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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1997;40(11): 1578-1584. |
| Glottic Reconstruction by Muscle Fascia and Perichondrium following Vertical Hemilaryngectomy in Mongrel Dogs. |
| Jae Wook Eom, Hyun Soo Kim, Myeong Gil Cheon, Sin Il Park, Hee Ahn |
| Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery, College of Medicine, Inje University, Pusan, Korea. |
| 후두수직부분적출술후 근막과 갑상연골막을 이용한 성대결손부 재건에 대한 실험적 연구 |
| 엄재욱 · 김현수 · 천명길 · 박신일 · 안 희 |
| 인제대학교 의과대학 이비인후-두경부외과학교실 |
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| ABSTRACT |
BACKGROUND:
The various methods of the laryngeal reconstruction have been tried attesting to the challenge of minimizing complications such as aspiration, airway obstruction, and hoarseness after surgery. But, no ideal reconstruction material was found.
OBJECTIVES:
The purpose of this study was to determine outcomes and clinical applications after reconstruction by sternohyoid muscle with external thyroid perichondrium or its fascia following vertical hemilaryngectomy in the dogs.
MATERIALS AND METHODS:
Nine of 12 dogs, underwent reconstruction of laryngeal defect by bipedicled sternohyoid muscle flap with perichondrium(Group I) and muscle fascia itself(Group II), were investigated.
RESULTS:
Larynges were investigated for a 8-week period in perichondrium group and 32-week in fascia and were analyzed by clinical, endoscopic and histologic assessment. Author's results were summarized as follows: 1) Patent airway without aspiration was seen in all cases. 2) Under the endoscope, it was found that granulation tissue was developed in early period, but pseudocord development and position in both group were similar. 3) In the histological examination, mucosal reepithelization was done by pseudostratified squamous epithelium in the vocal cord. Although slow pseudocord development and many inflammation were seen in fascia group, similar results was found in both group in long term follow-up.
CONCLUSION:
The perichondial group were superior in infection, reepithelization of glottis, but similar results were seen in fascia group in long term follow-up. So fascia graft for glottic reconstruction is useful method in large laryngeal defect. |
| Keywords:
Glottic reconstructionㆍSternohyoid muscle fasciaㆍThyroid perichondrium |
서론
후두는 기도 및 발성의 기능과 연하시에 음식물이 기도로 흡인되지 않도록 하는 괄약기능이 있다. 그러나 교통사고 또는 산업재해 등으로 인한 후두 손상이나 후두암의 치료로서의 후두 부분적출술시에 후두의 결손으로 인한 기능의 장애가 일어나 일상생활에 지장을 초래하므로 이들 기능을 보완 또는 장애를 최소화하기 위해 후두 결손부의 재건술을 시행하고 있다.
1894년 Semon1)이 후두의 부분적출술에 대해서 발표한 이래 후두의 수직 부분적출술 후에 발생되는 후두 결손부에 대한 여러가지 재건방법과 재료들이 많이 소개되었으나 좋은 음질, 흡인의 방지, 적절한 기도를 유지할 수 있는 이상적인 재건물은 없으며 무엇보다도 호흡에 지장이 없도록 후두내강을 잘 유지하면서 육아종이나 반흔형성 등이 없이 점막이 깨끗하게 재생될 수 있는 재료를 얻기란 쉬운 일이 아니다.
저자는 잡종성견에서 후두수직부분적출술을 시행하여 결손부를 흉골설골근으로 재건하고 후두내강을 외갑상연골막과 근막으로 피복한 두 군에서 각각 재건된 부위를 내시경으로 가성대의 위치 및 발달과 육아종의 형성 그리고 조직학적으로 재생상피의 종류와 상피층의 세포수, 염증과 육아종을 관찰하여 재건부위의 범위에 따라 실제 임상에서 유용하게 적용할 수 있는 방법을 알고자 본 연구를 시작하였다.
대상 및 방법
1. 대상
체중이 약16∼18Kg되는 잡종성견을 실험동물로 성별 구별없이 사용한 12마리중 추적관찰이 가능한 9마리를 대상으로 하였다.
2. 방법
마취는 체중 Kg당 Ketamine HCl 3cc를 근육주사로 전처치를 하고 약 10분 정도 경과후에 기관삽관술을 한 후 Halothan으로 전신마취하에 기관절개술을 시행한 뒤 설골에서 윤상연골부까지 경부 피부의 정중선을 절개하고 흉골설골근을 분리하여 외측으로 당긴 후에 갑상연골을 노출시키고 갑상연골의 중앙부위를 절개하여 후두를 개방하여 피열연골에서 5mm정도를 남겨두고 갑상연골 후연의 일부와 피열연골을 보존한 채 가성대와 진성대 및 성문하부를 포함한 수직 부분적출술을 시행하였다. 이때 피열연골과 이상와 점막을 최대한 보존하였다.
1) 연골막을 이용하는 방법
갑상연골의 외측 연골막을 박리, 분리한 다음 갑상연골의 후연에서 10mm를 남기고 갑상연골을 제거한 후 결손부위를 재건하기 위해 양측유경을 가진 흉골설골근(bipedicled sternohyoid muscle)을 분리된 외갑상연골막으로 피복한 후 남아 있는 후두점막과 단단히 봉합하였다.
2) 근막을 이용하는 방법
갑상연골에 수직으로 절개를 가한 후 연골막과 함께 갑상연골을 갑상연골의 후연에서 10mm를 남겨두고 제거한 후 남아 있는 후두의 점막과 흉골설골근을 외번석상봉합(everting mattress suture)을 시행하여 봉합선이 후두의 내강을 향하게 하였다.
모든 수술은 술전 12시간과 술후 24시간 동안은 금식하였고 7일 동안은 연동식으로 하였다. 기관 캐뉼라 발거는 술후 3일째 시행하였으며 수술 전날과 술후 5일간 Cephalosporin계의 항생제를 근육주사 하였고 술후에 따르는 합병증의 병발 여부와 경과를 관찰하였다. 그리고 근막군은 2주(1마리), 4주(1마리), 8주(1마리), 24주(1마리), 32주째(2마리) 그리고 갑상연골막군은 2주(1마리), 4주(1마리), 8주(1마리)에 재건 부위의 조직을 채취하기 위해 Ketamine HCl 근육주사로 전처치한 후 전신마취하에서 0도내시경으로 후두 소견을 관찰하고 후두의 전적출술을 시행하였으며 갑상연골막군의 경우 8주의 소견이 정상으로 보여 장기적인 추적관찰에서는 제외하였다.
적출된 후두를 광학현미경으로 관찰하기 위해 10% 포르말린에 고정시킨 후 5% 질산액에 담아 탈회과정을 거친 뒤 후두를 횡절단하여 파라핀에 포매(embedding)한 다음에 Hematoxylineosin 염색과 Van Gieson 염색을 하였다.
전자현미경 관찰을 위해 전고정액인 2.5% 글루타르 알데히드(glutaraldehyde)와 인산완충액을 이용해 4℃에서 2시간 정도 저장해 두었다. 이 때에는 글루타르 알데히드가 조직내로 잘 침투하도록 조직을 잘게 썰었다. 이 후에는 다시 완충액으로 세척한 후에 1% 사산화 오스뮴(osmium tetroxide)으로 2시간 정도 실온에서 후고정을 시행하였다. 그 후 50% 에탄올을 이용하여 점차 농도를 높여 가면서 조직을 탈수시켰다. 포매과정을 거쳐 표본을 초박절편법(ultrathin section)을 시행하여 삭정(trimming)시킨 후 JEM-1200ExII 전자현미경하에서 관찰하였다.
결과
1. 술후 경과 및 내시경 소견
실험견 12마리중에서 추적관찰기간중 2마리는 캐뉼라의 발거로, 나머지 한 마리는 다른 개에 물려서 사망한 3례를 제외한 9례를 대상으로 하였으며 이중 1례에서 술후 창상 감염을 보였으나 5일간의 항생제 투여로 호전되었으며 추적관찰이 가능한 모든 경우에서 흡인의 소견은 관찰되지 않았으며 성대의 위치는 모든 예에서 정상 성대와 같은 위치를 보였고 성대의 발달은 갑상연골막군에서 4주에 정상소견을 보이나(Fig. 1) 근막군에서는 24주에 같은 소견이 관찰되어 근막군의 성대발달이 늦음을 알 수 있었으며(Fig. 2) 육아종의 형성은 양군 모두 2주에 일부 관찰이 되었으나(Fig. 3) 4주이후에는 관찰이 되지 않았다(Table 1, 2).
2. 광학현미경 소견
성대의 상피는 두 군 모두 위중층편평상피로 재생되었고 재생상피의 위중층편평상피의 수는 두 군 모두 술후 4주까지는 미성숙한 상피층의 증가를 보였으나(Fig. 4) 술후 8주째의 표본에서 점막상피세포의 층은 근막군에서는 계속적으로 미성숙한 세포상태를 보이는 반면(Fig. 5) 상피갑상연골막군은 상피세포가 정상적인 모습을 보였으며 정상 반대편의 상피와 같은 6∼9층의 소견을 보이는 시기가 빨랐다(Fig. 6). 염증의 소견은 갑상연골막군이 4주, 근막군이 8주까지 지속되었고 육아종의 형성은 갑상연골막군이 2주, 근막군이 4주까지 지속되었다(Table 3, 4).
3. 전자현미경 소견
술후 8주째 시행한 전자현미경 소견에서 갑상연골막군의 편평상피세포는 핵이 세포의 중앙에 위치하고 세포질이 풍부하며, 세포와 세포사이에 많은 부착반이 관찰되었으나(Fig. 7), 근막으로 피복한 경우에서 연골막으로 피복한 경우에서 보다 세포사이의 부착반의 밀도가 감소하였으며 정상측에 비해 세포질 돌기의 형성이 미미하였고 지상돌기의 결합이 다소 느슨하였다(Fig. 8).
고찰
후두암의 수술적 처치, 외상이나 선천성 기형시, 그리고 감염 및 방사선 치료후 등 많은 경우에서 후두의 재건이 시도되고 있는데 이것은 1949년 Goodyear2)에 의해 후두 부분적출술후 하인두 점막으로 결손부위를 재건한 것을 처음 기술한 이후 여러가지 재건방법 및 재료들이 제시되어 왔으며 그 방법들로는 후두결손의 보완없이 창상면만 피부로 피복하는 경우3)로 비교적 넓은 부위에 적용이 가능하나 지지하는 힘이 약하여 기도확보가 용이하지 않고 탈각화 및 가피형성 등의 단점이 있고4) 결손부위를 근육으로 보완하고 그 표면을 근막자체나 연골막 등으로 피복하는 경우5)6), 또는 일부의 근육 즉 유경근 피판을 만들어 결손부위까지 도달하게 하여 그 위를 피복하는 경우6)가 있으며 갑상연골피판을 이용하는 방법7)으로 술후 위축이 쉽게 오지 않으나 연골염이 그 단점으로 지적되고 있다. 그리고 근골막 피판을 이용하는 방법8)9)으로 생존률이 높고 비교적 큰 결손부위의 재건에 유리하며 1962년 Greenberg 등10)은 합성물질인 Mersilene cloth(An Ethicon Product, tightly wooven of polyester fiber)를 이용하여 기관결손을 치료하였는데 이 합성물질을 이식한 후 약5∼10일경부터 점막 재생이 시작되어 약3주경에는 섬모를 가진 원주상피세포가 나타나 약2∼6개월경에는 호흡상피로 재생되었다고 보고하였으나 이러한 여러가지 재건방법이나 재료들의 장단점이 보완된 이상적인 재건방법이나 재료를 찾는 것은 매우 힘들다.
후두재건 후 발성을 가능한 좋게 하기 위해서 Hirano11)는 발성시 적당한 성문폐쇄가 필요하다고 하였으며, Kitamura 등12)은 발성시 성문이 1mm이내로 접촉되는 것이 좋다고 하였다. 아울러 Maran 등13)은 실험견에서도 술후 성문하압이 술전의 30%정도면 어느 정도 양호한 발성이 가능하다고 보고하였다.
점막의 재생은 결손된 부위 가장자리의 예비세포(reserve cell)로부터 시작하여 이식된 조직 즉 근막, 연골막, 골막 등으로 재생이 진행된다.14) 이때 이식된 조직은 고막성형술(myringoplasty)에서와 같이 점막재생을 위한 골격 내지는 발판의 역할을 한다고 할 수 있다.13)
개(canine model)의 후두는 사람과의 해부학적 유사성때문에 실험대상으로 많이 이용해 왔으며7)8)15)16) 본 연구에서도 건강한 실험견에서 후두 수직반측부분적출술 후 같은 수술시야에서 채취가 용이하고 비교적 큰 결손부위의 재건에 유리한 흉골설골근으로 결손부위를 재건한 뒤 그 창상면을 외갑상연골막 또는 근막으로 피복한 두 방법으로 시행하였다.
흉골설골근을 포함한 근육으로 재건을 시도한 경우 술후 근위축을 예상하여 피판을 다소 크게 만들기 때문에, 술후 일시적으로 호흡곤란을 야기하여 기관 캐뉼라 발거가 지연되기도 한다.17) 저자의 경우 근피판을 결손부의 크기에 알맞게 재건을 시행하였으므로 호흡곤란은 발생하지 않았다.
본 연구에서도 술후 2주째 부터 재생상피세포는 염증세포와 육아종의 형성이 출현하였으나 시간이 경과함에 따라 점차 감소하는 양상을 보이면서 재생되는 경향을 보였다. 그리고 상피의 층도 점차 위축되어 오히려 정상측에 비해 얇아졌음을 볼 수 있었다.
광학현미경상에서 성문부와 가성대부위, 성문 직하부가 위중층편평상피로 재생이 되었으며 상피세포의 층은 초기에는 두 군에서 모두 정상 상피보다 더 두껍게 재생되었으나 장기간의 관찰결과는 1993년 Burgess 등7)의 연구와 같이 후두수직부분적출술후 갑상연골편과 흉골설골근으로 재건하여 연골막, 잔존 후두점막, 그리고 아무런 피복을 하지 않은 경우에 있어서 점막재생의 정도는 세포층이 평균 5, 6층으로 3가지 경우에서 유의한 차이가 없다고 하여 본 연구에서 연골막에서의 경우와 유사한 결과를 보였다.
전자현미경 소견에서 세포의 핵이 비교적 중앙에 위치하고 세포질이 풍부하여 세포의 구성 성분은 정상측과 비슷하게 보였으나 부착반의 밀도에 있어서 근막으로 피복한 경우에서 보다 연골막으로 피복한 경우에서 더 높게 나타난 것으로 보아서 갑상연골막이 상피세포의 재생에 근막보다 좋은 조건을 제공하는 것으로 추정된다.
결론
성견을 이용하여 후두수직부분적출술후 흉골설골근으로 그 결손을 재건하고 후두 내강을 근막 또는 외갑상연골막으로 피복하여 술후 경과, 내시경적 소견 및 조직학적 관찰을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.
1) 실험견 모두에서 흡인의 흔적없이 기도가 충분히 유지되었다.
2) 내시경 검사상 근막군의 초기에 육아종의 형성이 심하였으나 시간이 지남에 따라 소실되었고 양측 모두 가성대의 위치와 발달은 동일하였다.
3) 조직학적으로 상피는 모두 위중층편평상피로 재생이 되었으며 근막군에서 상피의 재생이 느리고 염증의 소견이 더 많이 관찰되었으나 장기 관찰에서는 가성대의 위치 및 발달은 양측 모두 양호하였다.
이상으로 미루어 수술적으로 야기된 후두 결손과 외상 및 기타 원인으로 야기된 후두 결손의 재건에 흉골설골근으로 결손을 보완하고 후두내강을 근막 또는 외갑상연골막으로 피복한 경우 초기의 감염이나 염증의 저항 그리고 성대상피의 재생은 갑상연골막군이 우수하였으므로 좁은 부위의 재건에 유용할 것으로 생각되나 장기적인 관찰에서는 두 군 모두 유사한 소견을 보이므로 광범위한 부위는 근막을 이용하여 재건할 수 있을 것으로 사료된다.
REFERENCES
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