test).

섬모운동횟수 및 염증 점수에 있어서 실험군 비점막과 상악동 점막과의 상관관계
  
섬모운동횟수에 있어서 실험군의 하비갑개 점막과 상악동 점막간 및 비중격 점막과 상악동 점막간에는 유의한 상관관계가 없었으나(p>0.05, 단순상관관계분석) 염증 점수에 있어서는 모두 약한 상관관계(하비갑개와 상악동 점막간의 상관계수=0.38, 비중격과 상악동 점막간의 상관계수=0.32)가 있었다(p<0.05, 단순상관관계분석).

고     찰

  
부비동염은 비강에서 부비동으로 염증이 이환되는 비성인 경우가 대부분이고3) 비강 질환 중, 특히 ostiomeatal unit의 장애에 의하여 대부분의 부비동염이 발생한다고 알려져 있다.5) 따라서 1997년 미국이비인후-두경부외과학회가 후원하는 비부비동염 연구회(Task Force on Rhinosinusitis)는 비염의 존재 없이 부비동염이 발생하는 경우가 드물기 때문에 부비동염이라는 용어를 비부비동염으로 대체할 것을 권하였다.4) 실제로 만성 부비동염 환자의 비점막에서 병리조직학적으로 염증, 즉 비염의 증거가 보이고7) 전자현미경적 미세구조에도 염증에 의한 변화가 관찰되었다.8) 그러나 날로 증가 추세에 있는 교통사고와 관련되어 악안면 외상에 의해 상악동 자연 개구부가 일차적으로 기계적 폐쇄를 일으켜 상악동염이 일어날 수 있고 또한 치아 질환에 의하여 상악동에 직접적으로 염증이 발생하기도 하는 등, 비성 부비동염이 아닌 경우를 때때로 임상에서 접하게 된다. 부비동염 존재시 비점막 병리조직학적 관찰에 대한 기존의 연구들은 비성 부비동염인 경우를 연구대상으로 하였기 때문에, 앞의 예에서와 같이 비성 부비동염이 아닌 경우의 비점막 변화에 대하여는 알려진 사실이 거의 없다. Choi 등9)은 토끼에서 실험적 상악동염을 유발시킨 후 비점막의 변화를 관찰한 연구를 보고하였는데 이 연구에서는 병리조직학적 형태 변화만이 관찰되었고 비점막 기능면에서의 관찰은 이루어지지 않았다. 따라서 원발성으로 발생된 부비동염이 역으로 비점막의 기능 및 형태에 어떠한 영향을 주는지에 대한 연구가 필요하였다.
   본 연구를 통하여 실험군의 상악동, 하비갑개와 비중격 점막에서 실험군의 반대측 대조군과 정상 대조군에 비하여 섬모운동횟수가 의미 있게 감소되어 있고 염증 점수는 의미 있게 증가되어 있는 결과를 볼 수 있었다. 이는 상악동염이 만성화되면 상악동 점막 외에도 동측 비점막의 섬모운동횟수는 감소되고 염증은 증가하나 반대측 비점막은 거의 영향을 받지 않는다는 것을 의미한다. 토끼에서 실험적 상악동염을 유발한 Czaja와 McCaffrey10)는 상악동 점막에서의 섬모운동횟수는 정상보다 유의하게 감소하며 이 섬모운동횟수의 감소는 염증에 의한 섬모의 미세구조 변화로 초래된다고 하였으나 비점막에 대한 관찰은 시행하지 않았다. 또한 만성 부비동염 환자의 부비동 점막에서도 섬모운동횟수는 감소되어 있고 이는 염증에 의한 섬모세포의 부분적 소실과 섬모의 방향성 상실(disorientation)과 연관이 있다는 연구결과도 보고되었다.11) 한편 비점막에 대해서도, 만성 부비동염 환자에서 비점막의 섬모운동횟수는 감소되고12) 병리조직학적으로 염증의 소견이 관찰되며7) 전자현미경적 미세구조에도 염증에 의한 변화가 관찰되었다.8) 따라서 이 같은 연구결과 및 본 연구결과를 볼 때, 원발성으로 발생한 만성 상악동염은 동측 비점막에도 염증을 유발하며 이 염증은 비점막 상피 및 고유층에 형태학적 변화를 일으키고 또한 섬모의 방향성 및 미세구조에도 장애를 초래하여 섬모기능을 감소시킬 수 있음을 시사한다. 또한 상악동염이 동측의 비점막에만 영향을 미치는 결과를 볼 때, 이 영향은 상악동염에서 유리된 염증매체의 전신적인 혈행성 효과라기보다는 국소적인 영향일 가능성이 높다. 상악동 자연 개구부로부터 배출되는 농성 분비물에 의한 영향 혹은 신경전달물질에 의한 국소적 반사 효과 등이 국소적 영향에 대한 해석으로 가능하겠으나 본 연구결과만으로는 결론을 내릴 수 없고 이는 추후 연구되어야 할 과제이다.
  
본 연구에서 섬모운동횟수에 있어서 실험군의 비점막과 상악동 점막간에는 유의한 상관관계가 없었으나 염증 점수에 있어서는 약한 상관관계가 있었다. 이 같은 결과는 상악동 점막의 염증이 심할수록 비점막 염증이 심한 경향을 보일 수 있지만 상악동 점막에서의 섬모운동횟수가 감소하였다고 반드시 비점막의 섬모운동횟수가 감소하는 것은 아님을 의미한다. 즉 상악동 염증은 비점막에 다소간 비례하여 직접적으로 염증을 유발하기는 하지만 섬모운동과 같은 기능적 장애는 염증에 의한 이차적 결과로써 발생하기 때문에8)10)11) 상악동 점막과 비점막의 섬모운동횟수 감소가 반드시 일치하여 나타나지는 않는다고 추정할 수 있다.
   토끼에서 실험적으로 상악동염을 유발할 경우 토끼 상악동 전벽을 개방시킨 후 자연 개구부를 완전 폐쇄하고 균을 주입하는 방법13)을 흔히 사용하게 된다. Marks14)는 이때 상악동이 먼저 개방되어 침습되기 때문에 이러한 방법은 진정한 의미의 비성 상악동염 모델은 아니며 오히려 부비동성(sinogenic) 부비동염 모델이 될 수 있다고 하였다. 또한 Marks14)는 임상적으로 자연 개구부가 완전 폐쇄되면 부비동염보다는 점액낭종이 생길 가능성이 높다는 점도 지적하면서 토끼 비강에 Merocel이라는 이물을 삽입하여 새로운 비성 상악동염 모델을 제시하였다. 이 모델에서는 자연 개구부가 완전 폐쇄되지 않았음에도 불구하고 상악동에 염증이 유발되었다. 또한 Westrin 등15)은 토끼 상악동을 개방하고 자연 개구부를 완전 폐쇄한 후 폐렴구균을 주입하여 상악동염 모델을 만들었는데, 유발 4주 후 상악동에서 폐렴구균 검출률은 낮고 비강 혹은 비인강의 정상 균이 상악동 내에서 높게 검출되는 결과를 보고하면서 자연 개구부가 완전 폐쇄되지 않았을 가능성을 그 이유로 추정하였다. 이 모델에서도 상악동에 염증 및 폴립이 유발되었다. 따라서 본 연구에서는 비성이 아닌 원발성 상악동염을 만드는 것이 목적이므로 토끼 상악동을 개방한 후 자연 개구부를 폐쇄하고 균을 주입하여 상악동염 모델을 제작하였고 이때 자연 개구부를 완전 폐쇄하지 않고 부분적으로만 폐쇄하였다. 다만 자연 개구부 점막의 배출 능력을 좀더 저하시키기 위하여 세포채취용 솔로 수 차례 솔질을 하여 기계적 손상을 주는 과정을 추가하였으며 이같이 자연 개구부가 부분적으로 폐쇄된 본 연구 모델에서도 상악동에 심한 염증이 생김을 확인할 수 있었다. 한편 급성 상악동염 모델 제작 시 흔히 사용되는 폐렴구균은 자기제어적(self-limiting) 성격이 강하여16) 상악동염 유발 2주 후에는 상악동 내에서 재검출이 잘 되지 않는데 반하여15) 녹농균은 여러 효소에 의해 상피손상을 초래함으로써 다른 세균에 비해 장기적이고도 심한 부비동염을 유발할 수 있다.17)18) 따라서 본 연구에서는 보다 만성화된 상악동염을 유발하기 위하여 녹농균을 사용하였다.
  
한편 본 연구에서 사용한 점막의 염증 정도에 대한 분석방법은 Cable 등19)의 방법을 인용한 것이다. 이들19)은 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 Cable 등19)의 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 등19)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 연구에서와 같이 원발성으로 발생된 상악동염 모델에서 자연 개구부의 완전한 개방, 즉 중비도상악동개방술(middle meatal antrostomy) 후 시간 경과에 따른 상악동 점막에서의 기능 및 병리조직학적 형태의 변화를 관찰한 연구20)는 있으나 비점막에서의 변화에 대하여는 알려진 사실이 없으므로 향후 이에 대한 연구가 필요할 것이다.

결     론

   토끼에서 실험적으로 유발된 상악동염은 동측 비점막의 섬모운동횟수를 감소시키고 병리조직학적으로 염증을 증가시키나 반대측 비점막에는 거의 영향을 주지 않았다. 또한 상악동염이 심할수록 비점막 염증이 심한 경향을 보이나 상악동 점막과 비점막의 섬모운동횟수의 감소는 일치하여 발생하지 않았다.
   결론적으로, 원발성으로 발생된 상악동염은 국소적으로 비점막의 기능 저하 및 염증을 일으킬 수 있다.


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