서     론

   부비동은 태생기에 발달을 시작하여 출생 후에도 성장을 계속하여 각 부비동(상악동, 사골동, 접형동, 전두동, 좌·우) 및 개인 간의 차이는 있으나 대개 청소년기에 이르러 성인의 구조 및 크기에 도달하는 것으로 알려져 있다.^1-5) 다른 장기들이 출생 시에 이미 성인의 구조와 유사한 정도로 발달되어 성인이 될 때까지 크기가 성장함에 비하여, 부비동은 소아와 성인의 차이가 크기 뿐 아니라 발달의 정도에도 있다.¹⁾⁶⁾ 이는 소아 부비동의 여러 질환들의 특징이 성인과는 다른 양상을 보이는 것을 설명할 수 있다.
   최근 진단적 영상기법과 부비동내시경수술의 발달은 부비동염 등 부비동질환의 진단과 치료에 획기적인 발전을 가져 왔다. 그러나 소아 부비동의 해부학적 구조가 성인과 다르기 때문에 성인의 부비동염 및 질환에 대한 진단 및 치료원칙을 소아에 그대로 적용하는 것은 무리가 있다. 소아에서 부비동 질환의 진단 및 치료, 안전한 내시경 수술을 위해 부비동의 발달 과정을 자세히 이해하는 것은 중요하다.¹⁾⁶⁾⁷⁾
   부비동의 태생 및 발달에 대하여 많은 연구가 이루어져 있으나 대부분 부검이나 단순 촬영을 통한 연구였다.^1)4)8)9) 최근 전산화단층촬영을 이용한 연구는 비교적 많이 이루어지고 있으나,^2)7)10)11) 자기공명영상을 이용한 연구는 활발히 이루어지지 못하였고¹²⁾ 특히 국내 자료는 매우 부족한 상태이다. 자기공명영상은 횡단면, 시상면, 관상면을 모두 관찰할 수 있어서 부비동의 연구에 있어서 많은 장점이 있다. 저자들은 한국인 소아 부비동의 정상 발달에 대한 기초 자료를 얻기 위하여 본 연구를 시행하였다.

재료 및 방법

   1998년 6월에서 10월에 서울대학교병원에서 뇌자기공명영상을 촬영한 환아 400명의 필름을 후향적으로 분석하였다. 15세 이하의 소아를 대상으로 하였고 최소 연령은 22일이었다. 남아가 242명, 여아는 158명이었다. 부비동염 및 두개안면기형이 있는 환아는 본 연구에서 제외하였다.
   서울대학교 병원의 3대의 자기공명영상기기­Signa Horizon(GE Medical System, Milwaukee：1.5 Tesla), Magnetom Vision plus(Siemens, Erlangen：1.5 Tesla), Impact Expert(Siemens, Erlangen：1.0 Tesla)­를 이용하였다. T2강조 횡단면의 반복시간(TR：repetition time)은 4,500~5,000 msec였고, 에코시간(TE：echo time)은 96~126 msec였다. Flair 횡단면의 반복시간은 9,000~10,000 msec였고, 에코시간은 119~126 msec였다. T1강조 시상면의 반복시간은 500~600 msec였고, 에코시간은 12~15 msec였다. 절단두께(slice thickness)는 5 mm였고, 절단간격(skip thickness)은 2 mm였다. PACS(Picture Archiving and Communication System；Maro Tech, Seoul, Korea)을 이용하여 각 부비동의 길이를 측정하여 부비동의 발달을 분석하였다.
   횡단면에서 좌우 상악동의 최대 전후길이 및 최대 횡길이를 측정하였고(Fig. 1A), 시상면에서 좌우 상악동의 최대 상하길이를 측정하였다(Fig. 1B).
   안구의 내직근이 보이는 영상의 횡단면에서 좌우 사골동의 최대 전후길이를 측정하였고 횡길이는 같은 횡단면에서 안구의 후면을 기준으로 측정하였다(Fig. 2).
   접형동을 함기화의 증거가 없는 원시형(primitive), 함기화가 접형동의 앞쪽에 국한되며 접형평면(planum sphenoidale)에 도달하지 못한 갑개형(conchal), 함기화가 전접형부에 국한된 전접형동형(presphenoidal), 함기화가 기저접형부에 이른 기저접형동형(basisphenoidal)의 4가지 형으로 분류하고9) 뇌자기공명영상의 시상면에서 이 기준을 적용하여 연령에 따른 각 유형의 분률을 구하였다.
   접형동의 횡길이는 횡단면에서 측정하였고(Fig. 3A), 전후 및 상하길이는 비중격이 보이는 시상면에서 측정하였다(Fig. 3B). 좌우의 접형동이 정중선에서 융합되지 않은 경우는 측정하지 않았다.
   Student t-test와 ANOVA로 통계분석을 하였고 P-value<0.05 경우 통계적으로 유의하다고 판정하였다. 모든 통계분석은 SAS for Windows 6.12(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하였다.

결     과

   소아 상악동의 연령별 전후, 횡, 상하 최대 길이의 평균 및 표준편차는 Table 1과 같다. 본 연구의 전례에서 상악동의 발달이 확인되었고, 함기화가 되지 않은 예는 없었다. 만 1세 미만에는 전후길이는 15.8±4.2 mm, 횡길이는 9.4±3.1 mm, 상하길이는 8.9±3.0 mm였다. 출생 후 빠른 속도의 성장을 보이던 상악동은 전후길이의 경우 연령이 증가함에 따라 성장속도가 둔화되어 11세(36.7±2.3 mm) 이후에는 통계적으로 유의한 크기의 변화가 없었고, 횡길이의 경우 3세(20.2±3.1 mm) 이후 성장속도가 둔화되어 11세(27.6±4.4 mm) 이후에는 크기의 변화가 없었다. 상하길이의 경우 3세(20.8±3.9 mm) 이후 성장 속도가 둔화되기는 하지만 비교적 일정한 속도로 성장하다가 13세(37.8±5.0 mm) 이후에는 크기의 변화를 관찰할 수 없었다(Fig. 4).
   사골동의 연령에 따른 전후, 횡 길이의 평균 및 표준편차는 Table 2와 같다. 본 연구의 전례에서 사골동의 발달이 확인되었고, 함기화가 되지 않은 예는 없었다. 만 1세 미만에서 전후길이는 27.0±3.3 mm, 횡길이는 5.4±1.2 mm였다. 2세(전후길이 34.1±3.5 mm, 횡길이 7.3±1.5 mm)까지 비교적 빠른 속도로 성장하던 사골동은 이후 성장 속도가 둔화되어 전후길이의 경우 10세(41.1±2.0 mm), 횡길이의 경우 12세(11.7±1.7 mm) 이후에는 통계적으로 유의한 크기의 변화를 관찰할 수 없었다(Fig. 5).
   접형동은 생후 함기화의 증거가 없는 경우도 다수 있었다. 2세에 이르러서는 대부분(93%) 함기화가 이루어졌다. 가장 어린 나이에 함기화가 발견된 것은 횡단면에서는 생후 33일, 시상면에서는 생후 4개월이었다. 접형동의 4가지 유형의 각 연령별 분포는 Table 3과 같다. 만 0세에는 원시형, 갑개형이 각각 47%, 53%이고 전접형동형, 기저접형동형은 없었으나 연령이 증가함에 따라 접형동의 성장으로 원시형, 갑개형, 전접형동형, 기저접형동형의 분률이 2세에는 각각 7%, 67%, 26%, 0%이며 6세에는 3%, 7%, 67%, 23%로서 전접형동형 및 기저접형동형의 분률이 높아지는 양상을 보인다. 7세 이후에는 원시형은 발견되지 않게 되고, 10세 이후에는 갑개형 역시 관찰되지 않는다. 11세에 이르러서는 기저접형동형이 약 90%를 차지하며 이는 이후 15세에까지 같은 분률을 보였다.
   접형동의 전후, 횡, 상하 길이의 평균과 표준편차는 Table 4와 같다. 만 1세 미만과 만 1세에는 모든 경우 원시형과 갑개형이어서 크기의 측정을 하지 않았고, 2세부터 나타나는 전접형동형과 기저접형동형의 크기를 측정한 결과 2세에 전후, 횡, 상하길이가 각각 10.1±3.3 mm, 20.5±2.7 mm, 11.1±3.3 mm였고 이후 비교적 일정한 속도로 성장하였다. 횡길이는 12세(31.3±5.9 mm) 이후에 통계적으로 의미 있는 크기의 변화가 없었다. 전후 및 상하길이의 경우 평균값이 15세(각각 27.6 mm, 25.0 mm)까지 성장을 계속하였다(Fig. 6).
   상악동, 사골동, 접형동 모두 각 연령에서 좌우 및 남녀 간의 통계적인 유의한 차이는 없었다(p>0.05).

고     찰

   상악동은 태생 약 3개월에 발생하여 출생 시에는 약 6~8 cm³ 정도의 작은 공동으로 함기화의 흔적이 있을 뿐이며 전후길이가 최대인 모습을 하고 있다. 출생 시 안와의 내측에 위치하고, 1세경에는 상악동의 외측벽이 안와의 내벽의 안쪽의 하부에 위치하게 된다. 4세경에는 외측이 하안와관(infraorbital canal)을 지나 9세경에 상악골에 도달하게 된다. 하측으로는 9세경에 경구개에 도달하게 되고 성인이 되면 비강보다 약 4~5 mm 가량 하부에 위치하게 된다.²⁾⁴⁾ 이러한 발달 양상을 본 연구에서 뇌자기공명영상의 횡단면과 시상면에서도 확인할 수 있었으나 정량화하지는 못하였다. 이는 뇌자기공명영상에서는 관상면이 포함되지 않았기 때문이며, 관상면이 포함된 연구에서 밝힐 수 있을 것이다.
   상악동은 출생 후 3세까지 빠른 성장을 보이다가 이후 7세까지는 비교적 느리게 성장하고 7세 이후에 12세까지 다시 빠른 성장을 보이며 이후의 성장은 주로 하측, 치주돌기 쪽으로의 성장으로 알려져 있다.^1)3)4)13) 상악동이 성인의 크기에 도달하는 시기에 대하여는 14~18세,⁸⁾ 15세,⁵⁾ 20대¹⁴⁾ 등 결과가 일치하지는 않았다. Kim 등은 한국인 소아의 부비동에 대한 전산화단층촬영 연구에서 상악동의 길이와 폭을 측정하여 출생 후 6개월까지는 비교적 빠른 신장을 보였고 8세가 되면 거의 성인의 크기로 성장한다고 하였다.¹⁰⁾ 본 연구에서는 상악동의 횡, 상하길이는 생후 3세까지는 비교적 빠른 성장을 보이다가 이후 성장이 둔화되었고 전후, 횡길이는 11세, 상하길이는 13세 이후에는 통계적으로 유의한 크기의 변화를 관찰할 수 없었다. 이는 상하길이의 경우 12 세 이후에 성인이 될 때까지 주로 치주돌기까지 하부로 성장을 계속하는 것으로 알려진 기존의 지식과는 다른 것이다. 본 연구에서 상하길이는 시상면에서 측정한 것으로 향후 연구에서 관상면이 포함된다면 상악동의 하부성장과 연령간의 관계를 더 자세히 연구할 수 있을 것으로 생각된다.
   사골동은 태생 4개월에 상, 중, 하비갑개의 와(recess)에서 발생한다. 출생 시 항상 존재하며 전사골동이 주로 발달되어 있고 나이가 들어감에 따라 후사골동의 발달이 주되어 사춘기까지 성장한다.²⁾⁴⁾⁵⁾ 본 연구에서 낮은 연령에서는 전사골동의 성장이 주되지만 연령이 높아짐에 따라 후사골동이 후, 하방으로 성장하여 낮은 연령 군에서는 안구 내벽이 평행을 이루다가 연령이 증가함에 따라 후측이 넓은 삼각형의 모양이 됨을 확인할 수 있었으나 정량화 하지는 못하였다. 또한 연구의 대상을 안구후면 즉 전사골동 후방으로 한정하여 후사골동의 발달과정 및 성장의 완료 시점을 밝히지는 못하였다. 이것은 뇌자기공명영상의 절단두께가 5 mm이므로 영상의 포함 여부에 따라 사골동의 상하부가 모두 보이지 않는 예가 많고, 하부에서 후사골동과 상악동의 상부가 겹쳐진 부위가 보이므로 후사골동의 후방, 하방으로의 성장에 대한 충분한 측정이 어렵기 때문이었다.
   사골동의 성장은 대략 12~14세에 완료되는 것으로 알려져 있다.⁴⁾⁵⁾ 본 연구에서는 사골동의 길이가 10~12세 이후에는 통계적으로 의미 있는 변화가 없었다. 본 연구에서 제시한 사골동의 횡길이는 안구의 내직근이 보이는 면에서 안구 후면 위치에서의 길이이므로 사골동 전체의 발달을 대표한다고 할 수는 없으나, 전사골동의 성장을 반영한다고 필자들은 판단하였다. 전사골동의 성장은 주로 저연령층에서 이루어지고 약 10~12세가 되면 거의 성인의 크기에 도달한다는 결과는 저연령층의 소아에서의 부비동내시경수술이 사골동 발달에 영향을 미쳐 안면 발달의 이상을 초래할 수 있을 가능성이 있으나 10~12세 이후에는 많은 영향을 미치지 않을 가능성을 제시한다고 할 수 있다.
   접형동은 태생 4개월에 비점막이 함입되면서 발생을 시작하여 접형갑개(sphenoidal concha：ossicles of Bertini) 내에 주머니 모양의 공동을 형성한다. 출생 직후 접형동은 적색골수(조혈골수)로 차있고 함기화는 되어 있지 않다. 이 공동은 3, 4세에 접형골 본체와 융합하게 된다. 함기화가 접형골 앞쪽에서 후방으로 진행하며, 생후 12~14세에 성인의 크기에 도달하는 것으로 알려져 있다.²⁾⁴⁾⁵⁾ 접형동의 함기화 시기에 대하여는 논의가 있어 왔다. 사체를 해부한 연구들에서 생후 1세¹⁾ 혹은 3세¹⁵⁾ 이후에 함기화가 시작된다고 하였고, 단순방사선측면사진을 이용한 연구⁹⁾에서는 가장 이르게는 생후 6개월에 함기화를 발견하였다. 전산화단층촬영을 이용한 연구에서 함기화가 생후 2세에서 일어난다고 하는 연구²⁾도 있었으나, Kim 등¹⁰⁾의 연구에서는 생후 11일의 예에서도 함기화가 일어남을 횡단면에서 확인하였다. 자기공명영상으로 접형동의 함기화를 연구한 Jang 등¹²⁾의 연구에서는 가장 빠르게는 생후 2개월에 횡단면에서, 생후 4개월에 시상면에서 함기화를 발견하였다. 본 연구에서 함기화가 일어난 가장 어린 나이는 횡단면에서 생후 33일, 시상면에서 생후 4개월이었다.
   기존의 사체나 단순촬영을 이용한 연구에서 알려진 것보다 전산화단층촬영이나 자기공명영상을 이용한 연구를 보면 접형동의 함기화가 좀더 어린 나이에 일어남을 알 수 있었다. 접형동이 사골동, 상악동에 비하여 발달 시기가 늦다는 기존의 지식 때문에 소아, 특히 나이가 어린 환자에서 접형동의 부비동염 등의 질환이 간과되는 경향이 있었지만, 이상의 연구 결과를 보면 낮은 연령의 소아에서도 부비동 질환의 장소로 접형동을 고려해야 하고, 특히 잘 치유가 되지 않는 부비동염에서 단순 촬영상 상악동 및 사골동이 정상일 경우에 접형동의 염증여부를 반드시 확인하여야 할 것으로 사료된다. 접형동의 성장의 완료시점에 대해서 기존의 연구는 12~14세에 성장이 완료된다고 하였다. 본 연구에서 전후 및 상하길이의 평균값은 15세에도 성장이 계속됨을 보여 접형동의 정확한 성장의 완료 시점에 대해서는 15세 이상의 연령 군에 대해서 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
   접형동의 미발달은 매우 드물다고 알려져 있고,²⁾ 본 연구에서도 만 6세 이상의 전례에서 접형동의 발달을 확인할 수 있어서 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.
   본 연구에서 시행한 한국인 소아의 부비동의 크기 및 발달의 양상은 기존의 자료^1)4)5)10)12)와 완전히 일치하지는 않았다. 인종간의 차이를 무시할 수는 없겠으나 수치의 차이는 Wolf 등¹⁾이 지적한 바와 같이 측정대상, 측정도구, 기준 등의 차이에 기인하는 바가 더욱 크다고 저자들은 생각하였다.
   본 연구에서는 전두동의 발달을 포함하지 않았다. 이는 전두동의 연구에 있어서 횡단면과 시상면의 영상으로는 한계가 있고 관상면의 연구가 필수적이지만 본 연구에서 이용된 뇌자기공명영상이 관상면을 포함하지 않기 때문이었다. 관상면이 포함된 부비동자기공명영상 등을 이용한 전향적 연구가 이루어진다면 전두동의 발달에 대한 자료를 얻을 수 있을 것으로 기대한다.

결     론

   본 연구에서 저자들은 한국인 소아의 부비동 발달에 대한 기초 자료를 얻었고, 부비동 질환의 진단 및 향후 치료 방침을 결정함에 있어서 유용한 기초자료로 이용할 수 있다고 판단하였다.

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