서     론

   성숙한 골미로는 내측의 내골막층, 중간의 내연골층과 외측의 골막층으로 구성된다.¹⁾ 성숙한 골미로의 중간층을 이루는 내연골층은 불활성으로서 미로의 골형성 능력은 잘 알려져있지 않다. 과거에는 주로 화농성 미로염에 뒤따르는 골화성 미로염,²⁾ 이경화증에서 내이개창술,³⁾ 외상 또는 진주종에 의한 미로누공⁴⁾⁵⁾ 그리고 측두골골절⁶⁾⁷⁾에서 조직병리학적으로 연구되었다.
   최근에는 반규관의 폐쇄가 이과신경학적 그리고 뇌기저부 수술에 이용되면서 반규관 골미로의 치유에 대한 연구가 필요하게 되었다. 반규관의 폐쇄는 수술 중에 발생할 수 있는 인위적인 반규관의 손상, 반규관의 막미로에 유착된 깊은 진주종의 처리, 뇌기저부 수술^8-12) 등에 이용할 수 있다. 반규관의 폐쇄는 손상된 반규관내에 형성되는 미로내 누공(intralabyrinthine fistula)을 방지하여 수술후 청력을 보존할 수 있다.¹³⁾
   폐쇄된 반규관의 치유는 보존된 청력을 유지하는데 있어 중요하며, 이에 저자들은 반규관의 절단과 폐쇄후 골미로의 치유과정을 알아보고자 본 실험을 시행하였다.
                  
재료 및 방법

   정상 청성뇌간유발반응을 보이는 250~300 gm의 건강한 기니픽 12마리를 사용하였다. Ketamine hydrochloride를 50 mg/kg 근육주사하여 마취하였고 필요에 따라 25 mg/kg 추가주사하였다.
   우측 이개의 후방에 피부절개를 가하고 측두골의 외측 피질을 노출시킨 뒤 상안와연과 외이도를 연장하는 가상의 연장선에서 골포를 개방하였다. 골건륜과 안면신경관을 확인하고 안면신경외슬의 후방에 위치하는 외반규관의 골융기부를 수술용 드릴로 절단하였다. 절단된 외반규관의 양측 개구부에서 내이액의 누출을 확인한 뒤 다이아몬드버를 이용하여 개구부를 폐쇄하였다. 수술후 감염방지를 위하여 cephradine을 100 mg 하루 2회 3일간 근육주사하였다.
   수술 직후, 수술 후 1주, 2주, 4주, 6주, 8주에 2마리씩 Heidenhain Susa액으로 관류고정한 뒤 측두골을 채취하여 10% formalin액에 3일간 침수고정하였다. 5% trichloroacetic acid액을 사용하여 탈회하였고 5% ammonium oxalate액으로 탈회정도를 측정하였다. 완전히 탈회된 측두골을 5% Na₂SO₄ 용액으로 중화시킨 뒤 다단계 농도의 alcohol로 완전히 탈수시켜 셀로이딘에 포매하였다. 셀로이딘 포매는 진공오븐내에서 점차 고농도의 셀로이딘액을 사용하였고 약 9주 소요되었다. 셀로이딘 조직블록을 20 μm의 두께로 수평면으로 절단하였고, 각 10번째 조직절편을 hematoxylin and eosin(H & E) 염색 후 광학현미경으로 관찰하였다.
   청력이 보존되는 것을 확인하기 위하여 수술 전과 희생 직전에 청성뇌간유발반응의 역치를 측정하였다.

결     과

   외반규관을 절단하고 폐쇄한 직후에 외반규관의 내림프관은 섬유체(fibrous mesh)의 파괴와 함께 허탈되었고, 절단부 근처에서 외반규관의 내강은 골편과 괴사물질에 의해 폐쇄된 소견을 보였다(Fig. 1).
   수술 1주 후에 외반규관의 외림프강과 절단부에서는 섬유모세포와 모세혈관의 증식이 관찰되었다(Fig. 2).
   수술 2주 후에 외반규관의 외림프강에 증식되었던 섬유모세포는 골형성세포(osteogenic cell)로 분화하였고, 내골막층에서는 내골막으로부터 골막세포가 증식하였다(Fig. 3B). 폐쇄된 외반규관의 내강에서는 분화된 골형성세포가 골편과 괴사물질을 에워싸고(Fig. 3A), 외반규관의 절단부에서는 골막층으로부터 성긴 신생골(woven bone)이 형성되었다.
   수술 4주 후에 외반규관의 내골막으로부터 반규관의 내강쪽으로 형성되는 신생골을 관찰할 수 있었고(Fig. 4A), 폐쇄된 외반규관의 내강에서는 괴사물질을 에워싸고 있는 파골세포와 신생골을 형성하고있는 골모세포를 관찰할 수 있었다(Fig. 4B). 외반규관의 절단부에 형성되는 신생골은 더 치밀해졌다.
   수술 6주 및 8주 후에 외반규관의 내골막으로부터 형성되는 치밀한 신생골층은 더 두꺼워졌고, 폐쇄된 외반규관의 내강에서는 신생골 형성이 진행 중에 있었다(Fig. 5).
   와우와 전정의 수용체는 형태학적으로 아무런 변화를 보이지 않았으며, 골미로의 중간층을 형성하고 있는 내연골층에서도 신생골형성에 따른 변화를 찾아볼 수 없었다.
   외반규관을 절단하고 폐쇄한 직후 실험동물은 좌측으로 향하는 자발안진과 우측으로 편위된 두위변화를 보였다. 자발안진은 수술 다음날 소실되었으나 두위변화는 수술후 약 3일 간 지속되었다. 희생 직전에 청성뇌간유발반응의 역치는 수술전과 비교하여 10 dB 이내의 차이를 보였다.

고     찰

   골미로는 이낭으로 부터 연골내골화에 의해 발생한다. 내연골층은 배중간엽이 전연골(precartilage)로 분화되고 유리연골(hyaline cartilage)의 형태로 성장한 뒤 골화된다. 연골을 싸고 있는 연골막에서 골모세포층이 분화되어 이낭을 둘러싸는 골막층을 형성한다. 골막층의 골생성아(osteogenic bud)들이 석회화된 연골성 이낭을 침범하면서 골화가 시작된다. 내골막층은 내연골층이 형성되면서 내측의 연골막에서 분화된다.¹⁾
   인간의 이낭은 배발생 23주에 성인의 크기에 도달하게되는데 정상적으로 일단 형성된 골미로의 내연골층과 내골막층은 더 이상 개형(remodeling)하지 않고¹⁾ 약 2세경에 정지된다.¹⁴⁾ 그러나 대사성 골질환, 미로의 염증 또는 외상과 같은 병적인 상태에서는 미로내에서 신생골 형성을 관찰할 수 있다.
   이경화증, 파제트병, 섬유성 이형성증 또는 골화석증(osteopetrosis)과 같은 대사성 골질환에서는 해체된 골이 정상 골을 대치하거나 미로의 내강을 폐쇄하는 것을 볼 수 있다.¹⁵⁾
   미로의 세균감염은 골화성 미로염으로 진행하게 된다. 골화성 미로염에서 미로가 골화되는 정도는 세균의 종류에 따라 다른데,¹⁶⁾ 폐구균은 심한 골화를 초래하지만 헤모필루스는 거의 신생골 형성을 유발하지 않는다. 이것은 세균의 캡슐다당질에 의한 면역원성(immunogenecity)에 차이에 기인한다.¹⁵⁾
   측두골골절에서 골절된 골미로는 신생골이 아닌 섬유조직으로 치유된다.⁶⁾⁷⁾ 이것은 골미로의 중간층인 내연골층에서 혈관화와 골대사가 거의 일어나지 않기 때문이다.¹⁷⁾
   그밖에 미로누공에서 신생골 형성을 관찰할 수 있다. 과거 이경화증환자에게 시행되었던 내이개창술에 있어 외반규관의 창은 원치 않는 신생골에 의해 폐쇄될 수 있다.³⁾ 외상성 또는 진주종성 미로누공에서 신생골 형성이 관찰되며,⁴⁾⁵⁾ 진주종을 제거한 뒤에 미로누공이 자연적으로 폐쇄되기도 한다.¹⁸⁾¹⁹⁾ 미로누공에 있어 신생골 형성은 누공 주변의 감염, 출혈, 골편 또는 내골막층의 손상에 의해 유발되며,⁴⁾ 미로누공의 처리에 있어서도 병변을 제거한 후 골편으로 누공부위를 덮어 골성 폐쇄를 유발할 수 있다.
   본 실험에서는 절단 및 폐쇄된 외반규관에서 왕성한 신생골 형성을 보였다. 골미로에서 신생골 형성을 유발하는데는 어떤 자극이 필요하며, 본 실험에서는 외반규관의 내강으로 유입된 골편과 괴사물질이 신생골 형성을 유발하였을 것으로 생각된다.
  미로의 신생골 형성에 있어 골모세포의 기원은 잘 알려져있지 않다. 과거에는 골화성 미로염에서 신생골이 반흔조직 또는 결합조직에서 기원하는 화생골(metaplastic bone) 또는 내골막의 파괴로 노출된 골미로에서 기원하는 골형성골(osteoplastic bone)로 생각하였다.²⁰⁾ 이후 Paparella와 Sugiura¹⁷⁾는 와우축의 혈관주위강, 기저막하부 그리고 내골막에 존재할 수 있는 모세혈관의 혈관주위세포(perivascular or adventitial cell)가 골화성 미로염에서 미로의 섬유화와 골화를 담당할 것으로 생각하였다. 혈관주위세포란 혈류계의 세망세포와 유사한 다기능성 원시단핵세포로서, 골모세포가 이러한 미분화 간엽세포에서 직접 분화되거나 또는 간엽세포에서 분화된 섬유모세포에서 기원할 것으로 생각된다.¹⁷⁾
  본 실험에서는 신생골이 외림프강의 섬유체, 내골막층의 내골막 그리고 골막층으로부터 형성되었다. 그러나 골미로의 중간층을 이루는 내연골층은 아무런 변화를 보이지 않아 불활성층임을 알 수 있었다.

결     론

   저자들은 실험적으로 외반규관을 절단하고 폐쇄한 뒤 측두골의 형태학적 변화를 관찰하였다. 외반규관의 외림프강에서는 섬유체로부터 섬유모세포가 증식하고 골형성세포로 분화하여 폐쇄된 외반규관의 내강에 신생골을 형성하였다. 외반규관의 내골막층에서는 내골막으로부터 골막세포가 증식하여 치밀한 신생골층을 형성하였다. 외반규관의 절단부에서는 골막층으로부터 성긴 신생골이 형성되었다. 즉 반규관의 절단과 폐쇄에 있어 외림프강의 섬유체, 내골막층의 내골막 그리고 골막층이 외반규관 골미로의 치유에 기여함을 알 수 있었다.

1. Gulya AJ, Schuknecht HF. Anatomy of the temporal bone with surgical implications. 2nd ed. New York: Parthenon Publishing;1995. p.269.

2. Schuknecht HF. Pathology of the ear. 2nd ed. Philadelphia: Lea & Febiger;1993. p.192.

3. Glasscock ME, Shambaugh GE. Surgery of the ear. 4th ed. Philadelphia: W.B. Sounders;1990. p.416.

4. Altmann F. Healing of fistulas of the human labyrinth. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1946;43:409-21.

5. Jang CH, Merchant SN. Histopathology of labyrinthine fistulae in chronic otitis media with clinical implications. Am J Otol 1997;18:15-25.

6. Schuknecht HF. Pathology of the ear. 2nd ed. Philadelphia: Lea & Febiger;1993. p.281.

7. Gulya AJ, Schuknecht HF. Anatomy of the temporal bone with surgical implications. 2nd ed. New York: Parthenon Publishing;1995. p.129.

8. McElveen JT, Wilkins RH, Eewin AC, Wolford RD. Modifying the translabyrinthine approach to preserve hearing during acoustic tumor surgery. J Laryngol Otol 1991;105:34-7.

9. Molony TB, Kwartler JA, House WF, Hitselberger WE. Extended middle fossa and retrolabyrinthine approaches in acoustic neuroma surgery: Case reports. Am J Otol 1992;13:360-3.

10. Hirsch BE, Cass SP, Sekhar LN, Wright DC. Translabyrinthine approach to skull base tumors with hearing preservation. Am J Otol 1993;14:533-43.

11. Arriaga LM, Gorum MM. Enhanced retrosigmoid exposure with posterior semicircular canal resection. Otolaryngol Head Neck Surg 1996;115:46-8.

12. Kim SH, Nam BH, Yeum JY, Song SH, Kim Y. Transpetrosal approach with partial labyrinthectomy for hearing preservation: Technical note and case report. J Korean Neurosurg Society 1996;25:1686-92.

13. Nam BH, Yoon SK, Park CI. Transection and occlusion of lateral semicircular canal in guinea pigs. Ann Otol Rhinol Laryngol 1997;106:1082-6.

14. Zechner G, Altmann F. Ground substance of the otic capsule: A histo-chemical study. Arch Otolaryngol 1969;90:418-28.

15. Brodie HA, Thompson TC, Vassilian L, Lee BN. Induction of labyrin-thitis ossificans after pneumococcal meningitis: An animal model. Otolaryngol Head Neck Surg 1998;118:15-21.

16. Dodge PR, Davis H, Feigin RD, Holmes SJ, Kaplan SL, Jubelirer DP, et al. Prospective evaluation of hearing impairment as a sequela of acute bacterial meningitis. N Engl J Med 1984;311:869-74.

17. Paparella MM, Sugiura S. The pathology of suppurative labyrinthitis. Ann Otol Rhinol Laryngol 1967;76:554-86.

18. McCabe BF. Labyrinthine fistula in chronic mastoiditis. Ann Otol Rhinol Laryngol 1984;93(suppl):138-41.

19. Sanna M, Zini C, Gamoletti R, Taibah AK, Russo A, Scandellari R. Closed versus open technique in the management of labyrinthine fistulae. Am J Otol 1988;9:470-5.

20. Druss J. Labyrinthitis secondary to meningococcie meningitis: A clinical and histopathologic study. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1936;24:19-28.